Чудо-печь ГВТТ Валерий Коныш, и аналогичные проекты

Здравствуйте , отработала отлично , только позавчера отключил , весна в этом году неахти выдалась , после 8 марта её отключил и снова запустил 4 апреля , рассадник для помидор топить , планировал потопить только рассадник чтоб в конце апреля высадить готовую рассаду когда уже ночные температуры нормальные станут , а фиг там погода сказала топи и топи , пришлось ещё целый месяц всю теплицу топить , за всё время эксплуотации только ворошилка иногда мозг компосировала а так всё без проблем (тьфу тьфу тьфу) .

 

Игорь, горелка работала всё это время в факельном режиме?
В режим ВТГ не пробовали её выводить?

 

Даже и незнаю как выразиться , и не в факельном и наверно не в втг , на глаз что то среднее , но качество сгорания меня устраивает я так понял оно неплохое , друг поставил обычную буржуйку в теплицу и от неё дымарь со 150 трубы , 6 метров лежа потом вертикал , через 3 недели позвонил и спросил как часто я дымарь чищу так как у меня уже забился полностью , а я ещё ниразу нечистил за полтора года хотя у меня 9 метров лежа труба и ближе к переходу на вертикальную трубу температура дымогазов градусов 30-40 , а ещё 4 метра вверх , при класическом горении думаю задолбался бы я его чистить , из моих ошибок я несделал подвод воздуха в камеру дожига а он всё таки нужен , только недавно заметил , при старте горелки первые минут 5 или 10 легкий дымок из трубы идет потом исчезает , а если дверку приоткрыть хотяб на 1 см щелочку оставить к камере дожига то и при старте дыма нет , ну может первых пару минут .
Да и заказал металла на лазерной резке под теплообменник ,буду на водяное переходить , только сварить ещё нужно , щас времени особо нету и наверно на осень перенесу , теплообменник на 5 переходов посоветовался у Валеры что сделать чтоб увеличить теплосьем с него так как боюсь нехватит его если мороза ударят , он посоветовал увеличить камеру дожига , перерисовал чертеж и добавил 30 см по высоте . Как то так

 

Раз будете переделывать, то могу посоветовать немного переделать сопло и верхний кирпич пиролизного отсека...

Цель переделки - помочь потоку верхнего воздуха (из верхнего разреза патрубка) лучше перекрывать выход в сопло...
Хуже точно не будет...

 

Уточнение...
если использовать в качестве верха пиролизного отсека ША-8, то необходимо будет скруглять свод пиролизной камеры (на рис. не показано)...
Если лень скруглять свод, то можно сделать свод из 2-х кирпичей ША-5

 

Та нормально это- просто пока холодное все- не хватает температуры в камере дожига для полного сгорания. По чистоте сгорания- согласен, сажи в дымоходах практически не образуется.

 

Здравствуйте всем. Прочитал тему с начала до конца, не смотря на существующее в ней ток-шоу. в посте 154
https://lenr.su/forum/index.php?thr...-i-analogichnye-proekty.297/page-8#post-14976
Павел говорит об изменении конструкции. Я тоже такого мнения, потому что в горелке не вижу возможностей регулирования и легкой настройки горения. Нет разделения воздуха на первичный и вторичный, точнее есть за счет изменения угла наклона патрубка, но регулируя так, не понимаешь как распределяется воздух.
Насколько я понимаю при применении принципа ВТГ первичный воздух должен идти на прогрев камеры сгорания, разогрев топлива для выделения пиролизных газов и подаваться он должен (если как топливо применены опилки) не на топливо непосредственно, а в зону скопления пирогазов, при этом, как можно дольше циркулируя в ней, для большего разогрева. Задача вторичного воздуха (опять же повторюсь, для горелок ГВТТ) компенсировать недостаток кислорода в продуктах сгорания и по возможности разогревать еще больше камеру сгорания, т.е. из камеры сгорания должны выходить полностью сгоревшие газы с минимальным избытком кислорода.
В конструкции горелки, предложенной Валерой я не вижу возможности регулирования соотношения топливо-воздух, поэтому когда в видео показывается то, что называют "марево пламени", предполагаю, что началось горение с избытком воздуха, в подтверждение этих слов есть факт, что когда при достижении такого режима в горелку вбрасывается намеренно большая порция топлива в первый момент пламя выходит за пределы горелки, а затем через непродолжительное время возвращается внутрь. Т.е. до вброса топлива количество воздуха соответствовало большему количеству топлива. это влияет на вынос теплоты из горелки, а её и так не хватает, потому что эта теплота - единственный генератор образования пиролизных газов и недооценивать теплопотери горелки значит не заботится о стабильности режима горения.
Сразу скажу, что подобные горелки я не делал, так как я проживаю в квартире с центральным отоплением а на даче зимой появляюсь по выходным. Поэтому мне достаточно пиролизника с большим объёмом загрузки дров. Но так как прошел этапы от полного провала до нормально работающего котла понимаю процессы пиролизного горения.
Поэтому немного прокомментирую то, что вижу в существующих ГВТТ.
1. горелка начинает нормально работать при небольшом избытке воздуха.
2. во многих горелках огромные теплопотери через стенки.
3. горение идет в основном за счет пиролизных газов, т.к. почти нет прохождения продуктов сгорания сквозь слой раскалённого угля, при котором начинаются реакции восстановления и в основном и образуется СО (монооксид углерода).
4. нет попыток увеличить поверхность топлива при постоянстве массы топлива в КС.
5. не попыток подать уже подогретый воздух в зону горения.

по п.1 необходим раздельный подвод ПВ и ВВ.
по п.2 имея ту же проблему в пиролизном котле сделал двойную стенку в зоне разогретого топлива и прокачивая через неё воздух получил температуру воздуха на выходе к топливу около 500С.
по п.3 если хотим получить выход СО надо либо прижать пламя к слою топлива, либо пытаться раздуть кучку топлива, получив вылет искр, но при этом получаем и увеличение поверхности топлива, учавствующее в горении, Возможно что-то получится, если подавать разогретый воздух под слой топлива, но для нормального образования газогенераторных газов требуется сильный внешний разогрев, а в мом понимании сыпучие топлива являются хорошим теплоизолятором и внешнему теплу крайне тяжело разогреть толщу опилок до температуры образования углей. поэтому имеет смысл рассматривать только образование летучих.
по п.4 подавать топливо в горелку снизу.
по п.5 утилизировать теплоту теряемую через стенки горелки.

на основе существующей, работающей конструкции можно сделать ГВТТ

Сейчас доделываю очередной пиролизник, поэтому в ближайшее время экспериментировать с ГВТТ не собираюсь, но вдохновившись темой ГВТТ уже накроил сегменты для шнека лазерной резкой, будет время займусь этим, по крайней мере желание и довольно сильное есть. А пока не затруднитесь прокомментировать предложенный конструктив, все-таки у вас есть опыт создания ГВТТ, а у меня нет.

 

Попробую прокомментировать в порядке изложения...
Разделение на ПВ и ВВ ... Воспользуюсь Валериной картинкой... Красным выделен подвод ВВ, который подаётся в камеру дожига... Для дожига он собственно и предназначен...

Теперь о первичном воздухе...
Есть здесь и первичный воздух... Это колосниковый подвод (трубочка с колосничком на конце), который используется при первом старте горелки, а затем используется как скребок для очистки пода горелки... Всё, что касается первичного воздуха и обычного слоевого горения...
После того как горелку разожгли как обычную кучку мусора и добились первичного нагрева футеровки, включается подача воздуха через патрубок, тот который "кривой веер"...
Воздух этот наддувный и очень хитрый в настройках... Именно от него и зависит работа горелки... И если пользователь сможет оседлать этот "хитрый патрубок" то горелка у него работать будет... Если конечно пользоваться топливом, а не моченым дерьмом...
Теперьпо пунктам комментария:
1) Горелка состоит из двух горелок, помещенных в один корпус...
Первая горелка - это внутренний факел (эжектор)...
Про эффект Бернулли почитайте с чувством, толком, расстановкой... Потому как именно на этом эффекте основано горение во внутреннем факеле...
Пирогазы после термического разложения топлива заполняют факельный отсек (в котором и горит внутренний факел) имея низкую скорость втягиваются (эжектируются) в поток воздуха...
Сразу они вспыхнуть не могут, т.к. результирующая температура ТВС (топливно-воздушной смеси низкая)... Двигаясь дальше (на пару сантиметров) поток эжектирует эщё порциюгорячих пирогазов и прогревшись вспыхивает... Температур вспышки смеси пирогазов и воздуха две... Первая примерно на рубеже 330*С от "зажигалки" (контакта с пламенем) и вторая в районе 630*С (точка самовоспламенения)... т.к. факел горит направленно, то к слою коксового остатка (углерод, древесный уголь, "кокс который таитЬ") приходят продукты сгорания (СО2 и Н2О), азот и пролетный кислород... О количестве пролетного кислорода можно судить по количеству шлака на слое кокса... Чем полнее выгорание кислорода во внутреннем факеле, тем меньше шлаков в слое кокса (цвет ослепительно-желтый)...
Потому первый закон - воздух в центральную щель минимум, а скорость этого потока на максимум...
Сколько минимум? Чтобы успевал выгореть весь кислород заключенный в потоке... Соотношение воздух - ГГ (горючий газ) = 3:1
Вторая горелка - внешний факел, тот что горит в сопле... ГГ (горючих газов) в горелка ну очень много (горячее как известно расширяется и стремится вырваться из тесной коробочки... Вот верхний поток хитрого патрубка и предназначен для сжигания ГГ выходящих через сопло... Подходит он в объеме 60% от того что подали в патрубок, движется вдоль свода, остужая свод и прогреваясь сам... Этот воздушный поток и дает ту "волшебную экономию топлива", т.к. горение ГГ в потоке очень горячего (раскаленного) воздуха не тратит (УЖЕ) энергию на нагрев этого самого воздуха, потому как он нагрелся автоматом выполняя работу по охлаждению свода... А посольку львиная доля ГГ горит во внешнем (основном) факеле - отсюда и экономия... Вполне себе реальная, что и подтвердили опыты Валеры в трех роликах на его канале... Информация о них мною представлена выше...
Так что всё по законам и теории не противоречит...
2) пока пропустим
3) Горелка называется - пиролизная горелка с высокотемпературной топкой... Потому прежде всего она ПИРОЛИЗНАЯ, и только потом угарно-газовая...
Но не потому что не идут реакции восстановления... Просто если посмотреть на состав древесного топлива (дрова, пеллеты, щепа, лузга и пр. зерно с соломой), то не сложно увидеть что коксового (углеродного) остатка в нем не превышает 15%, а остальное - ГГ (СО, Н2, СmHn), аэрозоли и жижка... Вам как владельцу пиролизного котла это хорошо известно...
Сразу коснусь пункта №4... Когда пирогазы выйдут из топлива в зоне термолиза, горение во внутреннем факеле не прекращается а идет именно за счет реакций восстановления... При этом горит в основном оксид углерода (СО)... Этот режим соответствует минимальной мощности горелки - 3-4кВт... Когда подкидывает топлива в пиролизный отсек по-чаще, мощность порядка 50кВт с той камерой дожига, что стоит у Валеры...Если убрать камеру дожига, можно и за 100кВт раскочегариться...
Предложение по п.4 комментировать не буду, т.к. Вы пока не понимаете сути... Возможно позже расскажу почему это плохо (подавать топливо снизу) Здесь без физики не обойтись...
2,5) По потерям через стенку горелки... Теорию расплетать не буду - долго и нудно... Вкратце... Горелку нельзя теплоизолировать... Иначе она если не расплавится (красный кирпич точно вытечет), то высыпится шамот в течении пары недель... Незащищенный "природной футеровкой слюдяного нароста" шамот растворяется расплавом золы, превращяясь в стекло, шелушится и высыпается... Это наблюдается во всех без исключения промышленных футерованных топках высокой теплонапряженности, где раз в пол-года производятся плановые работы по замене футеровки...
Слюдяной нарост выполняет защитную функцию препятствуя механизму растворения шамота... При этом благодаря отличным теплоизоляционным свойствам слюдяного нароста с ростом толщины слоя нароста тепла из горелки уходит меньше и температура внутри растет, что приводит к выплавлению слюдяного нароса и выносом расплава из сопла... Слой уменьшается и теплопроводность стенки увеличивается... Что приводит к снижению температуры внутри горелки и росту слоя "слюдяного нароста"... Идет своеобразная саморегуляция, не позволяющая шлаку плавить шамот, переводя его в стеклянную фазу...
Воздух прогонять через рубашку вокруг горелки идея правильная... Могу поделиться картинкой своей горелки, которую разрабатываю как угольную ГВТТ...
Классическая Валерина ГВТТ на угле не работает - коржуется... Проверено практикой... Спасибо товарищу который это проверил и поделился результатом... Имен называть не буду...

Кстати буду признателен Вам и Паше за конструктивную критику...

 

""Температур вспышки смеси пирогазов и воздуха две... Первая примерно на рубеже 330*С от "зажигалки" (контакта с пламенем) и вторая в районе 630*С (точка самовоспламенения)... т.к. факел горит направленно, то к слою коксового остатка (углерод, древесный уголь, "кокс который таитЬ") приходят продукты сгорания (СО2 и Н2О), азот и пролетный кислород..."" Не понял что в данном случае точка самовоспламенения. Например при самовоспламенении смеси дизтопливо/воздух в цилиндре двигателя оно поджигается не искрой, а температурой от сжатия, это действительно самовоспламенение, а здесь же кругом огонь.
""Сколько минимум? Чтобы успевал выгореть весь кислород заключенный в потоке... Соотношение воздух - ГГ (горючий газ) = 3:1
Вторая горелка - внешний факел, тот что горит в сопле..."" я лишь при изменении конструктива говорил о более четком разделении зон воспламенения и дожигания газовоздушной смеси (ГВС) и упрощении настройки ПВ и ВВ. По сути форма патрубка определяет соотношение ПВ к ВВ, но также это определяет и наклон патрубка и когда некоторые говорят, что "я вообще ставил патрубок прямо", я понимаю, что человек пытался регулировать наклоном, формой, длиной погружения в камеру сгорания, поворотом вокруг оси и возможно ещё каким-либо образом, но не добился желаемого. Поэтому и предлагаю более понятное распределение ПВ и ВВ.
"Сразу коснусь пункта №4... Когда пирогазы выйдут из топлива в зоне термолиза," Почему Вы думаете, что пиролиз в толще сыпучего топлива прошел полностью и начались реакции восстановления. На сколько я понимаю слой кокса тонкий и реакции восстановления идут лишь в нем, т.к. при выделении пиролизных газов топливо охлаждается и температуры для образования угля (кокса) не хватает. Выше я писал, что сыпучее топливо само по себе является хорошим теплоизолятором, что уже препятствует проникновению жара в его толщу, а ещё и выделение пирогазов с поглощением тепла. Также смотря видео работы ГВТТ я зачастую вообще не вижу чего-то раскаленного на топливе, кроме точки, куда дует воздух из патрубка. А, повторюсь еще раз, восстановления СО2 до СО без слоя раскаленного угля быть не может. Приведу пример. Когда эксперементировал, сделал горелку у которой расстояние от точек ввода ПВ до пода топки было 300 мм, что примерно 200 мм раскаленного угля + 100 мм активно горящих дров (это дровяной котел и поверхность , именно поверхность, раскалённого угля кратно выше поверхности сыпучего топлива), думал хватит. но при замерах температуры уходящих газов обнаружил, что ввод ВВ уменьшает их температуру, т.е ВВ был балластом в продуктах сгорания. полностью перекрыв ВВ понял, что из-за маленького расстояния реакции восстановления не идут в полную силу и до выхода ГВС в камеру дожига доходит смесь с избытком кислорода. т.е. 300 мм мне не хватило, чтобы дожечь кислород из ПВ. А в ГВТТ предлагается еще меньше, только тонкий слой кокса. Так что предлагаю считать реакции восстановления в данном случае статистической погрешностью.
""По потерям через стенку горелки... "" в моей горелке выход продуктов сгорания имеет размеры 70/70 мм. это не много, а температура газов в центре на 200С больше чем с краю. такие вот потери у стенки. толщина шамота в само тонком месте 65 мм.
Выше я не говорил теплоизолировать горелку, а только утилизировать или другими словами отправить часть теряемого тепла обратно в топку. Кстати при этом наружная стенка воздушной рубашки греется от 30С в начале до 150С в местах ввода ПВ в горелку. Правда оговорюсь загрузочная камера у меня не футерована, футерована только камера дожига. А слюдяным наростом теплопотери не уберутся, лишь уменьшатся.
По Вашему рисунку в Валериной горелке камера дожига вне горелки, я же предлагаю дожигать внутри горелки, чтобы и этой теплотой подогревать топливо.

По конструкции вашей горелки я вносил бы пар непосредственно в подаваемый уголь, тогда бы его часть продувалась бы сквозь слой раскаленного угля, охлаждая его и образуя газогенераторные газы.
А подпорный воздух не перенесет горение в бункер?
Мне кажется стенка горящего топлива будет иметь более пологую форму, как бы несгоревший уголь не осыпался в зольник.
ВВ не должен касаться топлива, но в вашем случае может стоит опустить его ввод пониже.
Как будет удаляться шлак? может имеет смысл сделать длиннее под топки до сброса смеси топливо/шлак в зольник.
Мои преподаватели говорили о добавлении воды в карбюратор, но там это служило псевдоповышению октанового числа. Работает это лишь в подготовленной, хорошо смешанной ГВС следующим образом. КПД ДВС в числе прочего зависит от степени сжатия ГВС в цилиндре, чем больше сожмем смесь до взрыва, тем выше КПД. низкооктановый бензин самовоспламеняется при более низких температурах, собственно октановое число и характеризует самовоспламенение ГВС, его теплотворную способность характеризует цетановое число. Так вот, в хорошо подготовленной смеси можно говорить о цепной реакции, когда одна воспламенившаяся молекула топлива поджигает молекулы топлива вокруг себя и огонь распространяется в геометрической прогрессии, что обычно называют взрыв. так вот мелекулы воды, занимая в объеме ГВС место молекул топлива обрывают часть цепочек воспламенения, поэтому реакция горения замедляется, что позволяет уменьшить угол опережения зажигания, но октановое число (начало воспламенения топлива) остается прежним. Вы внося в зону горения водяной пар только замедлите скорость горения, а её в данном случае следует увеличивать, поэтому я предлагал пытаться прокачать пар через слой раскаленного угля.

 

Не видел такого рисунка. Странно, что здесь нарисован подвод ПВ и ВВ раздельно, а в общеизвестном варианте через один патрубок. Хотя понятно, что здесь принципиальная, а не рабочая схема, потому что не показан известный патрубок

.

Насколько я понимаю конструкцию зона дожига вынесена за пределы зоны поджига пиролизных газов и находится выше неё, соответственно теплопередача от зоны дожига к месту расположения топлива сильно снижена. Если бы дожиг располагался ниже топлива, то топливо подогревалось бы в гораздо большей степени.

Не понял про самовоспламенение. Знаю, что в цилиндре дизеля газовоздушная смесь (ГВС) самовоспламеняется от температуры возникающей при нагревании сжимаемого объёма цилиндра, без дополнительной искры. Здесь же кругом пламя.

Про кислород и образование шлака наверно правильно, т.к. температура на поверхности подогреваемого топлива чем ниже, тем меньше шлака (вспомнились коржики, которые доставал Павел), не понятно как регулировать соотношение воздух/топливо, если вдруг понадобилось изменить мощность горелки, расстояние то до топлива при его более интенсивной подаче уменьшится, скорость подаваемого воздуха увеличится и кислород достигнет поверхности топлива, если конечно заботится о соотношении воздух/топливо. Например считается, что котлы со слоевыми горелками имеют больший кпд когда коптят, чем когда избыток воздуха, потому что теплообменник не успевает снять тепло с продуктов сгорания идущих через него на большей скорости и температура дымовых газов на выходе котла возрастает. Но в данном случае это не важно (топливо дешевое) , а важно то, что лишний воздух уносит тепло, которое могло бы пойти на подогрев топлива, из пиролизной зоны. Я же предлагаю схему, при которой воздух вообще не должен попадать на слой топлива, а вот огонь мимо топлива пройти не сможет.

А зачем охлаждать свод, я бы к этому не стремился, т.к. охлаждая свод мы уменьшаем количество тепла в пиролизной камере (надеюсь я правильно называю отсек, где находится передний край топлива и патрубок). Гораздо полезнее для стабильной работы горелки увеличить площадь нагреваемого топлива, пиролиз которого и охладит как верхнюю часть топлива (я о шлаковании), так и общую температуру в камере (я о разрушении кирпичей).
Попробую объяснить по другому. Для идеальной работы горелки требуется оставить максимум тепла внутри горелки. Но существуют теплопотери, которые мешают это сделать. По аналогии с промышленными котлами можно их перечислить:
1. потери тепла с уходящими газами;
2. потери на химический недожег (неполное сгорание);
3. потери на механический недожог (шлакование);
4. потери через обмуровку (через стенки);
Повторюсь, я рассматриваю отдельно горелку, не котел в комплексе.
1. Наиболее значимая потеря представляется потеря с уходящими газами, потеря представляет собой произведение массы газов на их температуру . Температуру для работы теплообменника желательно иметь выше, поэтому надо определить как снизить массу газов. Мне представляется, как ни странно это звучит, сделать это можно лишь одним способом, надо размазать раскаленные газы по поверхностям пиролизной камеры при этом не увеличивая общий объём камеры, т.е. требуется при одном и том же внешнем объёме камеры увеличить поверхность нагрева внутри неё. Логичен вопрос, а куда передать избыточное тепло. Передать его можно только топливу, которое с удовольствием скушает его, образуя пирогазы, поэтому я и предлагаю конструкцию горелки, позволяющую осуществлять дожиг пирогазов с передачей тепла от дожига топливу.
2. хим.недожег устраняется только регулировкой подачи ВВ. Причем я предполагаю что при раздельной подаче ПВ и ВВ их соотношение по аналогии с пиролизными горелками не меняется на различных режимах.
3. исключить дутье непосредственно на топливо, что приводит к локальному разогреву участка топлива на котором и образуется в основном шлак (в этом пункте я могу ошибаться, потому что ни разу не сжигал топливо с высоким шлакообразованием).
4. не бороться с теплопотерями через стенки, утилизировать эти потери, подогревая ПВ и ВВ.

Это возможно если Валера использовал радиационные поверхности нагрева. Известно, что теплообмен радиацией примерно в 10 раз интенсивней (по площади поверхностей нагрева), чем теплообмен конвекцией. Не знаком с методами оценки эффективности, применяемыми Валерой, но про теплообмен излучением - это первое, что приходит на ум.

Я бы предложил вообще пренебречь применением к ГВТТ понятия восстановление СО2 до СО, потому что в пиролизных котлах реакции восстановления происходят, когда СО2 и другие газы (в том числе перегретый пар) проходят сквозь слой раскаленного угля, а в ГВТТ таких условий нет, я вообще на видео работы ГВТТ часто не вижу полноценного слоя раскаленной поверхности топлива, кроме зоны, куда дует воздух. Т.е. в пиролизниках поверхность раскаленного уля (именно поверхность) ибо прокачиваемые газы не поступают дальше поверхности в разы больше того что есть в ГВТТ. Собственно этот раскаленный уголь и есть основная фишка пиролизников, т.к. с его помощью устраняется химический недожег слоевых топок, коим можно рассматривать пиролизник, и осуществляется подготовка топлива, чтобы его можно было сжечь в небольшом объёме камеры сгорания, кстати теплонапряженность там не ниже, а то и выше чем в ГВТТ, т.к. объём КС меньше и тепло от него отводится хуже, а шамот при этом не разрушается, трескается - да, бывает, но чтобы сыпался - такого не видел. Про красный кирпич не знаю, не применял.

Насколько я понимаю слой кокса, как промежуточного продукта горения тонкий, о каких реакциях восстановления Вы говорите. Я повторюсь что без прокачки через значительный слой угля реакцией восстановления можно пренебречь. в экспериментальном пиролизнике я сделал расстояние от ввода ПВ до пода топки 300 мм, оказалось мало, т.к. при включении вторичного воздуха температура дымогазов из горелки падала, да и без него горение было с гулом, что говорит о дожигании СО до СО2, т.е. если считать, что из 300 мм 100 мм занимали горящие дрова, 200 мм раскаленный уголь, то на зону восстановления не оставалось места и первичный воздух частично проскакивал до камеры дожига воспламеняя уже начавший появляться СО. А в ГВТТ от таких толщинах раскаленного слоя нет и речи.
На этом видео видно, что даже при горении сухой шелухи семечки раскаленная зона образуется только там, куда дует воздух. Вновь поданные порции шелухи не светятся.

А как увеличить площадь топлива не увеличивая его объема по другому? Если конечно вы согласны с тем, что горят в основном летучие, и углерод в СО2.

Наверно в от дров другая зола, она не плавится. Еще ни разу не менял шамот. Обещаю, если это произойдет, напишу и приложу фотографии. В моем понимании шамот может сыпаться лишь от перепада температур в разных частях кирпича, т.к. тогда он будет изъедаться микротрещинами. Но о растворении шамота расплавами солей слышал и ранее, сам не видел.

Учился на теплотехническом факультете, работал начальником котельной, но ни разу не видел промышленных котлов с футеровкой огнеупором изнутри. Это легко объяснить. Для уменьшения поверхностей нагрева в пром.котлах стремяться по максимуму снять энергию с факела, потому что радиация (излучение факела) дешевле всего уловить. Давно это было и с цифрами могу ошибаться, но на выходе из зоны факела, после экранов (поверхностей, снимающих тепло с факела) температура уходящих газов, по-моему около 600С , а для того чтобы поймать это тепло ставится экономайзер (такой огромный газоводяной теплообменник) по массе металла превышающий массу радиационных поверхностей нагрева раз в 5-8, а уж по площади поверхности больше гладких экранов раз в 10 не менее, т.к. состоит из оребренных труб. Может подскажете для моего развития о каких котлах вы пишете, а то стыдно даже не знать таких.

плановые работы производятся раз в год при плановой остановке котельной в межотопительный сезон, замена футеровки гораздо реже, ибо дорого. я полностью не менял ни разу. Разбирать, да, приходится, но обратно укладываются те же кирпичи.
Да полезно знать что подогрев воздуха приводит к увеличению свечения факела, если не изменяет память подогрев на 100С увеличивает излучение на 10-12%, а это самый эффективный вид теплообмена. к тому же это тепло будет разогревать саму горелку и топливо в ней.

Теперь по Вашему котлу. Первое что бросается в глаза - это подвод пара в пламя. Вы не правильно понимаете смысл подвода воды. Меня кроме котельных два года натаскивали на ДВС. И запомнилось, как преподаватель рассказывал про добавление воды на всос карбюратора, как о способе псевдоповышения октанового числа бензина. Способ был придуман, когда купить 92 было почти не реально, в ходу был, по-моему Аи60. А76 считался хорошей нормой. Так вот, надо понимать, что к горению правильно смешанной смеси паров можно применить термин цепная реакция, когда первая воспламенившаяся молекула топлива поджигает вокруг себя несколько молекул топлива и дальше процесс распространяется в геометрической прогрессии. Чаще это называют взрыв, а по сути это почти мгновенное горение. Добавляя воду (в цилиндре она уже дробится в пар) в подводимый для горения воздух, мы замещаем некоторые молекулы топлива в цепочках по которым распространяется горение и если вместо топлива встречается вода, то цепь обрывается. Тем самым увеличивается время горения, хотя начинается оно в тот же момент до мертвой точки. И это позволяет уменьшить угол опережения подачи искры, и увеличить степень сжатия топлива в цилиндре. Вы подавая пар в пламя тоже обрываете цепочки горения, не только тратя тепло на нагрев воды, но и замедляя саму реакцию горения. Воду используют прокачивая водяной пар через слой раскаленного угля получая на выходе горючие газы СО, СН4, в небольшом количестве Н2, которые горят гораздо быстрее угля и за счет быстроты сильно увеличивается температура горения, что есть Сильно Гуд.
На схеме нарисована вертикальная стенка переднего края угля, она будет более пологой, поэтому надо увеличить расстояние пода топки до сброса остатков угля и шлака в зольник, я думаю шнеком это все сдвинется, если его не заклинит куском угля.
А там где написано ПВ для выжигания кокса, вы будете сжигать коксующиеся угли?
У угля длина пламени обычно гораздо меньше, чем у дров, поэтому камера дожига может не потребоваться.

 

Охренеть второй раз написал тоже самое, сколько времени потерял.

 

Реакции восстановления действительно идут только на поверхности, обращенной в факельный отсек и для того чтобы они пошли необходимо слой кокса сначала наработать при обычном слоевом горении... т.е. начать сжигать непосредственно в пламени (греть сам себя)... Переход от слоевого горения к газовому горению (раскал факельного отсека) это наверное главный затык в начале эксплуатации горелки... Без раскала факельного отсека нет условий для полного сгорания ГГ в воздушном потоке... А без полного выгорания кислорода не уйти от горения в слое, даже с верхним раздувом, т.к. остатки кислорода и азот во-первых недостаточно греют слой, сначала вообще охлаждают (звучит парадоксально), т.к. зола не поверхности коксовой частицы препятствует проникновению кислорода, что снижает градус горения... Это одна из главных ошибок при работе горелки - струя слишком сильная и воздуха слишком много... Если не победить этот момент, то режима ВТГ не наступит никогда... Из пользователей горелки ГВТТ на этом форуме (Игорь и Леонид) оба пока находятся на этом этапе... Надеюсь, что ПОКА, а не навсегда...
В отношении полноты прохождения пиролиза... На разных этапах работы горелки и степень полноты прохождения пиролиза разная...
Степень полноты зависит от трех факторов: температуры в факельном отсеке, температуры стенок пиролизного отсека и времени...
Топливо действительно является неплохим теплоизолятором, но как известно идеальных теплоизоляторов не существует, потому нагрев все же идет вместе с ним происходит и термолиз топлива... В данном случае все долго (время) и медленно... Потому необходима помощь из вне (от стенок)... Подошли к необходимости использования красного кирпича в части факельного отсека, примыкающего к пиролизному отсеку... Почему не шамот, а именно обожженная глина? Просто у шамота с ростом температуры растет его тепловая прозрачность (теплопроводность), т.е. он слишком много рассеивает тепла по всем шести направлениям... А нам необходимо отдать тепло только в одном направлении (через общую стенку с пиролизным отсеком)...
Глиняный кирпич в этом отношении гораздо менее прозрачный... Он дольше удерживает внутри себя полученное из факельного отсека тепло и по сути является центром по аккумуляции тепла в футеровке и от него прогреваются контактно (кондукцией, есть такой термин в теплотехнике)шамотные кирпичи в пиролизном отсеке...
Вот пиролизный отсек (моя рекомендация) я бы постарался утеплить перлитом или вермикулитом, выставив без зазоров прутки с каждой из сторон... А остальные зазоры засыпать речным песком... Этот момент Валера почему то упустил... Возможно намеренно (все тайны!)...
Так вот когда удастся прогреть три стороны пиролизного отсека (2 боковых и 1 сводовый), тогда пиролиз внутри пойдет повеселее...
О температурных стадиях пиролиза... Начинается при 110*С - выход влаги и начало газации (процесс эндотермический), при 250*С - выход газов и аэрозолей (процесс ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ, начинается саморазогрев)... С 400*С присутствует как эндотермия, так и экзотермия, но преобладает экзотермия...

При хорошем раскале футеровки, когда стенка имеет температуру 700-800*С попадание свежей порции топлива на раскаленную поверхность приводит к бурной пиролизации (флэш-пиролиз, есть такой термин)

Это фактор времени...
Со стороны коксового остатка на топливо в пиролизном отсеке будет воздействовать еще и фактор высоких температур (фраза о равенстве органической и газообразной масс при t=1400*С)...

Именно об этом я и говорил, что без выполнения набора условий никогда не получить ВТГ...
Камера сгорания должна обладать определенными аэродинамическими свойствами (пламя должно не просто идти на слой, оно должно подходить к слою, упереться в него и двинуться вдоль слоя, обеспечив наиболее полный контакт продуктов горения с коксовым остатком... Желание Паши дуть из круглой трубы это из области фантастики... Просто дунуть в сторону... Получается светящяяся точка, с выгораниями ступеньками и кратерами... Пламя должно вращаться вдоль слоя кокса...
Фактор высокой температуры... Как он влияет? Дело в том что давно доказано, что после превышения определенного температурного порога (870*С), каждое последующее увеличение температуры даёт ускорение реакций горения в 2-3 раза... Потому в случае Вашего опытного дутья на слой с расстояния 30см в струе осталось огроменное количество кислорода... Всё дело в "черепашьей скорости" хим. реакций горения в следствии недостатка температур...
Недостаток температур имеет и другой негатив, а именно эндотермию реакций восстановления... Они идут с поглощением энергии, чем сначала усиливают охлаждение слоя, а потом и вовсе прекращаются...

Не корректно сравнивать пиролизный котел даже работающий по принципу обращенного пиролиза с горелкой ГВТТ... Совершенно разные условия и принципы...
Общего у них только то, что подпорный воздух, вводимый в шнек для предотвращения распространения пирогазов по шнеку и далее в бункер, частично выходит через слой топлива в факельный отсек и частично газифицирует углерод по принципу:
1) СО (продукт термолиза)+1/2О2(из подпорного воздуха) = СО2+С= 2СО-Q
2) Н2(продукт термолиза)+1/2О2(подпорный воздух) = Н2О+С = Н2+СО-Q
3) С+О2(подпорный воздух) = СО2+Q +С = 2СО-Q
Ну и плюс термохимия от прохождения через слой восстановления самих продуктов термолиза... Расписывать не буду - сами знаете...

Воздушный поток из верхнего разреза патрубка в Валериной горелке выполняет четыре основные функции:
1) сжигание ГГ в основном сопле, т.е. функцию ПВ для основного факела...
2) охлаждение свода (защита от перегрева и разрушения), при этом подогреваясь...
3) функцию воздушного затвора, т.к. сечение сопла узкое, а воздух холоднее и тяжелее раскаленных пирогазов, то воток воздуха препятствует свободному вылету пирогазов из факельного отсека... Создается давление внутри факельного отсека в следствии запирающего действия потока из верхнего выреза...
4) Именно этот поток в Валериной горелке задает вектор вращения (сверху вниз) вдоль слоя кокса...
В моей редакции вращение снизу вверх... Хорошо это или плохо - не знаю...

Пар без разницы куда вносить... Главное не переохладить, т.е не переборщить... В топливе (бурый уголь) хватает влаги (порядка 20% только связанной)... Потому и ввод в камеру прогрева воздуха...
Подпорный воздух может вызвать пожар в бункере если шнек сделать с грубыми ошибками(не будет заполнение топливом всего сечения трубы шнековой подачи)... Лечится герметизацией бункера...

Это абсолютно верно, как верно и то,что любая цепная реакция горения, даже горения углерода начинается с образования гидроксила (радикала ОН) и радикала Н...Потому и сказал что главное не переборщить с количеством воды... Паше у моря (в Николаеве) возможно вообще обойтись морским (влажность!) воздухом, а у нас в Сибири, лучше всё же капнуть...

Тоже верное замечание... Просто рисовал для примера пеллетчикам... Там лигнин и вертикальная стенка держится... У угля будет осыпаться... Потому быстренько поправил...

Кстати это один из вариантов... Есть еще несколько кандидатов...
Зола при работе в режиме должна выбрасываться из факельного отсека в виде уноса, как здесь

Это мой котел (угольный ретортный )автомат...
Ну а в переходных режимах будем автоматизировать заслонку зольника...

 

Всё это относится к слоевому горению... Суть разработки Валеры именно в уходе от слоевого горения...
Что такое слоевое горение? Нагрев топлива с термическим разложением на составляющие: летучие (газы, аэрозоли) и коксовый остаток и сжигание их в куче, где воздух зачастую не только способствует горению, но зачастую мешает (шлакообразование)...
Валера предложил по другому организовать процесс сгорания...
1) Исключить процесс продувки слоя топлива... За исключением запуска горелки и выхода на режим...
2)Греть топливо теплом от горения газов, но не попутно, а путем направленного горения на слой термически разложенного (коксовый остаток) топлива и путем передачи тепла от раскаленной стенки...
3)коксовый остаток не сжигать, а использовать как компонент термохимических реакций, т.е. расходовать на термохимию...
Это призван выполнить внутренний факел (два воздушных потока, от разреза по середине и от нижнего разреза), который работает только на газификацию коксового остатка и поддержание необходимых температурных условий...
Что это дает? Дает огромное количество горючих газов как от термолиза топлива, так и от газификации углерода по механизму "Из одного не горючего моля газа - 2 горючих моля"... Пример: С+СО2 = 2СО ; С+Н2О = Н2+СО;
То есть получаем огроменную массу горючих газов в смеси с азотом, которым и в холодном состоянии тесно, а в разогретом они расширяются в десятки раз...
Потому вся эта масса перегретых газов находясь под давлением (сопло всего 80х120мм) стремится вылететь наружу и вспыхнуть...
Потому регулировка мощности происходит не подачей воздуха а путем строго дозированной подачи топлива, который в пиролизном отсеке перерабатывается в газ...
По своей сути горелка из твердотопливной превращена в газовую... Потому как топливом в ней является исключительно газ, а твердое топливо, семечки, зерно, щепа или пеллеты являются сырьём для производства газа... И газ, полученный в пиролизной камере путем термолиза или на слое восстановления путем газификации углерода или термохимии при прохождении аэрозолей и жидких фракций через слой восстановления, сгорает в верхнем (основном) факеле горелки и камере дожига над соплом...
Воздух в корень факела - воздушный поток от верхнего выреза патрубка и вторичка в камеру дожига, если и этого мало, то атмосферный воздух доводит горение до логического конца...
Это вкратце о философии горелки...
Удивляюсь как еще не зашел Паша и не обвинил меня как и Валеру в сказочности?
Но видит Бог всё согласно действующей теории и в соответствии с физико-химическими законами...
Просто ломать стереотипы нелегкая задача...

 

Теперь о частностях...

На приведенном видео нет режима ВТГ и не будет никогда... Это просто слоевое горение с верхней встречной подачей воздуха и пластинами катализатора над горелкой...
Своего рода эрзац-вариант, для демонстрации того, что "вообще то она работает", в смысле тепло дает, топливо кушает...
Про горение газов и газификацию (не горение ) углерода говорил...

О необходимости охлаждения свода и стенок горелки лучше скажет наверное Павел... ШК-1 у него расплавилась и сложилась как пластелин...
Я бы в качестве приоритетной отметил оборотную сторону медали, а именно нагрев воздуха из верхнего разреза патрубка...
Вы наверняка видели ролики Павла, как он делал коробчонку-воздухонагреватель, только жаль Павел не озвучил цифру нагрева воздуха в градусах цельсия и не привел расход тепловой энергии затраченный для нагрева воздуха...
Воздух безусловно греть стоит если это делать попутно не мешая основному процессу, а еще лучше помогая (хотя бы охлаждая свод)... При этом эффективность такого нагрева в разы выше...

Отвечу роликами Валеры с инструментальным контролем и цифрами в текстовом комментарии под роликами...
В первом без добавления воды
Второй с добавлением воды
Также с текстовыми комментариями под роликом...
И от себя, я нарисовал капельницу в и вентилятор в точке много ниже чем точка отбора воздуха для наддува, т.е. вода подается только для увлажнения воздуха, который подогревается и влажность способна попасть только в виде пара... В идеале лучше его перегреть градусов до 250-300* больше не реально...
У нас сейчас в моде банные печи с пароперегревателями (Мабиба, Аква, Скоропарка), так вот помнится ролик гулял по сети как Бессонов (конструктор Скоропарки) перегретым паром веник поджигал...

 

Я тоже считаю что в раскаливании внутренностей горелки, включая коксовый остаток лучистая составляющая играет далеко не последнюю роль...

Нет... Угли будут использоваться бурые марки 3Б МСШ или отсев бурых и длиннопламенных углей...
Щель в заслонке зольника и подвод воздуха для запуска горелки после простоя...
Заслонка для удаления золы и шлаков...

 

Вышел новый ролик от Валеры с пояснением работы горелки и разбором ошибок! В картинках (как любит Паша)...

Паша там только музыка (в смысле Валера ничего не говорит), только картинки с текстовыми пояснениями...
Предполагаю, что это специально для тебя!

 

И ???????

 

Почитайте, что он там пишет о процессах происходящих в горелке...
Причем он говорит об этом уже 7 (семь!) лет...
Только не называет это эжектированием или реакциями восстановления...
У него это "кружение изотермических реакций"...
То есть мы говорим об одном и том же...

 

Ага. СЕМЬ лет Валера толкует про сферического коня в вакууме и пишет алхимические трактаты.

 

Просто до кого то за семь лет не дошло, о чем говорит Валера!
Просто у каждого своя особая манера выражать мысли и лексикон свой...
Это о лекторе...
А про аудиторию вообще молчу... У всех разное восприятие... Очень!
Не в обиду Вам...
Один известный котло-строитель делал горелку... По чертежах...
Только он дул (не горел а именно дул) на слой углерода...
Тоже говорит, что горелка не работающая...
А ведь Валера ещё в 2013 г. сказал что изобрел новый способ организации горения...
Вот скрин с КМ