Ермила Гир
Ермила Гир
Местный

Регистрация: 31.12.2007

Санкт-Петербург

Сообщений: 615

08.03.2009 в 15:58:41

В Дачном отоплении обсуждается тема Печь с наддувом. http://www.mastercity.ru/vforum/showthread.php?p=986284 Но так как обсуждение идет достаточно медленно, то решил обратиться к более широкой аудитории, по вопросу, который собственно сформулирован в конце данного текста. Текст достаточно большой, кому все читать неохота, можно переходить непосредственно к вопросу, но лучше прочитать весь текст, а в случае заинтересованности и всю тему. В данном случае требуется консультация только по последнему вопросу. К примеру, топливник вмещает 100кг дров. Один кг сухих дров 12 000 кДж, 100кг = 1 200 000 кДж. Вопрос. Какое количество воды мы можем нагреть этим теплом до Т 95С ? Предположим, что начинаем греть с 15С,
то есть нам необходимо поднять температуру на 80С. Известно, что для нагрева 1кг воды на 1С требуется 4,2кДж. 1 200 000/80/4,2=3571кг. Примерно 3,5 тонны воды. Часть тепла мы все же потеряем с отходящими газами. Кроме того, рассчитывать на полную передачу тепла посредством одноступенчатого теплообменника, тоже не приходится, скорее всего, для полной передачи понадобится еще один добирающий контур и еще один тепло аккумулятор на 0,5 куба воды. Итак, будем считать, что необходимый объем тепло аккумулятора 3 тонны или 3 куба воды. Эта задача вполне решаема. Далее выясним мощность нашего теплообменника.
Лучше считать в более привычных единицах Вт.
Поделив количество кДж, на 3,6 получим количество Вт, образующихся при сгорании 100 кг дров. 1 200 000/3,6=333 333 Вт или 333 кВт. При условии, что мы сожжем 100кг за час, мощность нашей печи, а соответственно и теплообменника составит 333 кВт. Если мы сожжем 100 кг за 3 часа, мощность будет 111 кВт. В обоих случаях это достаточно большая цифра,
поэтому как я уже и говорил к производительности теплообменника требования высокие. Далее переходим таки к многострадальному теплообменнику. Как уже ранее говорилось, будем пытаться передавать тепло отходящих газов непосредственно воде, то есть прямым контактом, для придания образности и понятности сему процессу мы называли его прбулькиванием. Предупреждаю сразу, что в создании теплообменников я имею такой же опыт, как и в создании печей, так что не огорчайтесь, если у нас не получится с первого раза. Итак, принцип пробулькивателя. Как я понимаю, наша основная задача это создать максимальную площадь соприкосновения газа и воды, кроме того, нужно, что бы это соприкосновение проходило в движении во встречном направлении (противоток). Представим перевернутый противень только больших размеров и удлиненный, например его размеры будут 0,5*2метра, высота бортика 10см, в его дно ввариваются две трубы вход и выход горячих газов. Этот перевернутый противень погружен в воду. См. схему. При продувке газа через противень, погруженный в воду, получаем газовый слой, соприкасающийся с поверхностью воды. При этом нижняя часть этого слоя соприкасается с водой непосредственно, а верхняя часть газового слоя соприкасается с водой через дно противня. Площадь контакта в нашем случае равна 0,5м*2м*2=2кв.м. Вода прокачивается навстречу движению газа.(противоток) Вопрос.
У кого есть, какие соображения относительно возможной мощности данного теплообменника?

0
Байпасс
Байпасс
Резидент

Регистрация: 05.02.2008

Санкт-Петербург

Сообщений: 3098

08.03.2009 в 16:43:50

мне кажется, мощность будет порядка 0. нарисуйте начальное положение: вода в ТО находтся с давлением Рв.То есть, газовые патрубки заполнены водой на соответствующую высоту. чтобы подать газ -ему надо преодолеть начальное давление воды. Подавая газ с давлнием большим, чем давление в водопроводе, мы запираем воду. Все, что будет происходить -газ , вытолкнув какое-то количество воды, будет спокойно перетекать по свои патрубкам, никакого тепла ничему не передавая. Хотя...

0
alsem
alsem
Местный

Регистрация: 26.08.2008

Санкт-Петербург

Сообщений: 617

08.03.2009 в 16:51:35

Знаете, получится-ли таким путём рассчитать полезную мощность теплообменника - большой вопрос. Посмотрите данные производителей теплообменников, для утилизаторов тепла когенерационных установок. И зачем вообще "пробулькивать", КПД эта мера не увеличит.

0
АлекСАН_dr
АлекСАН_dr
Резидент

Регистрация: 12.02.2008

Москва

Сообщений: 8193

08.03.2009 в 17:01:50

2Ермила Гир Первое, что приходит в голову, это то, что вода из-за непосредственного контакта с дымовыми газами быстро станет грязной и вонючей.

Ермила Гир написал : При продувке газа через противень, погруженный в воду, получаем газовый слой, соприкасающийся с поверхностью воды. При этом нижняя часть этого слоя соприкасается с водой непосредственно, а верхняя часть газового слоя соприкасается с водой через дно противня.

Попробуйте нагреть воду в кастрюле, дуя на поверхность воды строительным феном. Потребляемая мощность известна, КПД процесса по нагреву массы воды легко посчитать. Думаю, выигрыш будет отрицательным по сравнению с проигрышем по отрицательным моментам. А раз эффект от непосредственного контакта газа с водой никакой, то стоит ли огрод городить? Пропустите газ по змеевидной трубе через бочку, толку больше будет. ИМХО.

0
Ермила Гир
Ермила Гир
Местный

Регистрация: 31.12.2007

Санкт-Петербург

Сообщений: 615

08.03.2009 в 18:27:01

Прямой контакт с водой нам дает:

  1. Экономия материалов на «змеевике»
  2. Змеевик будет забиватся сажей.
  3. Прямой контакт газа с водой позволяет очищать газ(выхлоп).
  4. Степень теплопередачи при прямом контакте явно должна быть выше ( отсутствует дополнительное сопротивление, особенно если учитывать отлагающийся слой сажи)

Хотелось бы знать хотя бы примерно какое количество тепла может быть снято с газового потока 100м. куб./ч определенной скорости, Твх.1000С, Твых. 100С, водным зеркалом площадью 1кв.м.(зеркало также движется, расход воды например 10 кубов в час? Есть мысли по увеличению теплопередачи такого теплообменника, но это не главное. По инету немного порылся ничего пока не нашел.

0
Байпасс
Байпасс
Резидент

Регистрация: 05.02.2008

Санкт-Петербург

Сообщений: 3098

08.03.2009 в 18:33:21

есть встречное предложение: рассчитать энергию кирпича, если бы он падал не вниз а вверх, и при этом жужжал на частоте 500Гц. Масса кирпича 3 кг. Ускорение свободного падения можно принять для Марса (с учетом фактической удаленность). Подключайтесь, люди добрые! Это интересней. чем нерабочий чемодан с кислотной бякой считать...

0
Ермила Гир
Ермила Гир
Местный

Регистрация: 31.12.2007

Санкт-Петербург

Сообщений: 615

08.03.2009 в 19:12:48

2Байпасс
Не знаете, значит?
И я не знаю. Зачем столько шума, кислотность беспокоит? Она минимальна, три тонны воды, провели пять топок по 100кг дров, смените воду. Да хоть после каждой топки, менять можно, если вода есть.

0
АлекСАН_dr
АлекСАН_dr
Резидент

Регистрация: 12.02.2008

Москва

Сообщений: 8193

08.03.2009 в 19:31:07

Ермила Гир написал : Хотелось бы знать хотя бы примерно какое количество тепла может быть снято с газового потока 100м. куб./ч определенной скорости, Твх.1000С, Твых. 100С, водным зеркалом площадью 1кв.м.(зеркало также движется, расход воды например 10 кубов в час?

Довольно большое.
Беда в том, что всё это тепло уйдёт на испарение поверхностного слоя воды и унос паров вместе с газами.
А нужно нагреть массу воду, что при поверхностном нагреве не удастся. Интересней

Байпасс написал : рассчитать энергию кирпича, если бы он падал не вниз а вверх, и при этом жужжал на частоте 500Гц.

0
Ермила Гир
Ермила Гир
Местный

Регистрация: 31.12.2007

Санкт-Петербург

Сообщений: 615

08.03.2009 в 19:59:50

NNN написал : Беда в том, что всё это тепло уйдёт на испарение поверхностного слоя воды и унос паров вместе с газами.

Если испарение действительно будет то это скорее плюс чем минус, по тому как пару будет легче отдавать тепло воде по мере дальнейшего продвижения.

Байпасс написал : энергию кирпича, если бы он падал не вниз а вверх

Вот так запросто, от печки, переходим к обсуждению принципа движения НЛО :a

0
АлекСАН_dr
АлекСАН_dr
Резидент

Регистрация: 12.02.2008

Москва

Сообщений: 8193

08.03.2009 в 20:13:24

Ермила Гир написал : Если испарение действительно будет то это скорее плюс чем минус,

Испарение будет. При этом энергия будет расходоваться именно на испарение, а не на нагрев жидкости.

Ермила Гир написал : по тому как пару будет легче отдавать тепло воде по мере дальнейшего продвижения.

Извините, но это утверждение в высшей степени спорно. Легче по сравнению с чем?

0
Ермила Гир
Ермила Гир
Местный

Регистрация: 31.12.2007

Санкт-Петербург

Сообщений: 615

08.03.2009 в 20:23:20

NNN написал : При этом энергия будет расходоваться именно на испарение, а не на нагрев жидкости.

Да! Но энергия эта никуда не потеряется.

NNN написал : Сообщение от Ермила Гир по тому как пару будет легче отдавать тепло воде по мере дальнейшего продвижения.

Извините, но это утверждение в высшей степени спорно. Легче по сравнению с чем?

По сравнению с сухим нагретым газом. Вы согласны?

Ермила Гир написал : Да хоть после каждой топки, менять можно, если вода есть.

Опережая возможные замечания относительно потерь тепла со сменой воды,
скажу что это есно нужно учитывать и боротся с потерями.

0

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оставить комментарий.

Присоединяйтесь к самому крупному DIY сообществу