Ракетный котел - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В данном случае попытка проверить "мгновенную" температуру внесением "пробника" в точку приведёт к изменению режима горения.
Термопара должна быть внесена заранее... и желательно в разные части райзера. только дороговато это...

 

@StarykovMih, Не верно, термодинамика говорит, что СО устойчив при высокой температуре, при низкой СО2, это значит, что только при высокой СО образуется, а при низкой нет. Соответственно равновесие реакции образования СО и СО2 при низкой температуре будет в сторону СО2. Температура воспламенения в 700 градусов, это величина энергии активации для молекул СО, при которой они вступают в самопроизвольную хим. реакцию. Катализаторы как раз эту энергию снижают, пример постом выше.

 

У меня ошибок измерений не было. Платинородиевая термопара эталон линейности, дает точно миилливольт на 100 градусов, даже термометра не надо, меряй милливольты смотри градусы
Кажется догадался в чем у вас вопрос, присгорании малого количества СО, тепла не много, а термопару могут греть только продукты горения. И никто не обещал, что окисление будет идти на термопаре, она то в чехле корундовом. Теперь размажьте это тепло по стенкам керамики, что покажет термопара, которая газовый поток измеряет

 

Давайте посмотрим на результат.

Доступный для измерения результат - температура воды в системе отопления.

Принимая во внимание то, что теплопотери отапливаемого здания за время цикла работы котла практически остаются неизменными, скорость движения воды в системе также неизменна, поэтому температура воды будет являться прямой производной от количества вырабатываемого в котле тепла.
Даже не во всем котле, а из расчета только на то тепло, которое передалось через теплообменник.

Теплообменник у нас работает только после трубы, следовательно, количество тепла здесь является производной от температуры и скорости потока ДГ после горения в самой трубе (с некоторой поправкой на разницу в исходной температуре газа, полученной в пределах бункера).

Другими словами, динамика изменения температуры воды будет отражать динамику процесса горения в трубе, где бы это горение по длине трубы не происходило. Отражать по результату процесса.

Итак, тот же утренний график, но по воде более крупно:

И для сравнения тот же период с данными от термопары в райзере:

Сравнивая графики, можно заметить значительную разницу в динамике изменений температур.

Конечно же, следует учитывать тепловую инерцию объема воды в системе отопления, но у меня этот объем не очень большой (точно не помню, раньше в теме считал), теплоаккумулятор отсутствует, есть теплый пол в кухне, но он "поджат" регулятором до гораздо более низких температур (33-35 градусов), а основной поток идет по трубам и стальным радиаторам, очень быстро теряющим тепло.

То, насколько быстро вода в системе способна терять тепло при уменьшении мощности горения в трубе, хорошо видно на этом участке графика:


То есть, температура воды в моей системе очень чутко реагирует на изменения в количестве тепла, производимым котлом - тепловая инерция системы довольно низкая.

Понятно, что нужен и график воды на обратке, чтобы иметь перед глазами динамику изменений разницы температур подачи и обратки, но пока есть только значение на подаче (кстати, заметил, что "градусник" на подаче врет градусов на 5 в "минус" по сравнению с механическим термометром, пирометром и термометром в кухне, но для общей картины это не принципиально).

Сейчас замерил пирометром температуры в подаче и обратке - разница составила 11 градусов (как раз период "плато", снимок сделан в момент замера температур с помощью пирометра):


Совместим графики (масштабы двух совмещаемых графиков, понятно, разные, смотрим просто на динамику по времени):

После такого совмещения просто напрашивается вывод о том, что термопара на изгибе райзера видит далеко не всё, что в том райзере происходит.

Смещение точек начала спада температуры в райзере и по воде частично объясняется временем полного оборота воды в системе отопления, но не настолько (ну не 45 минут у меня вода делает один оборот по системе, а именно такой временной промежуток на графике).

 

Я не говорил об ошибках измерения.

Термопара греется не только продуктами сгорания СО в райзере, но и теплом от сгорания угля на колоснике. Да и теплоёмкостью термопары (по сравнению с теплоёмкостью самого райзера) можно пренебречь. А на счет количества СО можно прикинуть, что все угли горят по 2м основным реакциям:
1. С+О2 = СО2 + Q
2. 2С+О2=2СО + Q
Можно еще добавить небезызвестную реакцию с водой
3. С + Н20 = СО + Н2 - Q (высокотемпературная область)
3. С + 2Н2О = С02 + 2Н2 - Q (низкотемпературная область).
и сослаться на первоисточник (https://msd.com.ua/kotelnye-ustanovki/gorenie-ugleroda/):
"... установлено, что в результате реагирования углерода с кислородом одновременно образуются оба окисла углерода СО и СО2, но в разных соотношениях. При t = 1200 °С образуются оба окисла и в одинаковом количестве. При t= 1600 °С СО образуется вдвое больше, чем С02."
т. е. с ростом температуры горения углей количество СО растет. У нас температура примерно в 3 раза ниже равновесной (350...400С). понятно, что количество СО меньше (наверное раза в 2...3), чем СО2. Но тем не менее СО есть, он выходит из зоны горения, а дальше (в связи с там, что нет ни 700 С ни даже 610С) практически не догорая идёт через райзер.
Вопрос о каталитических свойствах керамики можно считать на уровне рабочей гипотезы: хочется верить, но пока нет твёрдых доказательств. Тем более, что керамика керамике рознь.

 

@StarykovMih, нет, СО получается только по реакции С +СО2=2СО, Реакция с водой вообще не пойдет при таких температурах. При высоких температурах СО много, но опять только по приведенной реакции. Из условия равновесия реакции естественно, что часть СО будет образовываться в соответствии с уравнением описывающим энергию активации (экспонента). Вопрос о каталитических свойствах керамики, вовсе не гипотеза, вопрос только оценки эффективности. Численных данных естественно нет, да и нужны ли.

Концентрация по экспоненте, поэтому считайте грубо 2, 72 в степени 2 или 3 как вы писали раз. 2, 72 основание натурального логарифма, ну или 2.51, не помню число е. Остальные выводы по температуре воспламенение не верны по той же причине, что окисление идет на поверхности керамики, а там температура воспламенения ниже.

 

Надо мерить концентрацию СО в выхлопе газоанализатором. Без этого бесполезно обсуждать наличие отсутствия СО в выхлопе...

 

Равновесие Будуара посмотрите, там все видно по поводу образования СО. вспомнил же... Про газоанализатор верно, если доказывать надо, а оно надо?

 

Я не знаю какая Т в градусах, в том месте где у меня "индикатор",но выше Т плавления алюминия. Я по началу алюм использовал, чтобы хоть примерно определиться с регулировками (китайская термопара от простого радиолюбительского тестера быстро облезла).Я давал фотки индикатора, цвет почти соответствует. И индикатор светится на всем протяжении горения летучих, и если вовремя добавить ПВ и при догорании др. угля. Я далек от физики горения, но вы обсуждали САМОвоспламенение или воспламенение СО ?(может принудительно можно поджечь при Т пониже?+условия,-давление,подсветка?) Когда котел в режиме, мне кажется что там все должно сгореть,-типа разные компоненты друг другу помогают, лишь бы окислителя хватило (условия для сгорания-нормальные,-все утеплено). Не сгоревший СО в конце концов должен дать сажу, где нибудь (со временем). У Руслана, два сезона эксплуатации (это много времени). Выхлоп ,-холодный по сравнению с другими ТТ, если СО был -должна быть сажа, ну хотя бы на снегу во дворе.

 

@_Reba_, Сие верно, СО где то должен развалится на С и СО2, не весь, но в заметных количествах, он только в ТО замерзнет до стабильного состояния, значит в райзере сажа должна быть, если его много летит. Так, что ищите ее там, как доказательство, что температуры на горение СО не хватает. У меня сажа осевшая при растопке в райзере выгорела, практически вся в процессе топки. Горение термопара видела 840 дала, я в отчете об этом писал, даже за результат не посчитал, остановился на 800 градусах при стандартном режиме горения продуктов пиролиза в райзере.

 

Посмотрел, видно, что количество СО в выхлопе составляет около 10...15%.

В общем-то, конечно, не сильно много, но всё равно хотелось бы от него избавиться, согласитесь, желание законное.

вряд-ли...
реакция разложения СО на сажу и углекислый газ идёт с поглощением энергии. Как только она начинается в районе теплообменника, температура сразу проваливается и поглощать энергию уже неоткуда...
Единственное место, где она могла бы осесть - место поворота потока из райзера на теплообменник. С одной стороны ещё идет подкачка энергией из райзера, с другой - температура уже падает за счет расширения газа... Если тут нету, тогда вы правы, что СО в выхлопе практически отсутствует.

 

@StarykovMih, Ну вот, вроде теперь сошлись во мнениях. Это хорошо...

 

У меня частенько темпр. зашкаливает при опытах и в вертикальную стальную трубу выхлопную идёт 600-700 .Углерод там образуется хорошо, оседать правда не успевает, но вокруг на местности видно (на снегу).Кстати на 6 метрах темпр. падает очень не плохо, вплоть до 90-120.Печь с наддувом.

 

Вот такую термопару в райзер нашёл:


Думаю вставить снизу в районе поворота от горизонта в верх. Через отверстие, которое Руслан делал для "третички".
Как вам такой вариант?