Ecologieforum

@Peter,

Ik ben verheugt dat je weer hebt kunnen testen met tastbare cijfers.
Is het verstandig de cm2 per inlaat ook in % system size uit te drukken?

Ik heb nog een klein idee dat e.v.t. geprobeerd kan worden.
Kun je zorgen voor een soort metalen rooster dat ca 1-2 cm van de bodem gesteld is waar de brandstof op ligt.
Je primaire luchtinlaat moet onder het vuur door kunnen voeden.

Dit idee gaat meer over roosterstoken.
Als het goed is wordt je eindtemperatuur een stukje hoger.
Ook ben ik dan benieuwd naar de CO pieken.

peterberg schreef:@rinchen,
De inlaat kon gewoon niet kleiner dan 22 cm2, plus de p-channel van 8,8 cm2. Dat is al bijna zo groot als een kwart van de tunnel opening. Nog kleiner heb ik natuurlijk geprobeerd, dat was 15 cm2 plus p-channel, ik heb daar een lange stook met twee keer bijvullen van gemaakt. Een stook die lang genoeg was om de driehoekige chamotte stenen van de bodem roodgloeiend te krijgen. Eigenlijk zat ik te wachten totdat de temperatuur zo ver zou stijgen dat het toch nog goed zou komen maar dat gebeurde niet. Het gebrul was ook nogal tam, dat werd de hele stook niet luider. Bij deze stook is de totale inlaat 17,5 % van de tunnel opening.

Wellicht nog interessant om een andere verhouding te testen, waarbij de totale inlaat gelijk blijft, maar de primaire inlaat kleiner en de p-channel groter. Op zich is dit alleen interessant als je het verbrandingsproces wilt intomen of regelbaar maken. Je zult immers in de praktijk niet altijd vol vermogen willen stoken, maar misschien wel met een volle lading. In een TLUD hout kookstel is de primaire lucht flink geknepen en de secundaire lucht is behoorlijk ruim. Deze dingen zijn zelfs in staat om mooi houtskool te genereren. De verbrandings snelheid is bij dezen redelijk (binnen een marge) te regelen.

peterberg schreef: En ja, gedurende deze run heb ik een refill gedaan met dikker hout. Ongeveer driekwart van de hoeveelheid was 5x5 cm. Overigens is tijdens deze run van ruim anderhalf uur 8 kilo zacht hout gebruikt. En er komt een ongelofelijk vermogen van het ding af.
Het vergroten van de vuurkamer komt nog, experimenteren roept altijd meer vragen op dan er beantwoord worden.

8 Kilo hout in anderhalf uur is behoorlijk. Mijn rocket van 16x18cm (1,64x groter) had een vergelijkbare eetlust, mits deze actief gevoerd werd.
Kun je al een voorzichtige conclusie trekken over het effect van dikker en dunner hout? Het lijkt erop uit je verhaal dat hoe meer pyrolyse gas hoe beter, dus dunner hout zal dan nog steeds zijn voorkeur zijn. Maar is dikker hout een optie om op een lager vermogen te werken zonder aan de lucht inlaten te hoeven rommelen? (ervan uitgaand dat de inlaat weer op origineel formaat is)

michel schreef:Is het verstandig de cm2 per inlaat ook in % system size uit te drukken?

Voor de totale inlaat tijdens de laatste test is dat 13,5 %, verdeeld over de p-channel 5 % en de primaire inlaat 8,5 %.

michel schreef:Kun je zorgen voor een soort metalen rooster dat ca 1-2 cm van de bodem gesteld is waar de brandstof op ligt. Je primaire luchtinlaat moet onder het vuur door kunnen voeden.

Ik zal eens kijken of ik iets heb liggen wat daar voor kan dienen. Dat gaat een beetje vreemd worden want de bodem bestaat nu uit driehoekige chamotte stenen. Als ik zorg dat de brandstof daar los van komt te liggen ontstaat een driehoekig kanaal onder het hout door. Iets zegt mij dat de lucht met een noodvaart er onderdoor gaat en de lucht overmaat heel hoog blijft. Dan lijkt het rendement gewoon nergens op.

rinchen schreef:Wellicht nog interessant om een andere verhouding te testen, waarbij de totale inlaat gelijk blijft, maar de primaire inlaat kleiner en de p-channel groter. Op zich is dit alleen interessant als je het verbrandingsproces wilt intomen of regelbaar maken. Je zult immers in de praktijk niet altijd vol vermogen willen stoken, maar misschien wel met een volle lading.

Wat ik heb gedaan is de primaire inlaat kleiner en de p-channel gelijk houden. Met verschillende hoeveelheden hout in de vuurkamer krijg je dan ongeveer wat jij bedoelt. Er is natuurlijk maar een optimale snelheid van de verbranding in dit geval, en daar ben ik naar op zoek. Regelbaar maken kan niet, het verbrandingsproces intomen betekent onherroepelijk daling van de temperatuur en daarmee ook van de lucht snelheid.

rinchen schreef:Kun je al een voorzichtige conclusie trekken over het effect van dikker en dunner hout? Het lijkt erop uit je verhaal dat hoe meer pyrolyse gas hoe beter, dus dunner hout zal dan nog steeds zijn voorkeur zijn. Maar is dikker hout een optie om op een lager vermogen te werken zonder aan de lucht inlaten te hoeven rommelen? (ervan uitgaand dat de inlaat weer op origineel formaat is)

Dikker hout maakt tot nog toe weinig uit, als de temperatuur hoog genoeg is gaat dikker hout net zo snel er doorheen als dun. Het enige effect wat ik kan zien is dat de top van de stook een scherpere begrenzing heeft bij dunner hout, maar de top temperatuur is ook hoger. Dikker hout en de inlaat op originele grootte betekent een relatief laag rendement. Dat is precies de reden waarom ik kijk hoe klein de inlaten kunnen worden zonder de kwaliteit van de verbranding geweld aan te doen.

Ik geloof overigens dat er een grens zit aan het toevoeren van meer pyrolyse gas. Er komt een moment dat het te veel wordt voor het ding en dan gaat-ie roken als een ketter. Heb ik al een keer gehad, toen de vlammen niet goed in de tunnel konden komen omdat er hout voor lag. Zoiets kan tijdens een willekeurige stook ook spontaan gebeuren.

peterberg schreef: De derde factor was het hout dat niet tegen de wand met de tunnel opening erin moest liggen. Dat heb ik deze keer opzettelijk wel gedaan, en het resultaat was er ook naar. Grote hoeveelheden koolmonoxide en een stook die heel veel rare sprongen vertoonde. OK dan, die ruimte is dus wel nodig. Lastig omdat het achterin de stove zit en als het hout er in gestapeld wordt, is het niet meer te zien.

Hoe ziet die achterwand er uit als het hout ertegen heeft gelegen? Zwart? Te koud en het opvolgende traject te kort om pyrolysegas volledig te verbranden? Zou inhouden dat de afstand tot de tunnel of de tunnellengte beter wat groter dan kleiner kan zijn.

Groet,
DJ

Dutch John schreef:Hoe ziet die achterwand er uit als het hout ertegen heeft gelegen? Zwart? Te koud en het opvolgende traject te kort om pyrolysegas volledig te verbranden?

Boven de tunnel en in de boven hoeken zijn dan wat grote zwarte plekken, de onderste helft is helemaal wit. Overigens krijg ik datzelfde patroon met de eerste portie na een koude start. De tweede portie warmt het geheel verder op en dan is er veel meer wit. Na een derde portie is er geen zwart meer te bekennen maar dan wordt het in de buurt van het ding echt te warm, doordat er geen isolatie omheen zit. De heetste plekken aan de buitenkant van de chamotte stenen komen tot nog toe uit op 200 graden C.

Als alles in het begin traject goed gaat komt er hooguit twee of drie minuten een beetje rook uit, daarna verdwijnt dat geheel. Op de een of andere manier kan het ding heel goed teer componenten verbranden maar heeft-ie wat meer moeite om dezelfde truc met koolmonoxide uit te halen. Het lijkt wel wat op een houtvergasser ketel maar dan met een horizontale vlam in plaats van een verticale.

Het is vreemd dat koolmonoxide slechter verbrandt dan teer. Teer verbrandt meestal stapsgewijs van lange molecuulketens via kleinere koolwaterstoffen tot uiteindelijk water en kooldioxide. Dat vraagt om een hoge temperatuur gedurende langere tijd. Een overschot aan koolmonoxide indiceert een vergassing en zuurstoftekort. Het lijkt me sterk dat zuurstof gretiger met lange koolwaterstofketens wil reageren dan met koolmonoxide, maar ik wil het niet uitsluiten.

Spreek je trouwens over gelijktijdig een goede teerverbranding én koolmonoxide overschot, of komt de koolmonoxide pas later? In het laatste geval kun je last hebben van reeds verbrande volatielen (zoals teer) en een vergassing van gloeiende houtskool. Voor vergassing is minder lucht nodig, dan voor latere verbranding van die gassen. In dat geval zou de frontbeluchting minder moeten zijn dan de tunnelbeluchting. Eigenlijk zou de tunnelbeluchting met name venturi-geregeld moeten zijn, dus hoe groter de flow door de tunnel, des te meer lucht aangezogen.

Groet,
John

Dutch John schreef:Het is vreemd dat koolmonoxide slechter verbrandt dan teer. Teer verbrandt meestal stapsgewijs van lange molecuulketens via kleinere koolwaterstoffen tot uiteindelijk water en kooldioxide. Dat vraagt om een hoge temperatuur gedurende langere tijd. Een overschot aan koolmonoxide indiceert een vergassing en zuurstoftekort. Het lijkt me sterk dat zuurstof gretiger met lange koolwaterstofketens wil reageren dan met koolmonoxide, maar ik wil het niet uitsluiten.

Ja, ik blijf het ook vreemd vinden. Toch komen de filters er heel lichtgrijs uit. Alle filters kan ik nu vier keer gebruiken en soms meer. Er wordt steeds maar een kant tegelijk van het schijfje vuil, elke kant twee keer levert nog geen zwarting op.

Dutch John schreef:Spreek je trouwens over gelijktijdig een goede teerverbranding én koolmonoxide overschot, of komt de koolmonoxide pas later?

Voor zover ik het kan beoordelen tegelijkertijd. De CO kleurt de filters niet, rook komt pas uit de schoorsteen bij 5000 ppm of meer. Dat hoeft maar een keer gedurende 3 minuten het geval te zijn en het filter is al zwart. Het koolmonoxide gehalte aan het eind van de stook is altijd relatief hoog, daar valt niet aan te ontkomen, maar daar kleurt het filter niet van. Tot vandaag dacht ik dat het aan de korte duur van de stook kon liggen.

Dat werd anders toen ik het idee van Michel probeerde, dat met het rooster op de bodem, het filter werd daar wel zwart van. Bij wijze van rooster heb ik een stuk geperforeerd staalplaat gebruikt dat ik nog had liggen. Over de hele lengte, de plaat zelf is 14 cm breed, de perforatie is 3 mm rond. Daardoor ontstond er onder de brandstof een driehoekige tunnel. Het bleek verduiveld lastig om het ding enigszins te laten branden op deze manier. Met alleen front onder lucht ging het gewoon niet, ook als het ding al aan de gang was werd de vlam gewoon gesmoord terwijl de luchtovermaat even groot bleef. Uiteindelijk heb ik de front onder beluchting geknepen tot 10 cm2 met een top front beluchting van 30 cm2 en een p-channel van 9 cm2. Toen bleef de zuurstof bij 17,5 % steken. Op 21 minuten heb ik de p-channel dicht gestopt, waardoor de boel beter op gang kwam en de O2 naar 13,5% zakte. Vergeleken met andere grafieken is het nog niet eens zo slecht, wat opvalt is dat de top van de verbranding later in de stook plaatsvindt. Dat kan ook komen omdat ik eerst 20 minuten aan het knoeien ben geweest om het ding nog enigszins goed te laten branden. Toen hij het eenmaal beter deed, kwamen er vlammen aan de onderkant van de plaat. Kennelijk werd er gas gevormd boven de plaat dat door de gaatjes in de plaat kwam en dat heet genoeg was om te ontbranden. Het vuur werd meteen naar achter geblazen en de riser in. Ik heb er een korte video van gemaakt, helaas was-ie toen al over het hoogtepunt heen.



In het weekend ga ik die plaat een stuk smaller maken en proberen of de situatie daardoor verbetert. Even goed: ik verwachtte een enorme bult CO te zien komen maar die bleef uit. Geen opvallend goeie cijfers, vooral als gevolg van de (te) grote luchtovermaat.

Vandaag de gaatjes-plaat versmald naar 90 mm en ongeveer dezelfde lucht openingen gebruikt als gisteren. Geen resultaat waar ik blij van word, de CO concentratie stijgt op een rustige manier naar ergens bij de 5000 ppm. Eenmaal daar aangekomen komt-ie tot inkeer en daalt terug tot aan 500 ppm. Maar niet voor lang, kort daarna weer omhoog, ditmaal naar een niveau van 2500 ppm en blijft daar een poosje rond hobbelen tot de CO2 weer gedaald is tot onder 4%. Het filter komt er zwart uit, en tijdens de top van de CO lijn kon ik buiten de kachel ruiken. Dat was het dan Michel, erg veelbelovend is dit niet, ook de eind temperatuur is niet echt hoog. Hiermee ga ik niet meer verder, morgen ga ik weer terug bouwen en een andere configuratie proberen die nog in het verschiet lag. Altijd lastig, dat gekke ding moet iedere keer weer afkoelen voordat het aan te pakken valt.

Overigens, een kleinere doorlaat van de tunnel heb ik inmiddels getest maar dat kan ook afgevinkt worden.

Ik zit zomaar wat te fantaseren en wellicht sluit dit niet helemaal aan op datgene waar je nu mee bezig bent.
Het komt hem eigenlijk door die tripwires en swirlers ed. die hier eerder in het forum voorbij kwamen.
Onderstaande borrelde op: een bovenaanzicht en een dwarsdoorsnede van het idee om een betere menging / verbranding te krijgen in de riser

Grz,
Holtere

holtere schreef:Onderstaande borrelde op: een bovenaanzicht en een dwarsdoorsnede van het idee om een betere menging / verbranding te krijgen in de riser

Het kan op deze manier, ook dat heb ik al eens geprobeerd. Met alleen een batch box en een riser kan het heel goed, zolang de riser maar flink lang is. Het probleem zit hem in de cycloon of slakkenhuis, door de middelpunt vliedende kracht worden de gassen tegen de wand gedrukt en vindt een prima menging plaats. Als de snelheid maar iets zakt, dan heb je meteen een vuile stook. Een grote kachel er achter om de warmte af te tappen gaat dan niet meer omdat de lucht snelheid in dat geval meteen te laag wordt.

Ja, de snelheid erin houden is dan wel erg belangrijk
Eigenlijk betekent dat je de verbranding pas kunt gaan beoordelen en testen als je opstelling compleet is. Dus met de beoogde warmteafvang eraan vast! Is ook wel logisch natuurlijk.

Overigens zag ik op de schetsjes van Vies-vergassers ook een achterwand met een golfballetjes patroon. Zeer effectief om wat turbulentie te maken langs een wand!

Grz,
Holtere

Als de snelheid er inzit heb je de ideale verbranding’s omstandigheden (dit zie je in de metingen van peter terug) maar hoe hou je die erin de omstandigheden veranderen constant je hout stukken zijn net iets groter of droger of de luchtvochtigheid veranderd van je aanvoerlucht ,je schoorsteen trek enz. .hoe krijg je dit constant dat is de vraag die we ons costand stellen .ik ben een voorstander van het KISS principe maar het is bijna onmogelijk om alle externe elementen te elimineren .(nu ga ik vloeken in de kerk).ik ga denken aan meet en regel apparatuur denk BV aan een geregelde ventilator om mee te beginnen
Groet Frank .

Al weer een paar weken ben ik bezig een of twee keer in de week het ding te verbouwen. En opnieuw te testen natuurlijk. Zo zachtjes aan gaat er heel wat hout doorheen op de zomerdag. Ik blijf maar wisselende resultaten krijgen, soms gaat het goed met alleen front onder lucht en soms met front boven en onder. Een gietstuk met een langere tunnel van 12 cm met een ronde bovenkant als een romaanse boog met een trip wire er aan gegoten leverde ook al niets fatsoenlijks op. Korte of lange tunnels schijnen niet erg veel effect te hebben, hoewel er een combinatie is die het wat minder goed doet. De korte (55 mm) tunnel met de rechthoekige riser erachter een kwartslag gedraaid zodat de langste zijde tegen de vuurkamer staat levert de minst goede resultaten. Daar heb ik de conclusie uit getrokken dat die horizontale vlam in de tunnel wel een beetje lengte nodig heeft.
Het diagram dat door zo'n opstelling wordt geproduceerd ziet er zo uit: Op de top van de stook is alles heel aardig, maar de aanloop er naartoe en daarna dat lijken de Zwarte Bergen wel uit de verhalen van O.B. Bommel te R.

Deze week heb ik het over een ander boeg gegooid, de tunnel heb ik 22 cm hoog gemaakt en omdat ik nog steeds werk met 70% van de riser doorsnede is de breedte 5,5 cm geworden. Dus echt een brievenbus op zijn kant. Daar heb ik de oude plaat van 10 cm breed boven gehangen, en dat was ook al niet goed: het was alleen mogelijk met veel vogelen en front boven lucht erbij om het nog enigszins wat te laten lijken. Toen begon het me zachtjes te dagen dat de p-channel niet genoeg lucht op de goede plaats bracht. De fout zit hem in de veronderstelling dat door de hele breedte van het kanaal de lucht aangevoerd wordt, maar dat is blijkbaar niet zo. Dat kanaal is breder dan de opening van de tunnel en alleen over de breedte van de tunnel wordt heel licht gezogen. Dan is er dus niet 5% van de heat riser doorsnede effectief, alleen maar 2,6%.

Afijn, vandaag een nieuw kanaal gemaakt die wel op de plaats van de tunnel voldoende doorsnede heeft. Nu ging het weer wat beter hoewel ik erg heb lopen knoeien met de hoogte van de plaat en al of niet front boven lucht. Na 20 minuten leek het goed te gaan maar toen begon het ding alweer met de eindfase. Uit louter frustratie heb ik het ding daarna weer op een hoopje gloeiende houtkool weer volgeladen en toen bleek dat de temperatuur nu wel hoog genoeg was. Alles viel op zijn plaats er er kwam een grafiek uit waar ik er graag meer van heb. De cijfers zijn dan ook heel mooi: O2 12,5 %, eff. 77,7 %, CO 540 ppm, Tr 241 C. Vooral dat koolmonoxide gemiddelde is heel goed, het filter van de Testo was niet eens grijs maar een soort lichtbruin of beige. Morgen ga ik een nieuw stuk stalen koker halen en daar nog een wat grotere p-channel uit maken. De lucht toevoer is niet te groot, tijdens productie van de grafiek hierboven heb ik alles op een stand laten staan en dat werkte heel goed. Dus ga ik uitzoeken of met meer beluchting van de tunnel de resultaten beter worden. En waarschijnlijk eerst een opwarm vuurtje laten branden voordat de hele bak volgestouwd wordt. Het apparaat maakt trouwens aldoor een echt brullend geluid, als dat wat anders gaat klinken dan ligt er een stuk hout voor de lucht inlaat of er is iets anders mis.

Vandaag die andere tunnel beluchting gemaakt. Het is nu een stuk uit een 60x60x2 koker profiel. Met de breedte van de tunnel van 5,5 cm kom ik dus precies uit. De flenzen heb ik bij deze op 2,2 cm breed geslepen, daardoor komt de doorlaat uit op 12,1 cm2, 6,8% van de heat riser. De primaire inlaat was 25 cm2, die is nu 18,2 cm2, wat de p-channel groter is geworden is aan de front inlaat er af gegaan. Theoretisch blijft de lucht toevoer dan gelijk, maar dat bleek tijdens de stook toch niet helemaal te kloppen.

Het idee om eerst een klein vuurtje te maken om de handel op te warmen leek goed. Met ongeveer een kwart van de normale hoeveelheid ging het al heel aardig. Zo te zien is het nog niet erg goed, maar het is in ieder geval zichtbaar dat er betere gemiddelden worden gehaald: O2 12,5 %, eff. 85,2 %, CO 1276 ppm, Tr 177 C.
Het is ook een hele korte stook, met de vuurkamer niet vol komt de zuurstof toch erg laag. Tijdens de hele run klinkt het gewone gebrul maar ook een snel tsjoek-tsjoek-tsjoek alsof er een stoomtreintje langs komt.

Daarna heb ik de hele vuurkamer volgeladen bovenop het gloeibedje en de ruit gesloten terwijl de meter al liep. Dat duurde ongeveer 3 minuten, te zien aan zowel de CO lijn als de O2 lijn en de rendement lijn. Daarna ging alles helemaal goed op die twee smalle hoge pieken na. Die werden veroorzaakt door een stuk hout dat voor de front inlaat viel, waarom de CO dan oploopt begrijp ik nog niet helemaal. Zoals ik al heb vermeld is de totale inlaat gelijk gebleven, maar kennelijk heeft die grotere p-channel een heel andere impact want de zuurstof komt op een punt waar ik voordien nog nooit een kachel goed op heb zien reageren.

Het laagste punt waarvan ik uit ervaring weet dat het nog goed kan gaan is 6% zuurstof, maar het laagste punt in deze run was 4,7%! Behoorlijk extreem, en er is nog een ander onverwacht effect. Deze stook duurde 44 minuten, terwijl het normaal met deze hoeveelheid klein hout in 30 minuten wel bekeken is. Het 200 liter grote vat bovenop de riser werd nu 300 graden aan de buitenkant en begon opnieuw te stinken zodat de deuren weer tegenover elkaar open moesten. De gemiddelden van deze run: O2 11,5 %, eff. 81,1 %, CO 715 ppm, Tr 228 C. Voor deze twee sessies achter elkaar heb ik dezelfde Testo filter gebruikt, die kwam er heel licht grijs uit.

Het ziet er naar uit dat het nu echt wat begint te worden, het tsjoeken was nu maar heel zwak maar het gebrul des te luider. Af en toe begon ik ook nog te twijfelen of het ding dit soort extreme toestanden wel kon weerstaan. Voor de oplettende lezer: de hoeveelheid hout die in een keer in dit ding gaat is 4 tot 5 kg. Het is klein zacht hout, kurkdroog, vaak kleiner dan aanmaakhout voor een open haard. Als er iets is dat het koolmonoxide niveau over de kop kan jagen dan is het dit.

Leuk he?