Печь Профессор Бутаков Инженер

2волк
http://www.bullerjan.biz/bullerjan.html http://www.breneran.ru/bullerjan_p/index.shtml http://www.teplodrive.ru/Termofor/butakov.htm

Лови. Удачи.

Спосиба за срочный ответ! А у меня вапросы: **** площадь кой сектор? Разве воздух тонких труб не регулирается? какая форма и размеры отверстие м/у вехной и нижной камеры (если не затрудняет сделай рисунак верхном взгляду) ето просто отверствие?

волк написал : Спосиба за срочный ответ! А у меня вапросы:

площадь кой сектор?

У круглой заслонки шибера диаметром 120 мм срезан или сектор не до центра площадью визуально 3-4 см квадратных (у Буллерьяна) или просто срезан кусок дуги окружности параллельно оси заслонки такой же площади (студент Бутакова)

волк написал : Разве воздух тонких труб не регулирается??

Все регулировки осуществляются подачей воздуха в печь (заслонкой-шибером на передней стороне Буллерьяна (кстати в ней тоже есть вырезанный кусочек площадью с 0.5-1 см.кв снизу) или выдвиганием зольного ящика -поддувала на студенте Бутакова) и регулировкой выходного сечения шибера путем поворота заслонки на трубе.

волк написал : какая форма и размеры отверстие м/у вехной и нижной камеры (если не затрудняет сделай рисунак верхном взгляду) ето просто отверствие?

Если имеются в виду жиклеры для подачи вторичного воздуха (те, через которые подается воздух в экономичном режиме работы печи) то в Булерьяне внутри двух передних труб подогрева воздуха вварены Г-образные трубочки, диаметром где-то с 8 мм, выходящие одной стороной в топку, другой - в трубу подогрева воздуха. Вершина Г-образной трубочки направлена вниз - теплый воздух, поднимающийся по нагретой трубе заходит в трубочку, поворачивает и попадает в топку.

В Студенте такие же трубочки находятся спереди и сзади в средних трубах.

A давайте попробуем обсудить принцип действия и логику конструкции газогенераторных печей. Я напишу, как я понимаю, если где сильно напутаю, надеюсь, меня поправят. Итак, логика развития. Имеем буржуйку. Печка как печка, свою функцию выполняет. Хорошего КПД в принципе тоже добиться можно, для этого только надо во-первых добиться правильного коэффициента избытка воздуха в топке и во-вторых постаравшись отобрать у продуктов сгорания максимум тепла - трубы ли к ней приварить, экраны для обеспечения хорошего обтекания воздухом, ребра, водяной контур, в общем, не суть важно. Но остается еще одна проблема. Топить такую печь нужно непрерывно (откуда собственно и название "буржуйка", подобно всякому буржую она стремится круглосуточно эксплуатировать трудовой народ). Таким образом, задача состоит в том, чтобы обеспечить как можно более длительное и равномерное горение одной порции топлива. Как вообще процесс горения можно регулировать? Интенсивность этого процесса зависит от многих параметров, например от рода, качества и крупности топлива, интенсивности отбора тепла из зоны горения, количества поступающего воздуха... Вот поступление воздуха как раз регулировать достаточно просто. Прикроем поддувало. Интенсивность горения уменьшится, но встает проблема: коэффициент избытка воздуха меньше единицы, горение неполное, а значит и КПД снизился и труба сажей зарастает, и чем медленнее делаем горение тем ситуация хуже. Выход из этой ситуации: пусть себе горение будет неполным, пусть продуктом его будет горючий генераторный газ, к которому можно добавить вторичный воздух и дожечь эту смесь, получив таким образом все недополученное на первом этапе тепло. В результате и интенсивность сгорания топлива регулируется, и общий КПД хороший. Таким образом, признаки газогенераторной печи: имеются два устройства или две зоны в одной печи, воздух к которым подается раздельно. Первичный воздух подается к топливу, здесь происходит процесс газогенерации. Генераторный газ смешивается со вторичным воздухом и дожигается. Теперь вспомним, что требуется для процессов газогенерации и сжигания генераторного газа. Газогенерация нуждается в высокой температуре и подводе воздуха. Воздух желательно подводить с достаточной скоростью. Сколько воздуха - не так уж важно, количество генераторного газа будет ему пропорционально. Уменьшать количество воздуха можно в таких пределах, чтобы выделяющегося тепла хватило на поддержание нужной температуры, а скорости струи воздуха хватило для сдувания золы. Следовательно, для обеспечения наиболее медленного и долгого горения порции топлива зону газогенерации следует теплоизолировать, а воздух подавать через направленную на топливо трубку-фурму. Процесс горения генераторного газа нуждается в поддерживании правильного коэффициента избытка воздуха, а также в хорошем перемешивании газа с воздухом. Вообще, насколько я понимаю, нет принципиальной разницы, горит ли газ в воздухе, или воздух в газе, стало быть на вводе вторичного воздуха неплохо бы иметь что-то вроде газовой горелки.

Теперь пройдемся по существующим конструкциям. Чертежей я, увы, не видел, только схематичные рисунки. Насколько понял, газогенератор в существующих печах устроен очень примитивно. Теплоизоляция только слоем золы, струя воздуха толком не организована, по мере выгорания топлива расстояние от ввода первичного воздуха до зоны горения растет. В зону дожигания вторичный воздух подается просто через трубки, ничего похожего на горелку. Количество первичного воздуха регулируется заслонками, количество вторичного - изменением тяги путем частичного перекрытия трубы. Регулировка тяги почему-то называется заслонкой газификации, а регулировка первичного воздуха - заслонкой мощности. Мне кажется, терминология не самая удачная. Заслонка на трубе регулирует тягу и таким образом влияет на подачу как первичного, так и вторичного воздуха, а вот заслонка поддувала влияет только на первичный воздух и соответственно на количество генераторного газа. Может быть, по аналогии с карбюратором их следовало назвать заслонка количества (на трубе) и заслонка качества (на поддувале)? Непонятно также, как определить, оптимальная ли смесь образуется в зоне дожигания. В инструкциях на этот счет ничего толкового не сказано, а ведь это влияет на КПД, да и сажа при недостатке воздуха будет откладываться в больших количествах. У кого стоят эти печи, скажите, там возможно, к примеру, цвет пламени в зоне дожигания разглядеть?

Да нет там пламени в зоне дожигания! И если газ и догорает, то минимально. Большинство улетает в трубу. ander! Вы блестяще все проанализировали. Подача вторичного воздуха в этих печах осуществляется для того, чтобы печь не "задохнулась" и газ не пошел в помещение. Эти жиклеры просто упрощают управление печью. Все остальное - реклама и пудреж мозгов потребителю. Еще древние охотники складывали костер - нодью. Два или три бревна друг на друге продольно. Лежат плотно - тлеют часами, приподнимаешь, подкладывая веточки - активнее поступает воздух в зону горения - костер разгорается. Все эти печи - тот же костер, только в замкнутом объеме и немного усовершенствованный. А КПД в 80% - завлекуха. Кто его считал? Да и возможно ли такое, если куча несгоревшего топлива в трубу уходит?!

А печей у меня таких две, разного типа. Использую, мирясь с очевидными недостатками.

Да уж. Весьма жаль, если так. Вот только для того, чтобы угарный газ не пошел в помещение подача вторичного воздуха не нужна вообще, как и шибер на трубе. В печке-то давление ниже, чем снаружи, если только трубу слишком сильно не перекрыть. Если не гнаться за КПД, то вполне достаточно плотной дверцы и регулируемого поддувала. Когда-то в детстве я даже видел такую печку, явно фабричного производства. Там дверцы топливника и поддувала закрывались планкой типа засова и при необходимости прижимались к своим посадочным местам пропущеными посередине этих засовов винтами. Вполне вероятно, именно с целью регулирования количества поступающего воздуха. И управление печью эти жиклеры врядли так уж сильно упрощают. Разве только как индикатор разряжения - закрывать трубу пока из них дым не пойдет и потом чуть открыть А ведь на принципе газогенерации действительно реально сделать неплохую печь. Газогенератор с бункером, по подобию тех, что на автомобилях устанавливали, только попроще, поскольку печка не двигатель, ей смолы в газе не страшны. И вторым этапом собственно топка с газовой горелкой, тоже устройство вполне известное и отработанное.

Говоря об избытке воздуха я имел в виду топливовоздушное соотношение, может быть не вполне тот термин употребил. Насколько знаю, воздуха рекомендуется подавать примерно в 1.3 раза больше, чем теоретически необходимое для полного сгорания количество. Именно это число я и называл коэффициентом избытка воздуха. То, что в топке разряжение я знаю, именно оно изменяется шибером на трубе и определяет скорости подсоса первичного и вторичного воздуха, а значит и мощность. Для пиролиза древесины, конечно, воздуха не нужно, достаточно нагреть ее от внешнего источника, но результатом такого пиролиза будет уголь. Поэтому газогенераторы все же продувают воздухом, кислородом, либо водяным паром, тогда остается одна зола. Кислород и пар в домашней печке применять пожалуй, не стоит :) поэтому остается воздух. Да и греть внешним теплом газогенератор в печи слишком сложно. Кстати я не говорил о теплоизоляции камеры дожигания, наоборот, теплоизолировать надо газогенератор, чтобы выделяемого тепла хватило для поддержания необходимой температуры. А в камере дожигания должен просто гореть газ, так же, как во всякой газовой топке и именно на этом этапе тепло уже можно отбирать. Калорийность генераторного газа поменьше, чем природного, но тем не менее даже автомобили на нем ездили, хоть и со снижением мощности. А вот колосников в обычном смысле, то есть решеток через которые подается воздух, на автомобильных газогенераторах не было. Читал я книжку про эти устройства, так там сказано, что для устойчивого процесса скорость струи воздуха должна быть достаточно большой. Газогенераторы поперечного процесса имели одну фурму для подачи воздуха прямо в толщу топлива. Прочие конструкции подавали воздух через несколько отверстий, но сказано, что это решение вынужденное, только из-за необходимости обеспечить ровное выгорание топлива.

Что я имел ввиду под "упрощением управления печкой". Если перекрыть жиклеры, то с помощью заслонок, при некоторых условиях, трудно будет дозировать подачу воздуха и силу тяги. Произойдет выброс дыма в помещение через поддувало (и никакой это не "регулятор мощности"). Это будет происходить не всегда, а при сочетании определенных условий: много бересты на березовых поленьях, смолистые дрова, низкое давление на улице и т.п.). Жиклеры просто добавляют воздуха, обеспечивая его некоторый избыток при любых обстоятельствах, даже при "кривых" руках истопника ("оператора", как написали бы рекламщики). Я уже писАл, что есть у меня очень старая печка (делал какой-то оборонный завод на излете эпохи застоя). Все "по уму", нет только жиклеров. Обращаться с ней могу только я, больше никому в семье она не подвластна - дымить начинает. И работает, несмотря на в три раза меньший объем топки, чем у АОТ-11, на одной закладке дольше. Может быть производители и не совсем лукавят, заявляя о дожиге газов с помощью жиклеров. Только, подозреваю я, происходит это при полностью открытых заслонках, в режиме разогрева, когда в печи высокая температура.
Посмотрите на дым из трубы. Когда дрова горят в полную силу - его почти не видно, значит сгорание полное. Когда тлеют - обратная картина.

АА написал : Да нет там пламени в зоне дожигания! И если газ и догорает, то минимально. Большинство улетает в трубу. .

А что горит здесь? www.atmos.cz/kotle1.phtml?russia тут все ясно! газ горит внизу и подгревает верхною камера,создавать газ, он попадает вниз,горит,подгревает и т.д. При булльериан наоборот. въпрос? достаточна ли температура пламен каторой горит вверху для газификаций топливо внизу

Заглянул еще раз в книгу по автомобильным газогенераторам. Есть несколько любопытных высказываний. "Под интенсивностью газификации или напряженностью горения понимают количество топлива в килограммах, сжигаемого в один час на один квадратный метр площади поперечного сечения камеры газификации в плоскости подвода воздуха". "Чем выше напряженность горения, тем лучше качество газа так как при этом увеличивается температура в активной зоне газогенератора. В результате повышения температуры равновесный состав газа смещается в сторону большего содержания горючих компонентов Co и H2". "В зависимости от вида применяемого топлива напряженность горения берется в пределах 200-900 кг/м^2час" Для примера приведены графики состава газа, правда для каменного угля и с добавлением в воздушное дутье водяного пара. Так вот на этих графиках интенсивность газификации от 140 кг/м^2час. Меньше видимо совсем уж плохой газ получается, практически негорючий. А теперь попробуем прикинуть: если взять интенсивность газификации хотя бы 200 кг/м^2час, то для того, чтобы 20 килограммов дров горели 10 часов зона газогенерации не должна превышать квадратного дециметра! В противном случае действительно, дожечь получившийся газ уже не получится из-за его крайне малой калорийности. Получается колосники - большое зло, они распределяют поступающий воздух по большой поверхности и в результате нормальной газификации не происходит. А взгляните на этот график. Видно, что для получения приличного газа скорость дутья должна быть никак не меньше 10 м/с. Добиться этого можно только подавая воздух через достаточно тонкую трубку, причем направленную прямо на топливо. Правда, тут уже возникают сомнения, можно ли вообще добиться нормальной газификации только за счет тяги трубы. Надо будет посмотреть, как все это вообще рассчитывается.

КПД печи, насколько понимаю, так и считается. Теплотворность дров скорее всего рассчитывается по формулам Менделеева:
Qв=81c+300h-26(o-s) ккал/кг Qн=qв-6(9n-w) ккал/кг Здесь Qв и Qн - высшая и низшая теплотворности топлива, C,h,o,s,n -процентное содержание соответствующих элементов в топливе, W - влажность в процентах. Это не я такой вумный, это я в книжку заглянул :) А вообще теплотворности разных топлив давно уже и высчитаны, и в лабораториях проверены, и в таблицы сведены. Кпд печи получается меньше ста процентов в основном из-за необходимости отвода продуктов сгорания в трубу - а с ними и тепло уходит, ну и в какой-то степени из-за неполноты сгорания топлива.

Больше единицы КПД конечно не получить, но вот 100% - вполне можно. Это КПД электронагревателя, которому ничего никуда отводить не надо. Другой вопрос, что электростанции и линии электропередач тоже имеют свой кпд... Формула для дров? Влажность? Пожалуйста. Смотри таблицы из книги пятидесятых годов. Печи изобретение не новое, так что все измерено до нас :). Реальную теплопроизводительность в домашних условиях действительно вряд ли измеришь, тут нужны лабораторные исследования. Можно, конечно, прикинуть таким образом: регулярно измеряется температура при печном отоплении, вычисляется средняя, потом печка гасится и то же помещение отапливается электронагревателем, который включается/выключается так, чтобы температура держалась такой же. Потом можно посмотреть, сколько счетчик накрутил и поделить на время. Если погода за окном во время эксперимента сильно не менялась, можно сказать, что тепловыделение печи примерно такое же, как у электронагревателя. А в предложенном соревновании, я думаю, победит хорошо сделанная кирпичная печь, поскольку полнота сгорания у нее потенциально наивысшая, а температура отводимых газов может быть такая же.

Ну что же. Можно, пожалуй, сделать некоторые выводы. Получается, что печи "булерьян" и "бутаков", которые продаются как газогенераторные, на самом деле таковыми не являются. Признак, по которому газогенераторную печь можно отличить от прочих - наличие выделения значительной доли тепла в зоне дожигания газа. В зоне дожигания должно присутствовать пламя (за исключением разве что экзотики с платиновым катализатором). Если пламени нет - перед нами обычная печь с регулируемым поддувалом, штука давным-давно известная и обладающая тем недостатком, что не обеспечивает полного сгорания топлива. Любопытно, в чем же тогда заключался канадский патент на булерьян? Где принципиальная новизна-то? В трубочках для вторичного воздуха? Но ведь бывают же топочные дверцы со смотровым отверстием, чем не ввод вторичного воздуха. Или патент на сам принцип, в существующих конструкциях не реализованный?

Горизонтальная перегородка - отбойный лист, штука тоже давно известная и в металлических печах применяемая. Только до сих пор его полезность объясняли не созданием камеры дожигания, а изменением направления движения продуктов горения - чтобы они не сразу в трубу вылетали. А насчет дожигания трубками для вторичного воздуха... Не думаю, что тут все так просто. Как-то экспериментировал я с поджиганием природного газа, выходящего из простой трубки. С удивлением обнаружил, что горит исключительно плохо! Убавишь скорость - задувается от малейшей турбулентности в воздухе, прибавишь - еще хуже, пламя просто отрывается и гаснет само собой. Думаю, при горении воздуха в газе картина будет похожей. Разве только устойчивость горения будет несколько лучше за счет повышенной температуры газа. Вообще-то логично все же сначала смешивать воздух с газом, а потом поджигать, во всех горелках так делается и все отлично работает.

Гы. А я ЕЮ просто ГРЕЮСЬ!