Что происходит в топке / SP 00

Вот и я о чем то похожем думал. Одно не очень понятно, откуда эти холодные струйки, что именно является их источником, как разрозненные частички объединяются в струйки? В чем этот механизм?

 

И еще один момент, бывает что пламя буквально мечется в поисках воздуха, а бывает что все происходит как в замедленном фильме, причем управлять этим очень сложно.

 

Очень важен факт наличия "явления воспламенения".
Горение - это ведь не просто окисление, тем более при температурах топки от 0 до 1000град.
Горение - это когда тепловыделение от окисления саморазогревает продукты окисления до высоких температур 1000-2000град. То есть горение - это окисление после воспламенения. И газы (в том числе и СО) в пламенах горят отнюдь не при 800град, а при намного более высоких температурах даже при холодной топке.
=
Поясню на примере только что полученного письма по мейлу.

О. В. Катаев:
"Юрий Михайлович, добрый вечер, можно узнать чем не понравилась описание горения у Грум-Гржимайло, где там есть "горение молекул"? Чего он Вам плохого сделал?
Можно об ошибках Грум-Гржимайло подробнее? точнее обоснованно, он же Вам ответить не может, а Вы без доказательств его обвиняете в безграмотности, сравнимой с участниками форумхауса? Те профессора, и академики, что спорили с Грум-Гржимайло (Глинков, например) признали правоту Грум-Гржимайло для печей вдувания воздуха вентиляторами. Вы с ними не согласны?"

Поясню, что наиболее значимыми, с моей точки зрения, довоенными профессиональными книгами (учебниками) по топкам являются Грум-Гржимайло, Щеголев и Нагорский. Это все признанные специалисты (профессора), но ограничиваются лишь отдельными туманными фразами о горении, характерными до разработки современных теорий горения газов.

Грум-Гржимайло: "Что такое пламя? Это - смесь раскаленных газов, вступающих между собой в реакцию горения, следствием которого является выделение тепла и накаливание продуктов горения... понятие "пламя" может быть совершенно точно заменено, с механической точки зрения, понятием "поток раскаленных газов".
И больше ничего. О молекулах действительно ничего не говорится. И неизвестно, знал ли он о существовании молекул. Хотя понятия типа "грамм-молекул" в те времена уже были. Фактически, Грум-Гржимайло избегает говорить о механизме горения, предпочитает все свести "с механической точки зрения" к потокам горячего газа.

Щеголев: "Важно, чтобы каждая молекула газа, выходя из куска топлива, загораясь и двигаясь к котлу, смогла бы сгореть до момента ее соприкосновения с относительно холодной стенкой котла... Таким образом, молекула газа, увлекаемая тягой, летит и в то же время горит. Для сгорания требуется время..."

И больше ничего.

Нагорский: "В слое топлива, на решетке, горение идет неравномерно: в тех участках, где сопротивление меньше, воздух проходит быстрее, и над такими участками выделяются продукты горения с большим избытком кислорода. На участках с большим сопротивлением слоя газы будут проходить очень медленно и будут содержать продукты неполного горения и разложения: СО, Н2, углеводороды. Пламенное пространство должно быть достаточно велико, чтобы газы, содержащие избыток кислорода, имели время смешаться с газами, содержащими продукты неполного горения, и чтобы реакция горения успела завершиться. Для этого надо, чтобы "напряженность" пламенного пространства не превосходило известных норм... таблица..."

И больше ничего.
В целом, очень не густо для обучения инженеров для топок "паровозов и пароходов".
Но профессора не виноваты. Тогда еще не было теорий, известных теперь всем.

Можно предположить, что в этих книгах предполагалось, что молекулы ("частицы") горючего газа СН и кислорода О2 должны сначала перемешаться, затем чем-то нагреться и потом при этой температуре начать реагировать. То есть сначала "сгорит" одна молекула, потом другая. И все это во всем объеме. То есть язык пламени это поток именно смеси газов, постепенно реагирующий и постепенно равномерно нагревающийся (согласно левому рисунку).

Сейчас же горение рассматривается в двух моделях.
1. Неперемешанные газы (горючее и окислитель) после воспламенения реагируют на границе раздела. И на этой границе раздела имеет место высокая температура 1000-2000град. А исходные газы могут быть холодные. В газовой горелке кухонной плиты газ и воздух холодные, так ведь?
И горит неподвижным пламенем (факелом).
2. Перемешанные газы (горючее и окислитель) после начального воспламенения в какой точке продолжают гореть подвижным фронтом горения (всполохом) - со скоростью распространения пламени (взрыва). Тоже высокая температура, хотя исходные газы могут быть холодными. Не путать с детонационным взрывом, когда создается ударная волна, разогревающая и воспламеняющая.
3. Для этих процессов горения необходимы определенные концентрации реагентов (НКПВ или ВКПВ). Если они не достигаются, то работает просто окисление (без горения) по довоенному механизму. В этом случае необходимы нагревы вторички, нагревы камер дожигания и т. п.

 

О. В. Катаев:
"Во времена Грум-Гржимайло, Кржишталовича, давным-давно в общем, просчитано в % экономичность дожигания черного дыма, и способы дожигания - экономия меньше 1%, люди делом занимались, причем, профессионально.
Расходы топлива и кпд никого не волновали без обеспечения комфортных и удовлетворительных санитарно-гигиенических условий, если отопительный прибор наносит вред или опасно - их не должно было быть. Печи и предназначены для создания комфортных и гигиеничных условий проживания (тепло и сухо).
А паровые печи-кондиционеры (по вашей с Бессоновым и Петровым классификации) использовались славянами в землянках еще во времена Геродота (были самыми экономичными), от них отказались, когда о здоровье стали заботиться, чтобы лет 30 прожить. Геродот описывал кстати, и дымовые трубы жилищ скифов, они туда головы врагов навешивали - в качестве зонтиков от дождя, снега и для лучшей прокопченности и сохранности (голов) - название "оголовок трубы" оттуда."

Насчет черного дыма (то есть, сажи - "элементарного углерода") не спорю.
Да и белый дым (то есть, дегти - "органический углерод") в печках типа "булерьян" дает потери КПД не более 10% (по норвежским замерам).

 

Как и при тлении, пары дегтей (креозота) струятся (от места горения полена) по трахеидам (порам) древесины, там же конденсируются в туман и выходят из полена вдали от огня (в том числе и через через торцы поленьев). Полено ведь "пустое" как промокашка. Или как куча опилок.
А вот мелкие пеллеты, поштучно подаваемые в "огонь", сгорают бездымно. Поскольку все летучие (в том числе и в виде белого дыма) попадают сразу в пламена. Поэтому пеллетные печи не сертифицируются по выбросам.

 

Бывает, что вся печь трясется "как пулемет" при нехватке воздуха (есть отдельные темы). Бывает, что и пламя выскакивает из трубы. А откроешь дверцу - все пламена тут же "садятся" на поленья...

 

Не знаю. Может быть, наверное, не промерзает...
Вы хотите дымовую трубу обязательно в грунте из здания выводить?
=
Но согласитесь, если выхлопная труба холодная, это же большой плюс.
И для КПД. И для безопасности, хотя бы.

 

Там слишком много читать. Под себя и написать можно всё что угодно, в виде отчёта.
Как его подавать, чтобы в саму зону? Обычно в стенках дырки-по стенкам мимо и улетает. Зона пламени только видно, что оно на одном месте, а на самом деле имеется ещё и приличная скорость потока.
При подкладке Т. резко упала и + КАМИ туда ещё холодную вторичку...
Нам СО (бодягу) нужно контролировать, или печь попытаться нагреть в предложенных (от КАМИ) условиях, в топливнике?
У меня и у КАМИ, получается, разные цели.

 

Ну что я буду пересказывать, если Вы сами читать не хотите?

Если подавали "просто в топку" через жалюзи в дверке, то черный дым НЕ исчезал. Так как дополнительный воздух попадал также и в закладку дров, разжигая их еще сильнее.
А если подавали по специальным направляющим только в зону непосредственно над дровами (а не в закладку дров), то черный дым исчезал.

Я бы с большим удовольствием почитал бы Ваше обсуждение вторички с Вогнистым.
У него, как и у Вас, тоже ежедневный опыт работы с дровами и печью.
=
=
=
Кстати, я вот такие письма получаю уже полгода ежедневно по несколько штук.
Засыпали, можно сказать. Хоть ящик закрывай.
Что делать?

 

Я внимательно перечитал несколько раз последние сообщения, они мне понравились, спасибо Юрий Михайлович.
Буду возвращаться к ним и не раз.
Несколько слов о вторичке. Все мои работы по топке сконцентрированы в двух направлениях, управляемости и подаче топлива.
Так вот по своим наблюдениям могу сказать одно, если просто подавать вторичку (синхронную с первичкой) или даже третичку, через отверстия в разных зонах, или даже в горелку на выходе из топки (перед дымовой трубой) особого эффекта я не наблюдал.
Но стоит применить наддув, при подаче в те же места, как картина резко меняется.
Более детально пока сказать не могу .

 

Всю "грязь" не обогреешь.

Ох и не знаю уж как ответить.

 

"Ящик" поменять.

 

На практике, я руководствуюсь результатами профессра Кирша (из книги Б. В. Канторовича Основы теории горения и газификации твердого топлива)

 

Для сведения. Относительно "свежие" норвежские измерения на Ютул-3.
Верхний график - вес печи вместе с дровами, иллюстрирует подкладки дров.

 

@Юрий Хошев, -Котел свой убрал. Уж больно прожорлив. Даш много угля -жарко а даш моло - плохо горит / стенки действительно холодные/ Поставил печь с настилом и в топку вмуровал -теплосьемник. Угля стал экономить до 30%. В другом строение - печь с настилом /под уголь / -но топлю дровами. До этого года -дровами /полностью / не топил. только для разжигания угля. А теперь топлю -дровами. Пока ище не готов -выставить результаты, но скажу одно - топить одно удовольствие. правда топка под уголь- маленькая - больше времени приходится уделять печке. Но жена в восторге. Всем -здоровья.