Маленькая печь с ретортой на пол куба.
Сообщений 51 страница 80 из 80
Поделиться5220.09.2014 20:00
Крышка реторты.
Дно реторты.
Крышка обечайки.
Окно для выгрузки.
Ноги из 100х100 уголка.
Отредактировано obscurus (20.09.2014 20:12)
Поделиться5322.09.2014 10:44
Как сосчитать необходимую поверхность теплопередачи? В основе уравнение Фурье: Q=K*F*dtср
Отсюда F(м2)= Q/(R*dtср)
Здесь Q кол-во тепла, которое необходимо передать в единицу времени (кВт) Возьмем сушку. как самую энергоемкую стадию
Пусть у Вас загружено 2 кбм дров влажностью 60%
Плотность дров в абс. сухом состоянии 550 кг/кбм (смотря какая порода, это я к примеру). Значит сухих дров у Вас 2х550=1100 кг. Влаги там будет 1100*60/(100-60)=1650кг Чтоб нагреть и испарить такое количество влаги надо
1650*2270= 3745500 кДж (2270 кДж/кг - энтальпия воды. т.е. кол. тепла для нагрева и испарения 1 кг воды при атм. давлении, кДж/кг) Вы планируете высушить дрова за 8 часов (это 8*3600=28800 сек) Тогда Q= 3745500/28800=130 кВт Мы не учитывали необходимость нагреть сами дрова и потери в окружающую среду. Добавим на это 10%
Это будет 130х1,1=141 кВт или 141000 Вт. К - коэф. теплопередачи, надо считать по хорошему. но для приблизительного расчета возьмите к=5 Вт/м2*К dtср , для упрощенного расчета примем так - снаружи (теплоноситель) всегда 600 гр., внутри (сушка) всегда 100 гр.
Тогда dtср = 600-100=500 гр. Считаем F(м2)= 141000/(5*500)=56 м кв. Но это, если бы мы хотели удалить все 60% влаги.
Если мы хотим в стадии сушки удалить до остаточной влажности 20%, то вес дров с 20% будет 1100*100/(100-20)=1375 кг Мы ооставляем 1375-1100=275 кг влаги и испаряем 1650-275=1575 кг Теперь 1575 кг подставим и снова все посчитаем. И т.д.
Можно наоборот - задаться поверхностью, какая у Вас есть и сосчитать время, за которое высохнет до желаемой влажности.
Поделиться5423.09.2014 12:01
Как сосчитать необходимую поверхность теплопередачи? В основе уравнение Фурье: Q=K*F*dtср
Отсюда F(м2)= Q/(R*dtср)
Здесь Q кол-во тепла, которое необходимо передать в единицу времени (кВт) Возьмем сушку. как самую энергоемкую стадию
Пусть у Вас загружено V реторты 0,52 м³. коэф. Заполн. 0,6. 0,52*0,6=0,312 кбм дров влажностью 60%
Плотность дров в абс. сухом состоянии 550 кг/кбм (смотря какая порода, это я к примеру). Значит сухих дров у Вас 0,312х550=172 кг. Влаги там будет 172*60/(100-60)=258кг Чтоб нагреть и испарить такое количество влаги надо
258*2270= 585660 кДж (2270 кДж/кг - энтальпия воды. т.е. кол. тепла для нагрева и испарения 1 кг воды при атм. давлении, кДж/кг) Вы планируете высушить дрова за 15 часов (это 15*3600=54000 сек) Тогда Q= 585660/54000=10,8 кВт Мы не учитывали необходимость нагреть сами дрова и потери в окружающую среду. Добавим на это 10%
Это будет 10,8х1,1=11,9 кВт или 11900 Вт. К - коэф. теплопередачи, надо считать по хорошему. но для приблизительного расчета возьмите к=5 Вт/м2*К dtср , для упрощенного расчета примем так - снаружи (теплоноситель) всегда 600 гр., внутри (сушка) всегда 100 гр.
Тогда dtср = 600-100=500 гр. Считаем F(м2)= 11900/(5*500)=4,76 м кв. до остаточной влажности 20% выходит 4 м кв. Площадь поверхности моей реторты стенки плюс крышки = 4,3 м кв.
Мои данные по сушке. 15 часов до того как газы начали гореть.
реторта теплоноситель
16.30 0 0
18.30 170 245
18.55 177 285
19.41 180 270
20.40 178 270
22.40 184 256
23.40 200 300
1.00 200 300
4,30 220 320
6.30 248 297
6.57 265 306
Старался придерживаться графика Бориса, где он проводил весь процесс на температуре не выше 450 °C
Дрова в реторте разные (что было под рукой для эксперимента) акация, ива свежеспиленные. Реторта не полная 85-90%
Отредактировано obscurus (23.09.2014 12:28)
Поделиться5724.09.2014 21:58
Установка термопар тип К.
Поделиться5824.09.2014 22:09
Точки замера температуры.
Поделиться5924.09.2014 22:26
Место примыкания свода к обечайке. Не знал как герметизировать, намазал минвату мертелем и заткнул щели. Дайте совет, чем лучше герметизировать?
Поделиться6024.09.2014 22:42
Немного разбираюсь в электронике, поэтому решил ее сделать сам.
Arduino Uno + LCD экран + усилители термопар + блок питания.
При отключении сети переходит работать на аккумулятор.
Отредактировано obscurus (24.09.2014 23:11)
Поделиться6127.09.2014 14:28
Расчет сечения дымовой трубы.
Из расчета Ю.Д.
из1 кг парогазов получится 7.35 кг дыма. Плотность дыма (опять на вскидку - считать бы надо) 1,3 кг/кбм. Объем дыма из 1 кг парогазов - 7,35/1,3=5,65 кбм. А объем 1 кг парогазов 0,9 кбм. тогда из 1 кбм парогазов выйдет 5,65/0,9=6,3 кбм дыма с разбавляющим воздухом.
У меня парогазов 44 кг/ч. 7.35*44/1,3/0,9= 276 кбм дыма в час. Или 276/3600= 0,076 м3/сек.
Диаметр D трубы считают так: Принимаем скорость потока в трубе
от 15 до 20 м/сек. Знаем, сколько дыма надо пропустить через трубу в единицу времени Q м3/сек. Это мы находим в расчетах
топки. Тогда сечение трубы в м2 будет F=Q/20 (для кирпичной трубы более шероховатой, берем 15-16 м/с, для гладкой стальной
20 м/с, остальное в промежутке. F= 3,14*D2 Отсюда D = корень квадратный из F/3,14. Подбираем по каталогу ближайшую большую
трубу, если стальная, или проектируем кирпичную и определяем диаметр с учетом укладки кирпичей. Еще нужно сосчитать
сопротивление трубы, чтоб вычесть из тяги. Это копейки по величине, а расчета порядочно. Скажу в след. раз, если кому надо.
Я не смог сосчитать диаметр по вашей формуле не понимаю, что, на что умножать и откуда корень извлекать.
Сосчитал так. При скорости 20 м/с диаметр трубы получаем D=(4*0,076)/3,14*20=0,00484. корень из 0,00484=0,069 м=69 мм
Взял с запасом 100мм оцинкованную трубу, так как нет на форуме расчета сопротивления печи то и тягу я сосчитать не смог. Решил наращивать трубу и смотреть по месту. После 4 м. трубы + 2,5 м. сама печь понял, что тяги явно не хватает даже для растопки. Была у нас еще труба 6 м. на 150мм. правда алюминиевая, или сплав какой, не знаю. Пересчитал, получил скорость в трубе 5м/с. поставили, утеплили 2/3 трубы, тяга есть, даже пепел при сильном ветре иногда выносит из топки.
Поделиться6227.09.2014 21:52
Начали первый цикл, график сушки я приводил, после чего начался пиролиз. Газы первый час горели нормально, поддерживали температуру, дрова уже можно не подкидывать, а потом начался пик экзотермы, температура начала стремительно идти вверх. Последняя запись 1час 15мин после начала пиролиза, теплоноситель 362 °C реторта 301 °C пламя занимало примерно 1/3 топки, на пути горящих парогазов поставил кирпич шамотный, чтобы пламя не сорвалось и не затухло. Выглядело пламя в топки примерно так.
Я начал регулировать температуру окошками подачи окислителя, те что по бокам и в этот момент начала захлебываться топка, пошел черный дым. На большее открывание окошка поддувала печь не реагировала, при закрытии окислителей температура быстро дошла до 500 °C. Я побоялся за металл, и решили сжечь все газы в экстренном режиме за топкой. Открыли все окна и дверцы, печь начала остывать, выделение газов уменьшатся и так пока не потухли совсем. На том и закончили цикл, я думал, что угля не выйдет, будит гора головни по тому что прервали процесс, но на моё удивление уголь получился. На весь уголь всего одна небольшая головня, по-моему, в самом центре реторты. Угля вышло 34кг.
Поделиться6327.09.2014 23:01
длительность выделения парогазов (интенсивная фаза. пусть это будет 2 часа. Пусть объем Вашего аппарата 0,52 кбм и коэф. заполнения дровами 0,6 (ставьте те цифры, которые больше подходят для Вашего аппарата) тогда в аппарате 0,52*0,6 =0,312 кбм дров. Из них получится 0,312*280=87кг газа. Или в час 87/2 (часа) =43,5 кг/ч. Тепла выделится 43,5*10000/3600 = 120 кВт (т.е. кДж/с)
2. Теплонапряжение топки (по табличным данным для газов примерно такого состава), 250 кВт/м3
3. Объем топки 120/250= 0,48 кбм С учетом неравномерностей примем 0,5 кбм как минимум. Намного превышать тоже плохо - теплопотери вырастут и стенки будут плохо нагреваться.
4. Теплонапряжение пода (табличное) 1160 кВт/м2 . Расчетная поверхность пода 120/1160 = 0,103 м2 Примем с запасом 0,15 м2
Я взял поверхность пода 0,58 м2 геометрические размеры топки вышли 1050х558х800 (ДхШхВ) = 0,468 м³ плюс пространство под арочным сводом, которое я не считал.
Вы молодцы!
Но Вы, к сожалению, не могли учесть одной вещи - что чем меньше объём реторты, тем короче по времени пик пиролиза. Потому как в малом объёме в пике пиролиза участвуют не 50% находящихся в реторте дров, а все 100%. Доказательство тому полученный Вами уголь во всём объёме. Соответственно газа выделится за единицу времени в два раза больше, а отсюда и топка нужна больше, и труба дымоходная толще и труба газов пиролизных толще.
С дымоходом Вы повозились по нашей вине....Простите. Скорость в трубе 20 м/сек - это скорость при применении дымососа. В свободном течении скорость дыма в дымоходе в четыре пять раз меньше.
С учётом погоды, атмосферного давления и температуры дыма и внешней среды эта скорость очень переменчива.
Поделиться6427.09.2014 23:20
Вот в принципе и все на данный момент.
Есть вопросы.
1. Что делать с излишками газа, ставить еще больше и выше трубу или достроить сушилку и направлять их для сушки дров?
2. Чем герметизировать стык шамот металл?
3. Можно пар на стадии сушки завернуть в обечайку под дно реторты, и чем это чревато?
4. Какие проблемы могут быть с алюминиевой дымовой трубой?
5. Как решить проблемы с тросами растяжки трубы? при нагревании натягиваются из за удлинения ДТ один трос даже оторвало сначала.
6. Где ошибки в моих расчетах? чтобы другие не повторили, я исправлю.
Поделиться6527.09.2014 23:31
Труба пиролизных газов по-моему справилась, песчаный затвор на крышке не выдувало. Газы всего 1/3 топки занимали, по-моему проблема только в тяге.
Поделиться6628.09.2014 00:08
Газы всего 1/3 топки занимали, по-моему проблема только в тяге.
Может быть...Но, если добавить нужное количество окислителя в топку (а черный дым свидетельствует о его недостатке), то тогда объём пламени будет другой, и объём дыма то же. И ещё вторичный воздух для опуска температуры теплоносителя до нужной температуры. То может всплыть не только проблема с дымоходом. Одно тянет другое.
Поделиться6705.10.2014 21:17
Есть идея как сушилку для дров сделать, покритикуйте. Вместо того чтобы сжигать излишки газа в пике экзотермы факелом, предлагаю запасать его в камень, допустим, гранит. Его удельная теплоемкость с= 0,79 кДж/(кг•К)
формуле для расчета количества теплоты Q = c*m*(t2 - t1),
где Q – это количество теплоты,
c – удельная теплоемкость,
m – масса тела,
t2 и t1 – соответственно, конечная и начальная температуры тела.
Допустим половину всех парогазов мы сожжем в топке а вторую в факеле под камнями. Энергии выделится в моем случае 88/2=44кг. Парогазов. Теплотворная способность парогазов в пиковый период 10000 кДж/кг. 44*10 000=440 000 кДж. Допустим, греть камни будим от 20 °C до 300 °C
Чтобы найти массу камня в кг. воспользуемся формулой m = Q / c/(t2-t1)
440 000/0,79/(300-20)=1989кг. Насыпная плотность гранита 1400кг/м3. 1989/1400=1,42 м3 займет камень.
Получится, грубо говоря, короб с камнем, на который выкладываются дрова, они будут сушиться, пока камни остывают.
Как идея сильно глупая?
Поделиться6806.10.2014 12:55
Как идея сильно глупая?
Совсем не глупая, только требующая оформления. Ее "бабушка"- каменка деревенской бани. Только сушить дрова на камнях неэффективно. Плохая теплопередача, низкий КПД. Надо сделать две каменки с реверсом. Одна греется. через другую идет воздух, нагревается и подается в сушилки, да и хоть доски сушить.
Поделиться6906.10.2014 15:37
Если так сделать. Вот только не знаю, не загорятся ли случайно дрова во время прогрева камней, или дрова уложить после прогрева?
Труба должна тягу создавать ночью и сушить дрова в потоке горячего воздуха.
Поделиться7009.10.2014 23:00
Идея классная мне нравится надо попробовать
Поделиться7109.10.2014 23:02
Boris
Борис Иванович завтра запуск
Удачного запуска. Буду нужен, я на телефоне.
Б.
Поделиться7209.10.2014 23:07
дрова влажные , практически будет идти сушка с внутренним вводом теплоносителя нет не загорятся
Поделиться7309.10.2014 23:08
времени не хватит . Пиролиз идет быстрее по времени чем сушка
Поделиться7410.10.2014 00:05
блин,да тут все на синергию переходят??????
как это я все пропустил
Поделиться7511.10.2014 17:41
Уперся, не могу придумать из чего сделать перекрытие над камерой сгорания, красными трубами обозначил на модели. Будут идеи? масса 2 тонны давит и температура пламени снизу.
Поделиться7613.10.2014 10:16
не могу придумать из чего сделать перекрытие над камерой сгорания
Уведите топку вбок и подайте теплоноситель сбоку. Лучшее решение задачи всегда уход от нее.
Поделиться7713.10.2014 22:18
для дров нужно сделать корзину и подавать их "оптом" на место,хоть журавлём,если нет подъемной техники типа кара-погрузчик.
Поделиться7813.10.2014 22:20
ну и вокруг всего этого каменного сада надо сделать кладку и затеплоизолировать,чтоб не было потерь
Поделиться7914.10.2014 03:41
Сверху сделать крышку с небольшой дыркой
Поделиться8015.10.2014 00:16
По поводу утепления естественно надо вот только не знаю, зачем кирпичом обкладывать, камня там и так достаточно. Я думал поверху сразу утеплителем обшить, пламя его непосредственно слизывать не будит и этого достаточно по-моему. У Бориса в печи стоит же теплоизоляция не чем не изолированная от теплоносителя и нечего, так зачем на кирпич тратится? Крышка сверху будит открывающаяся во весь верх, а корзина с подъемными механизмами пока не нужна, объемы не те.
Если уведу топку в бок, придется строить еще и топку новую, а вопрос с перекрытием решу частично, так как надо пространство под камнями, а камни на чем-то должны лежать если это будут стальные трубы, например, то уводом топки вбок я избегу только прямого пламени на металле. Вот что в голову пришло, так как надо снять пламя и температуру с труб, что бы не потерять прочность и долговечность, обворачиваю трубы картоном или полосами из муллитокремнезема. Хоть теплопроводность у него небольшая, но слой тонкий и трубы все равно будут нагреваться со временем, поэтому поставлю их под небольшим углом, и концы выведу за пределы ТА (Теплоаккумулятор) при нагреве трубы будут охлаждаться конвекцией. Как идея?
Осталась в сопромате почитать про распределенную нагрузку и подобрать соответствующие по прочности трубы.
Отредактировано obscurus (15.10.2014 00:23)