Китайские горелки на биотопливе

В этой теме, я немного выложу информации, о популярных сейчас в Китае, так называемых двухкорпусных горелках, работающих на биотопливе, которые широко используется на кухнях, в отелях, ресторанах, военных учреждений, школах, больших киосках, придорожных магазинах и т.д.

Используемое топливо на основе спирта, сертифицированное в Китае, экологически чистое и высококачественное жидкое топливо, которое является заменой сжиженного газа и дизельного топлива. Теплотворная способность биотоплива немного ниже, чем у дизеля, примерно на 20%, но выше, чем у сжиженного газа, на 25% -30%.

Горелка имеет “уникальную” конструкцию испарительного типа, благодаря которой, биотопливо в ней полностью испариться и сгорает.


Корпус состоит из двух частей, внутренней и внешней, и как правило отлитые из чугуна, но есть конструкции и из жаростойкой стали:


1- Камера испарения и сгорания.
В данной камере просверлены отверстия для подачи воздуха, которые могут быть различного размера, количества и направлены под углом для обеспечения вращательного движения газов.
Камера может быть укомплектована всевозможными вставками, которые выполняют роль рассекателя и испарителя.

Также, для различного модельного ряда горелок, существуют разнообразные сопла, как чугунные так и керамические.


2- Внешний кожух служит для подачи и предварительного подогрева воздуха на горение топлива.
Воздух подается от центробежного вентилятора, и подвод может быть осуществлен, как снизу (B) таки с боку горелки (A).


Кто занимается пряможёговыми горелками, то увидит в китайской, знакомые черты.

Основной принцип сгорания в данной испарительной(газификационной) горелке, состоит в том, что топливо на основе спирта, поступая к форсунке, нагревается до 65°C, т.е. переходит из жидкого состояния в газообразное, впрыскивается в камеру 1 и смешиваясь с поступающим воздухом из 2, поджигается от искры высоковольтного источника.
Это один вариант.
Продолжение следует

PS
По поводу названия горелки, хочу посоветоваться с участниками форума, может, кто более корректно предложит её “обозвать”. Например, двухсоставная, двухкорпусная, двухкомпонентная и т.д.
Повторюсь, конструктивная особенность горелки в том, что она состоит из двух частей, наружный корпус и внутренний.

 

Рассматриваемые, легкоразборные горелки, относятся к распылительным, т.е. в них применяется форсунка для жидкого топлива. Причина связана со спецификой работы, потребность в быстром запуске и готовность горелки к работе, плавная регулировка её мощности, и быстрая остановка и т.д..
Для подачи топлива в форсунку, применяют например, электромагнитные насосы.


Конечно же, горелка может работать с форсункой, и без предварительного подогрева топлива, но для того чтобы кпд достиг 98% применяют ещё дополнительные вставки.
Вставки имеют самый разнообразный модельный ряд и функциональные свойства, от простых чугунных колпачков, до “сложной” конструкции.
Вот так выглядят обычные испарительные вставки:

Распыленное топливо из форсунки, поступает в прогретую вставку, где лучше газифицируется, и далее выходит из нижних отверстий или щелей испарителя.

А так устроены уже более функциональные испарители:


A-J - коротыши имеющие ребра , которые улучшают прогрев испарителя. Некоторые имеют ребра пропеллерного типа (A, F, J), для лучшего завихрения газов.

K и K6 – это обычные дожигатели, шести и восьми лучевые, которые устанавливаются сверху горелки.


M, N, 1# - 5# - высокие испарители, выполняющие роль как и предыдущие, плюс дожиг газов.

6#, 7#, 8# - вставки устанавливаемые сверху горелки. 7# - обычный пережим с дожигом, 6# и 8# - сопло пережим, испаритель, дожигатель.
Хочу обратить внимание, что вставки 4, 5, 6, 7, 8 – применяют, в так называемых, слабоалкогольных горелках.
Вставки 4, 5, 6, 8 – имеют более “сложную” систему газификации топлива.

Продолжение следует.

 

Китайцы почему то, предпочитают длинно-факельное горение, поэтому, для выполнения данной задачи, делают некоторые конструктивные решения у горелки.
В камере (1) делают верхние сопла дожига, практически вертикально вверх, по периметру окружности.


Есть вариант, трех ярусного исполнения, сопел дожига.

Конечно же, для формирования факела, применяют еще различные вставки и сопла.

Теперь рассмотрим типоразмеры спиртовых горелок.
Доступные модели 50#, 70#, 80#, 85#, 95#, 100#, 110#, 120#, 140#, 160#, 180#, 260#, где цифры означают внутренний диаметр горелки.
Ориентировочный расход топлива при различных размерах(мощностях) горелки:
- Горелка 70# - 2,5-3,5 кг/час
- Горелка 85# - 4-5 кг/час
- Горелка 95# - 5-7 кг/час
- Горелка 110# - 6-9 кг/час

Для сравнения, расход топлива на спиртовой основе к дизельному, при одной и той же выработанной тепловой энергии:
- спирт 4-6кг/час, дизель 2-3кг/час
- спирт 6-8кг/час, дизель 3-4 кг/час

Для повышения теплотворной способности топлива на основе спирта(метанол), к нему добавляют воду и присадки.
Пример производства 80% спиртового топлива.
Рецепт:
- 800 кг метанола;
- 190-195 кг очищенной воды;
- топливная присадка на спиртовой основе 3 - 5 кг.
Приготовление:
1. Метанол добавляют в воду.
2. Далее заливают присадку и смесь перемешивают 10-15 минут.
3. Заполняют емкости готовым топливом.

Горелки, которые используют топливо на спиртовой основе ниже 90%, называют слабоалкогольными топливными горелками.
Я встречал конструкции, которые используют спирт 60%.


Продолжение следует.

 

Немного фото, готовых комплектов горелок:
С предварительным подогревом топлива


С вентилятором


Еще один набор.


Обращаю Ваше внимание, китайцы пошли по другому, пути повышения давления создаваемого вентилятором, это увеличение диаметра рабочего колеса. Тише, да, но размеры больше.


Немного фото по производству универсальных легкоразборных горелок.
Литейный цех


Токарные работы и сверловочные работы.


Магазин в Китае, где вы сможете подобрать и собрать данную легкоразборная горелку, под ваши нужды и любое топливо.

Приобретаем горелку и соответствующую обвязку к ней: форсунку, вставки – испарители, дожигатели, надстройки в виде пережимов и сопел и т.д. Естественно, при разном топливе, будут меняться и условия запуска и остановки горелки.

Конечно же, из такой горелки, без труда получится, и обычная, пряможеговая горелка, с соответствующими режимами эксплуатации её. В её состав, не будет входить высоковольтный поджиг и форсунка. Насос, будет подавать отработку капельным методом в камеру горения.

Я задавался вопросом, а почему нет горелок с щелевидными соплами?
А пожалуйста

А где подвод воздуха не в лоб, а тангенциально?
Без проблем.


И на закуску, ссылки на фабрики производящих легкоразборные универсальные горелки, а также видео их работы.
ссылки.txt

 

Мы кратко рассмотрели, универсальные легкоразборные горелки, работающие на разных видах топлива, но т.к. данная тема, горелки на биотопливе, то есть еще, так называемые, безвентиляторные спиртовые горелки, принцип работы у которых, схожий с бензиновой паяльной лампой, только данные модели является еще и самовсасывающими, а также имеют, не одну форсунку, а несколько.
Разновидностей безвентиляторных горелок, предостаточно, но мы рассмотрим несколько.

Модель 1
Популярная и распространенная модель, с пятью форсунками.

Хорошо видно: поддон(чаша) для розжига, корпус газификации, трубка подачи топлива и трубка с форсунками(отверстиями), стойка.

Так горит


Горелка подготовленная для встраивания в жароварочную плиту.


В сборе


Модель 2
Также, популярная модель, безвентиляторной горелки.


Под разными ракурсами и с соплом.


Встроенная в жароварочную плиту с разными соплами.


Горение.


Упрощенный вариант модели 2


Модель 3
Тоже, ходовая горелка


Подготовленная для встраивания в жароварочную плиту.


В сборе.


Разновидность, данной модели


Продолжение следует.

 

В последнем сообщении, в самом начале, я не полно и не точно составил предложение, прошу прощения.
Безвентиляторная горелка, значит воздух в неё поступает самовсасыванием, т.е. от создаваемой тяги форсунок эжекторной горелки.
Топливо, в такие горелки, подается под небольшим давлением, которое поступает в испарительную камеру. Это осуществляется, или электрическим насосом, или как в паяльной лампе, а именно, в наружной топливной емкости, создается давление.

Обратите внимание, что в готовом изделии используется два краника, один краник(1), это подача топлива в испарительную камеру, а второй(2), используется только для розжига горелки, т.е. трубка от него, помещается в поддон, куда наливается небольшое количество топлива, для разогрева горелки.


И еще несколько фото, с разными видами испарителей, горелки.

 

Рассмотренные, безвентиляторные горелки, относятся к простейшим аппаратам, которым в принципе, не надо электронных устройств. Но тем не менее, к ним добавляют например, электронный поджиг. Из-за простоты конструкции и обслуживания, они стали популярны, хотя и требуют спирт не ниже 95%.

Конечно же, есть и интелектуальные безвентиляторные спиртовые горелки, которые имеют электронный контроллер управления, для осуществления: подачи и подогрева топлива, поджиг, регулировка насосом и соответственно мощностью, контроль горения и т.д.
Для рассмотрения такой горелки, возьмем известный китайский бренд, от компании Hunan Kewang Energy Technology Co., Ltd.


Основой горелки, является испарительная голова, отлитая из алюминиевого сплава.

В нижнем её основании имеются:
- крепежные отверстия;
- вмонтированный подогреватель до 110°C (красные провода);
- входная трубка для топлива и выходная для готового газифицированного топлива;
- отверстия для крепления термопары типа K.

Основания, разного размера.


На нем монтируют, нужные сопла и электроды электроподжига.

Далее, это основание крепится к голове, и за это же основание, всю конструкцию крепят к печи.

Сопла для распыления газифицированного топлива.

Детально.

Они отличаются размерами, формой, и различными высверленными отверстиями (диаметры, направления, и геометрическая конфигурация сопла)

В зависимости от использования сопла, а также вставок, подбирается тип топлива, от 85% до 99% спирта. (Или наоборот)
Пример при использовани 75-80% спирта с рассекателем дожигателем, плюс тонкодисперсное сопло.


Пример при использования 88-95% спирта

Здесь уже, к основанию крепится дополнительный распределительный коллектор, с четырьмя форсунками, которые распыляют газифицированное топливо в четыре эжектора.


Пример при использования 98-99.9% спирта с мелкодисперсным соплом.


Продолжение следует.

 

У данного производителя интелектуальных безвентиляторных спиртовых горелок, можно приобрести как готовый набор, так и различную комплектацию и аксессуары типа дистанционного управления, расходомер и т.д.
Готовые наборы.


Специальная тара для перевозки.


На сайте производителя, дополнительно можете посмотреть видео о продукте и об их установке.

 

Для рассматриваемой безвентиляторной горелки, разные производители, выпускают электронные контроллеры управления, отличающиеся внешним видом, но алгоритм работы у них одинаков.


При подключении к сети контроллера, он начинает мерить температуру испарительной головы, и если она ниже 70°C(можно перестраивать), включается подогреватель. Когда температура достигнет значения 70°C, индикатор на панели начнет мигать, говоря о готовности к пуску. Теперь, необходимо вручную, нажать кнопку Старт/Стоп, что запустит топливный насос, и в это время загорится индикатор - газификация. Через несколько секунд (время задержи настраивается), подается высоковольтное напряжение, на электроды поджига на несколько секунд(время поджига регулируется). Горелка начинает работать.

 

Есть у китайцев горелка, из серии универсальных легкоразборных горелок, под названием горелка двойного назначения.
По сути, это та же горелка, которую мы рассматривали в начале темы, только выполнена из нержавейки или жаростойкой стали, но отличающейся двойным подводом топлива, газообразного - газ и жидкого – биотопливо. Т.е. можно перейти с газа на жидкое топливо, без остановки и разборки для модификации горелки. И как вариант, мы можем разжечь горелку на газе, и после прогрева её, перевести на жидкое топливо. Аналогично, делают и с чугунной, универсальной горелкой.
Внешний кожух.


Камера горения. Может иметь разнообразную сверловку(штамповку), как круглые отверстия, так и щелевидные или совмещенные.


Прикрученная камера горения, к внешнему кожуху, гайкой, под спец ключ.


Вот так выглядит, собранная камера горения.


Готовый комплект горелки двойного назначения, для установки в печь.


А теперь вопрос.
Куда подается газ и жидкое топливо, (1) и (2), а также какую функцию выполняет третий (3) патрубок, который могут и не ставить?

 

Ну вот подтверждение тому что я рисовал в теме о бюрнер .(подод снизу) Воздух по касательной и сливное отверстие в случае перелива.

 

Совершенно не обязательно, есть и с боку подача.
Пример с горелками из чугуна.
Боковая подача газообразного и жидкого топлива по раздельным трубкам.
Верхний ряд - нижний подвод воздуха, верхний ряд – боковая подача воздуха.


И еще пример.

1- одиночная подача жидкого топлива
2 – подача два различных жидких топлива, по 6мм трубке и 8мм трубке
3 – коаксиальная подача(трубка в трубке) топлива, газ и жидкость.
Боковая правая трубка, для подключения электроподжига.

 

Машиностроительный завод Taizhou Luqiao, выпускает интересную линейку горелок, работающих на жидком топливе и на газе.

В них используется форсунка, для распыления топлива, а подача воздуха для горения идет от вентилятора расположенный снизу горелки, имеется контроль пламени по его яркости, а поджиг осуществляется от высоковольтного разряда.

Вентилятор, имеет специальную конструкция с двойным ротором, который очень похож на двигатель от пылесоса.


Модельный ряд жидкотопливных горелок.


И на газе.


Сводная таблица основных параметров горелок.


Так горит горелка на разном топливе.

Форма факела от минимума до максимума.

 

Ну не в бровь ,а в зрачок прям!! Уже прорисовал подобное на малую мощность и тут ....появилась подсказка,но от 26квт.час.....однако! Ну китаёзы =молодцы.

 

Схема устройства данных горелок:
жидкотопливной

на газе


Обратите внимание, что, в жидкотопливной горелке, вал вентилятора удлинен и соединяется с камерой газификации.
Как я понял, из схемы строения горелки, то в данной жидкотопливной конструкции, используется форсунка, ротационного типа, с вращающимся распылителем (7-центрифуга)

Для более наглядного представления устройства форсунки, рассмотрим обслуживание камеры газификации.
1 - Откручиваем крышку испарителя

2 – Вынимаем крышку испарителя

3 – Снимаем центрифугу

4 – Добавляем прокладку и собираем камеру газификации в обратной последовательности.


Еще фото, по обслуживанию и чистке горелки, где можно хорошо увидеть строение конструкции, для подачи воздуха на горение.


Регулировка подачи воздуха, осуществляется заслонкой (17 – газ, 21-дизель)


Также легко, можно добраться и до вентилятора, предварительно сняв испаритель.

 

Не совсем понятно как центрифуга распыляет .Через отверстия на поясе ...или?.Если через отверстия ,получается почти газ с учётом отбора тепла от стенок колокола.Запросил цену ,посмотрим ,что ответят.

 

Вот моё представление работы форсунки, рассматриваемой горелки.

Топливо поступающее по капилярке, попадает на внешнюю стенку центрифуги(центробежная головка(7), этому способствует еще и подпор воздуха(6). Далее, под действием центробежных сил, топливо срывается с головки(7) в виде пленки и дробится на капли, которые подхватываются первичным воздухом(6). Часть топлива, которое стекает в чашечку, расположенной под головкой(7), также, под действием центробежных сил, срывается с её кромки, и в виде капелек уносится воздухом(6) в зону газификации.
Далее, газифицированное топливо, выходит из нижних отверстий корпуса испарителя(5) и завихряется от её лопаток. И т.д. и т.п.

 

Вопрос чисто умозаключительный.Как возможен запуск центрифуги на чистой отработке с температуры ноль или минус по цельсию?? Думаю этот момент весьма интересен для нас. Стоит обсудить. Если интерес будет можно рабочую модель замесить.

 

Данная форсунка, не рассчитана на слишком вязкое топливо, только светлые и легкие сорта.

 

Ну тут я соглашусь с Вами,НО....а если очень хочется? Прорисовывал подобное ,но под ОМ .Подобные форсунки раньше на производстве работали как раз на МАЗУТЕ. Там с подогревом паром мазута не ниже 80гр. А пар считался перегретым,хотя всяко бывало.Пуск в зимнее время на соляре был с переходом на мазут.