Paras puukattila

[jolla]

Onkos kukaan saanut ympättyä lämpömittaria konvektioputkien alapäähän? Olis mielenkiintoinen seurata että miten paljon sitä lämpöä ihan oikeasti otetaan talteen... 

täällä on ollut jo vuosia, käyrät kaikkien ihailtavana netissä

[Kettu-Pekka]

täällä on ollut jo vuosia, käyrät kaikkien ihailtavana netissä

Netti on iso paikka, onko speksejä miten toteutit?

[pjokinen]

Onkos kukaan saanut ympättyä lämpömittaria konvektioputkien alapäähän? Olis mielenkiintoinen seurata että miten paljon sitä lämpöä ihan oikeasti otetaan talteen... 

Pitäisi saada tuon lisäksi vielä virtaus mukaan laskentaan 

[Kettu-Pekka]

Pitäisi saada tuon lisäksi vielä virtaus mukaan laskentaan 

Eikös virtaukseen pääse kiinni puhaltimen toiminnan kautta?

[seppol]

repa kirjoitti että toisiopaloon pitäisi tulla vain vetyä, häkää ja metaania.
Kilossa kuivaa puuta on 42 mol hiilta ja 30 mol vetyä. Jokainen hiilimooli tarvii 2 mol vetyä muutettaessa se metaaniksi. Vety loppuu alkuunsa. Maksimissaan metaania saadaan 15 mol.
Hiiltä jää 27 mol. Jos tämä muutetaan häkäkaasuksi happea tarvitaan 13,5 mol.
Kaasugeneraattori on valmis. Päättämättä on vain mistä ja miten otetaan sen tarvitsema lämpötila. Näitä samoja aineita on poltettava ennen kuin muutosprosesseihin päästään. Miten varmistetaan että hiileen yhdistyy vety eikä happi. Ja miksi syntyy häkää eikä hiilidioksidia.
On vaikea polttaa hiiltä sellaisella liekillä kuin sitä ei siinä olisikaan. Samaan hengenveton varotellaan että jotkut hiilivedyt ei palakaan vaan tarttuu konvektioon. Palaako ne vai eikö ne pala?

Aiemmissa saksalaisten linkeissä ei näytetä palamista vaan kaasujen sekoittumista.

[repa]

Kaasutuksessa syntyviä palavia kaasuja  n. 21 % CO ja 19 % H2 ja 1,5 % CH4 , parhaimmillaan, arvot vaihtelevat puunkosteuden mukaan, mm vetyä syntyy enemmän kosteista puista.

Kaasun syttymisalue on varsin laaja, alempi raja on 16 % ja ylempi 67 %. Ilmakerroin voi olla 0,5 - 2.  Tuohon sitä lambdaa tarvitaan. Mutta millä perusteella ilmakertoimeksi säädetään 1,5 , 1,35 , tai 1,25 ? Millä kaavalla se on laskettu ? Liekkö tieto vain kopioitu vanhasta kirjallisesta teoksesta, niinkuin nykyään kouluissa opetetaan!? Vai syöttääkö kattilan valmistajat varmuuden vuoksi ilmaa tarpeeksi?

"Märkä puu palaa paremmin"-Heimonen syöttää prosessiin vettä maksimoidakseen vedyn tuoton, apuna katalyytti. En ole keksinyt muuta selitystä tuohon kuin että vety palaa sangen kuumalla liekillä n. 2500 C,  kun  CO2:n vastaava n.2000C, hyöty tullee kuumemmasta liekistä.

Metaania syntyy hyvin vähän mutta se sisältää paljon energiaa: n. 800 kJ / mooli ( CO 280 kJ /mol , H2 n. 240 kJ / mol ) .

Metaanin syntyminen kuluttaa energiaa, samoin kuin vedyn ja hiilimonoksidinkin. Tarvittava energia saadaan hehkuvasta hiilestä. Kun vetyä synnytetään katalyytin voimin sitä syntyy helpommin kuin häkää, eli häkää syntyy silloin vähemmän

[pjokinen]

Kaasutuksessa syntyviä palavia kaasuja  n. 21 % CO ja 19 % H2 ja 1,5 % CH4 , parhaimmillaan, arvot vaihtelevat puunkosteuden mukaan, mm vetyä syntyy enemmän kosteista puista.

Kaasutusprosessi ei ole niin yksinkertainen kuin teoriassa voisi kuvitella, kuten hyvin siitä kerroitkin. 1800-luvulla kaasua tuotettiin kuluttajaverkkoon mm suihkuttamalla vesisumua kuuman hiilloksen läpi, josta synyi CO JA H2 seos. Samasta syystä kaasutuspoltossa pieni kosteus on jopa hyvästä lisääntyneen vetymäärän vuoksi?

[seppol]

Vesikaasua tehdään niin että hiili saatetaan ensin hehkuvaksi ja sitten siihen puhalletaan tulistettua höyryä. Syntyy vedyn ja häkäkaasun seos. Sen hyvä ominaisuus on että siinä ei ole typpeä.
Energia kuitenkin tulee hehkuvasta hiilestä tai ulkopuolelta jolla endoterminen reaktio saadaan pysymään käynnissä. Osa siitä saadaan takaisin kun kaasu poltetaan toisaalla, tässä tapauksessa toisiopalotilassa.
Mistä puun kaasutuksen energia otetaan?

[jolla]

Netti on iso paikka, onko speksejä miten toteutit?

siis mitä speksejä?,, anturi uunissa ennen tuubia ja toinen anturi tuubin jälkeen, lukemat graafeissa

[repa]

Mistä puun kaasutuksen energia otetaan?

Niin, kyllähän ne puut palavat varastopesässä, syntynyt hiilidioksidi menettää toisen happensa hehkuvalle hiilelle: CO2 + C > 2CO , reaktio kuluttaa energiaa  172 kJ /mol samalla siis hiilikerros ohenee.
Puiden palaessa syntyy uutta hehkuvaa hiiltä, joka pysyy hehkuvana kun se saa happea (primääriilmaa ). Jos hiillusta saa liikaa happea se polttaa hiilustan pois C + O2 > CO2  energiaa vapautuu 393kJ /mol. Sen takia käänteispaloissa on aika tarkkaa miten primääri-ilmaa syötetään.

Hehkuva hiili on aika "ärhäkkää" ja helposti riistää vedeltäkin sen happiatomin, H2 jää jäljelle.
Vesikaasua syntyy joko, 
C + H2O → H2 + CO  tai
CO + H2O → CO2 + H2

[AnssiKo]

Ei näytä kovin hyvin palavan kun on noin lämmin väri liekissä?

Ei noihin kuvien ja videoiden väreihin hirveesti kannata luottaa, kameran värilämpötila-asetus vaikuttaa aika reippaasti. Ja kamerakohtaiset erot päälle. Tiedostonpakkaus sotkee loput.

[AnssiKo]

Kaasutuskattilassa pitää liekin olla juuri tuommonenn.
Noissa videoissa muutamat lieskat olivat tosin värjäytyneet keltaisiksi mikä tarkoittaa sitä että pieniä määriä pitkiä hiilivetyjä karkaa toisiopalotilaan.

Tavoitehan on että toisiopalossa olisi pääasiassa vain häkää, vetyä ja metaania palavina kaasuina, ne palavat nopeasti, puhtaasti ja kuumalla liekillä eikä liekki ei ole kovin pitkä.

Jos liekki on kovin keltainen ja/tai punainen , siinä on runsaasti krakkautumattomia hiilivetyjä (= tervaa ). Niiden palaminen kestää pitkään, jopa konvektioon saakka, eikä liekin lämpötila ( lämpimästä väristä huolimatta   ) ole kovin korkea. Lisäksi ne ovat niitä, jotka karstottuvat konvektion pintaan.

Liekin väri voi johtua myös muista syistä. Natrium tekee keltaisen liekin, ja sitähän löytyy vaikka normi suolasta. Punaisuus vaatiikin hiukan harvinaisempia aineita, eli todennäköisesti ei johdu 'epäpuhtauksista'.

http://www02.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/kemia/labra/liekkikokeet.html (ionien liekkivärit)

Tuo on se pointi, jota olen ajanut takaa hokemalla "palaminen kuntoon". Luulen että useimmat käänteispolttajat ovatkin enemmän alapalopolttajia kuin kaasutuspolttajia. Jotta viimeisetkin tervaaineet saataisiin poltettua ovat kaikki kattilan valmistajat tehneet toisiopalotilan mahdollisimman pitkäksi ja pyörteileväksi. Hyvä sikses.

Ja vastaavasti piintyneet alapalopolttajat hokevat pannujensa olevan ihan linjassa käänteispalojen kanssa.  
Ota tästä nyt sit selvää.  

Toinen pointtini on että huonoa kaasutusta ei lambda ( eikä muukaan automaatio ) pysty parantamaan. Mitä paremmin kaasutus toimii, sitä pienemmällä yli-ilmalla päästään ja siinä vaiheessa lambdan merkitys on tärkeä. Kaikki prosessiin menevä ilma lämmitetään palamislämpötilaan ja jäähdytetään savukaasujen poistumislämpötilaan; mitä vahemmän ilmaa sen enempi lämpöä. Uskoisinkin että parhaat hyötysuhteet tullaan saamaan alle 1 ilmakertoimella.

Miten tuo "oikeaoppinen" kaasutus saadaan aikaan on sitten oma juttunsa. Kaasutus on monisäikeinen prosessi, monia tasapainoreaktioita seilaa edestaas, monia muuttujia on sotkemassa palettia?

Omalta osaltani tämä vois olla aloitus tulevalle topikille: "Palaminen kuntoon"

Tuskinpa kukaan on luullutkaan automaatiota miksikään niksi-Pirkka -ratkaisuksi, jos poltto on mitä lie. Eiköhän se vertailutilanne ole oikea, kun tutkaillaan saman, jo manuaalinakin hyvin pelaavan pannun manuaali- ja lambadaversioita.

Tuosta kaasutusjutusta olen kyllä eri mieltä. Väitän, ettei kaasutus ja ilmaylimäärän tarve ole suoranaisesti toisistaan riippuvia. Toki tasainen kaasutus on hyvän toisiopalon ehto, mutta eiköhän se ilmaylimäärä riipu ensisijaisesti toisiopalon hyvyydestä, hapen sekoittumisesta palaviin kaasuihin, sopivassa lämpötilassa.

Hämmennänpä edelleen soppaa: Koska liian korkea palolämpötila johtaa typen oksidipäästöihin, eiks kannattais optimoida toisioon syötettävän ilman lämpö niin, et saatais toisiopalon lämpöä optimoitua. Eli tasapainoillaan typen päästöjä alas.

[AnssiKo]

Netti on iso paikka, onko speksejä miten toteutit?

Speksitkin on netissä.  

Kokeiles klikata sitä maapalloa Jollan avatarin alla.

[vilhos]

Hei
Joku viisas sanoi että kuva valehtelee. Hyvin otettu kuva ja video ei paljasta käytännössä muuta kuin että hienolta näyttää. Käytännössä tuollaiset kuvat ja videot ei todista systeemin hyvyyttä tai huonoutta. Tiedättehän autokaupasta, täysi pommi näyttää melkein uudelta ajoneuvolta kuvissa.
Ei tuollaisia kattiloita mielestäni kannata ostaa kuvien ja videon perusteella. Onko tietoa minkälaista puuta poltettiin mikä oli lämmitys tilanne olko kuvaukset kylmälle kattilalle? Oliko puut ulkokuivia vai muuten vaan kuivia?

Anteeksi vuodatukseni. Se on tietenkin totta että itse kukin päättää mihin rahansa laittaa.

Terv Oulujärven rannalta

[repa]

Juu, minäkin otin monta hienoa kuvaa kasutuskattilasta, tosin siellä oli kaasutoho puhisimassa vähän reilummalla polttimella. 
Niin, kyllä ne värit ovat ihan oikein