Форум "Печных Дел Мастера" :: Просмотр темы - Катализатор, как устройство, в колпаковых печах.

Катализатор, как устройство, в колпаковых печах.
=>Печать

Форум "Печных Дел Мастера" -> Теория и практика

#1: Катализатор, как устройство, в колпаковых печах. Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Пн 8 Май 2006, 06:16
—
Я уже не раз приводил свое мнение о протекании процесса пиролитического разложения водяных паров на поверхности разогретой сажи, уловленной на шамотной решетке (катализаторе) в топливнике колпаковой печи (в частности - в печах И.Кузнецова) в режиме активного горения дровяного топлива.
Составлена программа испытаний, с целью более глубокого изучения этого вопроса и попытки эксперементального доказательства благотворного влияния этого процесса на общюю тепловую производительность печей И.Кузнецова.
Уже обращался и еще раз обращаюсь к печному сообществу - дать ссылки на упоминание катализатора в литературе, в частности, почему катализатор назван катализатором?.
Хочу привести сведения о процессе пиролитического разложения водяных паров на поверхности разогретой сажи и результаты теоретических расчетов возможности протекания этого процесса в зоне температур, имеющих быть в районе катализатора в печах И.Кузнецова.
---Начало цитаты---
Уважаемый Владимир Францевич
По поводу поставленных Вами вопросов о сгорании твердого органического топлива и, главным образом, возможного дожигания или газификации образующейся сажи сообщаю следующее.
Первую информацию о взаимодействии твердого углерода с парами воды протекающего при определенных термодинамических условиях я получил обучаясь на кафедре «физики твердого тела» Сибирского металлургического института г. Новокузнецка под руководством доцента Брувера Роберта Эдвиновича ( к сожалению очень рано ушедшего из жизни), который в свою очередь был учеником известного профессора Грдины ( в Новокузнецке есть улица его имени).
Ниже я привожу химические реакции, протекающие в процессе газификации твердых топлив, или как еще называют этот процесс - гидроформилирование или синтез Фишера-Тропина. С + 0.5О2 = СО
С + СО2 = 2СО
С + Н2О = СО +2Н2
К слову сказать, в последней из приведенных реакций, смесь полученных газов СО и Н2 называется синтез – газом, эта реакция является одной из целого ряда реакций, используемых для получения синтез-газа из других видов сырья. (см Химическая энциклопедия Москва 1995г.) Очевидно, что приведенные реакции могут быть реализованы лишь при определенных условиях.
Я предпринял попытку провести с помощью лицензированной программы «Terra» предварительный термодинамический расчет условий фазового равновесия для продуктов взаимодействия углерода и паров воды. Ниже приведена графическая интерпретация результатов этого расчета.
Условия для реакции и количество исходных компонентов были взяты произвольно. Однако, это не помешало увидеть термодинамическую обоснованность протекания реакции углерода и паров воды в заданных температурных диапазонах.
Для приведения более полных доказательств существования данной реакции и главное обоснование условий ее протекания в печи Кузнецова необходимо проведение специальных исследований по газоанализу и более глубокая литературная проработка.

Инженер ОАО «НЗХК» Аброськин Игорь Евгеньевич
---Конец цитаты---

Piro.JPG

Описание:

Размер файла:

14.21 КБ

Просмотров:

1751 раз(а)

#2: Re: Катализатор, как устройство, в колпаковых печах. Автор: Миркис Семен Михайлович, Регион: Санкт-Петербург

Добавлено: Пт 12 Май 2006, 00:07
—
Цитата: Уже обращался и еще раз обращаюсь к печному сообществу - дать ссылки на упоминание катализатора в литературе, в частности, почему катализатор назван катализатором?.

Владимир Францевич, мне кажется я встречался с катализатором в книгах Соснина и Бухаркина при описании устройства газовых печей.

#3: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Пт 12 Май 2006, 07:33
—
точно, на 110 стр

#4: Автор: Серёгин С. И., Регион: г. Петрозаводск

Добавлено: Пт 12 Май 2006, 20:21
—
Уважаемые, коллеги!
Сергей Иванович Несов защищал кандидатскую по теме связанной
с катализатором! Член московской гильдии печников.
Позавчера сним встречался , думаю в этом вопросе он может быть очень полезен.
С уважением!
С.И.Серёгин.

#5: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Сб 13 Май 2006, 05:24
—
Уважаемые коллеги!
Спасибо всем за ссылки на источники!
Сергей Иванович?
А как можно связаться с С.И.Несовым?
Его мнение и результаты его исследований были бы неоценимы.
У нас составлена программа исследований, но дело, как всегда, упирается в финансирование... Поэтому, предполагаем сделать "ход конем" wink

:
В промышленности остро стоит вопрос создания недорогих и простых в обслуживании печей для утилизации горючих отходов. Главная проблема всех существующих печей - сажа и неполное окисление продуктов сгорания. Отходы содержат очень ценные компоненты. Естественно, эти компоненты остаются в саже, которую очень трудно переработать. Гидрометаллургическими методами она не "вскрывается", ее приходится сжигать в специальных печах с кислородным дутьем...
Буквально вчера, я смотрел проект очередной печи для утилизации отходов, разработанный одним очень уважаемым институтом в Москве. Очередной "монстр", дорогой в исполнении и предполагающий использование катализаторов из ценных металлов. Но самое важное в том, что в этом "монстре", разработчики используют тот же принцип, что, предположительно, осуществляется в топливнике конструкции И.Кузнецова - свободное горение на колоснике - сжигание газообразной составляющей - каталитическое получение синтез-газа - дожигание. Но в отличии от топливника И.Кузнецова, эти процессы разнесены в пространстве на три зоны, представляющие собой отдельные сложные устройства...
Сейчас, мы ведем переговоры с одним академическим институтом СО РАН, который, по планам, должен предложить печь конструкции И.Кузнецова для утилизации отходов крупному предприятию.
Начнем с малого. Но это позволит создать испытательную базу, для исследования печных вопросов и в приложении к нашим главным задачам - совершенствование печного отопления для индивидуального строительства.
В реализации такого "хода", очень важны все исследования прямо или косвенно относящиеся к физико-химическим процессам, происходящим в топливнике конструкции И.Кузнецова.

#6: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Вт 16 Май 2006, 20:12
—
"Учение свет, а не учение - чуть свет, и - на работу..." wink

:
Оказывается, по той теме, что я поднимаю, защищена хотя бы одна диссертация...
Все на самом деле обстоит еще интересней...
Шамот, имеющий в своем составе оксиды алюминия (до 30%), является "поджигателем" того процесса, который происходит на катализаторе, т.е. - оксиды алюминия (в том числе, учитывая температуру =600грС), являются ИНИЦИАТОРАМИ дальнейшего процесса пиролитического разложения водяных паров на поверхности разогретой сажи. При этом, однозначно - атомарный кислород моментально окисляет углерод, т.е., моментально получается синтез-газ (смесь СО+Н2)!
Научным руководителем этой диссертации был д.т.н., заведующий лабораторией теплофизики энергетических материалов Института теплофизики СО РАН, профессор кафедры ТГиВ НГАСУ Басин А.С., с которым мы сегодня обсудили все эти вопросы. Более того, Анатолий Сергеевич рассказал, что на этой основе (т.е. - на основе этих процессов) сейчас внедряется целый ряд устройств, в т.ч. газовых горелок, где используются эти процессы. Он полностью нас поддержал и проявил неподдельный интерес к нашим исследованиям.
"Ход конем" - думаю получится Smile

Дадим научное обоснование "Печам Кузнецова"!

#7: Автор: Александр Бацулин, Регион: Москва

Добавлено: Вт 16 Май 2006, 20:24
—
Посмотрите книгу Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. 1951.

Там объясняется про якобы беспламенное сжигание газа на карамичеких "катализаторах"

#8: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Ср 17 Май 2006, 07:10
—
Сашку - Спасибо! Обязательно разыщу.
Из сообщений с форума Строители:
***********
КРАФТ
01.05.2006, 00:56
Да , конечно. Я скажу в кратце свое понимание применения катализатора в топки печи. Как я понимаю катализатор применяется в печах с твердым топливом для :
1. Улучшения полноты сгорания продуктов горения .
За счет :
1. Усиления турбулентности газового потока (перемешивание продуктов пиролиза с остаточным окислителем )
2. Создание высокотемпературного участка для для потдержания реакции окисления остаточных продуктов (дожиг) и реакции окисления углерода ( сгорания сажи)
2. Увеличения температуры в топке , для усиления пиролиза и качества реакции горения.
За счет :
1. Теплового отражения ( мини колпак)
2. Увеличения выделяемой энергии горения
На мой взгляд это основные моменты применения катализаторов в печах с твердым топливом. Материал катализатора, его сечение и форма различны. Я склоняюсь в печах к шамоту, так как нет другого материалла выдерживающего высокие температуры длительное время , (в смысле года). Вольфрамовая или титановая решетка было бы идиально, но таких нет в продаже, да и стоили бы они дорого, не говоря уже о предложении Юрия Подгорнова. wink

:
Форма катал. различна и зависит от проходного канала, но в любом случае , чем уже шамот , тем лучше. Сечение проходных отверстий не должно быть сильно заужено. В идеале сетка, а на практике продольные проходные отверстия.
В связи с предложением полемики хочу услышать Ваше мнение о томже.
Всем удачи в делах. (дымка в трубу , окошко и дверь немножко Very Happy

)
********
КРАФТ
04.05.2006, 01:26
Уважаемый KVF , я прочитал ваши рассуждения по Вашей ссылке и хочу в кратце сказать свое мнение. ( позже выскажусь более подробно, сейчас уже позновато, завтра рано вставать)
Я считаю , что возможно какие то молекулы воды , при высоких температурах и в соединении с углеродом распадутся на водород и кислород с последующими реакциями окисления, но это будет настолько малая часть, что об этом не стоит говорить и брать в расчет. Основная часть углерода горазда раньше и с меньшим усилием окслится в избытке свободного воздуха , не принявшего участвия в горении топлива, а водяные пары благопалучно , в максимально бОльшей своей массе , улетучаться с выходящими газами.
Хотелось бы посмотреть Ваши расчеты и доказательства Вашей точки зрения, но чесно говоря мало верится в такие реакции.
Всем удачи в делах. (дымка в трубу , окошко и дверь немножко Laughing

)
*********
KVF
04.05.2006, 02:23
Уважаемый КРАФТ, по Вашему:Я считаю , что возможно какие то молекулы воды , при высоких температурах и в соединении с углеродом распадутся на водород и кислород с последующими реакциями окисления, но это будет настолько малая часть, что об этом не стоит говорить и брать в расчет.
Похоже на рассуждения "ученого соседа"...
Не думаю, что наши расчеты будут Вам интересны... Crying or Very sad

Судя по Вашему, сомневаюсь, что Вы глубоко понимаете процессы термомассодинамического равновесия хим.реакций.
А на "пальцах" могу сказать одно - проблема сжигания сажи, даже в токе кислорода, при рассматриваемых температурах стоит достаточно остро (в промышленности). Поэтому:Основная часть углерода горазда раньше и с меньшим усилием окслится в избытке свободного воздуха не совсем так, мягко говоря...
А как по поводу первоисточников? Или это все слова?
************
КРАФТ
08.05.2006, 01:56
Уважаемый KVF , я не ученый, а простой инженер и тем более не Ваш сосед, но на сколько я понял , Вы представитель печей Кузнецова в сибирском регионе и поэтому, мне лично очень интересно с Вами общаться , тем более понять Ваше понимание нашей темы , а также дополнительной темы , которую Вы активно развиваете - о катализаторе.
Так вот , по поводу первоисточников, я далеко ходить не буду и вспоминать, что и где читал тоже, так как я Вам сообщил свое личное понимание этого вопроса , сформировавшееся из многих источников. К стати , между прочим, и из рассуждений Кузнецова. Который писал : " катализатор горения в виде решетки из шамота, который перемешивает газы и дает лучевое тепло" - а по поводу углерода : "количество сожженного углерода будет соответствовать количеству поданного окислителя (воздуха)" - именно воздуха , а не водяного пара. Конечно, Вы правы , я даже и не знал о существовании такой науки как термомассодинамическое равновесие хим.реакций. Но это не значит , что не интересно посмотреть Ваши расчеты и послушать Ваше понимание вопроса , тем более , что ЭТО ВАШИ СЛОВА :
По этому поводу могу добавить, что на настоящий момент проведены теоретические расчеты возможности протекания приведенных мною реакций. Если кому интересно, могу привести результат этих расчетов. А когда Вам говорят, что хотелось бы посмотреть результаты расчетов, Вы отвечаете : Не думаю, что наши расчеты будут Вам интересны...
Как понимать ?
Всем удачи в делах. (дымка в трубу , окошко и дверь немножко Laughing

)
********
KVF
08.05.2006, 08:25
Уважаемый КРАФТ, прощу прощения, еще раз напомню, что виртуальное общение имеет свои особенности...
Однако.
Про инженеров. Нет "простых" инженеров. Есть инженеры и есть получившие диплом инженера wink

: - это разница, кто понимает.
Про тему. Тема колпаковых печей настолько же "ваша" насколько и моя и вопрос о катализаторе не дополнительный, а один из основных, в правильном понимании работы этих конструкций.
О И.В.Кузнецове говорить не будем - он Учитель, этим все сказано.
Термомассодинамическое равновесие хим.реакций - это не наука, а скорее термин. Дело в том, открою Вам секрет, что в зоне протекания хим.реакции существует некое равновесное содержание исходных и конечных продуктов этой реакции, однако сама реакция протекает многостадийно, с образованием других различных продуктов, которые, в свою очередь, являются исходными компонентами для других реакций, продукты которых и ... т.д. Все эти реакции сопровождаются тепловыми процессами и процессами массопереноса, и надо отметить, все это происходит на фоне непрерывного движения реагентов. Отсюда появляется - термомассодинамическое равновесие хим. реакции.
Еще мне не очень понравилось Ваше неуважительное упоминание о спецах в атомной энергетике. Я сам такой. По специальности я физик-химик-технолог по производству ядерного горючего, отработал много лет на заводе по специальности, весьма производительно - и "карандашом" и "ручками". wink

: Отдал Родине часть своего здоровья и сейчас, на заслуженной пенсии - профессионально занимаюсь дровяными печами, хоть и не имею такой уважаемой родословной как у Вас.
По первоисточникам, мне придется идти "далеко", потому как, пока не прояснил вопрос, кто назвал шамотную решетку в печи катализатором и почему?
Свое понимание этого вопроса я уже приводил (ссылку давал), а расчеты проводились в программе "Terra" и имеют результаты в графическом виде. В этот форум прикреплять графики не знаю как, да и нет времени и желания в этом разбираться. Если интересно - прошу на форум Печных Дел Мастера http://www.stovemaster.ru , где я.под ником "Францыч", начинаю тему, посвященную катализатору.
***********
КРАФТ
09.05.2006, 01:18
Уважаемый KVF, я также как и Вы, грешу на минусы письменного общения, которое не позволяет иногда правильно выразить свои мысли, а может быть и невсегда у нас это получается в отличии от разговорной речи.
Во первых , я ни сколько не хотел обидеть спецов из атомной энергетики, напротив , я сам ( прикладная математика в атом. энергетики) и мой брат ( теплофизик в атом. энергетики) из тех же. Но речь шла именно о том , что не каждый ученый хороший практик( циркуляционные магнитовакумные задвижки) и на оборот не каждый практик разбирается в тонкостях процессов и терминалогии (мусорозжигатель). А нашими учеными и инженерами из атом. энер. я , как и все соотечественники, а особенно Обнинцы горжусь и верю , что в этой отрасли мы как в балете... . Мне жаль , что Вы приняли мои слова на свой счет, я этого не хотел.
Во вторых , опять виртуальное общение. Говоря "нашей темы" имелось ввиду нашей - всех учасников общения, то есть и Вашей в том числе.
Далее по теме, хочу заметить следующее.
Вы пишите :
вопрос о катализаторе не дополнительный, а один из основных, в правильном понимании работы этих конструкций.
то есть, конструкций колпаковых печей. Но далеко не каждая колпаковая печь имеет топку с катализатором и так же, не каждая топка с катализатором относится к конструкции колпаковых печей, поэтому я не считаю катализатор основным элементом в понимании работы колпаковых печей. Скорее всего, катализатор необходимо рассматривать как элемент топочной камеры, не зависимо от реализации продуктов горения.
Спасибо за объяснение термина - термомассодинамическое равновесие хим. реакции. Доступно и понятно.
Следующий вопрос : кто назвал шамотную решетку в печи катализатором и почему?
мне странно слышать от представителя Кузнецова такие вопросы, ведь он , в своих статьях называет шамотную решетку катализатором и объясняет почему . Естественно не он это придумал, но какая разница кто, или Вас интересует исторический аспект - кто первый ? Я полностью согласен с тем, что шамотная решетка в печи , на уровне верхней части пламени , является катализатором горения, так как способствует качеству и колличеству процесса.
На днях посмотрю форум по Вашей ссылке, (Францыча).
Всем удачи в делах. (дымка в трубу , окошко и дверь немножко Laughing

)
************
KVF
09.05.2006, 03:24
Уважаемый КРАФТ, разобрались wink

: с проблемами виртуального общения. Smile

Но далеко не каждая колпаковая печь имеет топку с катализатором и так же, не каждая топка с катализатором относится к конструкции колпаковых печей, поэтому я не считаю катализатор основным элементом в понимании работы колпаковых печей. Скорее всего, катализатор необходимо рассматривать как элемент топочной камеры, не зависимо от реализации продуктов горения.

Несомненно, Вы правы. Конечно, катализатор, как устройство - может быть применен и в других видах печей работающих на органическом топливе.
Однако считаю, применительно к конструкциям И.В.Кузнецова, в купе с "сухим швом" и принципами "свободного движения газов", именно катализатор (процессы, происходящие в его зоне) дает тот замечательный "привесок" теплопроизводительности, который характерен для этих печей. Изобретательский талант И.В.Кузнецова в том и заключается, что он сумел объединить все эти конструктивные элементы в колпаковый топливник, действуя подчас интуитивно.
И ничего странного нет, что мы, ученики и последователи Игоря Викторовича, стараемся глубже разобраться в процессах происходящих в печах его конструкции. Это движение вперед.
Ведь если будет доказано, что катализатор (в печах конструкции И.Кузнецова) способствует образованию синтез-газа (смесь СО и Н2), тогда конструкцию колпакового топливника И.В.Кузнецова смело можно отнести не к конструкции, а к методу сжигания дровяного топлива. Понимаете разницу? wink

:
Почему ищу, кто назвал катализатор катализатором? Основное - в этом первоисточнике должно быть объяснение (исследование) процессов, происходящих в зоне катализатора. Хотя есть и чисто исторический интерес.
************
КРАФТ
09.05.2006, 23:39
Уважаемый KVF, я с Вами полностью согласен , что катализатор является "замечательным "привеском" теплопроизводительности", поэтому он и катализатор. По моему мнению , катализатор целесообразно использовать в печах повышенной мощности , для увеличения КПД топливника, чтобы как можно больше получить теплоэнергии от сжигания топлива, так сказать в целевых печах или котлах повышенной мощности. Для малоэтажного, частного строительства, где используются печи и котлы малой и средней мощности и с пониженными требованиями к КПД топливника, катализатор используется редко, кроме наверное банных печей , котлов и печей для отопления помещений большой площади и многоэтажного отопления, а также целевых и промышленных.
Не могу, пока что, ни чего нового сказать по поводу образования синтез-газа за счет катализатора, кроме того , что уже говорил. А я , как Вы помните, высказывал большие сомнения в этом отношении. И на сегодня, считаю это заблуждением, но возможно это от недостатка информации ( я еще не ознакомился с форумом по Вашей ссылке).
Вы писали : Ведь если будет доказано, что катализатор (в печах конструкции И.Кузнецова) способствует образованию синтез-газа (смесь СО и Н2), тогда конструкцию колпакового топливника И.В.Кузнецова смело можно отнести не к конструкции, а к методу сжигания дровяного топлива - Здесь я не понимаю , чем отличается катализатор в печах конструкции Кузнецова от применения катализатора в печах других конструкций ? Вы наверное имеете в виду именно комплекс - с "сухим швом" и принципами "свободного движения газов", С "сухим швом" , как я уже говорил, я ни когда не сталкивался, и хотел бы изучить эту штуку подробней. Возможно "сухой шов" позволяет говорить о методе сжигания дровяного топлива в купе с "привеском" - катализатором, но по предварительному моему (субъективному )анализу описания "сухого шва" и его работы , я сильно сомневаюсь, что можно говорить о новом методе. О конструкции - возможно, но о методе , вопрос.
Ваши стремления мне понятны и внушают уважение и даже белую зависть в том , что перед Вами стоит интересная задача в печном деле и я ( как и многие другие печники) хотел бы быть в курсе Ваших поисков и по мере сил помогать, даже быть может с точки зрения критика.
По поводу исторического интереса. Я даже думал открыть тему на форуме посвященную "Истории печного дела". Дело в том , что меня очень интересует печное дело в различных странах с исторического начала использования печного отопления. Особенно северных стран и в частности Швеции. Может кто ни будь , подскажет откуда взять информацию по Шведским конструкциям печей всего исторического периода печного отопления.
Поздравляю всех с Днем Победы !
Всем удачи в делах. (дымка в трубу , окошко и дверь немножко Laughing

)

#9: Автор: Валерий Петров, Регион: Россия

Добавлено: Чт 18 Май 2006, 08:26
—
Ну вот. значит решетка должна быть из шамота, а не из других материалов...

#10: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Чт 18 Май 2006, 09:14
—
Нет, Валера, не обязательно...
Конечно, шамотные кирпичи или блоки, как конструкционный материал, наверное более удобны, для кладки топливника. Однако, очевидно можно использовать в качестве катализатора и другие материалы, содержащие оксиды алюминия, к примеру фарфоровые насадки, применяемые в хим.проме. Надо экспериментировать...

#11: Автор: Сергей Уральский,

Добавлено: Сб 27 Май 2006, 16:57
—
Владимир Францевич, не могли бы вы, исходя из накопленого вами опыта, описать каким образом лучше устроить катализатор в топке. Прежде всего интересует оптимальная высота над колосником, высота пространства над катализатором, тощина кирпича и проходные сечения катализатора. И куда всётаки лучше подавать вторичный воздух ( под, над, внутрь).

#12: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Вс 28 Май 2006, 05:16
—
Господа печники! Я себя чувствую неловко...
В отличии от вас, я печник начинающий (в данном контексте "печник" - термин, означающий специалиста, профессионально кладущего теплоемкие печи для индивидуального отопления). Конечно, у меня большой опыт в разработке и эксплуатации печей промышленного назначения, причем печей, по размерам и габаритам схожими с печами для индивидуального отопления. Поэтому, процессы, происходящие в печи, мне близки по опыту... Однако, мой опыт практикующего печника слишком "слаб", что бы давать рекомендации и конкретные решения. Более того, в практической работе, я полностью полагаюсь на решения И.В.Кузнецова или обсуждаю свои предположения с Евгением Колчиным. С моей стороны, были сделаны только попытки обосновать эффекты отсутствия сажи, отсутствия черного дыма, замечательных тепловых характеристик печей конструкции Кузнецова, на основе современных представлений и положений физической химии.
Делаются определенные шаги в решении вопроса с испытательной базой, для исследования этих процессов. Только после проведения таких исследований, можно, с достаточной точностью и убежденностью, "выдать" практические рекомендации.
Работа над этой проблемой, знакомство с конструкциями, изучение первоисточников, консультации с наукой - суть моих предположений.
Извините... Crying or Very sad

Да, кстати, роль катализатора, предположительно, могут сыграть сами стенки топливника, выполненные из шамотного огнеупорного кирпича...
Дополнительный воздух нужно подавать непосредственно под катализатор, в зону образования синтез-газа. И нужено подавать воздух еще и в пространство над катализатором, в зону горения (окисления) синтез-газа.

#13: Автор: Игорь Васильев, Регион: USA, PA

Добавлено: Вс 28 Май 2006, 20:40
—

Францыч писал(а):

Только не предположительно, а совершенно точно - у меня, например, так и сделано. Правда, есть ньюансы, но суть выражена именно так.

#14: Автор: Александр Замашка,

Добавлено: Вс 28 Май 2006, 22:16
—
http://www.stove.ru/index.php?lng=0&rs=168
В конце статьи , на схеме, синими стрелочками показана подача вторичного воздуха к катализатору .

#15: Автор: Сергей Уральский,

Добавлено: Вс 28 Май 2006, 22:41
—
Тогда вопрос к коллеге Игорю Васильеву. Игорь, опишите пожалуйста, конструкцию катализатора в своих печах. Статью Кузнецова я читал и стрелочки видел, но я уверен что данный узел каждый печник делает немного посвоему. Больше всего меня интересует расстояние от колосниковой решётки, т. к. , насколько я понимаю, катализатор должен находится в самой верхней части пламени.

#16: Автор: Чуриков Александр, Регион: Санкт-Петербург

Добавлено: Пн 29 Май 2006, 21:18
—
Я делал решётку из шамота на расстоянии 50-60 см. от колосника. Но это без всяких расчётов. На нагрев катализатора из шамота, а это какой никакой массив требуется затрата энергии. Следовательно пока шамот не нагрелся, дожига не будет? Печь будет работать с низким КПД ??? Далее цикл с высоким КПД, и далее после прогорания дров, колосник просто становится частью аккумуляционной массы печи. В "финской печи" над топкой есть камера вторичного дожига. Она выполняется из шамота. В той камере происходит круговое движение газов, то есть печным зубом создаётся турбулентное завихрение, при этом происходит на мой взгляд то же, что и на шамотной решётке катализатора. Я в теории не очень силён, больше практик. Чем больше масса печи тем дольше ждать дожига.Чем массивнее катализатор, то же самое. Воздух для дожига подают под катализатором (основной способ).В дверках некоторых фирм есть спец. отверстия.Можно подать и после, если в зоне достигнута соответствующю температура. Воздух нужно подавать разогретым, не менее 300 градус. В противном случае будет заметное снижение КПД. Так же в печах длит. горения. При амедленном горении вторичный воздух нужно обяз. перекрывать, это снижает КПД печи. Поэтому многие печи не работают, как обещано в рекламме, так как не имеют нормальных регулировок.

#17: Автор: Чуриков Александр, Регион: Санкт-Петербург

Добавлено: Пн 29 Май 2006, 21:22
—
Далее. катализатор будет разрушаться быстрее других элементов печи. Задумайтесь о его ремонтоспособности, будбье готовы через 2-5 лет перебрать катализатор, работа из разряда трудоёмких.

Ничего не имею против колпаковых печей, наоборот заинтересованно слежу за темами. Но вижу как исполнитель много недостатков. Именно не в самой теории, а в практическом изготовлении, эксплуатации,ремонте.

#18: Автор: Александр Замашка,

Добавлено: Пн 29 Май 2006, 22:31
—

Чуриков Александр писал(а):

... вижу как исполнитель много недостатков. Именно не в самой теории, а в практическом изготовлении, эксплуатации,ремонте.

...я прошу прощения Very Happy

а где Вы видите ? Снаружи или внутри ? Rolling Eyes

Если возможно , поделитесь пожалуйста наблюдениями , очень интересно .

#19: Автор: Игорь Васильев, Регион: USA, PA

Добавлено: Вт 30 Май 2006, 15:00
—

Сергей Уральский писал(а):

Больше всего меня интересует расстояние от колосниковой решётки

630 мм

#20: Автор: Игорь Васильев, Регион: USA, PA

Добавлено: Вт 30 Май 2006, 15:16
—

Чуриков Александр писал(а):

Далее. катализатор будет разрушаться быстрее других элементов печи. Задумайтесь о его ремонтоспособности, будбье готовы через 2-5 лет перебрать катализатор, работа из разряда трудоёмких.

Не согласен - моя топка в нынешнем виде существует больше 10 лет и нужды в каком либо ремонте я не нахожу. При этом надо иметь ввиду, что печка БАННАЯ, т.е. каждый сеанс заканчивается ярко малиновым свечением всего нутра.
Хотя, конечно, призыв задуматься о «ремонтоспособности», вполне актуален и особенно применительно к банным печам. Я, например, так и не понял, каким именно образом предполагается замена камней в печах от Кузнецова. А это в аккурат «2-5 лет».

#21: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Вт 30 Май 2006, 15:43
—
Замена камней через дверцу духовки. Глубина делается соразмерно, чтоб достать рукой или нехитрым приспособлением.

#22: Автор: Чуриков Александр, Регион: Санкт-Петербург

Добавлено: Вт 30 Май 2006, 18:57
—
1. Как заменить катализатор с меньшими трудозатратами и с наименьшей разборкой кладки?

Я ставлю дверцу 40 на 40 см. Через неё можно легко заменять камни. Можно даже залезть в печку. Правда если внутр. размер позволяет.
Всё зависит от эксплуатации печи. Видимо у меня заказчики сильно перетапливают печи, особенно банные. Это и вызывает опасения, связанные с ремонтом.
2. Я уже писал в другой теме о негерметичности дверок. Видимо в колпаковых печах целесообразно использовать дверки малого размера, так как при большом размере, а он более востребован заказчиком, вследствие лучшей визуализации огня в печи, дверца попадает в область "высокого давления" и однозначно будет подпускать дымовой газ в помещение. (пока меня до конца не убедили в обратном). Через большие дверцы легче делать ремонт. Если в колпаке нед подпора, то не о чем и говорить, но теория говорит об обратном.

Евгений Колчин писал(а):

Замена камней через дверцу духовки. Глубина делается соразмерно, чтоб достать рукой или нехитрым приспособлением.

Что подразумевается под духовкой? Я имею в виду печи с прямым нагревом камней, где камни лежат непосредственно на шамоте.

#23: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Вт 30 Май 2006, 19:49
—
и я о том же
если утрированно разбить печь на части:
- нижний колпак: зольник, топка, катализатор, каменка (духовка), перекрытие
- верхний колпак

#24: Автор: Сергей Уральский,

Добавлено: Ср 31 Май 2006, 21:27
—
Хорошо, ну а если на высоте 630 мм. от колосника сделать сужение, собрать горячие газы в небольшое отверстие в перекрытии над топкой размером 130 х 130 мм. , например, и подать в него вторичный воздух, а выше сделать камеру для дожига. Будет работать?

#25: Автор: Чуриков Александр, Регион: Санкт-Петербург

Добавлено: Ср 31 Май 2006, 21:35
—
Это выходит классич. "финская" печь, но не колпаковая. Тема о колпаках.

#26: Автор: Сергей Уральский,

Добавлено: Ср 31 Май 2006, 21:48
—
Значит будет работать. А колпаки можно пристроить.

#27: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Чт 1 Июнь 2006, 04:28
—
Сергей? А как пристроить колпак (и) над камерой дожига? wink

:
Вот, как раз перекрытие камеры дожига и будет "дном" первого колпака. Только, думается, перекрытие должно по площади превосходить площадь сужения.

#28: Автор: Валерий Петров, Регион: Россия

Добавлено: Чт 1 Июнь 2006, 11:19
—
Францыч, но ведь Кузнецов разносит понятия топливник и колпак.
Таким образом можно колпак построить поверх топливника, а если топливник встроить в печь канального типа - то камеры дожига не будет, а топливник с катализатором остануться на месте. Но речь, насколько я понял шла об уменьшении площади катализатора.Только для чего Вам Сергей потребовалась такая конструкция?
А вот Вас, Александр, я прошу уточнить какие дверцы Вы имели ввиду? Топочные или через которые поддают воду на камни в банных печах?
Топочные, я думаю, можно ставить большого достаточно размера, так как они находятся внизу колака и боятся там поддымливания нет резона, а вот в подкидные смотреть не на что, если только на камни, но стекло я из парилки убрал бы принципиально, особенно оттуда, где ковшиком машут. И их можно и герметизировать и не герметизировать. Если печь банная с дымом через камни - то небольшое поддымливание не критично - ибо дым в помещение всеравно попадет после топки, когда дверку откроют, а если печь в жилом помещениии - то тогда конечно нужна хорошая дверка. Вот как пример фотография печи Чернова с сайта МНА.

#29: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Чт 1 Июнь 2006, 15:39
—
Валера:

Цитата:

Францыч, но ведь Кузнецов разносит понятия топливник и колпак.

Основная формула конструкций Кузнецова - колосниковый топливник, объединенный с первым колпаком (и далее).
Как мне кажется, это одно из условий, которое позволяет извлечь из топлива максимальное количество тепла. Т.е., подход такой - пусть все, что горит (топливо, его газообразная составляющая, углерод(сажа) и угарный газ (СО), сгорят в топливнике+первый колпак и отдадут первому колпаку максимум тепла. Во второй колпак - уходят уже не горючие газы, но еще горячие (основная масса - СО2, Н2О и азот) и они отдают остаток (сколько смогут) тепла массиву второго колпака. Это в бОльшей степени способствует, что второй колпак остается чистым. Конечно, пока, мы не рассматриваем механизм работы сухого шва, который так же является главным условием синтеза синтез-газа.

#30: Автор: Сергей Уральский,

Добавлено: Чт 1 Июнь 2006, 20:08
—
На мой взгляд, казмещение топливника в первом колпаке в печах Кузнецова - очень хорошее решение.
Вызывает вопрос работоспособность катализатора. Ведь для нормальной работы требуется регулировка подачи первичного и вторичного воздуха.
Насколько я понимаю, в начальный период, когда топливник и катализатор не разогреты до нужной температуры, подача вторичного воздуха скорее вредна, затем по достижении необходимой температуры, когда начнёт образовываться синтез-газ, необходимо ограничить подачу первичного воздуха и открыть подачу вторичного. Возможно я не прав, поправьте меня. Но если это так, то каким образом достигается эта регулировка в печах Кузнецова. На схеме

показано, что вториный воздух просто подаётся из поддувала и никак не регулируется.

#31: Автор: Чуриков Александр, Регион: Санкт-Петербург

Добавлено: Чт 1 Июнь 2006, 20:59
—
Получается подаётся для дожига холодный воздух, горячим он станет после прогрева кирпичной стенки. Выходит печь выгоднее топить 2 раза в сутки, тогда она не успеет полностью остыть и дожиг начнётся раньше, след. и КПД выше.

Может вопрос и не по теме, но он очень актуален для печников. Как перекрыть топливник или колпак большого размера??? Бетонным блоком, сводом, уголками???

Хотелось бы пообщаться с коллегами, кто делал своими руками двухколпаковые печи и топил их. Может гдето не далеко от Питера.

#32: Автор: Валерий Петров, Регион: Россия

Добавлено: Пт 2 Июнь 2006, 08:44
—
Да, Францыч, конечно толивник объединенный с колпаком у Кузнецова, но вопрос-то был о катализаторе и его конструкции, в частности об уменьшении его размеров. Правда в чем смысл такого уменьшения я так и не уразумел, но не суть. Так вот, такую конструкцию топливника с катализатором можно применять и вне колаковой системы движения газов, что конечно не есть лучше решение, с моей точки зрения, но тем не менее такие конструкции возможны.
Далее для Сергея Уральского: в данной схеме нет регулировки подачи вторичного воздуха, но если рассматривать любые процессы и работу любых почти механизмов - то всегда существует несколько режимов работы. Есть основной рабочий режим при номинальных параметрах работы установки, который наиболее длителен из всех, и есть пусковые режимы, не отличающиеся высоким КПД и лучшими характеристиками. Это и пусковые токи в электротехнике, и старт ДВС, особенно зимой в Сибири, и т.п. Так вот растопку и разогрев печи я бы отнес именно к таким переходным режимам работы, а конструктив печи расчитан на работу в номинальных, штатных условиях. Если мы обратим свое внимание на длительность процессов, вернее на их соотношение - то при времени топки печи в 2,5 - 3 часа время разогрева катализатора и выхода его на рабочий режим с приемлимыми характеристиками по моим оценкам составит около 15-20-ти минут. Причем по мере прогрева характеристики его работы будут улучшаться, достигая своего возможного для данной конструкции максимума и сохраняясь на нем до окончания топки. Так вот механизм регулировки подачи вторичного возуха здесь естественно улучшил бы работу печи на первом этапе "разогрев", но оправданность его установки мне представляется не высокой.
Во первых это значительно усложнит саму систему, кладку печи и ее исользование, если это ручная регулировка, или усложнит, снизит надежность и удорожит, если это будет автоматика, особенно с применением электроники и электроприводов. Наличие регулировок оправданно в металических печах длительного горения, в кассетах и металических токах, буржуйках. Во первых в металле это проще реализовать, во вторых длительности различных режимов работы там несравненно выше, и сам принцип работы другой. Конструкция Кузнецова расчитана на максимальные характеристики в штатном режиме работы, а он подразумевает установившееся термодинамическое равновесие в топке с разогретыми футеровкий и катализатором. А со снижением КПД, неполным осгораним и сажеобразованием в период выхода на штатный режим работы просто пренебрегаем в виду его небольшой продолжительности и ликвидации последствий повышенного сажеобразования в начальный период эффективным сжиганием сажи на катализаторе в штатном режиме. (Спасибо Владимиру Францевичу за предоставленные расчеты этого процесса).

Мне видится так, хотя другие могут со мной не согласиться.

#33: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Пт 2 Июнь 2006, 10:56
—
С подачей и регулированием вторичного (и третичного wink

: ) воздуха все гораздо проще, но и сложнее для понимания.
Есть одна главная "фишка", которая позволяет формулу Кузнецова называть системой Кузнецова. Не корректно рассматривать части формулы в отдельности, т.е - колосниковый топливник, первый колпак, сухой шов и катализатор. Все эти части создают УСЛОВИЯ для протекания тех процессов, которые мы предполагаем происходящими в печи. Говоря о катализаторе, мы на "уме" держим и другие компоненты. Говоря о первом колпаке - "на уме" другие компоненты и т.д. Только комплекс всех устройств дает максимальный эффект. Убираем один - эффект снижается, в той или иной степени.
Вот держа все в голове, посмотрим на подачу воздуха. Конечно, воздух должен проходить в каналах топливника, чтобы прогреться и не отбирать тепло из зоны реакций горения. Примерно такую функцию исполняет колосник, для горения твердой составляющей топлива. А что же является движителем вторичного (третичного) воздуха? Если мы это поймем, далее - все просто. Помните мою дискуссию с Александром Бацулиным? В той дискуссии, каждый остался при своем мнении. Хоть и закон Фика начали рассматривать... wink

:
Очень сложная задача все представить и пояснить на "пальцах". Я знал только один учебник, одного автора, который смог это сделать - "Физика для всех" Ландау. Вот это был талант!
И все же, представьте зону горения (реакции), как некое пространство, где происходит ПОСТОЯННЫЙ убыток кислорода. Весь он расходуется на окисление и связывается в соединения. Вы можете представить себе помещение, разделенное перегородкой с открытой дверью, где в одной части кислорода в воздухе нет, а в другой - есть? А в нашем случае, зона реакции соединена с атмосферой через каналы подачи воздуха. Вот через них и будет восполнятся недостаток кислорода, причем в большей степени только кислорода, а не воздуха в целом. И утверждаю, в установившемся режиме горения, этот процесс саморегулируемый и не требует никакой другой регулировки.
p.s. С переходными режимами во всем согласен с Валерой.

#34: катализатор Автор: Михаил Маркин, Регион: Владимир

Добавлено: Пт 8 Сентябрь 2006, 23:26
—
Народ! Перидически слежу за вашим ходом мысли,но не успеваю(видимо медленный газ, катализатора не хватает).
А если серьёзно, то см. Соснина и Бухаркина, они более или менее подрбно описывают его назначение.

#35: Автор: Францыч, Регион: Новосибирск

Добавлено: Сб 9 Сентябрь 2006, 04:17
—

Цитата:

то см. Соснина и Бухаркина, они более или менее подрбно описывают его назначение

Было бы полезно для всех, если привести это описание прям здесь...
Есть возможность?

#36: Автор: Михаил Маркин, Регион: Владимир

Добавлено: Вс 10 Сентябрь 2006, 20:14
—
К сожалению текст достаточно большой, нет времени сидеть и набивать. Добавлю лишь то, что они рассматривают на примере работы газовых печей. Да и смысл? Может правильнее будет высказывать свои замечания и соображения по "первоисточнику"?!

#37: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Пт 30 Октябрь 2009, 23:41
—
относительно катализатора и материала его изготовления
проф.Д.Нагорский "Общая методика расчета печей" 1941 г.и.
дословно:
"Решетка для ускорения завершения горения.
Раскаленные керамические поверхности каталитически ускоряют реакцию горения. Поэтому для ускорения завершения горения на пути пламенных газов полезно помещать решетку из огнеупорного материала.
Сопротивление решетки определяется, как сопротивление диафрагмы, у которой f равно сумме сечения всех отверстий и F -полному сечению того канала или того пространства, в котором решетка поставлена"

#38: Автор: Иван, Регион: Yekaterinburg

Добавлено: Пт 13 Ноябрь 2009, 17:28
—
Всем счастливым обладателям знаний отопительного искуства пламенный привет!
Изучив конструктивные особенности колпаковых печей на сайте "stove", прочитав несколько тем настоящего форума я подчерпнул огромное количество полезной для себя информации, за что очень благодарен тем людям которые потдерживают жизнь этого действительно научного форума.
Я специализируюсь на обслуживании и ремонте автомобильной техники профессионально.
На форуме я обнаружил нескольнко фраз сравнения некоторых систем печей с системами двигателя внутреннего сгорания, на мой взгляд не безосновательные! О катализаторе используемом в автомобилестроении я знаю практически все, а по печному возникают вопросы.
В автомобиле используют каталитический нейтрализатор (катализатор) который изготовлен из керамических сот покрытых металлом (платина), толщина стенки каждой ечейки сот меньше миллиметра, для уменьшения времени прогрева до рабочей температуры.
Вопрос №1: Возможно ли использовать более тонкий материал при изготовлении катализатора печи, например из керамического гранита?

#39: Автор: IgorUA, Регион: Киев, Украина

Добавлено: Вс 15 Ноябрь 2009, 21:33
—

Иван писал(а):

Вопрос №1: Возможно ли использовать более тонкий материал при изготовлении катализатора печи, например из керамического гранита?

Нежелательно. Температура обжига керамогранита от 1200 до 1300°С, а шамотного кирпича ША-5 или ША-8 — около 1350°С. В топках на дровах шамотные кирпичи со временем коробит от нагрева, а тонкие плитки (8-10 мм) из керамогранита покривит и покоробит ещё быстрее. Надёжнее нарезать бруски из кирпича ША-5 или ША-8.

#40: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Вс 15 Ноябрь 2009, 21:52
—
Иван, материал и толщина (форма) катализатора это предстоящие испытания. Пока катализатор по теоретическим расчетам должен уменьшать содержание СО в газах и процесс горения д.б закончен в топке. Предварительные замеры содержания газов косвенно это подтверждают. Идея использования шамота в таком качестве не нова. Лучше использовать шамот активированный, например, окислами тория, никеля, железа, а может и применение природного материала, дунит. В этом случае температура реакции снижается до 500-400*С, против 950* на шамоте марки типа А.
Данные исследования проводились в 40-х годах прошлого столетия, в частности и для дровяного топлива.
На сегодня можно сказать, что хорошие результаты показал шамот марки А, с зазорами 1-1.5 см, при толщине плитки 5-6 см.

#41: Автор: Игорь Васильев, Регион: USA, PA

Добавлено: Вс 15 Ноябрь 2009, 23:40
—

Михаил Маркин писал(а):

К сожалению текст достаточно большой, нет времени сидеть и набивать. Добавлю лишь то, что они рассматривают на примере работы газовых печей. Да и смысл? Может правильнее будет высказывать свои замечания и соображения по "первоисточнику"?!

"Осуществить интенсивный нагрев стенок топливника при сжигании в нем газового топлива можно двумя способами ( 47).

1. Если в центре потока продуктов сгорания топливника печи ( 47, а) поместить решетку, выложенную из шамотных кирпичей, то температура ее всегда будет выше температуры стенок топливника и ниже температуры газов. Следовательно, шамотные кирпичи, сильно нагреваясь во время работы горелки, будут получать теплоту от газов и отдавать ее с помощью излучения стенкам топливника. Поэтому, естественно, стенки топливника в этом случае будут поглощать больше теплоты, чем в случае отсутствия решетки. Высказанные соображения подтверждаются расчетом и опытом.

Из графика ( 47, б) видно, что когда сверху горелки установлена огнеупорная решетка, то количество теплоты, поглощаемой стенками топливника за все время топки, составляет в среднем 65—70%. В том случае, когда такая насадка над горелкой отсутствует, количество теплоты, аккумулируемой стенками топливника, снижается до 45—50%. Следует отметить, что чем меньше прозоры между кирпичами решетки, тем больше будет поглощаться теплоты в зоне топливника.

Величина Прозоров между кирпичами должна быть от 2 до 3 см, а общее их проходное сечение — от 300 до 400 см2. При установке огнеупорной решетки сверху горелки снижается температура продуктов сгорания на выходе из топливника. Это обстоятельство оказывает положительное влияние на увеличение долговечности кладки, находящейся напротив 1-го подъемного дымооборота голландских печей. Практика показывает, что этот участок кладки обычно разрушается быстрее других, так как соприкасается с наиболее нагретыми продуктами сгорания.

Огнеупорная решетка, образуя шесть или семь каналов при выходе из топливника, обеспечивает рассредоточенное движение потока нагретых газов по всему поперечному сечению печи, в результате чего нижняя ее зона равномерно прогревается по периметру, а местные перегревы напротив 1-го восходящего дымового канала устраняются.

При периодической топке печи температура в узких каналах насадки составляет 750—800 °С, поэтому в них может происходить догорание горючих компонентов, не успевших вступить в реакцию горения в зоне топливника. Кроме того, кирпичи насадки, раскаляясь во время работы горелки, повышают устойчивость процесса горения газа в печи."
стр.116

#42: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Вс 15 Ноябрь 2009, 23:41
—
Игорь, это откуда текст взят? Бухаркин, перевод на газ?
Гораздо интересней направление условий сжигания твердых топлив в топке с дожигательной насадкой. И при этом снижать температуру реакции. Т.е. развивать дальше последний абзац.

#43: Автор: Игорь Васильев, Регион: USA, PA

Добавлено: Вс 15 Ноябрь 2009, 23:47
—

Евгений Колчин писал(а):

Игорь, это откуда текст взят? Бухаркин, перевод на газ?

Приветствую.
Без картинок - здесь:
http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-4/index.htm
А так, у меня есть книжка в формате djv
Книга здесь http://forum.stovemaster.ru/viewtopic.php?t=3228

2009-11-15_154101.jpg

Описание:

Размер файла:

179.31 КБ

Просмотров:

1700 раз(а)

#44: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Пн 16 Ноябрь 2009, 00:08
—
Да, спасибо, может кому и пригодиться. У меня есть печатные издания 91 и 2001 годов.
Вот и интересен процесс влияния контактирующей огнеупорной насадки (или другого материала) на процесс горения дров и обеспечения полного сгорания, с целью получения чистого "выхлопа", свободного от содержания окиси углерода.

#45: Автор: Игорь Васильев, Регион: USA, PA

Добавлено: Пн 16 Ноябрь 2009, 00:09
—
Это имелось в виду?
"...
2. Обеспечить интенсивный теплообмен в нижней зоне отопительной печи можно путем направления накаленных продуктов сгорания из топливника к основанию печи. При этом конструктивное оформление выхода нагретых газов из топливника в нижнюю зону может быть различным.

В печах небольших размеров панельного типа целесообразно осуществлять выход дымовых газов с торцовой стороны топливника по одному жаровому каналу. Опускаясь из топливника вниз, продукты сгорания передают часть теплоты (до 15—18%) нижним слоям кладки печи и с температурой порядка 400— 500 °С поднимаются в среднюю и верхнюю зоны печи. Следует отметить, что в, голландских малогабаритных отопительных печах температура дымовых газов, выходящих из топливника непосредственно в верхнюю зону по одному или двум жаровым каналам, составляет 650—700 9С.

В печах больших и средних габаритов выходящие из топливника накаленные дымовые газы целесообразно распределять в нижней зоне печи при помощи нескольких жаровых каналов. Такое конструктивное решение обеспечивает более равномерный прогрев кладки печи по периметру, и вследствие развитой тепловоспринимающей поверхности первых жаровых каналов нижняя зона печи будет прогреваться более интенсивно, чем вышерасположенные.

Указанный способ интенсификации нагрева нижних поясов печи за счет направления потока продуктов сгорания из топливника непосредственно к основанию печи может применяться при капитальном ремонте, когда остаются без изменения внешние стенки печи, а дымообороты перекладываются при выкладке вновь отопительных печей для газообразного топлива вместо вышедших из строя печей старых конструкций.

На интенсивный прогрев нижней зоны печи может оказывать влияние также режим сгорания газа.

Если печь топить при большом избытке воздуха (ат = 4— —5), то эффективная температура газового факела в топливнике печи снижается. В связи с этим уменьшается поток теплоты, передаваемой излучением от пламени и топочных газов к стенкам топливника.

Следовательно, с увеличением коэффициента избытка воздуха в топливнике уменьшается нагрев его стенок. На графике ( 48) приведены экспериментальные данные по определению количества теплоты, выделяющейся в топливнике отопительной печи в зависимости от величины ат и длительности топки.

Из графика видно, что с увеличением ат с 1,6 до 7, т. е. примерно в 4,5 раза, среднее количество теплоты, воспринятой стенками топливника, уменьшается с 50 до 25%.

Изложенное выше показывает, что организовать интенсивный прогрев нижней зоны печи при использовании в ней газообразного топлива возможно с помощью установки в верхней зоне топливника решетки из шамотных кирпичей или организованным направлением потока продуктов сгорания из топливника к основанию печи.

На интенсивный прогрев нижней зоны печи положительно влияет режим сгорания газа при коэффициенте избытка воздуха, приближающемся к единице.
..."

2009-11-15_160512.jpg

Описание:

Размер файла:

73.61 КБ

Просмотров:

993 раз(а)

#46: Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Пн 16 Ноябрь 2009, 00:17
—
И это так же оказывает влияние на понижение вектора распределения температур по поверхности к низу и соответсвенно обеспечивает свод (перекрытие колпака) от перегрева потоком газов.

#47: Автор: Олег Пацевич, Регион: Тверская область

Добавлено: Пн 13 Ноябрь 2017, 21:07
—
Доброго здоровья, мастера, ученики, и просто читатели!

Вот спустя 8 лет, от крайних постов этой темы, хочется задать уточняющий вопрос: так какой же оптимальный размер решётки катализатора для дровяной колпаковой печи?

#48: Автор: Кольчугин, Регион: Новосибирск

Добавлено: Пт 13 Апрель 2018, 06:33
—

Олег Пацевич писал(а):

Доброго здоровья, мастера, ученики, и просто читатели!

Вот спустя 8 лет, от крайних постов этой темы, хочется задать уточняющий вопрос: так какой же оптимальный размер решётки катализатора для дровяной колпаковой печи?

Видимо метрам этот вопрос не интересен...
Не скажу за печь по системе И. Кузнецова, но с точки зрения здравого смысла толщина пластины катализатора - 1,5-2,0см (толще не успеет раскалится до белого свечения с таким-же расстоянием между пластинами катализатора... Только сразу хочу заметить что равномерного прогрева катализатора (всех пластин) добиться все равно добиться не удастся... Ну, а вообще то вся поверхность футеровки из шамота является катализатором...

#49: Автор: Vladimir-spb, Регион: S-Pb

Добавлено: Пт 13 Апрель 2018, 10:27
—

Кольчугин писал(а):

Не скажу за печь по системе И. Кузнецова, но с точки зрения здравого смысла толщина пластины катализатора - 1,5-2,0см (толще не успеет раскалится до белого свечения с таким-же расстоянием между пластинами катализатора... Только сразу хочу заметить что равномерного прогрева катализатора (всех пластин) добиться все равно добиться не удастся... Ну, а вообще то вся поверхность футеровки из шамота является катализатором...

С точки зрения здравого смысла шамот в топливнике катализатором не является. Хоть на стенках, хоть как решетка у свода.... один черт .. Он не участвует в химической реакции окисления пиролизных газов. Нагретый шамот только создает условия (температуру) для пиролиза древесины и не более. Единственный смысл, который я вижу в шамотной решетке над сводом, так это турбулизатор и миксер потока газов.. Но тогда нужен перед решеткой вторичный воздух , что бы было что смешивать. Собственно у Кузнецова так и задекларировано с ВВ. Он явно хорошо чувствует печи на уровне интуиции, но объяснения, которыми он сопровождает свои конструкции , мягко говоря странные. То у него газы в топливнике расслаиваются на балластные и полезные , то катализаторы внезапно появляются.

#50: Автор: Кольчугин, Регион: Новосибирск

Добавлено: Пт 13 Апрель 2018, 11:20
—

Vladimir-spb писал(а):

Кольчугин писал(а):

Но ведь и платина не является участником окислительной реакции, а выступая катализатором создает условия для горения угарного газа практически при комнатной температуре (в обычных условиях, без катализатора - от 610гр.С)...
Ту же роль выполняет и шамот, за счет различных солей на своей поверхности, которые уменьшают температуру активации реакции окисления... Хотя нагрев до белого каления повышает (сближает) каталитические свойства многих материалов, будь то шамот или металл... И в данном случае на первый план выступает термостойкость материала.
За смешение и турбулизацию потока отвечают в случае решетки катализатора в ПК толщина пластин и ширина прозоров... В качестве "чистого катализатора" предпочтительнее проволока (нить), но для шамота это неприемлемо...
В отношении Кузнецова... Всем талантливым людям присуще чувство интуиции, ну а объяснения, чем "народнее", тем понятнее массам, многим из которых плевать на "научность"... Все равно наука до конца, толком не объяснит (как не может объяснить с точки зрения теплотехники многие вещи - кипение воды, сушка белья на морозе), т.к. первичен эксперимент (результат), а объяснение и "ломание копий" это удел теоретиков...
По СДГ конечно не все так гладко (особенно в отношении азота и паров воды), но по сути верно...
Хотя, никаких воздействий на получение синтез газа (по хотелкам ТС) сухой шов оказать не способен, как впрочем и получение синтез-газа из сажи...

#51: Автор: Vladimir-spb, Регион: S-Pb

Добавлено: Пт 13 Апрель 2018, 11:57
—

Кольчугин писал(а):

Но ведь и платина не является участником окислительной реакции, ..

Я так понимаю каталитический процесс.. При окислении углеродистых соединений , платино иридивые сплав в условиях основной реакции горения образуют промежуточные химические соединения , которые ускоряют основной процесс. Нагретый шамот дает температуру и так же способствует горению. Однако без образования этих .промежуточных соединений назвать шамот катализатором нельзя.

#52: Автор: Кольчугин, Регион: Новосибирск

Добавлено: Пт 13 Апрель 2018, 12:46
—

Vladimir-spb писал(а):

Кольчугин писал(а):

Но ведь и платина не является участником окислительной реакции, ..

Вы рассматриваете только с точки зрения "Теории образования нестойких химических соединений", существует (по Равичу - "Поверхностное горение и использование продуктов сгорания" - стр.24-29) четыре "химических" теории и парочка "физических"... Каталитические свойства шамота ими всеми достаточно успешно объясняются...
Источник правда бородатый (1934г.), но не думаю что термоядерный синтез сюда приплели...
А поверхность шамота достаточно богата различной химией, которая участвует в образовании промежуточных соединений...

#53: связи не порвать Автор: pe4ka, Регион: Туймазы

Добавлено: Пт 25 Май 2018, 18:44
—
Водородные связи не так просто разорвать. и то контакта с сажей мы не получим ГОРЕНИЯ ВОДЯНЫХ ПАРОВ. Да в металлургии водяной газ применяется. В простой печи он будет незначителен. Нет температуры для разрыва связей водорода.

#54: Re: связи не порвать Автор: Кольчугин, Регион: Новосибирск

Добавлено: Вс 27 Май 2018, 04:19
—

pe4ka писал(а):

Водородные связи не так просто разорвать. и то контакта с сажей мы не получим ГОРЕНИЯ ВОДЯНЫХ ПАРОВ. Да в металлургии водяной газ применяется. В простой печи он будет незначителен. Нет температуры для разрыва связей водорода.

Францыч писал(а):

Я уже не раз приводил свое мнение о протекании процесса пиролитического разложения водяных паров на поверхности разогретой сажи, уловленной на шамотной решетке (катализаторе) в топливнике колпаковой печи (в частности - в печах И.Кузнецова) в режиме активного горения дровяного топлива.
Составлена программа испытаний, с целью более глубокого изучения этого вопроса и попытки эксперементального доказательства благотворного влияния этого процесса на общюю тепловую производительность печей И.Кузнецова.

Для разрыва водородных связей необходима температура более 2500 гр.С и для производства водяного газа (иначе синтез-газ) не используется...
Синтез-газ получается в результате термохимической реакции Скокс + Н2Опар = Н2 + СО + 30044кал/моль при температурах выше 1000 гр.С...
Что такое сажа и каков механизм ее образования: С +СО2 =2СО-Q, вместо знака равно, вообще надо ставить стрелочки туда обратно, потому как эта реакция может идти в обратную сторону, например при снижении температуры и давлении. И на практике идет. Сажа как раз из вот таких реакций получается, как Диспропорционировании угарного газа 2СО = С +СО2+Q и такой СО+С2Н2=Н2О+3С+Q(ацетилен я прописал, поскольку разложение органики, особенно ароматических форм идет через ацетиленовый гомологический ряд соединений, как промежуточное звено и такая реакция проходит на ура). А сажи то сколько получается...ого... Так, что в борьбе за чистоту сгорания эти моменты нельзя не учитывать. По простому говоря при падении температуры , весь СО (угарный газ стремиться разложиться на углерод в виде сажи и углекислый газ)...
Теперь о катализаторах(на примере шамота)... Катализатор призван снизить температурный порог воспламенения горючих газов (для СО с 610-658 гр.С до 540 - 590гр.С), (молибдат меди снижает порог воспламенения до 380-410 гр.С)...
Теперь о каталитическом поверхностном(беспламенном) горении... Скорость горения превышает скорость и температуру обычного горения, т.е. никакая сажа не может априори откладываться на катализаторе, иначе это не катализатор, а набор кирпичей...
В итоге говорить о термохимической реакции между сажей и парами влажности не имеет смысла, ввиду недостаточности температур для протекания указанной реакции...
Проблема сажи решается только качественным (полным) сжиганием СО(угарный газ) в высокотемпературном режиме, который можно реализовать в специализированных устройствах типа горелки ГВТТ, райзера ракетной печи или установкой "правильных" катализаторов толщиной не с кирпич(как у Кузнецова) а всего то 15-20мм, которые можно быстро раскалить (в отличии от Кузнецовской каталитической решетки)...

#55: Re: связи не порвать Автор: Vladimir-spb, Регион: S-Pb

Добавлено: Вс 27 Май 2018, 10:48
—

Кольчугин писал(а):

Проблема сажи решается только качественным (полным) сжиганием СО(угарный газ) в высокотемпературном режиме, который можно реализовать в специализированных устройствах типа горелки ГВТТ, райзера ракетной печи или установкой "правильных" катализаторов толщиной не с кирпич(как у Кузнецова) а всего то 15-20мм, которые можно быстро раскалить (в отличии от Кузнецовской каталитической решетки)...

Как мы выясняли вместе с товарищем Равичем, "правильность" катализаторов из шамота основывается не на их размере, а на процедуре активации поверхностного слоя шамота различными добавками. Т.е. по сути шамот является подложкой для нанесения каталитических добавок. Поэтому я остаюсь при мнении , что кузнецовская "каталитическая решетка" не более чем турбулизатор (смеситиель) дымовых газов и ВВ.

#56: Re: связи не порвать Автор: Кольчугин, Регион: Новосибирск

Добавлено: Вс 27 Май 2018, 13:02
—

Vladimir-spb писал(а):

Кольчугин писал(а):

Это верно, но для поверхностного горения важны два показателя:
1)площадь соприкосновения с газами
2) температура поверхности...
В обоих случаях при толщине пластин катализатора 20мм против 65мм(толщина катализатора у Кузнецова), более тонкий катализатор выигрывает у более толстого (и раскаляется быстрее и площадь контакта имеет выше)...
Еще у Равича сказано при раскалении поверхности до свечения каталитические свойства материалов выравниваются...
А раскалить до свечения гораздо проще более тонкий катализатор, особенно при ограниченном времени протопки...

#57: Re: связи не порвать Автор: Евгений Колчин, Регион: Москва

Добавлено: Вс 27 Май 2018, 13:48
—

Vladimir-spb писал(а):

...кузнецовская "каталитическая решетка" не более чем турбулизатор (смеситиель) дымовых газов и ВВ.

Данная решетка "выросла" на идеи разбивки пламени в банных печах при использование бака для камней, в связи с тем, что открытый огонь вызывает локальный разогрев и "выбивание" молекул металла с поверхности. Это приводит к преждевременной деформации и прогоранию дна бака.
Для защиты ставили лист чугуна, лист металла ... пришли к решетке из шамота, как с рассекателем газового пламени при кипячение молока. Позже в печах периодического действия решетка стала выполнять роль тепловой нагрузки для топочного объема, а камни стали укладывать на вторую опорную площадку выше, сняв весовую нагрузку.

Первые "катализаторы" шли из кирпича в стык, но локальный нагрев приводил к неравномерному расширению и обламыванию края кирпича. Получался щербатый катализатор ))
Затем стали пилить кирпич, уменьшая его в массе, затем стали пилить шамотные плиты. В последствие конструкция решетки переехала в хлебные камеры отопительных печей, где ранее стояли плиты с выпуском газов по сторонам, с довольно хитрыми замками установки в виде клина.

Свое прямое назначение они выполняют в банных печах периодического действия на третьей - четвертой закладке, когда температура разогрева доходит до 900*С и выше.

3659.jpg

Описание:

Размер файла:

199.95 КБ

Просмотров:

634 раз(а)

Форум "Печных Дел Мастера" -> Теория и практика

output generated using printer-friendly topic mod. Часовой пояс: GMT + 3

Страница 1 из 1