Savukaasujen kastepiste

[Pähkäilijä]

Kun ne lämpötilat ajetaan liian alas, on esim. vaarana kosteuden tiivistyminen tiettyihin kohtiin, niin kattilassa kuin hormissakin. Pikeytyvä hormi tai liian aikaisin puhki mennyt kattila, ei ole sekään oikein.

Kuinka paljon savukaasuja voi jäähdyttää ennenkun kondensaatio alkaa. Ilmaisenergiafoorumilla tästä olikin tarinaa

Jos savukaasu jäähdytetään vaikkapa hiukan alle 50 asteen, putoaa veden höyrynpaine 10%:iin siitä, mitä se on 100 asteessa (http://en.wikipedia.org/wiki/Water_%28data_page%29 --> Steam Table / Pressure). Täysin kuivassa puussa hiiltä on 11% ... 15% ja vetyä runsaat 6% painosta (www.vtt.fi/inf/pdf/tiedotteet/2000/T2045.pdf, kappale 3.1). Tuohan sitten vaatii hiilen osalta happea 30% ... 40% puun painosta ja vedyn osalta n. 50% puun painosta palaakseen täydellisesti. Täysin kuivassa puussa on luokkaa 40% painosta happea (sama lähdeviite), eli 40% ... 50% lisää tarvitaan ja tuo saadaan n. viisinkertaisesta ilmaylimäärästä, eli ilmaa tarvitaan luokkaa 200% ... 250% puun painosta.

Vain palokaasujen hiilidioksidi ja typpi pystyvät kuljettamaan vesiylimäärää mukanaan. Palokaasujen tilavuus taitaa jonkin verran nousta (ei kumminkaan edes kaksinkertaisesti) ja kun vesi on muita palokaasuja kevyempää, ei tuon perusteella palokaasujen ei-tiivistyvä osuus kykene kuljettamaan mukanaan kuin luokkaa 20% ... 30% tuosta kosteudesta kaasumaisena em. höyrynpainetiedon perusteella, vaikka olisi alun perin täysin kuivaa.

Eli totta vieköön, ainakin näillä edellytyksillä syntyvä ja sen lisäksi puun käytännössä aina sellaisenaan sisältämä vesi tiivistyy suurimmaksi osaksi, jos puu poltetaan juuri sopivassa ilmamäärässä ja palokaasut jäähdytetään lattialämmityksen tehon kannalta edulliseen lämpötilaan.

Onko kukaan laskenut missä lämpötilassa talvisaikaan ulkokuivalla (25% kosteus) puulla tulee kastepiste?

[repa]

Kilosta puuta syntyy saukaasuihin n. 770 g vettä. Jos karkeasti oletetaan 1,5 ilmakertimella että kilo puuta tarvii 7 kuutiota ilmaa ja oletetaan että savuakin olis 7 mottia ja oletetaan vielä että sen saturaatio samaksi kuin ilmalla, niin motin savukaasua pitäis sitoa n. 110 g vettä. Ilmakuutio sitoo 110g vettä  53 C lämpötilassa, 77 C asteessa peräti 511 g.

Noin äkkipäätään tommonen hajatelma  


edit
Aika märkiä puita tuossa, lisäksi noi kastepisteen arvot ovat väärin 

[Pähkäilijä]

Puun poltossa tulee vastaan "epälineaarisuus" kun alussa vettä on enemmän ja hiilenpolttovaiheessa olemattoman vähän, alun poltossa kondensoituva vesi sitonee näppärästi savukaasujen pienhiukkasia savupiipun pinnoille mutta hiilenpolttovaihe ei taida saada niitä irtoamaan?

[repa]

Jos olis stokeri tai pellettipoltin joka polttaa esm 6 kg puuta tunnissa, olis syntyvä veden määrä likimain vakio polton aikana eli luokkaa 6 x 650 g => 3900 g ( vähän kuivempaa puuta  kuin ed. esimerkissä   ) ja edelleen ilmakerroin 1,5  =>  63 kuutiota ilmaa, josta likimain samanverran savukaasua (NTP )  => 62 g vettä/ kuutio, sen kastepiste olis n. 44 astetta.
( oletuksena oli että täysin kuivasta puukilosta syntyy vettä n, 540 g ja loput on puun sisältämää vettä/ kosteutta )

Jos taas olis ala- tai käänteispalokattila, jossa pesällinen puita esm 36 kg ja polttoteho sama 6 kg tunnissa ja polttoaika 6 h.
- voisko olettaa että varastopesässä olevista puista vettä poistuu 60 % ensimmäisen tunnin aikana,  savukaasuihin tulis vettä n. 2800 g
- ja jos olettais että puiden palaessa ensimmäisen tunnin aikana..... nyt menee jokseenkin mutusteluksi mutta voisin kuvitella että puusta nopeasti haihtuvien hiilivetyjen ( joista siis vettä syntyy ) osuus ensimmäisen puolentunnin aikana olis ehkä 40 % kiivaanpaa kuin keskimäärin. Eli 6 x 540 g x 1,4 => 4500 g.  

( 2800 + 4500 ) / 7 m3 => 1050 g / m3. Kastepiste tuolle olis n. 115 C.

Eli näinkin pähkäillen tulin samaan johtopäätökseen kuin Pähkäilijä. Kannattaisko ohituspeltiä sittenkin pitää pidempään auki.



Hiukka tarkennuksia:
-  jos normi polttuuklapi painaa kilon, siinä on yleensä 800 g puuta ja 200 g vettä.
Palaessaan 800 g puuta tuotta vettä 430 g + 200 g = 630 g
- jos kilon klapissa on 900 g puuta ja 100 g vettä, sitä tulis yhteensä vettä 485 g + 100g  = 585 g
- jos kilon klapissa on 700 g puuta ja 300 g vettä, sitä tulis yhteensä vettä 380 g + 300g  = 680 g
- jos kilon klapissa on 600 g puuta ja 400 g vettä, sitä tulis yhteensä vettä 325 g + 400g  = 725 g

Ääripäiden erotus vain 140 g.

Vastaavat kastepisteet kun ilmakerroin 1,5 eli 7 m3 ilmaa / kg puuta:

585 g => 50 C
630 g => 52 C
680 g => 53 C
725 g => 56 C

[Pähkäilijä]

Panospoltossa tais puolet ajasta olla hiilen polttoa eli ensimmäisellä puoliajalla on tajolla vetyä ja veden haihdutusta. Mutuna veikkaisin yksi risti kaksi että heti alussa on veden määrä maksimi ja siitä laskee polttoaineen lämmetessä tasaisesti mitä syvemmällle jokaiseen klapiin lämpö etenee.

[repa]

Panospoltossa tais puolet ajasta olla hiilen polttoa eli ensimmäisellä puoliajalla on tajolla vetyä ja veden haihdutusta. Mutuna veikkaisin yksi risti kaksi että heti alussa on veden määrä maksimi ja siitä laskee polttoaineen lämmetessä tasaisesti mitä syvemmällle jokaiseen klapiin lämpö etenee.

Panospoltossa varmaan suuri vaikutus sillä sytyttääkö alta vai päältä

Enpä usko että heti aluksi olis veden tulo maksimissaaan, mutta varmasti maksimi on ennen puoliväliä ja on moninkertainen keskimääräiseen verraten. Veden haittavaikutukset tietty alkaa heti alussa koska kaikki paikat on kylmiä. Kaikkista viimeisenä piipun pää lämpenee kastepisteen yläpuolelle ( jos lämpenee    )

Itellä huomaa juuri sen että kylmä hormi hiukka hikoo ja lentotuhkat tarttuu siihen. Konvektio on suht puhdas eikä sitä tarvii putsata kuin kerran tai kaksi vuodessa.

Oma lukunsa se imuri piipun päässä, sen jäähdytys toimii siten että se imee hiukan sivusta ilmaa propellille, joka on lähes aina kastepisteen alapuolella 

[Pähkäilijä]

Enpä usko että heti aluksi olis veden tulo maksimissaaan, mutta varmasti maksimi on ennen puoliväliä ja on moninkertainen keskimääräiseen verraten. Veden haittavaikutukset tietty alkaa heti alussa koska kaikki paikat on kylmiä. Kaikkista viimeisenä piipun pää lämpenee kastepisteen yläpuolelle ( jos lämpenee   )

tuo olisi ihan silmämääräisesti mitattava asia jos kehtaisi pakkasella katsella piipunpäästä tulevaa vesihöyryn määrää. Toisaalta veden kondensoituminen myös sitoo pienhiukkasia, tuolla kondensiopiipun mainostajalla hiukkaspäästöt puoliintuivat

http://www.ecopiiput.fi/energiansaasto.html

autopuolella tämä on tuttua huttua, meilläkin on firmassa eko6 fullerilaatikkoinen menopeli jonne siniveriset käy kusemassa tankkiin ni saadaan ad blue toimimaan, ureasumu sitten sitoo hiukkaspäästöt moottorin jälkeen ja jos ureapytty on tyhjä tippuu tehotkin moottorista...

kondensoituminen lienee asia jota ei puukattiloissa kukaan käytä päästöjen pienentämisen ja hyötysuhteen kasvattamisen suhteen?

[repa]

Melkonen möykky tuo fulleriloota  , lienee niitä parhaita? Yhen traktorimiehen peräkärryyn semmoista viriteltiin ( minä katselin vaan vierestä )  .

Eikös nuo savukaasukierukat hormissa ole jonkin asteinen "kondenssi" sovellus? Ongelmana niissä yletön rökääntyminen.
Höyryn tiivistymisestä sais kohtuu paljon energiaa talteen, varmasti tulevaisuudessa yleistyy myös omakoti kattiloissa, kunhan hinta saatais kohtuulliseksi ja puhdistus helpoksi. Propellipäillä on varmasti jo monia visioita asiasta.

[repa]

Pieni tarkennus savukaasun määrään:

Näissä kaasulaskuissa tilavuus on usein NTP-olosuhteissa. 7m3 savukaasujen tilavuus on 200 Casteessa 1,73 kertainen ( 473 K / 273 K = 1,73 ). Kun hormiin menee 1,73 m3 200 C asteista kaasua, joka jäähtyy hormissa 100 C asteiseksi niin piipunpäästä tulee 1,37 m3 savukaasua ulos. 1200 C asteisena tilavuus on liki 5,4 kertainen.

Sen takia noita pitää laskea kg:na, massa ei muutu vaikka lämpötila vaihtelee, lämpö on sitoutunut massaan, ei tilavuuteen.

[Atmos Gsx]

Itsellä uusi Atmoksen kattila ja Shiedelin 200 piippu kondessi astialla, aluksi ihmettelin miksi sitä vettä tulee sinne kondessi astiaan sen jälkeen kun on alkupesän polttanut pienen sellaisen,huomasin sellaisen asian ,että piippu on aivan kylmä ulkopinnaltaan vaikka on sisällä ja piippu yhteessä itsellä on villat siinä ympärillä jotka näkyy sisälle päin eli kylmää ilmaa pääsi virtaamaan piipun ulkokuoren ja keraamisen piipun välistä pannuhuoneeseen ja ton takia kondessi vettä valui piipusta astiaan tietyn aikaa polton alkuvaiheessa. Puu on monta vuotta kuivunutta mutta sitä vettä silti tuli aika reilusti.

[Pähkäilijä]

I eli kylmää ilmaa pääsi virtaamaan piipun ulkokuoren ja keraamisen piipun välistä pannuhuoneeseen ja ton takia kondessi vettä valui piipusta astiaan tietyn aikaa polton alkuvaiheessa.

tuohan saattaa olla aivan tarkoituksellinen rakenne jolla saadaan korvausilma lämmitettyä ja savukaasut jäähdytettyä.

[Atmos Gsx]

Juu siinä on 4 kulmalla semmoiset aukot jotka on auki katolle asti ja pääsee pellityksen kautta tuulettuun pihalle, on varmasti hyvä jos savukaasujen lämpötila korkea ei lämpene piipun ulkokuori mutta tuon kattilan savukaasuilla ei kyllä lämpene muutenkaan teippasin villat umpeen ja alkoi piippukin pysymään huoneen lämpöisenä ja tuo veden tuleminen loppui myös samalla.

[seppol]

Ihmetyttää mistä kosteutta tulee savukaasuihin. Kun aloitan lämmityksen vesi on yleensä 30 - 35 astetta. Savukaasujen lämpötila on alle 200 käytännössä koko ajan. 125 millinen teräsputki on vanhan tiilihormin sisällä. Pituus n 8 m. Pieni imuri vetää yläpäässä kun putki on liian pieni. Putki on vapaana koko piipun matkalla paitsi alapää valettu muurauslaastilla 2,5 vuotta sitten. Puhalsin rantapallon hormin alapäähän ja tiputin 3 ämpärillistä laastia ylhäältä ympärilla. Alhaalta ei pääse ilma vaihtumaan ja putki pysyy paikallaan.Katsoin äsken tuhkatilaan ja yllätys oli suuri kun näyttää että siellä oli hämähäkin seittiä. Kuvassa lentotuhkaa on tarttunut siihen. Kosteutta ei näy missään. Viimeksi luukua on avattu varmaan puoli vuotta sitten. Tuhkaluukku on puoli metriä uunin savukaasun liittimen alapuolella.

[seppol]

Kuva ei tullutkaan.

[Pähkäilijä]

Ihmetyttää mistä kosteutta tulee savukaasuihin.

-  jos normi polttuuklapi painaa kilon, siinä on yleensä 800 g puuta ja 200 g vettä.
Palaessaan 800 g puuta tuotta vettä 430 g + 200 g = 630 g
- jos kilon klapissa on 900 g puuta ja 100 g vettä, sitä tulis yhteensä vettä 485 g + 100g  = 585 g
- jos kilon klapissa on 700 g puuta ja 300 g vettä, sitä tulis yhteensä vettä 380 g + 300g  = 680 g
- jos kilon klapissa on 600 g puuta ja 400 g vettä, sitä tulis yhteensä vettä 325 g + 400g  = 725 g

Ääripäiden erotus vain 140 g.

Vastaavat kastepisteet kun ilmakerroin 1,5 eli 7 m3 ilmaa / kg puuta:

585 g => 50 C
630 g => 52 C
680 g => 53 C
725 g => 56 C

tuosta 6 desiä kilolle puuta kondensoimalla sais 0.36 kWh energiaa + tuon savukaasujen ja vesihöyryn jäähdytyksen energian lisäksi talteen, oishan se aika lorinaa jos talvella 50 kiloa puuta polttaa ja 30 litraa tulis pienhiukkasilla kyllästetytä vettä piipusta 

Mutta siitä irtoaisi 18 kWh + tuo vesihöyryn ja savukaasujen energia, jos vaikka 100 tai 200 astetta sitä saisi jäähdytettyä (riippuen minkä lämpöisinä ne polttolaitteesta lähtevät) ja samalla paloilmankin esilämmitettyä olisihan tuo selkeesti poltettavan puun määrää vähentävä tekijä.