Повышаем эффективность котлов на отработанном масле своими руками

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Электрик, извини я не то подумал. Про отключение понятно и циркуляция носителя может быть естественной. А вот горение (догорание), чтобы не прекратилось, а то страшновато, когда пары масла в котле (печи), при принудительном дутье !

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Спасибо за лестный отзыв, должен заметить что Вы очень хорошо разбираетесь в людях :0)

Думаю, что Ваши учителя имели в виду бентониты и бентонитовые глины. Они действительно имеют очень широкое применение в самых различных областях.

Как катализаторы используют активированные бентониты. Поиском по этому ключевому словосочетанию Вы найдёте много ссылок. В основном как катализатор на ряду с прочими алюмосиликатами их используют для крекинга нефти. Придумал использовать этот очень недорогой катализатор американец Гудри ещё в 30ые годы.
Процесс окисления и процесс разрыва углеводородных цепочек отличаются друг от друга, поэтому отличаются и катализаторы, применяемые для этих разных целей.
Базовую информацию можно получить здесь:
Бентонит
и здесь:
Каталитический крекинг — Википедия
Сейчас для крекинга бентониты заменяют цеолитами, я писал об их применении ранее. Не исключено что в наших котлах их также можно применить, возможно не в котлах, а в системе подготовки топлива, но это усложняет и удорожает агрегат.
Ни железо, ни аммоний (в виде солей или нашатырного спирта), ни щавелевая кислота, ни продукты их реакций не являются дорогими и дефицитными веществами. Описанная уважаемым КНВ технология изготовления окислительного катализатора действительно проста, легко воспроизводима и, самое главное, гарантированно даёт положительных результат без долгих и мучительных поисков оптимального решения. Иногда всё проклянёшь пока найдёшь, особенно тогда, когда не уверен в том что результат будет таки достигнут.

Самым же эффективным окислительным катализатором для углеводородов является пятиокись ванадия. Продают её все кому не лень.

С уважением.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Спасибо! Материал Ваш для меня очень даже кстати. Надеюсь, спишемся и познакомимся. :-)

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Ничего страшного не произойдет! Я уже ранее писал - при остановке принудительного дутья в котле создается обогащенная смесь, которая будет коптить и потихоньку гореть от естественной тяги. Только не надо вторично РЕЗКО подавать воздух на дожиг при повторном запуске, когда котел еще раскаленный. Хотя, если сечение выхлопа хорошее то ничего не будет- например у меня ни каких последствий. Легкий гул и опять все ОК. :-)

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Не ожидал такого интереса к моему сообщению. Огромное спасибо «Тиамо»! Прочитав все его комментарии по поводу катализатора я, пришел к мысли, что он стоит у меня за спиной, когда я делаю катализатор. Практически описал всю технологию изготовления катализатора. Многое о химических процессах, происходящих в котле, я узнал из его комментариев. Спасибо ему за это! Что касается ссылки на патент. Круг замкнулся. Та переводная статья, что внук мне привез, оказалась описанием нашего Российского патента. Значит я повторил то, что было изобретено у нас в России. Попробую по старым связям найти изобретателя. Думаю узнаю что-то полезное. Что касаемо реактивов. Их полно в магазинах, торгующих реактивами. Применяю железо «Ч» «III» оно стоит от 255 рублей и выше, но не более 290 рублей. Аммоний «Ч» от 150 рублей до 200 рублей. Все зависит от продавца. Тремолит мне присылает мой бывший однополчанин, вместе исполняли интернациональный долг, из Новосибирска. Там, под Новосибирском, есть Слюдянское месторождение тремолита. Сколько стоит тремолит, не знаю. Денег он с меня не берет. У меня не серийное производство. Я в год делаю порядка 10-12 штук. У меня на попечении всего 9 котлов. Ну а «лишние» делаю на случай не тактичного обращения. «Тиамо» высказал очень интересную идею о повышении пористости. Я думал, как сделать катализатор более пористым и без потерь прочности, но у меня ничего не получилось . Те материалы, которые я применял, не дали положительных результатов. Проконсультироваться, кроме местного гончара, не с кем. Ни компьютера, ни интернета у меня тогда не было 2004 год. Пришлось бросить. Если уважаемый «Тиамо» даст практические советы по наполнителям , увеличивающим пористость и как следствие площадь катализатора, попробую изготовить и сообщить о результатах.

Несколько слов о изготовлении заготовки. При обжиге необходимо строго соблюдать температурный режим. Я плавно поднимаю температуру в печи первые 100 градусов за 15 минут . 20 минут выдерживаю 100 гр. Далее поднимаю в течении 10 минут на 50 градусов с 10 минутной выдержкой. И так до 800гр. А далее обратный процесс. Прежде чем приступать к обжигу заготовки, попробуйте обжечь просто изготовленную, например миску или что то другое - это ваша фантазия. Из опыта могу сказать, приведенный график применим к глине, которую я использую. Глина, привезенная мной с другого места, потребовала корректировки графика нагрева. Если не соблюдать график то, как правило, появляются трещины. В качестве пластификатора использую воду и масло. Замешиваю глину, каолин, тальк, тремолит до однородной массы и добавляю минеральное масло примерно 10% от массы полученной смеси. Тщательно перемешиваю. Получается пластичная масса, которая легко формуется на гончарном круге. Пожалуйста, задавайте вопросы практического плана, не связанные с теорией химических процессов. В этом я не силен. Все, что у меня получилось, это кропотливый физический труд и упорство бывшего военного.

По поводу изготовить из керамики внутреннюю камеру в котле. Идея хорошая, на мой взгляд, но как быть с перепадом температур при соприкосновении керамики с корпусом теплообменника? Боюсь, перепад температур приведет к разрушению катализатора. Для печи на отработке, думаю приемлемо. Там температура в камере и стенки практически одинакова. Труба из керамики с катализатором думаю будет работать. Только надо разработать оснастку для её изготовления. Эти идеи попробую при изготовлении более пористой керамики, если уважаемый «Тиамо» даст рекомендации по наполнителям. Я думаю, что эти наполнители могли бы заменить тремолит. Уважаемый «Тиамо» пишет о пятиокиси ванадия. Пожалуйста, приведите рецептуру. Меня это очень заинтересовало. В каких пропорциях надо применять данный реактив в место железа. Для уважаемого «Электрика». Может я не совсем понятно нарисовал схему. Внизу сферическая камера с маслом. В зависимости от уровня масла увеличивается или уменьшается площадь испарения газов. Это способ изменения к-ва сжигаемого масла в единицу времени при заданном количестве воздуха. Варьируя маслом и воздухом, я меняю мощность котла в довольно широких пределах. Сверху над камерой, в Вашем случае над котелком, расположен конусный катализатор. С помощью завихрителей газы вращаются, подымаются вверх, соприкасаются с поверхностью катализатора, где интенсивно происходит процесс окисления. Остатки, не прореагировавших газов, окисляются с помощью кислорода поступающего из отверстий трубы дожигателя. Лично я так вижу процессы, происходящие в моем котле. Огромное спасибо всем, кто откликнулся на мое сообщение. В этом сообщении я постарался ответить на вопросы, поступившие в мой адрес.
P.S. По поводу размеров котла. Я изначально строил свои котлы на мощности от 40kWt и выше.
Думаю для отопления гаражей, стрелять из пушки по воробьям, нет смысла. Своими словами я не хочу никого обидеть. Я с удовольствием поделился знаниями о катализаторе. Будут вопросы по нему - пишите.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Благодарю за высокую оценку моих опусов.

Способов увеличить пористость керамического изделия существует много.
Можно раздробить спеченный материал и заново смешать с небольшим количеством пластификатора, в нашем случае с влажной глиной и маслом. Пластификатор свяжет гранулы в единое изделие и при повторном обжиге сам станет частью изделия.
Можно при первичном смешивании компонентов добавить выгорающую добавку. При производстве кирпича или плитки добавляют мелкие древесные опилки, угольную пыль. Но эти материалы дают золу, изменяющую состав изделия. Если нужно точно контролировать состав то добавляют вещества, сгорающие без остатка. Это может быть парафиновая пыль (парафин это предельный углеводород как метан, пропан/бутан, бензины и золу не формирует), метилизоцеллюлоза. Любое высокомолекулярное углеводородное соединение без примеси серы, азота и металлов, хоть полиэтилен .
Можно использовать газообразователи. Это неорганические вещества, например сода или большинство кристаллогридратов, которые при нагреве выделяют большое количество газов и заготовка при обжиге как бы "вскипает", формируя кусок имеющий различную пористость. Так в природе образуется например пемза. К таким материалам относится известный многим перлит. В природе он имеет форму жемчужин (перлы) отчего и получил своё название. При быстром, "шоковом" нагреве до температуры 1000 и больше град С кристаллизационная вода внутри этих "жемчужин" мгновенно вскипает, жемчужина увеличивает свои размеры и в ней формируется большое количество пор. По своему составу это алюмосиликат, часто содержащий примеси железа, он выдерживает очень высокую температуру и не корродирует совершенно потому что состоит целиком из оксидов, которые окислиться дальше не имеют возможности. Можно попробовать применить такой вспученный перлит. Он лёгкий, недорогой, 1 кубометр стоит 1-1,5 тысячи рублей. Можно попытаться использовать его как самостоятельный катализатор (он уже содержит оксид железа), можно попытаться использовать его как носитель для изготовленного катализатора, можно попытаться использовать его как наполнитель при смешивании глиняной массы. Вспученный перлит очень влагоёмок, может поглотить воды в 4-5 раз больше своего веса (это важно для расчёта поглощения содержащего катализатор раствора).

http://ru.wikipedia.org/wiki/Вспученный_перлит

Конкретных пропорций дать не могу, их надо подбирать опытным путём. Опыты это затрата денег на материалы и энергию, времени на работу и на анализ результатов, на поиск информации и решения. Если есть возможность тратить эти ресурсы и понимаете что успех не гарантирован и его достижение это вероятность, не равная 100 процентам то можно попробовать.

Вспученный перлит это гарантированный отличный высокотемпературный теплоизолятор.

Свой котёл я вижу без водяной рубашки.

Для моего понимания схема движения газов в котле, описанная Кузнецовым, кажется наиболее логичной.

Сначала холодные горючее и воздух смешиваются внизу, смесь загорается, нагревается и по законам физики быстро поднимается вверх, продолжая гореть, нагреваясь при этом всё больше. Пока процесс горения (окисления горючего) не завершится полностью эту газовую реагирующую смесь нельзя охлаждать как бы заманчиво это не было. Отбор тепла на этом этапе приведёт к неполному сгоранию топлива: накоплению сажи и выделению СО (угарного газа).
Высота камеры сгорания должна быть такова чтобы в верхней её части находилась уже полностью прореагировавшая смесь газов - результат горения(окисления). Эта смесь гореть дальше уже не может, в ней нет горючего. Будем считать что это самое горячее место в котле. Отбирать тепло на этом этапе уже можно. Прибор, осуществляющий теплообмен между разными массами называется теплообменник. Рубашка водяная это теплообменник но не самый эффективный потому что площадь теплообмена мала. Общепризнанным в котлостроении являются трубчатые (кожухотрубные) теплообменники. Значит нужно сварить систему труб, при этом надо обеспечить противоточный теплообмен. Значит в верхней, самой горячей части котла будет самая горячая вода(пар), которая постепенно нагрелась двигаясь снизу вверх (что собственно самостоятельно горячая вода делает), а горячий газ остыл двигаясь вниз (что он сам всегда делает) снаружи от камеры сгорания. Если трубы будут всегда наполнены водой (теплоносителем) то они могут быть сделаны из черного металла. Если же будут использоваться режимы когда топка топится а трубы пустые то нужна нержавейка.

Я сам думаю над котлом-парогенератором. Хочу приводить паровичок для использования механической энергии. Не сочтите за шизофрению.

С уважением.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Высота камеры сгорания должна быть такова, чтобы в верхней её части находилась уже полностью прореагировавшая смесь газов - результат горения(окисления). Эта смесь гореть дальше уже не может, в ней нет горючего. Будем считать что это самое горячее место в котле. Отбирать тепло на этом этапе уже можно. Прибор, осуществляющий теплообмен между разными массами называется теплообменник. Рубашка водяная это теплообменник но не самый эффективный потому что площадь теплообмена мала.
Замечательно, ТИАМО. Глядя на выхлопную трубу, изготовленную из нержавейки и, покрывшуюся цветами побежалости, у меня возникла мысль проложить её вдоль бокса на всю длину. А может даже и больше. А падение разряжения (у меня атмосферная печь) использовать принцип инжекции. И тогда никакой мороки с теплоносителем. Ну, а увеличении колоны - просто нет слов. Как всё просто и логично. Огромное спасибо.
С уважением.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Тиамо

Про паровой двигатель сам думал. В принципе возможно.
Только вот как решать вопрос водоподготовки, если брать воду из городской трубы, то трубы котла быстро забьются (накипь как в чайнике). Если по кругу пускать воду, то после выхлопа из двигателя в ней будет масло, опять же нельзя её подать в котёл.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Всем кому интересно: полностью обкатал самую простую и очень надежную систему маслоподачи:
масло в бочках. В стандартную пробку вварил трубку и фильтр заборник (внутренность от старого японского фильтра). Вворачиваем эту пробку в бочку, ложим ее набок и подключаем к ней насос НЕПОСРЕДСТВЕННО у бочки. У меня гибкий шланг длиной 10см. Подача имульсная (это важно- прожует мелкую грязь). от насоса шланг РВД 2.5м Диам 12мм прямо в котел (на конце кусок мет. трубки). Замена бочки 5мин. Обслуживания никакого кроме очистки фильтра при замене бочки, это и то при том что у меня ужасно грязное и густое масло от сх/машин. Все.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Я лишь описал печь (котёл) Кузнецова. Это полностью его идея и мне она показалась логичной.

Не думаю что он стремится вытянуть колонну ввысь, во главу угла он ставит необходимость предоставить газам возможность полностью, до конца прореагировать не тревожа их контактом с более холодным предметом или потоком и я считаю это правильным.

Если сравнивать камеру сгорания (топку) котла и камеру сгорания газовой турбины то между ними можно найти много общего. Различает их только давление газов, в газовой турбине оно намного больше. Но эту аналогию я привёл вот для чего: в газовой турбине сгорает движущаяся смесь газов, также как в котле. Газ (как и жидкость) может течь ламинарно, это когда траектории движения каждой точки в потоке прямолинейны и параллельны между собой, могут отличаться только скорости слоёв (или пластин, по латыни л(я)амина). В этом случае аэродинамическое сопротивление потоку минимально, скорость газов максимальна, потери на трение минимальны, температурные неравномерности (фл(ю)уктуации в потоке так же минимальны. Казалось бы самый лучший режим. Но это иллюзия.
Проблемы 2:

- для того чтобы весь газ прореагировал потребуется труба длиной несколько десятков метров потому что в условиях низкого сопротивления скорость течения газов резко увеличивается, а скорость химреакции остаётся прежней. Во многих случаях такая длина камеры сгорания исключена.
- очень часто происходит срыв пламени с самопроизвольным затуханием.

Инженеры на заре создания газовых турбин и камер сгорания для них пришли к выводу что гораздо удобнее работать с более шумным, "бурлящим" турбулентным течением газов. В этом случае газ искусственно заставляют скручиваться, вихриться. Инженеры придумали турбулинизаторы - объекты любой формы, чаще клиновидной (90 град) остриём направленным ко входу в турбину. Находясь в самом потоке газов в самом его начале они создают позади себя завихрения, формирующие в том числе ЗОТ - зону обратных токов. Это решает описанные выше проблемы. Газ тормозится, обратные токи воспламеняют другие участки, горючее и воздух успевают полностью прореагировать на отрезке длиной чуть менее или чуть более метра.
Кроме того стоит полагать что при равной мощности чем больше площадь сечения потока газов тем меньшее количество газа приходится на единицу площади значит они должны быстрее прогореть. Это важно для того чтобы теплообмен между камерой сгорания и окружающим пространством был как можно меньше для полноты сгорания топлива.
С этой точки зрения надо так подобрать производительность топки и её размеры что бы ширина к высоте относились как 1:1.
Как мне кажется. Каково мнение практиков?
С уважением.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Действительно, водоподготовка это отдельная большая тема. Люди на этом писали диссертации и фирмы открывали.

Подход возможен немудрёный: вода из трубы. Накипь это карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния (соли жёсткости). Она формируется в том сегменте трубопроводной системы котла которая называется испарителем. Это самое начало внутрикотельного тракта, там где вода нагревается, закипает, кипит и испаряется. Это лишь сегмент всей системы и лечится это периодической остановкой котла с кипячением в этом сегменте раствора уксусной, лимонной или любой другой слабой кислоты, кальциевые и магниевые соли которой растворимы в воде.

В Америке на заре автомобилизации было очень много паромобилей, гораздо больше чем бензиновых. Самым распространенным среди них был Стэнли. Так вот, до 20-ых годов он не имел кондесатора пара и он тратил 130 литров воды на 80 км пробега. Заправляли его водой из колонок, колодцев или вообще из водоёма. И ничего, бегал, работал.

Можно поступить иначе. Можно купить ионно-обменные смолы и пропускать через них жёсткую воду. В выходящей воде карбонаты кальция и магния будут заменены на сульфаты или хлориды натрия. Он тоже отложится при испарении на стенке трубы но избавиться от него будет проще: можно его просто растворить любой водой, которую потом слить.

Можно поступить по-взрослому. Можно пустить воду через конденсатор, что очень разумно, ведь этим теплом можно эффективно греть помещение, а собственно с темы отопления всё и начиналось.
Инженерами придуманы маслоуловители. Полностью всё масло они не поймают, очень малая часть его, по сути радужная плёнка на воде будет циркулировать и может где-то (скорее всего там где температура выше)закоксоваться но это произойдёт медленно и нескоро.

Существует в Америке фирма, развивающая тему парового двигателя. Так вот, у них вал вращается со скоростью до 3 000 об/мин (что для паровичка многовато, ни к чему ему такая скорость) и поршни и всё остальное трущееся смазываются ... водой. Говорят ресурс мотора великолепный.

Вот такие дела. Думаю что халявная или почти халявная энергия, более интересная чем тепловая это очень интересно.
Например для дачников-садоводов-коттеджников. До чего дошло: газ магистральный не подключают если нет сетевого электричества! Вот умора!

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Кстати, есть ли среди присутствующих на форуме участники, имеющие доступ к станочному парку, которым можно заказать изготовление деталей по компромиссным ценам и соблюдением размеров по чертежам? Жаль, если будет испорчен дорогой металл.
Москва.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Так я значит почитал и остался затупившим! Люди добрые, а особенно КНВ, дак как вы уменьшаете выход шлака в пиролизной камере?
При помощи катализатора, который находится выше? Или речь идет о саже на стенках? ПОЯСНИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА! А то у меня масло совсем грязное и пиролизную камеру приходится чистить каждые 48 ч работы котла. Не сложно конечно но все-таки...

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Опишите пожалуйста:

- что вы сжигаете?
- сколько по объёму сжигаете за 48 часов?
- что вы удаляете из топки в виде шлака?

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Приветствую всех создателей и модернизаторов котлов и печек, блин даже как-то стыдно лезть в ваши заумные беседы со своей ерундой! ))
Но очень прошу подскажите в чем дело , а то методом научного тыка слишком долго. Собрал печь, корпус с баллона газового, высота 600 с полукруглым дном, на дне емкость из нержавейки 310x140, дно вогнутое, труб дожигателя 100 - отверстия 6 по кругу в 5 рядов d8- перегородка для пиролиза 120 мм ото дна - отверстие на 150, труба первичного воздуха 32, подача масла капельницей, выхлоп 100, горизонтальная часть с легким наклоном в верх - 4м , общая высота метров 8, может чуть больше.
Так вот в чем проблема - пламя горит по всем рядам только с приоткрытым смотровым окошком, если добавляю первичного воздуха, то выхлоп сразу темнее.
Вот и не могу понять: много у меня отверстий в дожигателе или мало? Может с другим диаметром попробовать?
Заранее благодарен за совет.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

С этой точки зрения надо так подобрать производительность топки и её размеры, чтобы ширина к высоте относились как 1:1.
Как мне кажется. Каково мнение практиков?
С уважением.

Уважаемый ТИАМО, Ваш новый пост и опять новая подсказка. Я о конусе. Я думаю - это должно улучшить сжигание газов и уменьшить габариты выросшей колоны. Кстати, Кузнецов - там в другой теме, а то что что самые горячие газы вверху, тут не поспоришь.

Если Вы под словом "ТОПКА" подразумеваете пиролизную камеру, то соотношение, действительно такое. Методом "тыка" попал.
И воздух в воздуховодной трубе при входе в камеру и газы восходящие из камеры, всё закручено пассивными завихрителями.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Уважаемый "Электрик". "Тиамо" и "Vladbor" правильно пишут о принципе построения пиролизной камеры. Высота к ширине примерно 1:1. у меня 1.15:1 за счет конуса. И как пишет "Vladbor" "...воздух в воздуховодной трубе при входе в камеру и газы восходящие из камеры, всё закручено пассивными завихрителями". Теплоизоляция камеры должна быть хорошей. В подвешенном котелке мне кажется добиться хорошего результата сложно. Ведь поставлена задача минимальными средствами рвать длинные молекулы углеводородов на минимально возможные. Обязательное условие высокая температура. Если Вы будете применять масло с очень большим содержанием примесей, а попросту говоря, грязи то от шлака избавится не удастся. Я перед сжиганием масла фильтрую через сетку 0.3 мм. Мне кажется это минимум, который Вы должны сделать на пути уменьшения к-ва шлаков. У вас шлаки должны быть серо-желтого цвета в виде пыли на дне камеры.

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Здесь кто-то предлагал катализатор из сетки и проволоки для мытья посуды. Думаю должно работать. Какое Ваше мнение, КНВ ?

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

IstopNik спасибо за ответы и советы на мои вопросы! Я что подумал, если взять компрессор от старого холодильника... А если будет большая подача,поставить конусный рег. болт и обратку. Что скажете?

 

Re: Котел на отработанном масле. Самостоятельное изготовление.

Думаю работать будет, если обеспечить жаропрочность сетки. Для "правильного" окислении углеводородов нужно обеспечить очень высокую температуру. Применение сетки для катализатора усложнит конструкцию, поскольку надо обеспечить жаростойкость сетки, иначе она быстро разрушится под воздействием высокой температуры.