Углежоги

Объявление

Мы готовы в меру своих познаний отвечать на Ваши вопросы по технологиям, связанным с древесным углем.

Обратите внимание: Здесь мы обсуждаем только технологии. Все объявления о купле-продаже удаляются!

Все объявления насчет купли-продажи угля можно помещать на форуме

"торговая площадка древесного угля"

Администраторы форума: Boris (Киев), Олег Викторович (Пермь)

Счетчик визитов на Форум Установлен 18 января 2012 года : счетчик посещений

Пожалуйста, освежайте в памяти правила. (Кнопка Правила в верхнем меню)

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Углежоги » Разработка конструкций » Маленькая печь с ретортой на пол куба.


Маленькая печь с ретортой на пол куба.

Сообщений 51 страница 80 из 80

51

http://se.uploads.ru/BgEJ3.jpg
http://se.uploads.ru/FoTjN.jpg
http://se.uploads.ru/fsl8D.jpg

0

52

Крышка реторты.

http://se.uploads.ru/tCsmq.jpg
http://se.uploads.ru/WOgVE.jpg
http://se.uploads.ru/v5Dim.jpg
Дно реторты.

http://se.uploads.ru/mYBX8.jpg
http://se.uploads.ru/sMwSj.jpg
http://se.uploads.ru/Rm2AG.jpg
Крышка обечайки.

http://se.uploads.ru/FKg9A.jpg
http://se.uploads.ru/9zYDS.jpg
http://se.uploads.ru/DyYFS.jpg
Окно для выгрузки.

http://se.uploads.ru/uOw06.jpg
http://se.uploads.ru/GYCjH.jpg
http://se.uploads.ru/MwSN8.jpg
http://se.uploads.ru/OE4BG.jpg
http://se.uploads.ru/7d0F3.jpg
http://se.uploads.ru/sqFxX.jpg
http://se.uploads.ru/Tnh8x.jpg
http://se.uploads.ru/8ghYy.jpg
Ноги из 100х100 уголка.

http://se.uploads.ru/2wHe0.jpg

Отредактировано obscurus (20.09.2014 20:12)

0

53

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.

0

54

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

http://se.uploads.ru/8BfkU.jpg

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)

0

55

http://se.uploads.ru/WjZHq.jpg
http://se.uploads.ru/Uc1Qr.jpg
http://se.uploads.ru/ItjqA.jpg

0

56

http://se.uploads.ru/hNfaG.jpg
http://se.uploads.ru/4Ht1D.jpg
http://se.uploads.ru/HbcLd.jpg

0

57

Установка термопар тип К.

http://se.uploads.ru/43EUo.jpg
http://se.uploads.ru/oOJR4.jpg
http://se.uploads.ru/s3ilw.jpg
http://se.uploads.ru/xFAhS.jpg
http://se.uploads.ru/DZjmP.jpg
http://se.uploads.ru/6OPCH.jpg

0

58

Точки замера температуры.
http://se.uploads.ru/Q0HVo.jpg

0

59

http://se.uploads.ru/yeI0M.jpg
Место примыкания свода к обечайке. Не знал как герметизировать, намазал минвату мертелем и заткнул щели. Дайте совет, чем лучше герметизировать?

http://se.uploads.ru/tk4fR.jpg
http://se.uploads.ru/7txvN.jpg

0

60

Немного разбираюсь в электронике, поэтому решил ее сделать сам.
http://se.uploads.ru/gTkCz.jpg
http://se.uploads.ru/kLZRC.jpg
http://se.uploads.ru/NQ6cD.jpg
Arduino Uno + LCD экран + усилители термопар + блок питания.
При отключении сети переходит  работать на аккумулятор.

Отредактировано obscurus (24.09.2014 23:11)

0

61

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.

0

62

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.
http://sd.uploads.ru/iNJPs.jpg

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.

0

63

obscurus написал(а):

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.

0

64

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.

0

65

Труба пиролизных газов по-моему справилась, песчаный затвор на крышке не выдувало. Газы всего 1/3 топки занимали, по-моему проблема только в тяге.

0

66

obscurus написал(а):

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.

0

67

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.

http://sd.uploads.ru/nGEjS.jpg

Получится, грубо говоря, короб с камнем, на который выкладываются дрова, они будут сушиться, пока камни остывают.
Как идея сильно глупая?

0

68

obscurus написал(а):

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.

0

69

http://sd.uploads.ru/5Keqm.jpg

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.

+1

70

Идея классная мне нравится надо попробовать

0

71

Boris
Борис Иванович завтра запуск http://forumfiles.ru/files/000e/c6/39/92686.gif

Удачного запуска. Буду нужен, я на телефоне.
Б.

0

72

дрова влажные , практически будет идти сушка  с внутренним вводом теплоносителя нет не загорятся

0

73

времени не хватит . Пиролиз идет быстрее по времени чем сушка

0

74

блин,да тут все на синергию переходят?????? http://forumfiles.ru/files/000e/c6/39/14063.gif
как это я все пропустил  http://forumfiles.ru/files/000e/c6/39/47725.gif

0

75

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.

http://sd.uploads.ru/C2qE5.jpg

0

76

obscurus написал(а):

не могу придумать из чего сделать перекрытие над камерой сгорания

Уведите топку вбок и подайте теплоноситель сбоку. Лучшее решение задачи всегда уход от нее. http://forumfiles.ru/files/000e/c6/39/80140.gif

0

77

для дров нужно сделать корзину и подавать их "оптом" на место,хоть журавлём,если нет подъемной техники типа кара-погрузчик.

0

78

ну и вокруг всего этого каменного сада надо сделать кладку и затеплоизолировать,чтоб не было потерь

0

79

Сверху сделать крышку с небольшой дыркой

0

80

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?
http://sa.uploads.ru/W9pX5.jpg

Осталась в сопромате почитать про распределенную нагрузку и подобрать соответствующие по прочности трубы.

Отредактировано obscurus (15.10.2014 00:23)

0


Вы здесь » Углежоги » Разработка конструкций » Маленькая печь с ретортой на пол куба.