Ракетный котел - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@StarykovMih, это с демпфированием даже 0.2 - там все избыточное и ненужное сглажено с заведомо большим запасом.
Остается только полезная работа заслонки.

Это обычная работа по коррекции: мы или даем динамику управляющего сигнала, чтобы добиться статичного процесса, либо наоборот: при статичном управляющем сигнале получаем динамический процесс.
Кто пробовал стоять на доске с парусом в более-менее ощутимый ветерок, тот поймет: чтобы доска сохраняла статику (не сбросила тебя в воду), нужно довольно четко и активно отрабатывать динамику собственными телесами.
То же самое, например, при управлении квадрокоптером: если не отрабатывать достаточно динамично все шевеления аппарата, то аппарат начинает здорово "колбасить", а если аппарат висит в воздухе, как гвоздем прибитый, то это говорит о том, что при этом управление работает очень активно (хотя это можно видеть, только посмотрев на графики управляющих сигналов).
Потому и самая сложная фигура высшего пилотажа на вертолете - висение в одной точке.

Кто помнит первые графики работы котла, то там был резкий подъем температуры в райзере и такой же подъем температуры воды на подаче в начале работы, затем шел сначала резкий спад, затем плавное падение... и совсем невысокие значения на малой мощности после половины времени работы загрузки.

Иногда удавалось получить не один, а 2-3 таких всплеска на одной загрузке, но именно "иногда", и это почти полностью зависело от того, какое топливо (по размерам и по укладке) и сколько того топлива загружено.


А вот для сравнения график той загрузки. которая была на видео:


Полагаю, разница заметна. И еще обратите внимание, что температура в райзере практически всё время находится в температурной зоне "хорошего дожига", не падая в области, где могут быть проблемы с горением некоторых "тяжелых" компонентов, имеющих свойство загрязнять последующие каналы котла и дымоход.

Сравните средние температуры в райзере на нескольких графиках - на крайнем она явно выше и более стабильно держится в близких к оптимальным пределах, без "заскоков" выше 1000 градусов (учтите еще и то, что здесь котел "отрабатывал" прогрев отопительной системы дома, а не просто работал на "поддержание"). В первый прошлогодний запуск с такой же целью температура в райзере улетала выше 1000...

Если сравнить с серфингом, то это будто вас подняла волна, на мгновение вы оказались на ее вершине, а затем волна ушла дальше, а мы просто скользим во впадину за этой волной. В общем, точно так же с волной взаимодействует и простой обломок доски без всякого управления (или любой иной неуправляемый плавучий предмет) - волна просто прокатывается под этой доской.

Сейчас алгоритм поступает иначе: он "ловит волну" и дальше балансирует на ее гребне, не срываясь ни вперед, ни назад. Кто слабо представляет, какие движения при этом делает серфингист - можете найти видео в Ютубах и поинтересоваться.

Алгоритм отслеживает любые динамические изменения в работе котла и стремится их уравновесить, работая в противоположном от этого динамического возмущения направлении. Классическое балансирование.

В случае котла это дает большую статику температуры в райзере и, само собой, температуры воды на подаче. Это очень наглядно, если сравнить тот график, который рисуется на моем крайнем видео, и графики, которые я давал в самом начале.

Нужна ли нам такая статика и столь явные динамические усилия, чтобы добиться этой статики?
Первое, что заметно - сильно уменьшился расход топлива, а эффект от отопления вплотную приблизился к ощущениям от работы газового котла (к чему я и стремился изначально). И это без всяких "дросселей" в виде теплоаккумуляторов.

Дотапливал я всем, что осталось "не черный день" - нестандартом всяким, чем побрезговал топить раньше в сезоне, и что просто примерзло к бетону (пришлось выбивать топором изо льда). Супруге я в шутку сказал, что перешел на "ископаемое топливо", так как реально пришлось выкапывать дрова из-под полуметрового слоя снега и вырубать из ледяной корки. По нашим примерным расчетам, должно было хватить дня на 3-4. Но топлива хватило почти на 6 дней.

Дрова в бункере постоянно создают новую ситуацию горения: что-то где-то быстро выгорает, что-то где-то не хочет гореть, дрова неравномерно опускаются вниз (или вообще не спешат опускаться), создавая непредсказуемые конфигурации - там, где была пустота, появляется топливо, а где было топливо, выгорает пустота... окажется в зоне активного горения толстое полено - это одно газовыделение, вместо него будет несколько тонких и расщепленных - совсем другое газовыделение. Сучки и кора горят совсем не так, как ровный слой древесины, и так далее. Кроме того, фазы горения...
В сумме это даже не динамика, это что-то близкое к хаосу.

Я долго пытался делать алгоритмы со свойствами прогнозирования работы бункера - бесполезно. Там можно прогнозировать только то, что связано с основными фазами горения. А этого слишком мало для вменяемого балансирования процесса.
Поэтому перешли к реагированию на фактические процессы, а не на прогнозы. И тогда оно заработало - я наконец получил приемлемую статику температуры в райзере почти на всём протяжении процесса горения закладки топлива. Даже в самый "разгар" угольного периода, чего раньше ни разу не получалось.

А колебания заслонки первички при этом происходят очень медленно (полностью синхронно тому, с какой скоростью в котле происходят реальные изменения). Это на суточном графике всё выглядит "кучеряво", но если бы я выложил первоначальное, не ускоренное видео работы котла (видео на 3 с половиной часа), вы бы уснули, наблюдая, как оно медленно всё движется.

Снова же повторю: можно и не управлять так скрупулезно процессом, оно и так работать будет. Но при этом будет обычный график мощности - быстрое активное горение вначале с перерасходом топлива, и дальше плавное падение (уже с нехваткой мощности), и очень разные графики в зависимости от размеров и кондиции топлива.
Проще говоря - выход мощности строго по закономерностям фаз горения. Но динамическое регулирование позволяет "изнасиловать" эти закономерности и получить статику выхода мощности вместо естественной динамики.

servoprim_speed - это коэффициент, задающий скорость стремления выходного значения к значению динамически изменяемой переменной алгоритма.
То есть, если у нас разница между настоящим положением сервопривода и значением, который выводится на основе динамики процессов в котле, равняется 10, то угол сервопривода изменится на 10 х 0.2 = 2 градуса. Если следующее динамическое значение будет отличаться на 5, то угол изменится на 1 градус. И так далее.

 

.

 

Похоже ТЕМА себя исчерпала...а Генри Форд наверно в гробу перевернулся (говорят с того света видно, что делается здесь). .

 

да полнодрова завезут все будет путем

 

Supervintiks@
Прискорбно, что не все в теме...

 

@Perelesnik, за Архиповского в фильме отдельная благодарность!

 

Три копейки. Работа на ЕЦ, фаза быстрого горения совпадает с минимумом температуры теплоносителя, а сброс мощности с его набором. В итоге стабильность работы при забросе температуры за 1000 градусов в первой фазе горения. Такой вывод если смотреть на Тух, которые стоят на +50 на всем цикле. У кого есть ТА такой вариант более приемлем.

 

... или в сарае будет найдена старая трухлявая деревянная лестница (шкаф/диван...). Одним словом, мусор...

 

Ракета вообще для них тока. Работать должна в номинальном режиме. Иные уже не совсем ракетные, но "Работать будет!" (с)

 

@Сергей247, А какой режим считается номинальным для ракеты ?
У этой "горелки" довольно широкий диапазон, у Руслана свой номинал, у меня такой режим не очень удержишь, а Андрей похоже иногда (хоть и не на долго) разгоняет свой кил за 40.
И у всех райзер примерно одинаков.
Гнаться за максимально высокой Т в райзере ?
Или пытаться пытаться протолкнуть через райзер как можно больше топлива ?
Это я думаю крайности .

 

Номинальный по Бергу это когда имеем чистое сгорание. Зависит от топлива и его подачи. К примеру J при том же диаметре райзера вдвое меньше мощностью. Райзер Руслана в печи вообще нормально не должен работать, там уже поверхностное трение на движение газов оказывает большое влияние, выручает высота более большая. Форсаж всегда отличается понижением КПД и применяется по крайней необходимости. Мощность по Бергу можно прикинуть по количеству сжигаемого топлива в единицу времени. С бункером она будет больше, так как площадь горения больше и вдувается в райзер поболе.

 

Увеличение температуры (не оговаривая материалы в которых она развивается) всегда будет повышением КПД и всеядности.

 

Уважаемые форумчане, хочу к следующему сезону сделать похожий котел.
Система управления по силе тяги во вторичке.
Есть факел в райзере - сила тяги большая, факел потух тяга слабая.
Поворотом заслонки ВВ добиваемся мах тяги (мах пламя (мах темпертура) в райзере) ,или заданного значения.
Поворотом заслонки ПВ регулировка общей мощности котла.
Измерение тяги ВВ с помощью двух термопар (терморезисторы) примерно как в автомобиле массовый расход воздуха.
Плюсы такой системы, как мне кажется:
1. Задав отношение есть/нет факел в процентах, система может ставиться на любой подобный котел не
учитывая особенности конкретного котла (универсальна).
2. Уходим от расположения термопары в горячей зоне райзера.
может обсудим.

 

@spavl63, Вам стоит посмотреть тему
Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов
Кроме всего прочего есть полезные посты, касающиеся физико-химических процессов на основе которых строится алгоритм автоматизации процесса. Измерение тяги в отличии от температуры базовые процессы не охватывает. Тяга возникает от градиента температур и количества (объемов) газов. Количество газов в свою очередь зависит от "химии" и температуры. По сему автоматизация строится по показаниям термопар в местах где проходит химия, т е на выходе топливника и в райзере. Измерение температур в других местах тоже желательны, но не обязательны и служат скорее сервисным функциям. Мощность же котла определяется в большей степени его геометрией, т е сечения газовых каналов, их длина, а также используемыми в строительстве котла материалами. По большому счету " стандарт" ракетного котла уже есть, и фактически вся задача сводится к максимальному приближению в достижении этого стандарта.

 

Чем тягу будем мерять?

примерно так и происходит сейчас у Руслана...

В разные стадии горения топлива (газогенерация, угольный период, переходные периоды...) мощность котла формируется из разных составляющих.

А где тогда располагаем?