Что происходит в топке / SP 00

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Ну дык, что бы построить надоть спроектировать. А что бы спроектировать надо понять что там происходит

 

конечно! но проектирование сводится ли только к соотношению колосниковой решетки, или все же подача вторичного воздуха в постоянном месте, высота топки минимальная... и тд

 

Вы позиционируете себя специалистом в рассматриваемом вопросе. Так?
Если так, то можно и ознакомится с трудами классика в полном объёме. Будет очень полезно не просто получить циферки, а узнать как они получены, и почему промышленные печи на дровах проектировали и строили на основании данных Менделеева, а не печника Васи Пупкина, сложившего печку для бабы Вали.
Может тогда снимутся многие вопросы, сколько в дровах летучих и сколько углей и, что когда горят летучие, то горят и угли. Однако, когда горят угли, то практически нет пиролизных газов.

Если это шутка, то очень неудачная. Россия всегда славилась Иванами, родства не помнящими.

 

Ладно, господа. продолжайте играться и дальше.

 

Наверное летучие выходят при большой Т (в углях то может и за 1000 перевалить), а затем охлаждаются и конденсируются. Вот и туман и аэрозоль

 

Вроде все понятно, но на самом деле главную скрипку играет аэродинамика. Одно и то же топливо ведет себя по-разному в разных конструктивах. летучие появляются в виде одиночных молекул при Т около 300С. Далее идет наше расхождение с Юрием Михайловичем по поводу горения, он применяет терминологию микротопок, я же придерживаюсь мнения, что процесс продолжется в микрогорелках.
И вот от того каким образом подается воздух в микротопки и зависит дальнейший ход процесса горения. Вместе с тем аэрозоли это еще не летучие, они тоже подвергаются пиролизу, но как и где зависит уже от самой топки.

 

Обсуждение обращенного горения похоже «остыло». По сути этого вопроса мог бы добавить «ложку дегтя» в конструктив на основе кирпича (а не металла) - к бункеру с топливом предъявляются повышенные требования к газоплотности, что кирпичной кладкой практически невозможно достичь. Даже волосяная трещина может привести к тому, что устройство пойдет «в разнос». В разделе шахтных котлов на Форумхаусе приводятся примеры из истории о мерах, принимаемых для достижения газоплотности кирпичных шахт и последствий от разгерметизации. Механизм "разноса" - неконтролируемое поступление воздуха в разогретый бункер с немалым запасом топлива приводит к неуправляемой газации. Газ заполняет полости печи поскольку на тот повышенный выход летучих никакого вторичного не хватает. А потом БУМ "не по децки"
Я много лет "болел" этой идеей, пока не попались сообщения пользователей о том как сносит крыши.

 

По теме вопроса о угле и древесном газе нашел любопытные выдержки из какой то книги. Может кто узнает, подскажет ее название.
http://www.istok59.ru/60-osobennosti-szhiganiya-drov-v-pechi.html
"Вышеприведённые рассуждения относятся к идеальному случаю, не учитывающему, что в реальности сначала преимущественно прогорают летучие, а затем выгорают угли, составляющие примерно 34% от массы абсолютно сухих дров. Картина такова, что из 4500 ккал/кг тепла, образующегося от сгорания 1 кг абсолютно сухих дров, не менее 1800 ккал/кг выделяется при сгорании летучих, а до 2700 ккал/кг при сгорании углей. При этом из 5,96 кг/кг воздуха, потребляемого на стехиометрическое горение 1 кг дров, не менее 2,05 кг/кг потребляется при сгорании летучих, а до 3,91 кг/кг при сгорании углей. Теплота сгорания древесного угля составляет 8100 ккал/кг при стехиометрическом расходе воздуха 11,5 кг/кг на 1 кг углей. Стехиометрические температуры продуктов сгорания летучих и углей примерно одинаковы 2000°С."

http://www.istok59.ru/55-piroliz-drevesiny.html
"Выход углей, жижки и газов составляет по массе соответственно 33%, 52% и 15% для берёзы и 38%, 44% и 18% для сосны."

 

По поводу вопроса о скорости горения угля и выхода летучих есть такое личное наблюдение. На колоснике лежат крупные куски древесного угля с жаром горящего в набегающем из щелей колосника воздухе. Подброшенные полешки интенсивно газируют и горят ярким соломенным пламенем. При таком режиме угля под дровами почти не остается. Но если щели колосника постепенно "заростают" пламя становится "холодным", угли тускнеют и горой накапливаются не успевая сгорать вместе с органикой.
Т. е. зависит от продувания (раздувания).

 

Хотел бы поднять вопрос о возможности (невозможности) разделения во времени и пространстве топки фаз горения дров при обычном горении с подачей воздуха через колосник снизу.

Входные:

· Древесина в топке термически разлагается на углерод (древесный уголь) и органические горючие газы. Процессы сжигания дров так же делятся на две стадии: выход и горение летучих, вторая – горение углей.

· Массовая доля выхода угля из древесины 20-30%, выход газа - 70-80%.

· Теплотворность угля 8100 кКалл/кг (7,5кВт /кг), теплотворность пиролизных газов 2,5кВт/кг, т. е. при горении дров примерно половина тепла приходится на уголь, другая половина на газ.

· Характер горения угля и газов разный. Для полного сжигания газа необходим избыток воздуха и высокая температура. Для сжигания угля избыток воздуха не нужен, горение при высоких температурах (выше 600С) протекает в несколько стадий с образованием и горением СО. При низких температурах (тление при отсутствии раздувания) протекает в одну стадию без образования СО.

· Так же разный характер теплообмена. У горящего газа конвективный, у горящего угля радиационный (излучением)

· При горении древесных газов образуется, в том числе и вода, поэтому температура дымовых газов (ДГ) при выходе в дымовую трубу должна быть высокой. Так же образуются токсичные (СО) и канцерогенные продукты неполного сгорания (креазот), что приводит к необходимости выведения ДГ за пределы помещения.

· При горении древесного угля не образуется вода- отсутствует необходимость контролировать темп. выхода в дымовую трубу. СО2 нетоксичен, можно не выводить из помещения. В этом плане древесный уголь идеальное топливо для отопления, используемое для этого человеком тысячи лет (в русской печи когда пропадали голубые язычки горящего СО и угли становились сизые от пепла, закрывали задвижку и теплый СО2 выходил в комнату. Так же в специальных емкостях для тления угля его разносили по спальням знати во дворцах для обогрева комнат. А так же примеры с самоварами и утюгами на угле.) О пользе повышенного содержания газа в крови можно ознакомиться набрав в поиске «дыхание по Фролову», «тренажер Фролова».

· Отсутствие водяных паров при горении древесного угля позволяют его сжигать в топке с холодным ядром (регистром котла) либо вообще топку использовать целиком водоохлаждаемую. При такой схеме помещение в котором установлена печь греем теплом, накопленным в конвективной системе печи от сжигания летучих, дальние помещения греем теплом от тлеющего в топке-котле угля.

· Снижение температуры отходящих газов (до комнатной) во второй фазе (или полное отсутствие вывода СО2 из помещения) приводит к общему повышению КПД печи.

· Быстрое сжигание летучих при высокой температуре потребует меньшего избытка воздуха чем при обычном сжигании вместе с углями, что приведет так же к повышению КПД.

· В литературе приводятся примеры топок пламенного разогрева пищи, обжига керамики и т. д. в которых древесный уголь является побочным продуктом.

Сложив все вместе получается, что возможно построить такую кирпичную печь, в которой в первой фазе интенсивно (за короткое время- возможно не более 20-30 мин) выжигаются летучие при высокой температуре и недостатке воздуха. Угли обрушиваются в камеру тлеющего режима и длительное время поддерживают температуру внутри печи или теплоносителя при нагреве регистра котла.

Возможен ли такой режим? Может уже где применялось и есть опыт?

Может ли при этом печь быть тонкостенной (= недорогой), т. к. печь должна успеть усвоить только половину тепла закладки дров? Или должна быть обычной конструкции, но потребует не двух разовой топки, а только разовой в сутки?

Не говорите только "Пришел Анрус и все заполонил" Больше не буду

 

это скорее для антрацита.

если с точки эффективной схемы ТТ котла в кирпичном исполнении, могу предложить схему следубщего характера -
стенки в кирпич. внутренний из полнотелого, наружный можно из пустотелого.
топка с колосником по всей площади.
для нагрузки в 25кВт достаточно топку делать 250мм на 500. и высотой 700-900мм (для дров)
на этой высоте начинается низ регистров (чугунных секций или теплообменного аппарата), установленных на небольшие выступы в кладке.
камера с теплообменником должна быть по внутренним габаритам схожей с топкой.
+ - малое образование сажи, ее выгорание при топке, эффективный теплосъем, простота, топка может набрать высокую температуру и не быть охлажденной теплообменником и т. д.
подача ВВ не предусмотрена (уж извините, хотя выслушаю куда можно ее подать).

считаю, что КПД кирпичных топок много выше заводских моделей котлов из стали и чугуна. при расчтете теплотворности дров 2.5кВт/кг, усваивается до 95% тепла.
надо только разогреть ее хорошо в течение первого часа протопки и создать слой раскаленного угля.

 

Спасибо за поправки, в разных источниках по разному. По котлам вопросов много, но не хотелось бы с процессов в топке уходить.
Если не сложно - дайте ссылку на тему с Вашей схемой. Не понятно, что за конструктив котла, который можно сначала разогревать, а потом регистр в работу запускать.

 

Похоже не отстает он от антрацита
Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/Удельная_теплота_сгорания
Еще одна табличка http://www.ecoles-nn.ru/tablitsa-teplotvornosti

 

а, Вы про каменный. ну тогда да. просто я, если говорят "уголь", по умолчанию сразу думаю про бурый.
а дрова прикидываю как 2,5кВт, то есть бурый не на много лучше дров, с этой точки зрения.

увы, темы такой пока нет.
нет, на регистр тепло подается сразу с первых минут протопки, (хотя можно наверно, сделать 2 объема рядом - один топка со своим дымыходом и задвижкой, а после прогрева закрывать "растопочную" задвижку и газы пускать через регистр (сверху -вниз), но все же мне кажется что теплообменник зарастет.
прочитайте внимательнее.
я вам примерно описал конструктив - что то типо шатровых промышленных котлов:
шахта из кирпича (лучше стенки в кирпич).
сечение шахты выбирается такое же как длина - ширина топки (а она рассчитывается из оптимальной теплонапряженности, например для 25кВт лучше 250мм на 500). сечение шахты такое же.
низ топки - сплошной колосник.
на высоте 700мм от него выступы в 2см с обеих сторон для установки теплообменника.
я использую чугунные секции радиаторов в 2 ряда (получается что весь объем сверху густо занят теплообменником) или можно что то еще.
вверху шахты - свод или простая перекрышка с отверстием под дымоход.
как то так.
+плюсы
- топка не охлаждается от регистра и
- набирает температуру в течение получаса-часа.
- сажа выгорает и в самой шахте и на теплообменнике
- быстрое получение тепла
- не надо чистить от сажи

котел работает в режиме постоянного действия зимой (стоит только с 2 ночи до 6 утра) и протопки утром или вечером в межсезонье (температура средняя выше 3-5 градусов)

например, если делать котел, как советует Кузнецов (наверно, все знают), то в отдельном объеме установленный регистр сильно засаживается и теплосъем сильно падает. проблема чистки без разбора кирпичной кладки.

а в том что я описываю - достаточно руку в топку засунуть и из под низу вычистить ершом.
хотя за пять лет эксплуатации этого пока не потребовалось ни разу.
пробовал и другое (именно строил, а не теоретизировал), но пока лучше не нашел. если рассчитывать как 2.5кВт/кг дров, сожженных в ней, тогда выходит, что при выходе на режим (1 час после начала топки тепло усваивается на 90 - 95%).
мощность регулируется не только количеством заложенного топлива, но и в первую очередб подачей воздуха.
в следующем сезоне буду пробовать что нибудь с антрацитом.

это схема обычного ТТ котла со слоевой топкой. без шахтной топки.
хотя шахтную топку пробовал делать, но как мне показалось в кирпичном варианте ее надо прогревать и она много жрет топлива.

 

На пример., почти во всех заводских бытовых котлах водяная рубашка или секции теплообменника плотно обнимают топку со всех сторон. но при этом варианте она сильно охлаждается и не может набрать температуру, а как известно, что бы топливо эффективно сжечь - его надо сжечь в как можно более горячей топке, так же это условие трудно соблюсти когда топка размером с холодильник, а нагрузку всего 20-30кВт. что бы топка набрала хоть какую то температуру нужно загрузить целый воз дров, ла и он не всегда помогает. это про дрова. возможно что с углем по другому. запихал и жди пока весь дотлеет.
может я не прав. прошу кто знает выскажите свое мнение.