Стабилизация горения водородно-углеродной смеси

[ЭлектроСлесарь]

Здравствуйте!

Я электрик и слесарь, с химией не лады, но мне необходимо спроектировать СВЧ пропановую горелку для котла отопления работающего на сжиженном газу. пропан.

Подскажите, возможен ли такой метод поддержания горения водород-углерод смеси с сохранением КПД?

 

Так как при принудительном СВЧ расщеплении газа пропан (плазмоид) и поступлении в горелку водорода и углерода температура горения значительно превосходит допустимые температуры для традиционных теплообменников, как ранее упоминалось, это 600...800 градусов, предполагаю такой вариант регулирования:

Питать газовую горелку воздухом с обедненным содержанием кислорода.

Перед горелкой устанавливается традиционная воздуходувка, но питающая горелку не свежим воздухом, а продуктами сгорания топлива, продукты сгорания движутся закольцовано - воздуходувка - горелка - теплообменник - воздуходувка. После горелки и теплообменника установить СО датчик, по типу как на авто. Сигнал датчика СО будет регулировать поток свежего воздуха в горелку числом оборотов дополнительной малой воздуходувки. Излишки продуктов горения будут сбрасываться естественным образом по дымоходу.

Электроникой будет поддерживаться в горелке очень малый процент кислорода и горение водорода и углерода будет низкотемпературным, с температурой подобранной под применяемый теплообменник.

[aversun]

Вы что-то непонятное говорите "Жаропроизводительность, °С, метана равна 2043, пропана — 2110, бутана —2118, водорода — 2235, ацетилена — 3620", т.е. температура сгорания пропана лишь немного меньше водорода http://www.bibliotek...rudovanie/2.htm, а учитывая, что там еще и углерод, значит еще меньше будет. Теже данные и здесь

http://www.dpva.info...ureOctaneGases/

и еще во многих книгах по сварке.

Вообще, вся идея утопическая, затратить энергию на разложение пропана, причем КПД будет << 100%, а потом сжигать полученную смесь, суммарный выход энергии будет меньше чем при простом сжигании пропана.

Изменено 21 Ноября, 2012 в 12:24 пользователем aversun

[ЭлектроСлесарь]

Почему тогда у людей СВЧ разложенный пропан горит белым пламенем?

 

Институтом Общей Физики им. А.М.Прохорова РАН было разработано и изготовлено микроволновое устройство – «микроволновый факел», - позволяющее получать плазменные струи в потоках практически любых газов и газовых смесей при давлениях, близких к атмосферному. Применённая система ввода микроволновой энергии обеспечивает чрезвычайно высокую (близкую к 100%) эффективность использования энергии в плазме факела.

 

 

Высокая газовая температура в струе (Tg @ 4 – 5 тысяч градусов К), высокая концентрация электронов (ne @ 3 1014 – 1016 см-3) и электронная температура (Te @ 20 – 30 тысяч градусов К) делают микроволновый факел чрезвычайно эффективным плазмохимическим устройством для разложения газообразных веществ.

[aversun]

Это совсем другой случай и высокая температура здесь достигается не за счет химического сгорания водорода, а за счет перевода вещества в плазменное состояние. Есть подобные горелки, которые работают на негорючем аргоне и развивают температуру прядка 20000°С. Уменьшение кислорода вам ничего по сути не даст.

Изменено 21 Ноября, 2012 в 12:32 пользователем aversun

[ЭлектроСлесарь]

А есть какой-нить доступный более дешевый мало-горючий газ кроме пропан-бутана который можно с помощью плазмы сжигать с температурой как пропан-бутан?

[qerik]

Если подвести природный газ (который будет дешевле балонированного), да ещё прогреть его до плазменного состояния - то тут весьма высокие температуры можно получить, но только надо ли? То, что у вас сгорит метан нормально и так и так - безусловно, но при применении СВЧ токов электроэнергия просто переходит с довольно высоким КПД (в чем я сильно сомневаюсь) в тепловую, а электроэнергия дороже газа.

[ЭлектроСлесарь]

У нас электроэнергия и пропан стоят примерно одинаково за равное кодичество получаемого тепла, но в эл. сети нет достаточных мощностей чтоб греть дом только эл. энергией.

Природный газ завести пока нет возможности, даже если будет возможность завести природный газ стоит подумать, а стоит ли? За теже деньги что подключение к природному газу можно соорудить тепловой насос геотермального отопления с газ-пропановым или электрическим двигателем и в дальнейшем получать туж-самую пятикратную экономию как и при отоплении на природном газу.

[qerik]

У нас электроэнергия и пропан стоят примерно одинаково за равное кодичество получаемого тепла, но в эл. сети нет достаточных мощностей чтоб греть дом только эл. энергией.

Природный газ завести пока нет возможности, даже если будет возможность завести природный газ стоит подумать, а стоит ли? За теже деньги что подключение к природному газу можно соорудить тепловой насос геотермального отопления с газ-пропановым или электрическим двигателем и в дальнейшем получать туж-самую пятикратную экономию как и при отоплении на природном газу.

Греть дом балонированным пропан-бутаном при возможности подведения природного газа - это, конечно, варварство, но если таковой возможности нет - то тут и на пропан-бутане можно пожить. Главное - правильная конструкция горелки, соблюдение степени обогащенности газа, ну и если электроэнергия стоит так же, как и пропан-бутан, то можно "догревать" пламя СВЧ-волнами, если КПД и правда столь высок. Но ещё главнее, как известно, ТБ.

[Vic77]

Здравствуйте!

Я электрик и слесарь, с химией не лады, но мне необходимо спроектировать СВЧ пропановую горелку для котла отопления работающего на сжиженном газу. пропан.

Подскажите, возможен ли такой метод поддержания горения водород-углерод смеси с сохранением КПД?

 

Так как при принудительном СВЧ расщеплении газа пропан (плазмоид) и поступлении в горелку водорода и углерода температура горения значительно превосходит допустимые температуры для традиционных теплообменников, как ранее упоминалось, это 600...800 градусов, предполагаю такой вариант регулирования:

Питать газовую горелку воздухом с обедненным содержанием кислорода.

Перед горелкой устанавливается традиционная воздуходувка, но питающая горелку не свежим воздухом, а продуктами сгорания топлива, продукты сгорания движутся закольцовано - воздуходувка - горелка - теплообменник - воздуходувка. После горелки и теплообменника установить СО датчик, по типу как на авто. Сигнал датчика СО будет регулировать поток свежего воздуха в горелку числом оборотов дополнительной малой воздуходувки. Излишки продуктов горения будут сбрасываться естественным образом по дымоходу.

Электроникой будет поддерживаться в горелке очень малый процент кислорода и горение водорода и углерода будет низкотемпературным, с температурой подобранной под применяемый теплообменник.

это очередной ВЕЧНЫЙ двигатель с КПД выше 100 ?