Batch Rocket: Rocket stove, maar dan anders

[peterberg]

Heren, hartelijk dank voor de complimenten.

Nog wat extra informatie. De totale lengte van de (chamotte) riser was voordien 88 cm boven de poort. In het Zeddam demo model was dat 20 cm in vuurbeton en 60 cm in rvs met isolatie, bij deze laatste is het 12 cm in vuurbeton en 50 cm in rvs. Eigenlijk wordt er stiekum steeds een beetje kortere riser getest, de laatste vrijwel zonder overgangen tussen de twee delen en met minder massa er in.

Er is nog een suggestie van een Fransman of het ook mogelijk is om de lucht voor de p-channel uit de bell (in dit geval het vat) te betrekken. Als een soort van EGR, exhaust gas recycling, uit het oogpunt van eenvoud uiteraard een prima zaak. Maar ik heb nog geen idee of en hoe dat gaat werken, het zuurstof gehalte is daar lager een flink deel van de stook. En hoe dat zit met drukverschillen heb ik ook niet helder.
Is er iemand die daar iets zinnigs over kan zeggen?

[benthuis]

Wouw, ziet er veelbelovend uit. Ik laat de chamotte steentjes nog ff rusten!
Wat een gigantische klus Michel, diep respect voor je doorzettingsvermogen.

[rinchen]

Hi Peter, spannend allemaal deze ontwikkelingen!
Ik zou zeggen dat het doel van de P-channel het toevoeren van zuurstof is voor een complete verbranding. Als je in plaats daarvan rook gassen gaat invoeren lijkt me dat niet zinnig. Om dan maar niet te spreken van een kortsluiting in het druk verschil. Je hebt bij mij ook kunnen zien dat in verzadigde rook gassen het niet mogelijk is om een brandende lap met lampolie aan te houden.

[kockie]

Ik sta wederom te kijken van de voortvarendheid waarmee Michel iets aanpakt. Die beste man kent alleen maar de overdrive; andere versnellingen heeft ie niet. Ik ben al weer erg benieuwd naar het volgende model. Daarna de aanpassingen in voeding en warmtewisselaars. Waar zal dit alles toe leiden? Wordt Michel, met Peter in een adviserende rol, de nieuwste kachelbouwer van Neederland?

[MarcelF]

Ook ik als verwoed meelezer ben onder de indruk van de resultaten van Peter en Michel.
Ook ik laat mijn chamotte stenen even rusten om het resultaat hier af te wachten.

Gr Marcel

[peterberg]

Ik zou zeggen dat het doel van de P-channel het toevoeren van zuurstof is voor een complete verbranding. Als je in plaats daarvan rook gassen gaat invoeren lijkt me dat niet zinnig. Om dan maar niet te spreken van een kortsluiting in het druk verschil. Je hebt bij mij ook kunnen zien dat in verzadigde rook gassen het niet mogelijk is om een brandende lap met lampolie aan te houden.

In alle rookgassen zit nog een heleboel zuurstof, dat is wat mijn meter aangeeft. In een systeem waarbij de toevoer is afgesloten en alles vol met rook staat is dat veel minder het geval. Dan kan het inderdaad zijn dat een vuurtje uit gaat door gebrek aan zuurstof.

Dat is hier allemaal niet het geval, tijdens een flink deel van de stook is er nog de helft (of meer) van de oorspronkelijke zuurstof over. Die rookgassen zijn heet, de toevoer van de p-channel is normaal gesproken koud. De terugvoer van uitlaatgassen wordt toegepast in grote diesel motoren, dus zo gek is het niet. In een diesel worden de gassen echter weer gecomprimeerd, dan heb je weinig te maken met buitenlucht.

Het gaat me dus in dit geval voornamelijk om het drukverschil. Als er in de bell een lagere druk zou heersen dan in de ruimte waar de kachel staat is het geen optie. Dus voordat ik ga hakken en zagen wil ik eerst weten hoe dat zit. Oppervlakkig gezien zou in de poort de druk lager moeten zijn vanwege de verhoging van de snelheid. In de bell is die snelheid er juist helemaal uit en de druk even groot als de buitenlucht.
Maar mogelijk zie ik het niet in de juiste proporties, daarom vraag ik er ook naar.

[rinchen]

Tja ik denk dat 'meten is weten' ook hier weer geld i.v.m. de druk verschillen. Of gewoon uitproberen

[deleted]

Peter,

Als je de schoorsteen van de bell afkoppelt krijg je toch ook gassen die ontsnappen? Welliswaar geen grote druk, maar toch een beetje door de hetere gassen die bovenin bijkomen.

Ik zou zeggen: P-channel onderin de bell aftappen en de rookgas-uitgang van de bell met dezelfde oppervlakte als de p-channel verminderen.
Dan moet de druk in de p-channel gelijk zijn aan de druk van de rookgassen. En de temperatuur ook overigens idem als de rookgassen die naar de schoorsteen gaan.

Om de druk op te voeren kan misschien de rookgasuitgang naar de schoorsteen nog verder geknepen worden ?
Anders krijg je natuurlijk nooit een overdruk in de Bell.

G

[holtere]

Het gaat me dus in dit geval voornamelijk om het drukverschil

Als verbrandingsgassen zou "duwen" zouden er een hoop kacheltjes staan te kwalmen!
Volgens mij heb je altijd onderdruk in een kachel / bell

Grz,
Holtere

[deleted]

Holtere,

Denk ik niet.
Voor de bell: Free gas movement berust toch net op het feit dat de warme en koude gassen gescheiden worden.
Bij toenemende temperatuur vormt dit een overdruk door de hetere gassen die zich bovenin willen handhaven (punt 6 : Excessive pressure (overpressure) is being formed inside a bell with the temperature increase. )

Voor de vuurkamer: die is momenteel helemaal open vooraan, dus gewoon atmosferische druk.

Dat brengt me trouwens op de volgende bedenking: Stel dat je druk vanuit de Bell zou kunnen genereren. (Stel dat het kan, ik weet niet of het kan), dan beïnvloedt dat wellicht de werking van de Bell. Het gas wordt dan uit de Bell in een constante flux weggezogen en de scheiding tussen warme en koude gassen vindt niet meer plaats. De Bell werkt dan dus niet meer als Bell ...

http://www.google.be/url?sa=t&rct=j&q=& ... Ehq-FaoQgA
G

[Chicken Power]

Heren,

Buiten de informele contacten, ook hier mijn complimenten!

Is er iemand die daar iets zinnigs over kan zeggen?

Maar mogelijk zie ik het niet in de juiste proporties, daarom vraag ik er ook naar.

Ik ga m’n best doen, mijn 2 centen.

M.b.t. de P- channel als EGR:
Ik denk evenals Rinchen, dat dit hem niet worden gaat. Vanwege het pulserende karakter is het drukverschil wisselend positief of neutraal. Ik heb het ernstige vermoeden dat een dergelijke constructie de pulskracht erg zal verlammen. Heel plastisch geschreven, ik ben bang voor een soort echo- effect vanuit de bell. Met mogelijk een terugslag van de brievenbus naar de bell, eigenlijk onbedoeld als een 2e riser. Die warmte wil immers omhoog...

Daarover doordenkend, het is immers een goede zaak om de tertiare lucht in de P- channel zo heet mogelijk te krijgen, de inval gekregen om die lucht via bijv. een dubbel stukje wand op de bell voor te verwarmen.

Dat idee al weer snel laten varen, de meeste warmte zit immers op de top van de bell, en bij geringe luchtdebieten blijft die lucht daar (het voorkanaal van de P- channel) dan als in een 2e bell hangen. Ik schat in dat de onderdruk bij de brievenbus te gering zal zijn om dat verschil te overbruggen. Plus dat de bell eigenlijk alleen voor warmteaftap bedoeld is.

Maar hoe dan verder? Wilde ideeën/brainwaves:

Eerste gedachte: Maak een stalen plafond in de kamer waar de lucht voor de P- channel sterk voorverwarmt wordt. Hiermee wordt ook de thermische belasting van het beton verminderd. Desnoods een stalen insert t.p.v. de zijwanden en het plafond (niet de achterkant!). En met de CO bult op het eind van de stook in gedachte: de tweede slag is om die P- channel instelbaar te maken, of te wel de brievenbus naar het eind van de stook, van boven naar onder te kunnen verkleinen. Praktisch bijv. uitgevoerd door een stalen U-profiel voor de brievenbus te laten zakken.

Mijn gedachte is dat in de gloeifase het vermogen van het vuur vele malen kleiner is dan in de vlamfase. Dat terwijl de opening, en de hoeveelheid lucht praktisch gelijk blijft…

Gevolg: Giga debiet van lucht, daar door een verlaging van temperatuur, en wel zodanig dat het te 'koud' wordt om de 2e zuurstofatoom goed met de CO te laten reageren tot CO2.

‘T is maar een hypothese, ik weet natuurlijk dat een stalen insert een slijtonderdeel wordt, maar die is in principe weer eenvoudig te vervangen. Maar het zou leuk zijn als de hypothese door praktijkondervinding theorie kon worden.


Groet, Cp

[hotglass]

Grote klasse in een sneltreinvaart. Dat maakt het dagelijks boeiend leesvoer.

Mij lijkt het voorverwarmen van de P-channel lucht in de atmosferisch gestookte Rocket een heilloze weg.
Kies je voor voorverwarmen van verbrandingslucht verbeter je bij voorbeeld bij glasovens het rendement snel met 35%.
Maar dat lukt nooit zonder geblazen lucht en een warmtewisselaar in de afvoer.
De primaire lucht voorverwarmen zou dan de eerste stap zijn. Maar daarmee is de eenvoud, de zelfregulerende
werking in één klap verdwenen en daarmee veel van de charme van het ontwerp. Geen stroom is dan geen kachel.

[deleted]

Mijn gedachte is dat in de gloeifase het vermogen van het vuur vele malen kleiner is dan in de vlamfase. Dat terwijl de opening, en de hoeveelheid lucht praktisch gelijk blijft…

Gevolg: Giga debiet van lucht, daar door een verlaging van temperatuur, en wel zodanig dat het te 'koud' wordt om de 2e zuurstofatoom goed met de CO te laten reageren tot CO2.

Voor zover ik de redenering juist begrijp zie je het als een probleem dat in de gloeifase het luchtdebiet erg hoog blijft.
Misschien moet de we de warmteontwikkeling dan juist proberen als rem te laten werken ?

Bijvoorbeeld door de lucht van bovenaf doorheen de bell aan te trekken. Hoe heter de bell hoe meer die (stijgende) hitte het debiet (naar onder) zal remmen, maar de aangevoerde lucht zal wel heter worden.
Een kanaal dus doorheen de bell en er terug uit. hij trekt lucht buiten de bell en niet de lucht van in de bell.

Hoe hoog dat kanaal precies uit de bell moet komen hangt dan af van de onderdruk die de 'poort' kan genereren. Komt hij te hoog uit de bell, dan zal hij natuurlijk te veel afremmen en mogelijk zelfs 'trekken' en dus een by-pas rookkanaal worden en dat is niet de bedoeling.
Bij zo'n opstelling moet dan natuurlijk wel de deur dicht na de opstartfase ... (en wordt het bijvullen problematisch ...)

G

[Chicken Power]

Hoi Hotglass,

Mij lijkt het voorverwarmen van de P-channel lucht in de atmosferisch gestookte Rocket een heilloze weg.

Zolang het niet geprobeerd is, weten we het niet. Dat geld ook naar de aftap direct uit de bell.

Kies je voor voorverwarmen van verbrandingslucht verbeter je bij voorbeeld bij glasovens het rendement snel met 35%.
Maar dat lukt nooit zonder geblazen lucht en een warmtewisselaar in de afvoer.

Ho ho, dat is niet helemaal vergelijkbaar. Bij een glas- of metaalsmeltoven is het 1e streven naar een zo hoogmogelijke temperatuur, anders heb je er weinig aan.

Hier moeten we de temperatuur juist zo hoog weten te houden, dat we de CO verbranding goed voor elkaar hebben. Wordt de temperatuur nog hoger, dan lopen we in het mes van een te grote Nox uitstoot…

De primaire lucht voorverwarmen zou dan de eerste stap zijn. Maar daarmee is de eenvoud, de zelfregulerende
werking in één klap verdwenen en daarmee veel van de charme van het ontwerp. Geen stroom is dan geen kachel.

Het voorverwarmen van de primaire lucht lijkt mij in dit concept niet echt nodig.

Ik raak er meer en meer van overtuigd dat de zuurstof voor de primaire verbranding automatisch een afgeleide is van de secundaire verbranding. Wat jij bedoeld is net als het aanblazen van een smidsvuur.

Buiten het spelletje van het pulseren is m.i. het schone verbrandingsproces van een rocket de grootste grap. Na de primaire en secundaire verbranding in de stookkamer, vindt de tertiare verbranding (die dus ook zuurstof nodig heeft) in de raiser. Daar is genoeg temperatuur, ruimte en zuurstof om in de vlamfase dat spelletje te doen verlopen.

Alleen in de gloeifase kloppen de verhoudingen niet meer, dan wordt het eigenlijk een gasgenerator zoals in DJ’s toepassingen.

Vandaar mijn gedachten om binnen die driehoek (ruimte, temperatuur en zuurstof) de zuurstof voor de tertiare verbranding zo heet mogelijk aan te bieden.

Het is nu eenmaal een gekend feit dat CO pas bij een hogere temperatuur wil branden.


Groet, Cp

[Chicken Power]

Voor zover ik de redenering juist begrijp zie je het als een probleem dat in de gloeifase het luchtdebiet erg hoog blijft.

Helemaal juist, mijn waarde!

Misschien moet de we de warmteontwikkeling dan juist proberen als rem te laten werken ?

De warmteontwikkeling neemt na de vlamfase juist af. In die driehoek van temperatuur, ruimte en zuurstof ontstaat er dan een onbalans. Willen we toch weer een evenwicht, dan kunnen we alleen iets met temperatuur. Door de brievenbus te verkleinen, beperken we de luchtovermaat die koelend werkt. En aan de andere kant, verhogen we de temperatuur van de tertiare zuurstof, zodat het verbranden van de CO mogelijk blijft.

Om de riser als katalysator in de laatste verbranding aan de gang te houden, moet ie wel op temperatuur blijven!

Bijvoorbeeld door de lucht van bovenaf doorheen de bell aan te trekken. Hoe heter de bell hoe meer die (stijgende) hitte het debiet (naar onder) zal remmen, maar de aangevoerde lucht zal wel heter worden.

Als er al lucht aangevoerd wordt… Ik zie het natuurkundig nog als “tegen de wind in piesen”. Maar ook hier, als het nog niet geprobeerd is…

Een kanaal dus doorheen de bell en er terug uit. hij trekt lucht buiten de bell en niet de lucht van in de bell.

Dat was ik bedoelde met een stukje dubbelwandig tegen de bell, eigenlijk de externe variant. Maar komt op hetzelfde neer.

Hoe hoog dat kanaal precies uit de bell moet komen hangt dan af van de onderdruk die de 'poort' kan genereren.

Ik denk niet dat er hier ergens gegevens over te vinden zijn.

Komt hij te hoog uit de bell, dan zal hij natuurlijk te veel afremmen en mogelijk zelfs 'trekken' en dus een by-pas rookkanaal worden en dat is niet de bedoeling.

Dat bedoelde ik met de onbedoelde 2e riser.

Bij zo'n opstelling moet dan natuurlijk wel de deur dicht na de opstartfase ... (en wordt het bijvullen problematisch ...)

Ach, ook hier kan een nadeel een voordeel zijn. Slaat ie terug door de P- channel, dan hebben we gelijk een automatische randafzuiging…


Groet, Cp