testy sierpniowe

W sierpniu wykonałem szereg testów z izolowaną rurą. Taka rura jest odpowiednikiem wewnętrznego komina, który w terminologii pieców rakietowych nazywa się heat riser. Niestety materiał zdjęciowo-filmowy mam bardzo słaby. Sytuacja w rurze zmieniała się bardzo szybko i byłem mocno zajęty robieniem wszelkich testów i obserwacji. Próby palenia przeprowadzałem najczęściej wieczorem i wobec kiepskiego oświetlenia do celów dokumentacji praktycznie potrzebna by była druga osoba.

Pierwszy z testów (wykonany jeszcze w lipcu) miał testować mieszalnik statyczny. Średnica rury to 15cm, a długość obszaru zaizolowanego 60cm. W środku 3 sekcje kształtek z blachy, które miały robić mieszanie. Widać, że instrukcje mieszalników statycznych nie kłamią i 3 sekcje, a także długość 4 razy średnica, to jest zdecydowanie za mało. Widać, jak niedopalone płomienie wychodzą z mieszalnika. Natomiast temperatury w głębi ładne, pomarańczowe. W tym teście już zaczęła się objawiać słabość blachy. W wysokiej temperaturze mięknie, traci sprężystość i kształt. Prześwity po bokach wyraźnie źle wpływały na dymienie (filmik 3-krotnie zapętlony).

Dłuższa rura z dłuższą izolacją (zdjęcie po zakończeniu prób, wrzesień).

Testowałem różne wstawki mieszające, między innymi wiernie wykonaną przegrodę typu Westfall. Doszedłem, że wygodniej robić moduły, które uszczelniałem potem po bokach. Poniżej trzy pogięte elementy wyjęte po teście z lipca i naszykowany moduł do wstawienia.

Jak wspomniałem dokumentacja z testów jest słaba. Tutaj playlista jest ze wszystkimi filmikami, jakie mam. Pierwsze cztery z testu z pojedynczą przegrodą, dwa końcowe z wstawionym modułem ze zdjęcia powyżej.

Poniżej jedno ze zdjęć. Niekiedy cała rura była pełna płomienia, ale to były najciekawsze fragmenty, więc niestety nie miałem czasu na myślenie o aparacie.

Na wlocie prymitywny ruszt z grubych drutów. Testowałem różne materiały, drewno, słomę, węgiel, tworzywa sztuczne.

 

Wnioski

W otoczeniu mocno rozgrzanych ścianek nadzwyczajnie rośnie palność. Pali się wszystko, co jest palne. Na marginesie, widać to było już po testach palnika dymu mojego znajomego. Jasnoczerwona temperatura ścianek jest wystarczająca, aby zapalić dym, który już zgasł (sczerniał). Obserwowałem np. zapalenie się czarnej smużki dymu, która przesączała się bocznymi nieszczelnościami i wchodząc w gorący obszar robiła się świecąco żółta. Natomiast otoczenie w kolorze ciemnoczerwonym wprawdzie bardzo podnosi palność dymu z destylacji (smoła), ale dymu z sadzy już powtórnie nie zapali. Należy wziąć poprawkę, że nie całe otoczenie obszaru testowego było w tej konfiguracji ciepłe. Płomień „widział” zimniejszą część i wylot rury.

Temperatury można osiągnąć przyzwoite. Największe obserwowałem na węglu, kolor jasnopomarańczowy. W tej temperaturze blacha 0.5 ma spoistość rozmoczonego kartonu. Chciałem przetestować jeden z mieszalników z lipca, ale ostatecznie haczykiem wyjąłem coś w rodzaju zwisającego naleśnika.

Rezultaty pod kątem czystości spalania są bardzo obiecujące. Głównym problemem było utrzymanie odpowiedniej temperatury przez dłuższy czas. Przy odpowiednich warunkach, czyli rozgrzaniu dopalacza i proporcji powietrza spaliny z drewna były całkowicie bezwonne. Zapach mocno rozgrzanego powietrza. Przy dodatku węgla czuć kwaśno-ostry zapach dwutlenku siarki, jak spaliny z koksu, albo skoksowanego węgla. Przy samym węglu stężenie SO2 było na tyle duże, że nie dawało się powąchać. Zaznaczam, że na wlocie dopalacza kopciuch, jak na zdjęciu powyżej. W celu testowania dokładności spalania wkładałem na palenisko również różne folie, opakowania, styropian. Przy dobrych warunkach na wylocie nie było różnicy, brak zapachu.

Głównym problemem było utrzymanie stabilnych warunków spalania przez dłuższy czas. Ruszt był mały, paliwo ulegało szybkiemu odgazowaniu. Nie miałem osobnej regulacji powietrza wtórnego. Dobre warunki dopalania udawało mi się osiągnąć przez krótkie minuty. Cykl najczęściej wyglądał tak, że po dołożeniu paliwa spadała temperatura dopalacza i leciał dym. Potem paliwo się rozpalało, dużo ognia w dopalaczu, ale brak wystarczającej ilości tlenu. Dopiero po pewnym wypaleniu pojawiało się więcej powietrza i okres całkowitego spalania. Ale w tym czasie dopalacz rozgrzany wcześniejszym mocnym ogniem, więc wynik nie na 100% miarodajny. W fazie przygasania ponownie lekkie dymienie.

Początkowo nastawiałem się na testowanie mieszalników, ale w chwili obecnej kolejność priorytetów jest następująca.

  1. Poprawna proporcja paliwa do powietrza na wlocie dopalacza. Niedostatek tlenu skutkuje oczywiście sadzą, ale zbyt duży nadmiar powietrza powoduje zbyt niską temperaturę. Płomień wtedy pali się w trybie „standard”, czyli zimne ścianki i mniejsze lub większe kopcenie. Przy nadmiarze powietrza, ale zbyt blisko stosunku stechiometrycznego, potrzeba więcej czasu i miejsca na wymieszanie (jak przy miareczkowaniu w chemii). Prawdopodobnie wstępne podgrzanie powietrza wtórnego poszerzy akceptowalny zakres współczynnika nadmiaru.
  2. Dopiero przy poprawnym składzie można myśleć o dobrej temperaturze.
  3. Mając skład mieszanki i temperaturę można zadbać o mieszanie.

Następne testy będą miały na celu skonstruowanie stabilnego spalania paliwa stałego. Natomiast w zakresie dopalacza chciałbym najpierw przetestować coś w rodzaju „zatyczki” przeciw ucieczce promieniowania, czyli naprzemiennie położone 2 półki z izolującego materiału.

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *