Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Сергей247, Чего то совсем выводы не похожи на правду. Высаживание сажи происходит при резком уменьшении скорости потока. Инерции в вязкой среде не будет. Ну и все остальное следствие этих постулатов.
@Alex63A, Пытался создать условия для воспламенения сажи, она у меня при неудачном опыте садится в горизонтальном газоходе, до трубы практически не долетает. Так вот, как то засадил сильно (визуально) газоход в виде приличной сажевой бороды на всех стенках и задумал ее там запалить с помощью газовой горелки. Она конечно загорелась, но самостоятельно гореть отказалась, только после того как сгреб со всех стенок сажу в одну кучу. Оказалось, что визуально много - в массе очень мало, да и в основном это не сажа была, а пепел, который был центром сажеобразования. Это стало видно когда куча сгорела. Я себе могу такие спецэффекты посволить, у меня канал дымовой зафутерован по поверхности кирпича плиткой керамической огнеупорной. А вот создать условия самовоспламенения за ТО вовсе не реально. Температура ДГ не превышает 60 градусов. Сегодня смотрел канал после "правильной" эксплуатации котла. От сажи только следы в дальнем конце и то это с растопочного цикла, поскольку у меня дрова от оконной рамы с толстым слоем краски. До ТО вовсе все сгорело, в том числе в колпаке. Температура горения была 900-1000 градусов и не допускалась перегрузка по топливу с помощью регулирования сечения ГО.

 

Интересный эффект, ну т е может кому интересный...В качестве топлива начал использовать уголь, ранее уже писал об этом. Куски закладываю в угольную ловушку для растопки без дыма, а вот угольную пыль смешиваю с отработкой, чтобы слиплась и закладываю уже когда температуры достигли своих значений старта ракетного режима. Так вот, если горение проводить при температурах порядка 800-900 градусов, зола от угольной пыли забивает колосники в угольной ловушке и, ракетный режим вытягивает из кускового угля все летучие и этот остаток горит длительное время. Через двое суток я растапливал котел от этого самого угля, для чего просто шуранул колосники и загрузил стартовую закладку. А вот если горение вести при температурах порядка 1000 градусов и выше, то угольная зола начинает шлаковаться, уменьшается в обеме и дает доступ воздуху через колосники. В итоге все полностью сгорает чуть больше чем за сутки, но естественно выдавая больше тепла в единицу времени, чем в первом случае. В общем этой ночью было жарковато (люблю спать в прохладе, поскольку жена весьма эффективный обогреватель и ночью пришлосьизолироваться от нее одеялом и остывать на открытом воздухе). Уголь Д-шка Шубаркульского разреза, до 47% летучих. При сгорании в обычных условиях дает рыхлый пепел... Колосники при этом не страдают, наварки шлака на них не происходит...Температуры соответствуют температурам райзера, поскольку в ГК она всегда стабильно находится на уровне 600 плюс минус полсотни, ну конечно иногда сбегает, поскольку я автоматику не заменяю, а сидеть у котла и заниматься управлением не входит в ТЗ. В общем автоматизация позволит значительно улучшить все свойства котла в том числе потребительские, типа работы на минимальной мощности, длительность горения или наоборот быстрого горения... Прослеживается явная зависимость доступных режимов работы от вида применяемого топлива или от комбинаций этого топлива. Мусор в этом плане идеален...

 

Здесь разговор зашел про сажу. .Нужно бы уточнять о чем пишем.
Я честно, сам теряюсь в определении, что сажа, а что копоть и т. д.
То что садится черным налетом разного вида на стенки после топки может иметь разное происхождение и разные свойства.
В одних случаях это свободный углерод от реакции востановления.
А в других случаях это аэрозоли высокоуглеродистого топлива.
В первом случае размеры атомарные, а во втором - цепочки по несколько см (горение резины на морозе) - их реально руками ловить, они как паутина.
И первое, и второе, в дымоходе выглядит одинаково черным. Одно сильно пачкается (руки отмыть очень трудно) ,а второе - нет .(ополоснул и чистые).
Оседают они в одном месте, а возникают в разных, и методы борьбы с ними разные в разных местах.

Еще знаю ,- графит не горит как уголь. Графит, очень трудное топливо, хотя, чистейший углерод .

 

Сегодня попробовал сжигать дрова, вернее одну дровину - неколотый фрагмент ствола яблони примерно стандартной длины (50 см.)., причем засушенный как листик из гербария. Весом на кг 15 потянет. При подаче распределенного ПВ ствол занялся от нескольких щепок и горение равномерно разошлось по всей длине и всему периметру деревяшки. Через час температура поднялась в райзере и топливнике до 650 градусов, а в угольной яме заполненной кусками угля и того больше, до светлокрасного свечения. Заброска любого газящего топлива в таких условиях сразу приводит к установке ракетного режима. Кидал бумагу пачкой, а потом после ее полной дегазации стал закидывать угольную мелочь в виде песка с пылью. Поскольку уголь Д-шка, то и такое топливо поставило котел в ракетный режим. При всем этом базовая температура в топливнике держится в стандартных, заданных величиной сечения подачи ПВ значениях. На ракетном режиме температура топливника падает в райзере соответственно растет, но можно сделать, чтобы и не падала, увеличивая подачу ПВ. Ракета из режима при этом не выпадает, а начинается перераспределение ПГ по секциям подвода ПВ. Из одной секции идет дым, т е происходит инверсия тяги, а в другую секцию ПВ этот дым обратно втягивается. При этом вличиной наддува ВВ можно усиливать и ослаблять этот процесс. естественно меняется и температура в райзере, но все равно стоит устойчивый ракетный режим. А вот температура в топливнике при таком перетоке стабилизируется на одном значении (естественно все равно остается возможность ее менять, изменяя сечения подачи ПВ. Ну и Управляемое ГО тоже устанавливает границы прохождения всего процесса газификации. Можно вывести ракету из режима, а можно наоборот усилить горение газовой фазы. Здесь главное не переборщить с величиной выделения газа в топливнике, а то начинается настолько интенсивное газовыделение, что давление в топливнике полностью отжимает ПВ и может происходить горение хлопками уже в зольной секции или просто происходит полная инверсия тяги. Поэтому наверно в штатах народ и травился, поскольку при инверсии необходимо полность закрывать заслонки ПВ. Неплотностей хватает, чтобы горение шло в прозорах колосника и не выходило в зольный ящик. И еще важно не сорвать факел, в колпаке потом может бахнуть накопленные ПГ. В общем возможность управления горением просто потрясает..., главное - обеспечение нормального дымоудаления и выдерживание надкритических температур в топливнике и райзере. ВВод ВВ наддувом и управлением оборотами вентилятора тоже себя оправдывает, простотой и эффективностью. Если к кулеру приделать легкую шторку, которая будет сдуваться воздушным потоком, то величина регулирования расхода ВВ будет порядка 100% и полностью перекрывает потребности котла в ВВ практически для любого топлива обеспечивая полное сгорание. Можно еще ввести и обратную связь на количество подаваемого ВВ, встроив лямбда зонд, для адаптивной подачи ВВ под используемое топливо.
Короче говоря все ожидания от эксплуатации котла подтверждаются, конструктивные решения тоже дают явное влияние на процессы. Они возможно еще не оптимальны, но их вклад как говорится виден не вооруженным взглядом.
Единственно - это конечно пользование ракетой происходит совсем не так, как с обычным ТТ агрегатом. Наверно если любого человека посадить за авто у которого вместо руля будет джойстик, он некоторое время не сможет управлять авто равноценно по сравнению с обычным рулем. Но вот когда освоит и поймет, что парковаться например можно просто загнав машину боком... в общем дальше понятно...
ПС Описанные критические режимы, не характерны, они вызываются специфичными действиями ракетчика. Например в топливник при 650 градусах закинуть ракетного топлива типа ящика из гофрокартона, да еще если его полиэтиленом заполнить. Тот кто юзал ракету наверняка уже представят себе последствия таких действий, по крайней мере встанет отчетливый визуальный образ, а в одном месте начнет разливаться не шуточный холодок от представления того, что может дальше произойти... Потому картонный ящик с полиэтиленом никто в ракету не станет запихивать, также как тушить бензин керосином. Но для опытов такой режим вежливо приходилось вызывать, чтобы описать его развитие и наступающие последствия, ну так на всякий случай, а то вдруг кто решится посмотреть...

 

Может кому то будет интересно: сегодня тепло и выходной, раскидал дверку, чтобы доделать некоторые мелочи по газонипроницаемости, а то спешил запустить агрегат и оставил на потом. Сегодня потом случилось:. И так, конструкция дверцы:
Металлический каркас, на поворотной рамке
алюминиевая крышка удерживающая футеровку. Она снимается с каркаса целиком вместе с футеровкой. футеровка сделана их кирпича УШЛ-0.4, сверху наклеена огнеупорная керамика в качестве защитного экрана.
Крышка с футеровкой вставлена в каркас
(Фотоаппарат не захотел наводится на безконтрастное изображение) В общем с обратной стороны крышка фиксируется двумя болтиками М 4.
Снять поставить, без всяких проблем, единственно может потребоваться уплотнить зазор между каркасом и крышкой. Я предпочитаю или вату МКРВ или трубочку из алюминиевой фольги, кторые просто вдавливаю в зазор. На втором фото видно, что краска крышки как новая, хотя за дверкой температура всегда не ниже 500 градусов и часто доходит до 900. Крышки -действительно крышки от корпусов оборудования подходящие по размеру. Из всей работы было в крышке каркаса выпилить окно под крышку с футеровкой, а в крышке с футеровкой сделать ответку под удерживающие болты. Ну и под оси 2 дырки просверлить ...Все получилось чинно благородно, ремонтопригодно и с возможностью быстрой смены футеровки.(таких крышек много и соответственно можно изготовить запасную футеровку и просто ее поставить на место старой, что займет минут десять времени максимум, если вынимать и вставлять осторожно.
Может кому такая схема покажется наиболее простой в изготовлении...

 

В догонку к общему виду
Поводок при открывании удерживает дверку в одной плоскости не позволяя напороться на раскаленную футеровку. Она всегда к лесу передом. Принципиальная конструкция слизана с дверки муфельной печи, а съемная футеровка уже додумана и сделана из подручных материалов.

 

Всех с наступающим и наступившим новым годом! Успехов в творчестве, тепла и уюта дома!

 

Кунсткамера: Ракета расплавила бумагу . Это была амбарная книга по учету чего то, стала вот такой. Кусок удалось подцепить и вытащить из топливника.

 

С наступившим ВСЕХ !
@alarin, Ракета, она такая, ,я глянцевые журналы в таком же виде наблюдал. Вытащить не поломав, обычно не получалось.

-Настаиваю на правильной Т в топливнике ,печурка ,уже больше часа буркочет в таком виде : - эт со вспышкой - это без вспышки.
Дверка еще не прикрывалась с розжига, на переднем плане - лист офисной бумаги для создания "правильного " потока ПВ.
За листом бумаги находится примерно такое : ,только, продухи между брикетами, затыкал фантиками от конфет (которые поглощал в процессе растопки ).
- Главное ,- правильно сформировать поток ПВ (фантиками )

 

Возвращаясь к вопросу омывания, потоком (потоками) воздуха топлива по зонам в топке. Весьма уверенный результат получается и при омывании калибров топлива и пламёнами.Это именно один из тех моментов, на котором кстати споткнулись в свое время очень многие производители факельных пеллетных топок (горелок) ,для обеспечения работы своих изделий в нижнем диапазоне мощностей с хорошей эффективностью.

 

@Stann, А для чего топливо омывать пламенами ? подогрев ?
Как то не просто даже представить, а сделать...

 

@_Reba_, Продукты горения топлива не должны встречаться с топливом. Это Александр сказал в такой поэтической форме.

 

@alarin,

Я тоже так думал, но из его поста вывод противоположный:

И, я завис ...

Ждем Александра с разъяснялкой ...

 

Это не моё личное наблюдение, это некое продолжение понимания процесса горения целой закладки, а не единиц топлива по отдельности
Знаете, я иногда возвращаюсь к русской печи, да, да и уверен, что не всё осознанно и понимаемо там до конца. Омывание пламенем топлива, как впрочем и потоками воздуха, в соотвтествии с необходимой последовательностью процесса горения закладки, как задача, может дать свои положительные результаты. Скажу по-иному ,я сторонник завершения процессов в топке, и только в исключительных случаях можно часть процесса вынести (осознанно) за ее пределы, как например в ракете.
Мне известны работы, где часть пламён ,искусственно возвращались в топку, являясь сторонником теории микрогорелок, предполагаю, что такой, частичный возврат пламён стабилизирует их работу в более широком интервале. Попробуйте, расскажете .

 

@Stann, Уже опробовано, только смысл в этом совершенно другой.