Некоммерческое партнерство Альянс Печных Дел Мастера
 RSS  • FAQ  •  Поиск  •  Пользователи  •  Группы   •  Регистрация   •  Избранные темы   •  Профиль  •  Войти и проверить личные сообщения  •  Чат  •  Вход





 Расчет топливника печи Следующая тема
Предыдущая тема
Начать новую темуОтветить на тему
Автор Сообщение
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 07:06 Ответить с цитатойВернуться к началу

Ни тут, ни в отделенном флуде ответа на вопрос "А как правильно считать," так и не последовало. Перенесу сюда, тут уместнее:

"А как правильно? А правильно, как понимаю, это так чтобы теплонапряженность топки ВЫЧИСЛЯЛАСЬ в процессе проектирования из .. её геометрии и располагаемых напоров и самотяг. Ибо больше - не из чего. "

Единственно возможный путь, который вижу, это брать состав топлива, смотреть температуры и объемы выхода фракций ПГ, и пошагово, т.с. "от спички", смотреть как будет распространяться температура по топочному объему, его ограждению, нагревать далее закладку и как будет развиваться далее процесс розжига и горения... как-то так.

И так. Начальная фаза розжига "от спички". .. Первое, что придется принять - это способ укладки закладки и место розжига: сверху или снизу. Гореть начнет сильно по-разному. Очевидно казалось бы, но не учтено ни в одном "подгоночном" расчете "корифеев".

Принимаем: поджиг сверху, начальный костер между верхним слоем поленьев, размер полена "средний": сектор 90* (1/4) от диаметра 10-15см, т.е. оно термически толстое. Длина полена 50см, Площадь сечения в среднем 123см2. Средний вес около 1кг. Таких поленьев в ряду - 5шт, в высоту получим около 6 рядов. Вот, укладываем 2 по краям и между ними поверх предыдущего ряда разводим костерчик..

Сколько времени горения костра потребуется для нагрева нижнего ряда под ним и боковых поленьев до необходимых 300*С?
До какой температуры прогреется свод топки?
Какой толщиной прогреются поленья закладки?

.. и тут обнаруживаем, что данные у Хошева несколько не совпадают с рядом иных издателей, в частности из работы Асеева, Серков, Сивенков "Горение и пожарная безопасность", УДК 699.8:614.8+544+630*3..

Первая же попытка оценить начальный этап растопки упирается в отсутствие сводных данных по топливу, которое "дрова". Кстати по составу .. в разных работах приводится слегка разный хим. состав дров, даже одной и той же породы .. ок, давайте возьмем средние дданные, но они не поделены на целлюлозу, лигнин и пр. продукты пиролиза и не сортированы по температуре возгонки.. отличия до 30%..
Как быть?

ПС Помнится про отличия в теплоемкости печных газов, доходящее тоже до 30% от Нагорского до современности, уже спрашивал .. тишина.
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Vad



Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2503
Регион: Беларусь

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 09:47 Ответить с цитатойВернуться к началу

Владимир Ф. писал(а):
И так. Начальная фаза розжига "от спички". .. Первое, что придется принять - это способ укладки закладки и место розжига: сверху или снизу. Гореть начнет сильно по-разному. Очевидно казалось бы, но не учтено ни в одном "подгоночном" расчете "корифеев".
Всё у корифеев учтено. Просто корифеи (за редкими исключениями) не анализировали глубоко ни растопку, ни угольную фазу, а анализировали преимущественно основную фазу горения слоя расчётной (постоянной) толщины. По понятным причинам... или по непонятным?

Владимир Ф. писал(а):
Принимаем: поджиг сверху, начальный костер между верхним слоем поленьев, размер полена "средний": сектор 90* (1/4) от диаметра 10-15см, т.е. оно термически толстое.
Оно термически толстое не всё, поскольку его острые кромки - термически тонкие.

Владимир Ф. писал(а):
Сколько времени горения костра потребуется для нагрева нижнего ряда под ним и боковых поленьев до необходимых 300*С?
Смотря как проведёте растопку, и смотря как будете раздувать дрова воздухом.
Владимир Ф. писал(а):
До какой температуры прогреется свод топки?
Смотря какой свод.

Владимир Ф. писал(а):
...и тут обнаруживаем, что данные у Хошева несколько не совпадают с рядом иных издателей, в частности из работы Асеева, Серков, Сивенков "Горение и пожарная безопасность", УДК 699.8:614.8+544+630*3..
Первая же попытка оценить начальный этап растопки упирается в отсутствие сводных данных по топливу, которое "дрова". Кстати по составу .. в разных работах приводится слегка разный хим. состав дров, даже одной и той же породы .. ок, давайте возьмем средние дданные, но они не поделены на целлюлозу, лигнин и пр. продукты пиролиза и не сортированы по температуре возгонки.. отличия до 30%..
Как быть?
Принять это легко.(С)))
То есть понять, что дрова - это дрова.
Которые даже в газогенераторах - т. е. при более жёстком нормировании показателей чурок по сравнению с нормированием печных дров - всё равно выдают постоянной пляшущий состав газов.
И слой дров постоянно поддерживаемой (оптимальной, расчётной) толщины в котельных промтопках - тоже выдаёт газы оченно разные.
А Вы хотите "чистые" расчёты при "печном" слое дров, который постоянно уменьшается от максимума до нуля... тогда сидите рядом и постоянно подкидывайте.) Или делайте гравитационную подачу (шахтную топку), или переходите на пеллеты, или на жидкое топливо, или на природный газ...
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
alarin



Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2912
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 10:30 Ответить с цитатойВернуться к началу

Мне думается, что корифеи от теплотехники в отсутствии жестких требований по экологии, когда столкнулись с тем, что в однообъмную топку не возможно засунуть требуемое количество воздуха нашли простое себе решение - увеличили теплоемкость футеровки. Теперь газы у нас охлаждаются под сводом и уменьшаются в объеме. А сам процесс перенесли в каналы. Вот все чудненько и получилось. К объему топки, которую по сути диктует ее высотная составляющая добавили объем канала, где как бы по их мнению и будет происходить дожиг. Ну вот, в итоге пазл сошелся...А ширину и глубину считали от мощности, т е сколько дров надо загрузить....
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 10:47 Ответить с цитатойВернуться к началу

alarin писал(а):
Мне думается, что корифеи от теплотехники в отсутствии жестких требований по экологии, когда столкнулись с тем, что в однообъмную топку не возможно засунуть требуемое количество воздуха нашли простое себе решение - увеличили теплоемкость футеровки. Теперь газы у нас охлаждаются под сводом и уменьшаются в объеме. А сам процесс перенесли в каналы. Вот все чудненько и получилось. К объему топки, которую по сути диктует ее высотная составляющая добавили объем канала, где как бы по их мнению и будет происходить дожиг. Ну вот, в итоге пазл сошелся...А ширину и глубину считали от мощности, т е сколько дров надо загрузить....


Ну .. далеко не так уж и чудненько, как выясняется при внимательном рассмотрении. Просто итоговый КПД в 75-80% посчитали достаточно высоким, в тех условиях, а то что оно дымит - нормой. Паровоз (суперовая теплонапряженность) дымит круче, всё относительно. А задач всеядности мало кто вообще ставил. ФХ: "Любая печка дымит, что Вы хотите?" .. не, не любая. Только "классическая". Smile

Можно усреднить и получить "среднее по больнице", пардон литературе. Ещё есть работа Шевякова с его замерами и графиками, в которой он в общем-то сетует на ту же самую проблему "надо знать скорость горения" .. ЗНАТЬ, а не принимать как "исходное значение" в расчете! Собственно от нее и можно отталкиваться далее. Там, на графике хорошо видно что весь процесс розжига укладывался примерно в 3-5минут, достигая температуры в 300-500*. Это время и можно принять за приемлемое к этой фазе.

Отсюда, можно оценить то тепло (Q) которое потребовалось для разогрева верхнего слоя дров на толщину около 1см для активного выделения ПГ, принять что сектор лучевого испускания на стенки и свод топки около 180* и соответственно оценить нагрев по лучевому испусканию, приняв что тепло на разогрев дров это часть общего тепла сгоревшего костерка розжига (оставшийся сектор 180*). Ну и часть тепла улетела с дымом и грела свод и порт дополнительно.

ПС. Да, понятно что на этой фазе проблем с воздухом в объеме закладки и над нею нет, будем считать что он расходуется стехиометрически.
ППС. По воздуху у Шевякова. На начальном этапе там альфа в пределах 20-10, можно принять как среднее 15.
По скорости горения. 3-5минут на розжиг, вполне согласуется и с Хошевым и с работой выше по поверхностной скорости распространения пламени "в штабелях". Ну и глядя на теже графики, и изменение теплоты сгорания, можно утверждать что для влажности дров в 20-25% все ухудшится примерно вдвое.


Последний раз редактировалось: Владимир Ф. (Чт 1 Декабрь 2022, 11:02), всего редактировалось 1 раз
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Vad



Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2503
Регион: Беларусь

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 10:57 Ответить с цитатойВернуться к началу

Владимир Ф. писал(а):
Ну .. далеко не так уж и чудненько, как выясняется при внимательном рассмотрении. Просто итоговый КПД в 75-80% посчитали достаточно высоким, в тех условиях, а то что оно дымит - нормой. Паровоз (суперовая теплонапряженность) дымит круче, всё относительно.
При внимательном рассмотрении выясняется не то, что Вы написали.
Во-первых, никто и никогда не считал дымление дровяных топок нормой - и поэтому в нормальном режиме работы они не дымили.
А во-вторых, очистка растопки и догорания - это совершенно другое дело: обадва этих режима нормальными действительно не считались и не были.

Владимир Ф. писал(а):
Можно усреднить и получить "среднее по больнице", пардон литературе. Ещё есть работа Шевякова с его замерами и графиками, в которой он в общем-то сетует на ту же самую проблему "надо знать скорость горения" .. ЗНАТЬ, а не принимать как "исходное значение" в расчете!
По экспериментам известной печной фирмы "Йотул", которые ценны тем, что проводились именно на домашних печках, наименьшее дымление сухих (20%) дров происходит при скорости их сгорания от 3 до 4,5 кг в час.
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
alarin



Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2912
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 12:37 Ответить с цитатойВернуться к началу

Пальцем в небо, но попал. Действительно мои 30 кг горят часов 10-11.
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
alarin



Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2912
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ

СообщениеДобавлено: Чт 1 Декабрь 2022, 13:46 Ответить с цитатойВернуться к началу

В итоге мы получаем: Длина топки= лени коротко пилить дрова. Ширина топки= экономии на длине, дабы заложить нужное количество дров для отопления. Все плохо с высотой. Здесь куча самых разных теорий, но ее всегда мало. Также следует учитывать фактор "печного" места. А также фактор геометрического расположения хайла.
ПС Если ширина топки становится больше ее глубины, то она становится длинной. Вот наверное и весь ГОСТ....
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
Кольчугин



Зарегистрирован: Вс 1 Апрель 2018, 03:26
Сообщения: 2142
Регион: Новосибирск

СообщениеДобавлено: Сб 3 Декабрь 2022, 15:10 Ответить с цитатойВернуться к началу

Владимир Ф. писал(а):
alarin писал(а):
Мне думается, что корифеи от теплотехники в отсутствии жестких требований по экологии, когда столкнулись с тем, что в однообъмную топку не возможно засунуть требуемое количество воздуха нашли простое себе решение - увеличили теплоемкость футеровки. Теперь газы у нас охлаждаются под сводом и уменьшаются в объеме. А сам процесс перенесли в каналы. Вот все чудненько и получилось. К объему топки, которую по сути диктует ее высотная составляющая добавили объем канала, где как бы по их мнению и будет происходить дожиг. Ну вот, в итоге пазл сошелся...А ширину и глубину считали от мощности, т е сколько дров надо загрузить....


Ну .. далеко не так уж и чудненько, как выясняется при внимательном рассмотрении. Просто итоговый КПД в 75-80% посчитали достаточно высоким, в тех условиях, а то что оно дымит - нормой. Паровоз (суперовая теплонапряженность) дымит круче, всё относительно. А задач всеядности мало кто вообще ставил. ФХ: "Любая печка дымит, что Вы хотите?" .. не, не любая. Только "классическая". Smile

Можно усреднить и получить "среднее по больнице", пардон литературе. Ещё есть работа Шевякова с его замерами и графиками, в которой он в общем-то сетует на ту же самую проблему "надо знать скорость горения" .. ЗНАТЬ, а не принимать как "исходное значение" в расчете! Собственно от нее и можно отталкиваться далее. Там, на графике хорошо видно что весь процесс розжига укладывался примерно в 3-5минут, достигая температуры в 300-500*. Это время и можно принять за приемлемое к этой фазе.

Отсюда, можно оценить то тепло (Q) которое потребовалось для разогрева верхнего слоя дров на толщину около 1см для активного выделения ПГ, принять что сектор лучевого испускания на стенки и свод топки около 180* и соответственно оценить нагрев по лучевому испусканию, приняв что тепло на разогрев дров это часть общего тепла сгоревшего костерка розжига (оставшийся сектор 180*). Ну и часть тепла улетела с дымом и грела свод и порт дополнительно.

ПС. Да, понятно что на этой фазе проблем с воздухом в объеме закладки и над нею нет, будем считать что он расходуется стехиометрически.
ППС. По воздуху у Шевякова. На начальном этапе там альфа в пределах 20-10, можно принять как среднее 15.
По скорости горения. 3-5минут на розжиг, вполне согласуется и с Хошевым и с работой выше по поверхностной скорости распространения пламени "в штабелях". Ну и глядя на теже графики, и изменение теплоты сгорания, можно утверждать что для влажности дров в 20-25% все ухудшится примерно вдвое.

3-5 минут не согласуется... По опыту - 15-20 при розжиге холодной... У меня чугунная банная разгоняется от 20 минут при верхнем розжиге... Правда баня промерзаемая... Но всё равно, 3-5 минут, это через чур оптимистично...
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
Vad



Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2503
Регион: Беларусь

СообщениеДобавлено: Сб 3 Декабрь 2022, 23:16 Ответить с цитатойВернуться к началу

...может быть, попытаться решить проблему быстрой и чистой растопки, так сказать, в лоб... быстрейшим разогревом газовой горелкой или даже жидким топливом, хотя это как бы запрещено...
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
alarin



Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2912
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 06:27 Ответить с цитатойВернуться к началу

Да, 10-15 минут на разогрев - это минимальное время. А сам вопрос разогрева требует дальнейшего изучения.
И в австрийском агрегате действительно встроена газовая горелка. В своем агрегате тоже оставлено под нее место, но самостоятельная установка газового оборудования не разрешена. ЖТГ тоже рассматривается в отсутствии газа и этим вопросом однозначно будем заниматься. Пока же есть рекомендация разогревать агрегат за счет кокса_ древесного угля, остатков от предыдущего протопочного цикла. Вот такое множество условий как раз и подталкивает на оснащение теплового агрегата мозгами, а автоматизация сделана пока только на ракетной конструкции. Вот поэтому ее и пытаемся продвинуть, параллельно пытаясь реализовать определенную долю управления агрегатом за счет введения обратных связей в процессах, заставляя их саморегулироваться. Но надо понимать, что это возможно в достаточно узких диапазонах и условиях, а также возникает необходимость в "ручном управлении" оператором. А это не лучший вариант ибо "человеческий фактор".
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 10:06 Ответить с цитатойВернуться к началу

3-5 минут это время от спички до начала пиролиза дров, получивших достаточно тепла от костерка розжига. Из оценки работы этого костерка получается что на нагрев дров идет около 50% лучистой энергии и примерно 35-45% ковективного нагрева, т.к. большая часть уходит с дымом и греет свод с портом. (считаю для своей геометрии выше)..
Топка при этом вполне может ещё оставаться достаточно холодной. Но, нагрев верхний слой дров до 300*, даже в толщине 1см (термически тонкий слой) уже получаем начало выхода ПГ и соответственно ПОС в топливнике. Первая фаза розжига на этом заканчивается в моем понимании.
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 10:43 Ответить с цитатойВернуться к началу

И так, продолжаем.

Пусть среднее полено (из выше) это сектор 1/4 от диаметра 12см, соответственно площадь его поверхности округлим до 0.1м2, и подделим пополам, поскольку греется только та половина (скорее даже треть) которая со стороны костерка..
От трети до половины .. 0.033 .. 0.05м2, в среднем 0,042м2. Таких поленьев 7, что дает площадь воспринимаемой поверхности в 0,294м2.
Т.е. лучистой и конвективной передачей тепла нам надо нагреть с 20 до 300* обьем в 0,003м3 толщиной в 1см и массой около 1.8кг.

Удельная теплоемкость полена с влажностью 20-25% в заданном диапазоне температур будет примерно 0.55 .. 0.75 ккал/кг* или в среднем по диапазону (лень интегрировать) 0.65, что дает нам Требуемый объем теплоты примерно = 0.65*1.8*280 = 328ккал.
Отсюда, грубо .. наш костерок должен выделить не менее чем вдвое больше тепла, около 700ккал за эти самые 3-5 минут первой фазы розжига, из которых около 370ккал уйдет "налево", т.е. на разогрев топки, в основном ее свода.

Тем же боком, посчитав что 3/4 этого тепла попало на свод, получим что шамотный свод с плотностью 1800кг/м3 и теплопроводностью для 25* в 0.85, с размерами 0.315х0.59х0.04 (вес = 13.4кГ) нагреется до 700*(3/4) / (0,85 * 13,4) + 20 = 66*С.

Вот на этом наш костерок свою работу закончит и выделение ПГ вступит в следующую фазу розжига.

Кстати, при низшей теплоте горения березы в 3300 ккал/кг, получаем что наш костерок должен быть из около 200-250гр березы с влажностью 20-25% ;). Следствие2: 200-250гр березы должно сгореть за 3-5мин, что дает скорость горения около 1гр/сек.. ;)
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
alarin



Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2912
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 11:15 Ответить с цитатойВернуться к началу

Владимир, а можно калы на джоули махнуть. Тяжело всесистемка воспринимается. А теперь моменты. Чтобы тепло попало под свод нужна организация соответствующей циркуляции газов. Нужно время на теплообмен. Порт в своде вроде бы поспособствует циркуляции, но вот времени вряд ли оставит. Это когда порт внизу, газы под сводом накапливаются ибо их там атмосфера удерживает. От этого кстати есть проблема с верхним розжигом, который весьма рекомендован, дабы не гадюкать каналы.
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 11:25 Ответить с цитатойВернуться к началу

alarin писал(а):
Владимир, а можно калы на джоули махнуть. Тяжело всесистемка воспринимается. А теперь моменты. Чтобы тепло попало под свод нужна организация соответствующей циркуляции газов. Нужно время на теплообмен. Порт в своде вроде бы поспособствует циркуляции, но вот времени вряд ли оставит. Это когда порт внизу, газы под сводом накапливаются ибо их там атмосфера удерживает. От этого кстати есть проблема с верхним розжигом, который весьма рекомендован, дабы не гадюкать каналы.


Можно и в джоули, 4.168джоулей = 1кал. кажется столько.. Smile Соответственно, наши 700ккал это около 2917кдж, если не наврал с переводом..

На самом деле цифирьку в 700ккал стоит удвоить, поскольку нагрев поленьев идет в толстом слое, а не тонком, и тепла потребуется больше. Ну и вот если прикинуть уход тепла с ДГ мимо порта, то также надо сколько-то "добавить". Ну и скорость горения в 1гр/сек, не согласуется с работами по пожарной бесопасности, где указывается около 4гр/сек, на начальной стадии горения опытных образцов.. но там подвод тепла существенно больше от 40квт/м2, наш костерок столько не выдаст.

Удвоив, получим лучшее согласование с экспериментами: скорость уже около 2гр/сек, что ближе к чисто костровым значениям, ну и есть откуда взять на "неучтенные потери".
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
alarin



Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2912
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 11:49 Ответить с цитатойВернуться к началу

Я постараюсь засечь время. У меня градусник штатный, можно прикинуть с какой скоростью идет разогрев. Единственный момент- градусник ВСУ показывает, у него задача канал и райзер прогревать и только косвенно остальную закладку.
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеПозвонить автору
Vad



Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2503
Регион: Беларусь

СообщениеДобавлено: Вс 4 Декабрь 2022, 17:45 Ответить с цитатойВернуться к началу

Владимир Ф. писал(а):
И так, продолжаем.

Пусть среднее полено (из выше) это сектор 1/4 от диаметра 12см, соответственно площадь его поверхности округлим до 0.1м2, и подделим пополам, поскольку греется только та половина (скорее даже треть) которая со стороны костерка..
От трети до половины .. 0.033 .. 0.05м2, в среднем 0,042м2. Таких поленьев 7, что дает площадь воспринимаемой поверхности в 0,294м2.


ИМХО, достаточная цель быстрой и чистой растопки - запустить устойчиво хотя бы одну микротопку. А это всего 2-3 полена.
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Vad



Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2503
Регион: Беларусь

СообщениеДобавлено: Вт 6 Декабрь 2022, 11:54 Ответить с цитатойВернуться к началу

Ничего тут не надо дорабатывать, поскольку все цифры ЮМХ если чем-то и грешат против других серьёзных источников, то настолько мелко, что на практике это не будет заметно вообще никак.
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Вт 13 Декабрь 2022, 09:52 Ответить с цитатойВернуться к началу

Владимир Ф. писал(а):
И так, продолжаем.

Пусть среднее полено (из выше) это сектор 1/4 от диаметра 12см, соответственно площадь его поверхности округлим до 0.1м2, и подделим пополам, поскольку греется только та половина (скорее даже треть) которая со стороны костерка..
От трети до половины .. 0.033 .. 0.05м2, в среднем 0,042м2. Таких поленьев 7, что дает площадь воспринимаемой поверхности в 0,294м2.
Т.е. лучистой и конвективной передачей тепла нам надо нагреть с 20 до 300* обьем в 0,003м3 толщиной в 1см и массой около 1.8кг.

Удельная теплоемкость полена с влажностью 20-25% в заданном диапазоне температур будет примерно 0.55 .. 0.75 ккал/кг* или в среднем по диапазону (лень интегрировать) 0.65, что дает нам Требуемый объем теплоты примерно = 0.65*1.8*280 = 328ккал.
Отсюда, грубо .. наш костерок должен выделить не менее чем вдвое больше тепла, около 700ккал за эти самые 3-5 минут первой фазы розжига, из которых около 370ккал уйдет "налево", т.е. на разогрев топки, в основном ее свода.

Тем же боком, посчитав что 3/4 этого тепла попало на свод, получим что шамотный свод с плотностью 1800кг/м3 и теплопроводностью для 25* в 0.85, с размерами 0.315х0.59х0.04 (вес = 13.4кГ) нагреется до 700*(3/4) / (0,85 * 13,4) + 20 = 66*С.

Вот на этом наш костерок свою работу закончит и выделение ПГ вступит в следующую фазу розжига.

Кстати, при низшей теплоте горения березы в 3300 ккал/кг, получаем что наш костерок должен быть из около 200-250гр березы с влажностью 20-25% ;). Следствие2: 200-250гр березы должно сгореть за 3-5мин, что дает скорость горения около 1гр/сек.. ;)


Продолжаем..

Далее стоит определиться с трубой в начале растопки.
Имеем высоту трубы около 7м, примем температуру наружного воздуха 0*С (273К), внутри пусть будет 24*С (297К), что по упрощенной формуле, как только открываем задвижку на трубе имеем тягу в 7.1 паскаля и скорость воздуха около 2.25м/с за счет Архимеда. При сечении трубы в "кирпич" (ок. 340см2) получаем массовый расход в 0.076м3/с, что дает нам "продувку" нашего костерка в топке на скорости около 0.43м/сек и время горения в топке около 0.7сек. Маловато для извлечения полноты сгорания костерка, соответственно его объем стоит удвоить.. Smile
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Селиван Виктор
Проектировщик


Зарегистрирован: Сб 2 Январь 2010, 14:33
Сообщения: 6390
Регион: г.Челябинск

СообщениеДобавлено: Ср 14 Декабрь 2022, 06:41 Ответить с цитатойВернуться к началу

Юрий Степанович писал(а):
Может быть это в каких-то темах уже объяснялось, но форумный поиск даёт не тот результат, который я прошу найти.

Есть площади:
1. поддувального отверстия (будем называть просто - поддувала)
2. топочного отверстия (можно называть просто - топочной дверцы)
3. колосникового отверстия (сумма площадей отверстий/щелей в нём)
2. хайла
3. каждого дымового канала опускного
4. каждого дымового канала подъёмного
5. канала в трубе

Как должны соотноситься эти площади между собой?

Правильно ли, что следующие площади должны быть равны между собой:
площадь поддувала = площади хайла (если хайло разбито на несколько частей, то сумме площадей его частей) = площади каждого последовательного дымового канала подъёмного = сумме площадей параллельных дымовых каналов подъёмных = площади канала в трубе?

Правильно ли, что сумма площадей параллельных дымовых каналов опускных, а также площадь каждого последовательного дымового канала опускного, должна быть равна или больше площади хайла?

Влияет ли объём топки на площадь хайла?
Если влияет, то какие соотношения должны быть?

Ещё встречал краткое правило: "Сколько входит, столько и выходит".
Т.е. площадь любого перехода должна быть равна площади поддувала. В районе колосников это правило скорее всего нарушается, т.к. сумма площадей всех межколосниковых отверстий меньше площади поддувала.
Площадь сечения отверстия поддувального отверстия, площадь отверстий колосниковой решётки( если есть подача вторичного воздуха -площать прозоров колосниковой решётки уменьшается на площадь отверстий вторичного воздуха) Площадь сечения хайла, площадь перевалов и подвёрток, площадь сечения каналов конвективки( без учёта объема колпаков -есть тоже зависимость от объема топливника, сечение дымоотводящей трубы - должны быть идентичны. Объём топливника -прямая зависимость от объема колпаков(прямоточных полостей) и каналов конвективки , высота трубы -всё это учитывается при проектировании печи. Мощность топливника должна соответствовать потребляемой мощности конвективной системы. Если нет соответствия -печи либо быстро разрушаются от перегревов( перетопов) -(малая потребляемая мощность конвективной системы)либо засаживатся и пропитываются конденсатом( повышенная мощность конвективки -превышает мощность топливника. Все в печи взаимосвязано. Конечно можно разработать очень эффективный топливник с очень высоким к.п.д. Но всё пойдет на смарк -если к нему не рассчитали нагрузку. Это как авто и тракторная техника -поставим на легковой авто двигатель от трактора и наооброт на трактор двигатель л/а. Хотя двигатель л/а авто даже мощнее тракторного может быть в два больше. Но получим перегрев двигателля и быстрый износ. Даже взять лошадь -если её нагружать грузом больше чем она может тянуть -она быстро подохнет. На 45 страницах рассуждают о топливниках -а кто нибудь чего нибудь дельного сказал? Да никто и не может сказать. Топливник( мотор) -рассчитывается под определённые условия эксплуатации и конкретные конструкции печей. Если кто то разработал очень эффективный топливник -должен указать - на какие конструкции печей его можно подключать. Не указал -кто то не по назначению подключить -скажет топливник г@вно.

_________________
Я за здоровую конкуренцию в печном деле и за работу во благо потребителям услуг печника.Тел. +79507468555
Посмотреть профильОтправить личное сообщениеОтправить e-mailПосетить сайт автораПозвонить автору
Владимир Ф.



Зарегистрирован: Ср 23 Февраль 2022, 20:02
Сообщения: 373
Регион: Спб ЛО

СообщениеДобавлено: Чт 15 Декабрь 2022, 10:39 Ответить с цитатойВернуться к началу

Можно было начать, как положено, с расчета теплопотерь дома, требуемой мощи и площади печи, конструкции и сопротивлений щитков .. но, эта тема - "расчет топки", поэтому сиё тут опущено.
Посмотреть профильОтправить личное сообщение
Показать сообщения:      
Начать новую темуОтветить на тему


 Перейти:   



Следующая тема
Предыдущая тема
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете добавлять приложения в этом форуме
Вы можете скачивать файлы в этом форуме




Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group :: FI Theme :: Часовой пояс: GMT + 3
Проект форум печников "Альянс. Печных Дел Мастера" © 2006-2024