Ракетный котел - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Всё верно, но стоимость это повторить охлаждает пылкость подхода к этому.

 

А теплоёмкость она что бесконечная?
И кто отменял переходные режимы перед выходом горелки в режим?
А ещё неплохо вспомнить про размеры...
Да, а как Ваш Гибс учитывает цепной механизм горения?, Как он учитывает количество тепла на нагрев паров и азотов, причем не с нуля а с 1000*С?
Или как всё это расписано в таблицах энтальпий с энтропиями?
Причем даже не на основе реальных измерений, а на основе вычислений, с огромным числом допущений и упрощений...
Потому наиболее точный критерий - это теплосчетчик с весами и перевод в кВт (ккал) с 1 кг топлива...
Рулит опыт, а теоретики подгоняют и объясняют (притягивают за уши)...
Если получается, хорошо, а не получается, значит с теориями что-то не в порядке...
Так вот с горелкой теория (Гибсы с энтальпийными таблицами) дают сбой...

 

У нас в Бердске есть производитель котлов Терморобот... У него уголь в лотке горит по которому его двигает водоохлаждаемый шнек...
Тут и волки сыты (горит уголь) и овцы довольны (вода идет в систему обогрева), только дорого и сложно как при производстве, так и при обслуживании, потому все клиенты на обслуживании сидят...
Даже если новых котлов делать больше не будет, уже на хлеб с икрой хватит...

 

А в горелке Валеры ничего никуда не ныряет... Кроме движения воздухов и газов... Причем вся футеровка не на СВС технологиях, а из магазинно-подзаборных изделий...
Редуктор с вентилятором высокого давления под забором конечно не найти, но приобрести вполне возможно...

 

Теплоемкость то в градусы трансформируется. Вот пример С+О2=СО2+393500 Дж на моль. Теперь смотрим, в воздухе О2 у на примерно пятая часть. Значит еще 4 моля азота. Возьмем среднюю теплоемкость грубо в 35 Дж на моль (4 по 30 для азота и 50 для СО2). Смотрим чего получится. А получится, что наш воздух по братски поделит тепло, т е наберет 2315 градусов. Следовательно СО2 будет иметь запас в 46 джоулей на каждый градус. Если скажем молекула СО2 встретится с углем, то ему придется сначала нагреть оный до температуры начала реакции. Если до 1000 градусов, то понадобиться 8000 джоулей. Делим их на 46 и получаем, что наш СО2 потратит на это 174 градуса. Отнимаем от 2315 -174 = 2141, т е теплообмен еще возможен. А вот нагреть уголь до 2000 градусов уже нельзя ибо 2141-174 = 1967. Здесь конечно не учтено время на теплообмени пр., поэтому и цифры столь впечатляющие. Но если все учесть...Это просто пример, как использовать теплоемкость.

 

Воздух то поделит... А как учесть все это во времени, да еще с учетом накоплений тепла в футеровке? Излучений и переизлучений? Какова доля излучения и конвекции? Как учесть вклад излучения в нагреве частицы топлива? От факела, от переизлучения стенкой? А от двух факелов?
Как учесть роль увеличения давления и изменения температурного фона? Как учесть постоянное изменение состава горючих газов (теплотворность)?

 

Давно всё хотел сказать, хотя уже упоминал гдет, про использование поршневого компрессора с небольшим ресивером и регулятором в зависимости от типа двигателя привода как более бюджетная, менее потребляющая и шумная замена воздуходувки. Проверено на аппаратах для распыления раствора перекиси водорода которые мы изготовляли. У немецкого оригинала поршневой работал без проблем, а с дорогущими мексиканскими воздуходувками куча танцев с бубном. Вот такой просчёт целого института копировавшего сей аппарат...

 

@Кольчугин, Вот здесь не стоит усложнять, пусть этими вопросами теплотехники занимаются. У нас есть потери тепла стенок в количестве 1 Джоуля в секунду с квадратного сантиметра. А какая там температура стенки пока не принципиальна. Время мы можем получить от мощности котла, т е понять за какое время у нас сгорает 1 моль топлива, скажем углерода. ну и привести потери к одному временному интервалу. Пусть будет 5 ватт потерь, на один элементарный круг реакции. Т е он будет 5 секунд составлять. Стенки считаем, что уже нагреты при растопке и мы рассматриваем уже стационарный номинальный режим. Вся химия у нас идет парционально, т е любой компонент вносит свой вклад, который потом суммируется. Считаем все элементарные реакции, а потом составляем тепловой и материальный баланс. Вот я в примере привел цифры, но на самом деле газ должен расшириться от нагрева и если мы рассматриваем только тот объем, который у нас входит в реакционную зону, то мы избыток газов должны удалить. Т е при нагреве до 1000 градусов три четверти газа у нас отправятся в тепловой счетчик. Можем даже туда только азот отправить, а СО2 чудесным образом вернется в зону реакции. С температурой той же, но вот запас джоулей у нас стал только четверть. т е если мы ранее вернули весь объем газов и соединили его с воздухом получив 1157 градусов, то сейчас этих градусов мы уже не получим ибо четверть моля будет греть весь моль газа или по другому 22 литра горячего газа смешается с 22 литрами холодного и получим 33 литра теплого. Но если мы охладим горячие 22 литра, то они станут 5 литрами холодного...Вот, где математика не сходится 22+22=33....

 

На Созидателе (Луганский форум, созданный под Валеру и его горелку) твой тезка из Одессы показал с чертежами как сделать воздуходувку из фанеры... Причем работает очень тихо... Правда он уехал с Одессы на ПМЖ, а горелку распродал по частям... Но у человека купившего воздуходувку вопросов к ней нет...
Можно и компрессор использовать в купе с рессивером... Просто усложниться управление (поребуется актуатор для закрывашки)...

 

Необходимо учитывать всё и наиболее полно... А без этого никакая математика не сойдется...
Даже углерод, который у Вас горит, по факту горит только минут 15-20, а потом горение плавно переходит сначала в горение и газификацию, а затем в чистую газификацию... При этом слой кокса греется как контактом с горячим воздухом, так и излучениями от двух факелов (внутреннего и внешнего) и от переизлучения стенками и сводами... Да и газам достаётся тепла от тех стенок...
Для чудесного возврата СО2 и перегретых паров влажности (тоже своего рода газ) в слой кокса работает конструктив горелки (направленное на слой кокса горение горючих газов во внутреннем факеле)...

 

@Кольчугин, А не получается никакой газификации, даже если такие допуски грандиозные в математике делать. Если же она и идет, то совершенно по другому механизму, не тому, что нам представлен. Для этого достаточно просто посчитать тепловой и материальный баланс в дискретной форме.... Много факторов останутся за бортом. например, что греет излучение? Газ от него не греется, воздух с форсунки прет холодный, а температура слоя кокса выше, чем температура стенки. Ну, и куда это излучение засунуть? Только на потерях тепла через стенки, тот самый ватт наружу обеспечивает равномерно по всей площади.

 

Так в останове воздух и так не будет поступать с поршневого компрессора. Аль наоборот нужно чтобы поступал? Поршневика достаточно с холодильника. Там уже и ресивер автоматом будет. Я с такого до 25 атмосфер выжимал. Вот только управлять асинхронником сложнее.

 

Вот читаю читаю ...и думать не охота! Кто подскажет сколько паскалей нужно надавить ?! Чтоб подходило для девайса о чём речь переодически идёт.

 

Как бы в продолжении химии Паскали сами должны давиться, столько, сколько нужно. Вот Гена писал, что там факела и термохимии всякие. Так вот пусть Паскаль и следует этим процедурам дабы их поддерживать. У нас все примитивнее, градусник сказал, градусник сделал. Максимум, это вентилятору команду кислорода подкинуть, когда гудрон в топку попадает. Вон @Сергей247, все за саморегуляцию ратовал, так почти ее сделали, а щас холодильника два штуки к котлу цеплять асинхронно собрался...

 

Острое дутьё сжирает столько топлива за оборот сколько сможет, потому можно сказать, что горение стехиометрическое или с альфой менее единицы. Уже с допвоздухом недогоревший долгоиграющий уголёк доиграет в насадке-"катализаторе". Ну, и остальная химия ежли будет. Это для тех, кто ещё не до конца понял принцип ГВВТ. Потому такое острое внимание к количеству воздуха под давлением через узкую щель. Ну, а уже топливо можно периодически подпихивать...