Народная Альтернатива
Народная Альтернатива
Самообеспечение народом своей жизнедеятельности
 

Вернуться   Народная Альтернатива > ТЕПЛООБЕСПЕЧЕНИЕ > КОТЛЫ

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 27.04.2018, 17:48   #21
poker
Junior Member
 
Регистрация: 27.04.2018
Сообщений: 2
По умолчанию

kga079 написал: "реакции получения горючих газов для горения в горелке получены из газификации углерода углекислым газом или парами влажности (оговорюсь не одними а в составе причем в небольшой концентрации"

Не отметил, где именно прочел (справочник химика 21): концентрация "паров влажности" должна быть не более 2,5%, а их температура не менее 400 град, т.е. для печи нужен паровой котелок с пароперегревателем, что очень усложняет конструктив, зато никаких шансов на хим. недожог
poker вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.04.2018, 18:06   #22
kga079
Junior Member
 
Регистрация: 08.02.2017
Сообщений: 28
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от poker Посмотреть сообщение
kga079 написал: "реакции получения горючих газов для горения в горелке получены из газификации углерода углекислым газом или парами влажности (оговорюсь не одними а в составе причем в небольшой концентрации"

Не отметил, где именно прочел (справочник химика 21): концентрация "паров влажности" должна быть не более 2,5%, а их температура не менее 400 град, т.е. для печи нужен паровой котелок с пароперегревателем, что очень усложняет конструктив, зато никаких шансов на хим. недожог
Ранее я все описал... Посмотрите работу реальной установки с добавлением воды: https://www.youtube.com/watch?v=inm_hCAO5sE&t=269s
Речи о чудо-мембранах нет и быть не может в силу того что эндотермия (поглощение тепла) от реакции : С+Н2О+Q = Н2+СО будет понижать температуру в слое углей на 300-350 гр.С, а механизма восполнения потерянного тепла в слое нет, т.к. тепло все вверх улетело... В итоге уголь (угли) загаснут... Потому прежде, чем что-либо изобретать, неплохо было бы сверить с теорией (на предмет "бредовости" идей)...
В приведенной установке цикл восполнения тепла от эндотермии ярко выражен... Только благодаря этому принципу и возможна работа на парах влажности (в очень ограниченном количестве-влажность воздуха и влажность из топлива), в основном из соображений безопасности - тело горелки оплавится... Вопрос получения перегретого пара технически не сложен (пример банные печи "Аква" и "Скоропарка"), первичен вопрос огнестойкости стенок конструкции, т.к. оплавленная зола, выполняющая функцию защиты шамота(огнестойкого материала) расплавляется и вылетает из камеры сгорания горелки... Так что вода гореть не может, но участвовать в реакциях получения водяного газа (синтез-газа) Н2+СО может и первым это показал итальянский ученый Фелицио Фонтана еще в XVIII веке...
kga079 вне форума   Ответить с цитированием
Старый 23.06.2018, 00:37   #23
kga079
Junior Member
 
Регистрация: 08.02.2017
Сообщений: 28
По умолчанию

Вернемся к описанию Валерием Ивановичем описания расхода своей горелки:
Еще в теме на форуме “Країна майстрів” я произвел поверхностные расчеты тепловой мощности и теплотворности горелки изготовленной Николаем по моим чертежам.
В джоулях измеряется энергия и работа, а в Ваттах мощность. 1 Вт=Дж/с. 1 киловатт-час (кВтч) =3600000 Дж
Мы имеем объем тепло съёмника- 120литров воды
4200 Дж. х 120л.= 504000Дж.
имеем разницу температур- 90гр.
имеем время нагрева- 21минуту.
Q = (m*с*dT)/t
Q = требуемая мощность охлаждения/нагрева в кВт
m = масса вещества в кг
c = удельная теплоёмкость (воды = 4,2)
dT = заданная разность температур в °C
t = время охлаждения/нагрева в секундах
Q=(120х90х4,2)/1260=36кВт
но если устранить недостатки (утеплить котел, установить шибер) то и за 15мин.- произойдет закипание.
Q=(120х90х4,2)/900=50,4кВт.
Определяем теплотворную величину топлива
(120х90х4,2)=45360 кДж
Для нагрева 120 литров воды на 90гр. необходимо 45,36 Мдж. На получение такой теплотворности было израсходовано (сожжено)- 1,5 кг стружки.
45,36/ 1.5= 30.24
Итого, с одного килограмма стружки- получаем 30,24 мДж.таблица теплотворной способности топлива.jpg
Смотрим таблицу "Сравнительная таблица теплотворности некоторых видов топлива". Наши "показатели" не соответствуют показателям для древесины, выложенной в этой таблице- они гораздо больше, но еще в 19 веке Менделеев доказал теоретическими расчетами и лабораторными опытами- сущность такого результата...
Кроме Николая, в КМ форумчанин Василий еще в прошлые годы производил замеры теплопроизводительности своей горелки и получил показатели от горения опилок, которые вдвое превысили данные с таблицы теплотворности и были близки к показателям пеллет, но извините- пеллеты и опилки это разные вещи. На Синте отписывался МИД по замерам теплопроизводительности своей горелки. Превысил показатели в полтора раза. А замеры производил по тепловому счетчику, а не по градусникам…
Горючая масса дров и торфа с высоким содержанием кислорода обладает теплотой сгорания, значительно более низкой, чем горючая масса антрацита или каменного угля. Однако различие в жаро-производительности указанных видов топлива существенно меньше. Так, теплота сгорания горючей массы дров на 44% меньше, чем антрацита, а жаропроизводительность горючей массы ниже лишь на 9%.
Более сложная зависимость выявляется при сопоставлении теплоты сгорания и жаропроизводительности углерода и окиси углерода. Теплота сгорания 1 кг-атома углерода в виде графита равна около 94000 ккал, а 1 моля окиси углерода — лишь около 68000 ккал. Тем не менее жаропроизводительность окиси углерода равна 2370°С, т. е. почти на 200 град, выше жаропроизводительности графита (2175°С).
Указанное положение обусловлено тем, что присоединение к углероду первого атома кислорода связано с большой затратой энергии на разрыв связей между атомами углерода в графите. Вследствие этого из 94 000 ккал потенциального тепла 1 кг-атома углерода лишь около 26000 ккал, т. е. менее 30%, выделяется в результате присоединения первого атома кислорода и образования окиси углерода. Присоединение же второго атома кислорода с окислением СО до С02 сопровождается выделением 68 000 ккал тепла...
В результате при горении графита (а) на 1 моль продуктов сгорания выделяется около 20000 ккал (94 000:4,76), а при горении СО (б) на 1 моль продуктов сгорания выделяется около 23 500 ккал (68 000:2,88), т. е. значительно больше тепла. Этим и объясняется, что максимальная температура нагрева продуктов сгорания СО, т. е. жаропроизводительность окиси углерода, значительно выше жаропроизводительности графита…
Таким образом, горючая масса всех видов топлива — от антрацита и кокса до дров и торфа — с различным содержанием кислорода и различной теплотой сгорания характеризуется высокой жаропроизводительностью порядка 2000—2370 °С. ( М. Б. Равич, таблицы я неоднократно приводил)... Андрей, а можете в своей "мурзилке" также красочно расписать, момент дополнительно полученных калорий от СО2 (путем преобразования в СО), которое не улетело сразу в атмосферу, а задержалось на 3-5циклов..., только с учетом температуры в 1300гр.С
Валера со ссылкой на Равича приводил вот такой расчетик:
С+0,5О2+1,88N2 = CO+1.88N2+26000ккал/кг-атом (а)
+
СО+0,5О2+1,88N2 = CO2+1.88N2+68000ккал/моль (б)
________________________________________________
С+О2+3,76N2 = СО2+3,76N2+94000ккал/кг-атом (в)

И далее считает количество теплоты, которое выделилось при сжигании 1-го моля С (углерода) и СО (угарного газа):
по (в) 94000ккал:4,76 = 20000 (точнее 19748)ккал;
по (б) 68000ккал:2,88 = 23500 (точнее 23611)ккал;
Что в нем неправильного? Цифры округлены в Вашу пользу...
Если уравнять : 2СО+О2+3,76N2 = 2СО2+3,76N2+136000ккал/моль (г) и посчитать :
по (г) 136000:5,76 = 23500(точнее23611)ккал, т.е. тоже самое... Кув = 23611/19748 = 1,196
Но главное если пойти простым логическим путем (как герои комедии Рязанова) и посмотреть откуда взялся моль СО (С+СО2+Q = 2CО), мы придем к выводу о том что более корректно говорить о количестве теплоты не С (углерод, графит) (прямое сгорание) и СО (угарный газ)(термохимическое сгорание), а брать в сравнение С и 2СО (как результат сжигания одного моля углерода) и получим (на практике) 20000ккал при прямом сжигании углерода и 47000ккал при непрямом сжигании углерода(а посредством термохимического преобразования в СО и сжигании уже двух молей СО)... Вот Вам и объяснение невозможного, что и подтверждается как опытным путем, так и статистикой...

На тему правильного пиролиза... Отрывок из статьи Горбунова "К вопросу об эффективности использования аппаратов для пиролиза древесины с внутренним нагревом" табл.2
пиродиз 1.jpgпиролиз 2.jpg
табл.2.32 Выход и состав ПГ.jpg
А теперь давайте немного посчитаем для разных тепловых агрегатов (1 - ГВТТ, 2 - Ракетная печь Берга, 3 – Пиролизный котел, 4 – Колпаковая печь по системе Кузнецова):

Считаем по формуле Q = qH2*mH2+qCO*mCO+qCH4*mCH4+qC2H4*mС2H4+qCкокс*mСкок с
q – удельная теплота сгорания (табл.1)
m – масса горючего компонента m=вес компонента * процентное содержание по табл.2,32

1) для горелки ГВТТ (в варианте с наружным нагревом реторты до 800гр.С):

Н2 - 120000кДж(таблица)/м3*0,203(20,3*0,09кг/м3(вес водорода) = 2192,4кДж(тепло от сжигания водорода);
СО - 12615кДж/м3 * 0,241(24,1 * 1,25кг/м3 (вес угарного газа) = 3800,3кДж (тепло от сжигания угарного газа);
СН4 - 35760кДж/м3 * 0,152 (15,18 * 0,71кг/м3(вес метана) = 3859,2кДж (тепло от сгорания метана);

С2Н4 - 58967кДж/м3 * 0,0245(2,45 * 1,25кг/м3 (вес этилена) = 1805,9кДж (тепло от сгорания этилена);

Скокс - 33190кДж/кг * 0,323(32,3% от массы древесины)*1,196(Кув) = 12851,6 кДж(тепло от сгорания кокса);

Всего: 24509, 4кДж

А дерево 30% влажности дает 12600кДж/кг;
Теперь вспомним о том, что у нас в загашнике 47,5% СО2, которые выходя через слой кокса (для ГВТТ) дадут 95% СО по реакции С+СО2+Q =2СО
СО2 преобразуется в 2СО - 47%*2 = 95% с учетом имевшихся ранее 16,9% получим 111,9%...
А также сто в топливе содержится до 30% влаги, что по реакции С+Н2Опар +Q = Н2+СО водяной газ… По закону Гесса получим, что тепло от сгорания кокса будет равно теплу от сгорания дополнительного СО и водяного газа,
что в итоге составит:
2192,4+3800,3+3859,2+1805,9+12851,6 = 24509,4кДж против «теоретических» 12600кДж…

2) для пиролизного котла с обращенным пиролизом до 500гр.С:
Н2 - 120000*0,0571*0,09 = 616,68кДж,
СО - 12615*0,139*1,25 = 2191,9кДЖ,
СН4 - 35760*0,08*0,71 = 2031,2кДж,
С2Н4 - 58967*0,03*1,25 = 2211,3кДж

С кокс - 33190*0,4 = 13276кДж
Всего: 20327,1кДж

За счет обращенного пиролиза удается очень эффективно сжечь углерод термохимией

3) для Ракеты с внутренним нагревом пиролизной камеры до600грС:

Н2 - 120000*0,12*0,09 = 1296кДж,

СО - 12615*0,188*1,25 = 2964,5кДЖ,
СН4 - 35760*0,12*0,71 = 3146,8кДж,

С2Н4 - 58967*0,038*1,25 = 2800,9кДж

С кокс - 33190*0,13 = 4314,7кДж

Всего: 14522,9кДж

Ввиду проблем с эффективным использованием твердого остатка (древесный уголь), ракета проигрывая пиролизнику с обращенным пиролизом…
4) для печи Кузнецова с прогревом дров до400грС:

Н2 - 120000*0,12*0,09 = 345,7кДж,

СО - 12615*0,071*1,25 = 1118,6кДЖ,
СН4 - 35760*0,0177*0,71 = 448,7кДж,

С2Н4 - 58967*0,0125*1,25 = 915,5кДж

С кокс - 33190*0,5*0,5 = 8297,5кДж
Всего: 11126кДж
Вернемся к сравнению теплоты сгорания углерода , прямом и термо-химическим - С и 2СО (как результат сжигания одного моля углерода) и получим (на практике) 20000ккал при прямом сжигании углерода и 47000ккал при непрямом сжигании углерода(а посредством термохимического преобразования в СО и сжигании уже двух молей СО)... И снова видим превышение в два раза, Что в основном и подтверждается всеми людьми, эксплуатирующими горелку ГВТТ... Как видите никакие законы не нарушаются... Вот об этом и говорил великий химик Д.И. Менделеев:
превращая дерево в древесный уголь или в воздушный (генераторный) газ, много процентов теряют из тепло-производительности исходного материала, но практически выгадывают в деле пользования топливом, потому что получают возможность при сжигании полученных продуктов достигать таких температур, каких само дерево, прямо сгорая, вовсе не может давать. (Менделеев т.11 стр. 373)
kga079 вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.
Быстрый переход


Часовой пояс GMT +3, время: 18:41.


Работает на vBulletin® версия 3.7.2.
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd.
Перевод: zCarot