Попытка модернизировать высокотемпературную горелку ГВТТ

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Опять бубен достали... Без воды летит СО, С водой не летит. 100 кВт вы хрен получите, можете посчитать расход газов и их температуру.

Это огнеупор при работе на сопоставимой мощности, вернее его останки...

 

Не, я просто мощность посчитаю:
60м3 воды прогреть с 20 до 70*С за 20 часов (с градусниками и часами а режиме реального времени)
60000*50*4.2/(3600*20) = 175кВт
Горелка оригинальнная (по Валериным чертежам)... Несколько мощных котлов в связке прогреть не могли
Тепловая напряженность факельного отсека:
Объем топки - 0.125*0.217*0.207 = 0.005614875м3
Объем камеры дожига - 0,125*0,114*0,217 = 0,00309225м3
в сумме - 0,008707125м3
175кВт = 150472,9149ккал
Итого теплонапряженность факельного отсека и камеры дожига:
150472.9149/0.008707125 = 17 281 584.32ккал/мз
Останки огнеупора на каком топливе? С каким составом золы?
Вы видели мои картинки горелки с райзером, когда раскаленные газы вокруг футеровки и далее в райзер? Помните? Так вот отказался я от этой идеи, от того что шамот расплавится, потому что не будет работать саморегуляция с защитой шамота расплавом золы... Я про него Вам как то говорил (на другой площадке)... А без того "слюдяного нароста природной футеровки" и у Валеры всё расплавится...
Понял это после рассказа Павла, как у него потекла ГВТТ (вернее ШК-1, которую Валера окрести домной, т. к. Павел ГВТТ по чертежам ни делал никогда) на отходах рапса...
Так что ни каких бубнов...
Емкость была реальная, прогревалась долго, но прогрелась...

 

Посчитайте мощность и теплонапряженность 5 литровой горелки на уране 235. Интересно, но не соответствует объективной реальности. Но очень впечатляюще получится.... Да, еще подсказка грубая, в горелку надо засунуть 30 литров газа в секунду, а с учетом заявленных температур около 150 литров. Суем...?

 

150470ккал/3045ккал/м3 = 49.41543513957мз/в час
49.41543513957/3600 = 0.01372650976099мз (13,7литра)
Всегда говорил, что горелка работает под давлением, а лишние газы внешний факел спалит

Не вижу криминала...

 

@Кольчугин, Какие 13,7 литра, в горелке что, давление 10 атм?

 

Андрей, я раз сто сказал, что в ней два факела Внутренний и внешний...
Высокая мощность -результат горения двух факелов...
Внутренний объем горелки (факельный отсек - 5,6л, но там стабильная мощность порядка 3кВт (на выходе из сопла - остальное идет на прогрев футеровки т топлива)...
Больше не надо, т. к. внутренний факел - для выработки горючих газов путем газификации кокса... Его (кокса) кстати в древесном топливе не так и много от 15 до 30%...
Остальное всё во внешнем факеле... На фотках #289 видно как он может работать...
На первом фото экономичный режим, на котором и проведены опыты...
На двух последних демонстрация возможностей... И в объеме он (внешний факел) никак не ограничен...
Объем его зависит от температуры в нем... Выше температура - укорачивается, ниже температура - удлиняется...
Газа для этого нужно максимум:
10кВт=8600ккал
8600/3045 = 2.824302134647м3/час
2.824302134647*4 = 11.29720853859м3 с воздухом для горения
11.29720853859/3600 = 0.003138113482942= 3,14л/сек
в режиме;
5кВт = 4300ккал
с воздухом 1,5л/сек
Всё остальное во внешнем факеле...
Вы, Андрей слушали-слушали, но так до конца и не дослушали...
PS. Для давления еще и площадь сопла необходима...
Sсопла = 12,3*7 = 86,1см2
Sпо верху = 12,5*21 = 262,5см2
То есть в максимуме не более 3-х атмосфер...

 

@Кольчугин, Ген, я просто анализ массообмена прикинул. Ну вот для примера: Этилен, возьмем его в твердой форме. 2С2Н2+5О2= 4СО2+2Н2О Что мы видим: 52 грамма полиэтилена дадут 135 литров газа при н. у. При 1000 градусах эти 135 литров превратятся в 540 литров. Теперь еще воздух прикинем...112 литров кислорода или 560 литров воздуха при н. у. Здесь мы воздух даже греть не будем, загоним его в камеру как есть. Итого 1100 литров... Больше куба газа. Вот теперь вы можете мощность по своей методе посчитать ...Это при 0 альфе...

 

Ладно, я за мощность не хочу зарубаться... Мне все равно столько не нужно в теплице и в приоритете не мощность а экономичность...
А про нагрев воды горелкой это из серии Валера о Петровиче, который "ботан" и не отличал кусачки от пассатижей...

 

@Кольчугин, Я собственно все к тому, что есть еще физ. параметры делающие "невпихуемыми "возможности технологии в конструкцию аппарата. У меня сейчас та же проблема в ограничении количества топлива дающего сильную газацию. Та же резина горит хорошо, но ее количество ограничивается тем, что при 670 градусах она выделяет много газов, которые не помещаются в объеме топливника, а при более низкой температуре не будет обеспечиваться полное сгорание. Поэтому стоит вопрос механизации подачи топлива, либо создание газгольдера в составе печи, либо работа под давлением, чего в бытовых условиях и нахождении агрегата в жилом помещении делать не хочется из-за вопросов безопасности. Ну и этот же вопрос является ограничителем мощности котла. Резина тепла дает больше чем уголь, но ее количество не может быть равно количеству угля единовременно находящемуся в топливнике. С другой стороны хорошо себя проявляет варианты предварительно подготовки топлива. Например сжигание отработки удалось увеличить вдвое, применяя опилки в качестве адсорбента и теплоизолятора+ хороша толстая мелованная бумага в качестве оболочки. Делается своеобразная колбаса из старого настенного календаря, с начинкой пылеугольного-опиломасляного фарша и штыба. Такая колбаса горит более 2 часов при температуре больше 1000 градусов, с хорошим тепловыделением и полным отсутствием дыма...

 

Горелка (по чертежах) разработана под бытовые потребности в мощности, которые определяются размером камеры дожига... Нынешняя годится до 40-50кВт... Нужно больше, соответственно увеличиваем камеру дожига в объёме...
При необходимости минимальной мощности ВВ в камеру дожига не подаётся вообще...
Всё просто... Горелка ни в коем случае не утилизатор... Скажу больше - под каждое топливо делается и настраивается свой патрубок, выставляется своя сила раздува...

 

Ну и по теме...
Рассмотрим несколько подробнее вопрос золы в горелке ГВТТ...
В патенте на горелку (1 стр) указано что горелка с аэрационным выносом золы...
В принципе зола уноса присутствует в процессе горения всегда количество того уноса зависит как от попадания и выноса легких фракций золы непосредственно пламенем, так и от силы раздува топлива и выноса частичек раскалённой золы потоками воздуха (газов)...
Когда золы в топливе немного (древесина с минимальными включениями коры), проблем с золой в ГВТТ не наблюдалось

Вся зола, как легкоплавкая, так и тугоплавкая подхватывается потоками раскалённых газов и выносится в сопло, за пределы факельного отсека...
Песок и пыль, содержащиеся в топливе расплавляются и налипают на футеровку факельного отсека, образуя так называемую "природную футеровку из слюдяного нароста"...
Состав этого "слюдяного нароста" сложен и содержит видимо все компоненты, присутствующие в золе топлива, но в основном более легкоплавкие (размягченные и в силу этого обладающие высокой адгезией)... Это сложное минералообразное соединение обладает высокой пористостью и низкой теплопроводностью, что защищает футеровку горелки от перегрева (даже обычный строительный красный кирпич не плавится будучи укрыт этой "природной футеровкой"!)... И чем толще слой этого "слюдяного нароста", тем меньше тепла рассеивается сквозь стенки футеровки и как следствие выше температура внутри факельного отсека... В конце концов температура вырастает до такой степени, что начинает выплавлять и выносить расплавы за пределы факельного отсека, утончая слой "слюдяного нароста, т. е. система приходит к не которому равновесному состоянию...
По опыту использования различного пользования в горелке ГВТТ, наименьшие проблемы на качественном топливе с низкой зольностью - щепа, древесные пеллеты, чистые опилки, чистые (мало включений песка и грязи) агропеллеты, лузга подсолнечника...
Зерноотходы, полова имеют проблемы с расплавами золы в силу огромного содержания песка и пыли...
Т. е. если любое древесное топливо будет иметь минимум включений того что не является ни топливом, ни даже золой, то проблем с расплавами золы в горелке с правильной геометрией не возникает...
А как с другими видами топлива?

Очевидно, что в состав "слюдяного нароста" в случае древесного топлива войдут: Оксид калия (К2О), Хлориды кальция и натрия (CaCl2, NaCl2), Ортофосфат натрия (Na3PO4), Силикаты кальция и магния (CaSiO3, MgSiO3), Карбонат кальция (CаСО3)...
Часть этих соединений уже в слое "слюдяного нароста" преобразуются в более тугоплавкие соединения...
В случае с углем (согласно табличным данным) калия значительно меньше, и "в зоне риска", только оксиды кремния и железа... Рискну предположить, что наростов "природной футеровки" при работе на угле должно быть значительно меньше, хотя они всё же будут, в виду более высокой общей зольности угля...

С точки зрения налипания расплавов золы на футеровку особых проблем вроде бы нет, но в виду более высокой температуры в слое угля и более высокой теплопередачи кондукцией (непосредственным контактом частиц угля) очень часто возникают проблемы со шлакованием угля, т. е. далеко не всякий уголь подойдет для использования в ГВТТ... Но об этом несколько позже...

 

@Кольчугин, Какие требования к размерам форме и т. д. к конструктиву, схема которого выложена сегодня в ракетной теме ?

 

Есть несколько подходов:
1) Валерина слоевая по типу пеллетной горелки

2) Горелка @Владмир (Владимир Миргородский) - вихревая для легкого топлива типа опилок...

Горелка вихревая... Топливо подается в пиролизный отсек, пиролизуется от горячей футеровки, но вихревой поток препятствует прямому вылету в сопло... В потоке газы сгорают и опилки, вырванные из слоя...
Схем и чертежей нет и никогда не было... Диаметр шнека 100мм остальное методом тыка, но несколько один точно повторил... @Sparks664 её повторил... И пользует где то в Одессе...
3) Горизонталка из начала темы:

Воздух подавать только сквозь слой (никаких колосников!)...
4) Похожая, но с колосниками

 

@Кольчугин, я иду понятным путём:
- есть отработанные конструкции в энергетике/промышленности,
- осталось уже существующие конструкции/идеи масштабировать вниз,
- это тоже не просто, зато куча информации + опыт эксплуатации и проч.

Примерная нить моего пути:
- определился с топливом - угольный штыб и шлам
- глянул как жгут - в основном в псевдоожиженном слое
- псевдоожижение: воздухом и вибрацией+воздухом

- воздухом: затратно
- на малой мощности вибрацией: почти то !

И конструкция уже была, как казалось, продумана.
В декабре получил от аларина керамику, под эту конструкцию.
Взялся нарезать - и притормозил.
Потому что, когда дело доходит - до времени, денег и затрат -
всё видится более чётче и понятно.

Мутировал эволюционировал за время паузы до вихревых горелок.
Но теперь за нарезку керамики возьмусь только после проверки нескольких моделек,
до которых дошел в изысканиях. И только так.

А ты предлагаешь только на вере следовать за кем-то).
А карман кто будет растопыривать для компенсации не схождения веры и практики ?

Но поупражняться с эскизами перед лепкой моделек
вполне возможно и в этой теме.

 

Дело не в вере... Я как раз против слепой веры... Потому и возникла эта тема...
Я вот начал расписывать свойства угля и подвис... Потому как уголь штука ну очень разная... Как по летучим, составу золы, так и по компонентам (углерод, водород, кислород, сера с азотом)...
Масштабирование результат даст, но отрицательный... В силу того что топливу, воздуху и пламени необходимо пространство и время... Нельзя безболезненно перенести условия с 24-х метровой топки на 40-ка сантиметровую...
Вихревая топка идея в принципе правильная, но необходимо опытным путем подобрать минимально-допустимые размеры вихревой камеры и разработать как форсунку, так и механизм подачи топлива...
Опять же проверить что за шлам у Вас (с каких углей)...