Ракетный котел - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Ну так коротко и напомните здесь. Очень в тему разговора.

 

"Верным путем идете товарищи"- такой цитаты классика достаточно?

 

Понятно. Остались при своем.

 

Опыты были проведены, естественно.

Первый, в самом начале - когда складывался примитивный очаг типа камина из кирпича с керамическим дымоходом. Впрочем, труба могла быть и металлической в том опыте - не суть.

Результат опыта:
- Без утепления трубы видимый дым есть, дым имеет запах, тяга слабая, в верхнем участке трубы появляется сажа, дрова горят слабо.
- С утеплением трубы дым становится невидимым, исчезает запах, тяга очень сильная - появляется характерный звук, дрова горят очень быстро, сажа в трубе исчезает.

По результатам опыта пришлось увеличить высоту трубы с 40 до 60 см, так как длина пламени иногда была больше, чем эта высота. Но и при низкой трубе запаха от дыма не было и дым был невидим.

При установке металлического ведра с водой над трубой в одном случае, когда длина пламени превышала высоту трубы, донышко ведра подкапчивалось. При увеличении высоты трубы на донышке ведра образовывался конденсат, но копоть не наблюдалась.

Проводил опыты, пока не закончился мой запас минеральной ваты - тогда у меня была обычная желтая вата, а такая быстро сплавляется от температуры и, особенно, в стыках моей опытной конструкции, где вата могла контактировать с огнем непосредственно.

Опыт проводил из недоверия к тому, что прочитал и посмотрел о теме ракетных печей. Хотел убедиться лично, что эффект от высокой утепленной трубы, в которой происходит горение, для этого горения присутствует.

Убедился. Разница оказалась заметной. Особенно поразило то, что видимый дым на выходе трубы полностью отсутствовал. Для меня, как для новичка в теме, это показалось каким-то чудом. Я привык, что от горения дров всегда видно дым, и что дым имеет запах. Первый раз в жизни увидел обратное.

Опыт очень простой, на его организацию не нужно много времени. Достаточно иметь всего несколько керамических кирпичей для устройства топки, трубу с внутренним диаметром 60-120 мм (стальная отлично подойдет), минеральную вату и дрова.

Проверяем с утеплением и без утепления. При всех остальных одинаковых условиях.

Об остальном утеплителе в моей конструкции. Здесь все более очевидно:

Если говорить об отсеке теплообменника, то внешний ход ДГ вверх вдоль теплообменника по сути является частью дымохода. Просто чуть более широкий участок обычного дымохода. В ракетных печках его часто делают сбоку от печки - он выходит снизу, затем через колено идет вверх, параллельно самой печке. Я этот же участок дымохода встроил в саму "печку", чтобы не вести его отдельно.

А в остальном это обычная конструкция дымохода - нержавеющая труба внутри, базальтовая вата и какой-то наружный кожух. Просто этот дымоход не круглый, а прямоугольный в сечении. Но можно и круглым делать, если кому так удобнее.

Если убрать оттуда вату, будет совершенно то же, что будет, если убрать вату из обычного дымохода. Полагаю, пояснять нет необходимости.

Еще есть утеплитель в топливном бункере. О его роли уже сколько здесь писалось... Но вкратце, его цель - максимально сохранить тепло в бункере (активная досушка мокрых дров, быстрый запуск котла после дозагрузки, чистые стенки бункера, минимальный расход энергии топлива на поддержание условий пиролиза по температуре) и предотвратить ненужную жару в помещении, где стоит котел.

О возможности установки водяного теплообменника на бункер, и как это сделать без ущерба для общей работоспособности системы, уже писал.

О том, что можно вообще не утеплять бункер ватой, тоже писал - делайте кирпичную кладку, как для печки, и будет всё работать. Только и греть помещение будет как печка. Модель такого кирпичного котла также делал и выкладывал в теме.

 

@Оксфорд, Вам же не понравилось обсуждение в вашей теме, модераторы переписку удалили. Что тогда можем обсудить?

 

Так вы проверили влияние тяги. Вывод - для организации горения тяга должна быть достаточной.
Совсем не обязательно делать для этого двухметровый ТО.
Вопрос по вате в райзере остался открытым.

 

Стесняюсь спросить: а как же "длина свободного пробега молекул"?

 

Скорее всего попутали теплое с мягким. См пост ТС выше.

 

Давайте не будем вспоминать корпускулярно-волновой дуализм материи и ограничимся классической моделью молекулы газа в виде шарика.
Тогда сразу становятся понятными понятия "длины свободного пробега" и связанные с соударением молекул передача энергии и импульса.

 

@Оксфорд, Конечно проверил тягу. Для примера: на рабочем режиме (350 топливник, 650 райзер, дрова вторая половина горения) открывал верхнюю крышку топливника на размерах 150х120 мм, внешний воздух втягивался внутрь топливной шахты (размер постоянного заборника воздуха 150х60 мм) Площади можно просуммировать. ВВ 2х (130х7,5 мм)- две боковые щели выполненные в полой керамической стенке. (На ТО не смотрите, вынужденное временное решение, для присоединения к газовому котлу. Я пытаюсь сделать многотопливник, поэтому газовый котел в теме, под единым управлением с твердотопливным котлом (Газ прошу считать топливом). Без ваты печка лениво и долго выходила на режим с дымлением на растопке. Также не хватало градусов для уверенного сжигания сильно коптящих топлив. Незначительное утепление резко улучшило эти показатели, особенно горение летучих компонентов за счет вторичного воздуха. В итоге при пересчете на теплотворную способность топлива получил 6 кВт по первичному горению (уголь) (700 градусов в топливнике и 600 в райзере) и 6 кВт по вторичному (дрова, пластик, отработка) (840 в райзере и 400 в топливнике). В случае управления процессами первичного и вторичного горения с малышки можно вытащить 10-12 кВт при чистом горении. Минимум 2 кВт на мокрой офисной бумаге (320 в райзере и 115 в топливнике). (Тепло конечно еще и утилизировать надо, но это другой вопрос).
П С. Вес агрегатика всего 30 кг. Разделяется на три части:, райзер, основание райзера с горизонтальным каналом и топливник. (Просто берутся руками снимаются с "замка" и уносятся в место постоянной дислокации .)

 

Не столько тяги. Можно провести еще более показательный эксперимент - не утеплять трубу, а наоборот, ее активно охлаждать. А для чистоты эксперимента даже не использовать естественную тягу - нагнетать воздух вентилятором.

Впрочем, можно и не напрягаться изготовлением такой установки, их и так достаточно имеется в использовании у людей.

Та же высокая вертикальная труба, но с охлаждением:


Обратим внимание на то, что центральная труба - воздуховод полностью чистая, хотя и находится примерно в тех же условиях (кроме температуры).

И это не просто какое-то уникальное фото неудачного случая с подобным котлом - такие котлы в чистом состоянии я видел только в одном месте - в магазине, где их продают.

Теперь смотрим на топку, где нет охлаждения, а есть утепление:


Смотрим трубу:


Я, конечно, не дипломированный специалист, но что-то мне подсказывает, что дело здесь не в тяге.

 

И опять передергиваете. Без охлаждения просто говорит о том, что отложения выжигаются время от времени, а с охлаждением нет. К факелу это не имеет отношения. Эксперимент с наддувом в прототипе ракетной печи Алларина помог бы прояснить этот вопрос.
И каковы результаты с наддувом? Впрочем в классических пиролизных это и происходит. Безо всякого утепленного райзера. Есть претензии к качеству горения в таком котле?

 

@Оксфорд, Сажа садится только в старте, пока райзер не наберет свои 350 градусов. Если в дальнейшем температуру не прощелкать, но севшая естественно выгорает, а новая не садится ибо не долетает. Эксперимент с наддувом связан с возможностью урпавления горением разного топлива и изменения мощности. Управлятся агрегат может изменением сечения газовых окон в зависимости от вида топлива и температуры или изменением количества подаваемого воздуха, объем которого зависит от температуры, вида топлива и его количества. Изменять сечения окон можно, для чего провел успешные опыты по сверлению керамики и вклейку металлических тяг (раньше как то этого не делал). Также заготовил кучу шаговых двигателей разодрав для этого кучу принтеров. Управление воздухом может быть при фиксированном сечении газовых окон, но при этом необходимо подавать определенное количество воздуха, что и предполагается с помощью кулеров (которых ну очень много разновидностей и количества) с выводами провода от датчика оборотов. Ну и схему электронную конечно для управления всего этого от существующего контроллера, к которому пока подключен пока только газ. котел. Сейчас на эмуляторе собрана схема усилителей термопар с отображением градусов на шкале обычного цифрового вольтметра и буферный усилитель для драйвера управления оборотами вентилятора. (схема выдает заданные параметры). Следующий этап выбор драйвера, скорее всего будет на шиме, в который в качестве обратной связи заведена информация со счетчика оборотов.
Так, что на пиролизник будет совсем не похоже.

 

А разговор был всего-то о влиянии райзера и окружающей температуры на факел.

 

@Оксфорд, Зато ответил на все последующие вопросы сразу. О о влиянии кратко уже было не раз V1T2=V2T1, Где V -объемы газов на входе и выходе, а Т соответственно температуры. Остальное посчитать не сложно.