Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 1

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

C+H20=CO+H2 = (-110,5 -(-241,84)=+131,34 кДж/моль ("+ " означает, что реакция эндотермическая и энергия поглощается.
СО2+Н2=СО+Н2О =-393,51- (-110,5)+(-241, 84)=-393,51+ (-352,34)= -41,17 кДж/моль - С выделением тепла. Товарищ Гесс поставил Жирный крест на синтез -газе и неуд. по химии. Если это не аргумент, то Вам в форум на альтернативные источники и прочую дремучую чушь.

 

Когда я начал детально выяснять, каким же образом эффективнее забрать тепло и у кого (в том конструктиве что по ссылке свыше),то оказалось что просто так его никто не отдаст.
Кроме того я обратил внимание, что весь конструктив в металлической рубашке, не зря ведь правда?

 

@Stann, В металлической рубашке, потому, что без нее весь конструктив бы развалился, а в чем такая "загадочность" конструкции? Двухфазовое горение как у Берга

Вы эту фразу откуда взяли?

 

Я привел источник чуть ниже, там же в сообщении, пдф файл. Вижу не глянули его, а зря .

 

@Stann, Понял, Александр, это было учебное пособие, поэтому и язык такой, наверно для современных студентов, или физики не в свою епархию влезли, от того так коряво звучит.

 

Руслан. Закон сохранения энергии никто не отменял. Имеем топливо содержащее воду. Тратим на её испарение энергию (не такую и большую, посчитайте). В газгене (и не только) вода испаряется и участвует в химии постепенно, по мере опускания топлива. Не призываю специально подавать паровоздушную смесь, как в газгене с Фиг. 3 (комбинированном) из книжки, приведённой Александром на 73 странице. Энергия не потеряется, как бы Гесс не старался. (Ох и не зря у него такой однофамилец!) Не будет затыка по моще на время полного испарения воды, особенно когда бункер высокий. Волород, с его взрывным горением, лучше подходит для ракеты, для подсасывания вторички и турбулизации. Об этом говорил Берг и не только в своих экспериментах и наблюдениях. Правда имелись в виду просто летучие, но мы то знаем, какое топливо лучше взрывается. Ещё раз попрошу задуматься над этим и перечитать сборный пост, где попытался расписать работу хайла и ВВ-Вентури в сочетании с райзером. Почитайте в книжке о температурах в слоях и процессах. Как-то на формулировку Александра о слоевой топке пытался возразить, но сысль не донёс. Топка подразумевает полное сжигание, а у нас двустадийное в ракете, потому назвать слоевой всю конструкцию нельзя, основное горение то в райзере. Также отсутствие сажи в райзере не будет перегревать его излучением от горения угля.

 

Может оно и так, но мне он ближе и понятней. Особенно то, что касается превращений.
Вот Вы написали ряд формул ...это хорошо. Но вот как выглядят физически элементы веществ, которые отражены в формулах, вот что я хочу выделить отдельно.
Прежде чем вещества прореагируют они находятся в определенном состоянии, может быть имеют форму и тело. Вот поэтому, получаемые продукты пиролиза не могут быть сами по себе и находится где попало в топке, а должны быть управляемы, если хотим что-то от них получиить.
До самих реакций, нужно что-то с ними делать, так мне это видится.
Поэтому я придерживаюсь точки зрения Кнорре об горении в микрогорелках, когда идет речь об процессах горения твердого топлива.
Некоторое отступление
https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431296/Khimiya_plameni
Оказалось, что даже в простой с виду реакции горения водорода в кислороде 2Н2 + О2 = 2Н2О происходит более 20 элементарных реакций с участием молекул О2, Н2, О3, Н2О2, Н2О, активных частиц Н, О, ОН, НО2. Вот, например, что написал об этой реакции английский химик Кеннет Бэйли в 1937 году: «Уравнение реакции соединения водорода с кислородом — первое уравнение, с которым знакомится большинство начинающих изучать химию. Реакция эта кажется им очень простой. Но даже профессиональные химики бывают несколько поражены, увидев книгу в сотню страниц под названием «Реакция кислорода с водородом», опубликованную Хиншельвудом и Уильямсоном в 1934 году».

 

И еще отрывок оттуда же ...

В результате образуются частицы сажи, состоящие почти исключительно из атомов углерода. Они имеют форму крошечных шариков диаметром до 0,1 микрометра, которые содержат примерно миллион атомов углерода. Такие частицы при высокой температуре дают хорошо светящееся пламя желтого цвета. В верхней части пламени свечи эти частицы сгорают, поэтому свеча не дымит. Если же происходит дальнейшее слипание этих аэрозольных частиц, то образуются более крупные частицы сажи. В результате пламя (например, горящей резины) дает черный дым. Такой дым появляется, если в исходном топливе повышена доля углерода относительно водорода. Примером могут служить скипидар — смесь углеводородов состава С10Н16 (CnH2n–4), бензол С6Н6 (CnH2n–6), другие горючие жидкости с недостатком водорода — все они при горении коптят. Коптящее и ярко светящее пламя дает горящий на воздухе ацетилен С2Н2 (CnH2n–2); когда-то такое пламя использовали в ацетиленовых фонарях, установленных на велосипедах и автомобилях, в шахтерских лампах. И наоборот: углеводороды с высоким содержанием водорода — метан СН4, этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан С4Н10 (общая формула CnH2n+2) — горят при достаточном доступе воздуха почти бесцветным пламенем. Смесь пропана и бутана в виде жидкости под небольшим давлением находится в зажигалках, а также в баллонах, которые используют дачники и туристы; такие же баллоны установлены в автомобилях, работающих на газе. Сравнительно недавно было обнаружено, что в копоти часто присутствуют шарообразные молекулы, состоящие из 60 атомов углерода; их назвали фуллеренами, а открытие этой новой формы углерода было ознаменовано присуждением в 1996 году Нобелевской премии по химии.

 

Вот теперь и вопрос, а что же делать, скажем с теми же самыми фуллеренами?

 

Хм... топил свою печь довольно толстыми досками (2-3х10 см сечение), тепла было мало, пламя - бесцветное, но дыма не было (чуть серое на фоне подкопченого колпака, если очень приглядываться). Если топлю фанерой, то тогда дым - вплоть до черного, в райзере цвет пламени - до красного. Добавил вторички, перевел пламя в оранжевое, дым стал густосерым. Чем и как сжигать фанеру? Это у нас - основное топливо.

Делать райзер выше, удлинняя путь горения? Больше вторички?

Еще - фанера фанере рознь... Некоторые фанерки горят почти без дыма, а некоторые, при тех же условиях - до черного дыма. Видимо, состав смол разный.

 

Поможет ли ответ не знаю.
Но давайте попробуем подойти с физической точки зрения, при горении разных фанер выделяются разные продукты пиролиза, напрашивается тогда некий сепаратор, группирование (концентрация) и затем только сжигание.
Более длинный путь? Сложно сказать однозначно, много факторов могут влиять.
Может корректнее было бы говорить об увеличении топочного пространства.
Можно провести небольшой опыт...
нарезать фанеру полосками разной толщины, под продольный размер и подкидывая по одной две на достаточный по высоте слой раскаленных древесных углей, понаблюдать за сгоранием. Может быть что-то и прояснилось бы, имхо, видимо проблема в том что, при сгорании только фанеры, не формируется требуемой величины слой.
Если это примерно так, тогда нужно переходить к более скоростному горению, ставить наддув и тд.

 

Извиняюсь, за то что вмешиваюсь в разговор. Фанера склеенная на формальдегидах с цифрой по более по обозначению клея, будет гореть с копотью. По сути дела вы жгёте нефть. Когда мне хочется удивить людей вне темы я зажигаю ДСП в печке. И у ребят округляются глаза при виде яркого красного цвета верхнй панели печки, а она 38мм чугуния. И происходит это быстро.

 

Да всё нормально, никаких проблем.

 

@Stann,

Растворить в бензоле, накопить и сдать Чубайсу .

 

@alarin Когда будете ставить опыты по сжиганию с отработкой, Вам могут также посоветовать насчёт сажи. И вы увидите как захлёбывается райзер.