Hout-cv kachel met stoomturbine

[mulman]

Ik weet niet of ik het goed zie, maar volgens mij moet de inlaatlucht naar de turbo zo koud mogelijk zijn. Staan er nu voorverwarmers voor de inlaat van de turbo? Je bereikbare rendement van de turbo wordt bepaald door het bereikte temperatuursverschil na compressie en de maximale gastemperatuur bij expansie. Een hoge turbo inlaattemperatuur is daarvoor funest. Na compressie ben je volgens mij vrij om het gas eerst te koelen (=waarschijnlijk niet zinvol) of alvast verder op te warmen bv bij de schoorsteen.

[Dutch John]

Michel,

Waarom gebruik je eigenlijk een dwarsvergasser voor antraciet of houtskool en geen houtgasgenerator? Het geproduceerde gas zal veel teer bevatten. Natuurlijk zal het merendeel schoon wegbranden, maar voorkomen is beter dan genezen.

Als je in een gasgenerator met overdruk gaat werken, dien je extra aandacht aan explosiekleppen te besteden. In een houtgasgenerator die zoals gebruikelijk onder heel licht vacuum staat, kunnen pyrolisegasexplosies tot 4 bar optreden. Ga je comprimeren, dan zegt mijn gevoel dat explosiedrukken kwadratisch toe gaan nemen. Je zal niet de eerste zijn die zijn vergasser van het dak van de buurman moet gaan rapen....

Groet,
DJ

[kockie]

zo koud mogelijk zijn....

Dat is bij het klassieke turbogebruik. In een verbrandingsmotor wil je zoveel mogelijk lucht pompen, dus moet die zo koud mogelijk zijn. In een kachel (of hoe je dit ook wilt noemen) wil je de temperatuur juist zo hoog mogelijk hebben. Luchtovermaat is veel gemakkelijker te creëren.

[mulman]

zo koud mogelijk zijn....

Dat is bij het klassieke turbogebruik. In een verbrandingsmotor wil je zoveel mogelijk lucht pompen, dus moet die zo koud mogelijk zijn. In een kachel (of hoe je dit ook wilt noemen) wil je de temperatuur juist zo hoog mogelijk hebben. Luchtovermaat is veel gemakkelijker te creëren.

In een verbrandingsmotor wordt de lucht NA compressie gekoeld om een betere vullingsgraad te krijgen. Dat is in een houtkachel niet gewenst en daarom kun je dus NA compressie lucht inderdaad nog verder verwarmen voor je deze in de brandhaard brengt. De lucht voor de compressie en turbo verwarmen kost je turbo rendement en dus turbovermogen. In het gekste geval zou je turbo namelijk niet gaan werken als je lucht van bv 1000 toevoerd. Je kunt dan na compressie de lucht nauwelijks nog verhitten en laten expanderen om er vermogen uit te kunnen halen.

[pelletpower]

DJ, dat zat me ook al dwars. Hoewel die 4 bar voorlopig niet gehaald wordt. Als ik het filmpje zo zie schat ik het op 1 a 2 bar. Maar met 20kg hout die ligt te vergassen kunnen er toch rare dingen gebeuren. We maken elk jaar wel ergens een brand in een installatie mee. Zodra dit met een explosie gebeurt, wordt je daar toch stil van.

Michel, zorg dat je wastegate werkt of monteer een t stuk met een kogelkraan na de inlaatturbine om druk handmatig af te kunnen laten.

[cjm]

Of die overdruk aan gas benutten. Veiliger lijkt mij dan laten ontsnappen.

Wel leuk om te lezen over de turbo.
Was het niet DAF die als eerste met het zgn intercooling systeem kwam?
Turbo compound wordt dat nog gebruikt in vrachtwagenwereld?

[account verwijderd]

Om het een en ander beter weer te geven zou het schema bijna in 3d moeten om de leidingen van en na de turbo
schematisch goed weer te geven.

De lucht wordt pas na de compressiefase in 2 stappen voorverwarmt alsvorens het de aanjaag buis ingaat.
De 1e stap is de mantel van de houtvoorraad relatief koel houden, de 2e stap is voorverwarmen via turbo uitlaatgassen, na de compound turbo.

Het verbrandingsproces en ook de installatie leidingen zijn niet ingericht om houtgas te produceren, maar voor het halen van een zo hoog mogelijke verbrandings temperatuur bij een zo compact mogelijke vuurhaard.
Eigenlijk inherent aan de rocket 177, dat is ook een cross drafter. (side drafter).

Vandaar dat de houtvoorraad (indirect) wordt gekoeld met koude compressor inlaatlucht. (1e voorverwarmtraject).

Of dat het verbrandingsproces expleciet cross draft of downdraft moet zijn, dan maakt mij op zich niet zoveel uit.
Na wat tekenwerk vanavond is downdraft de meest compacte versie.
Vergis je niet in het geweld van het aanblazen, als je met een compressor erin blaast zit je nog maar op het begin.
Pas als de turbo van start gaat, dan wordt het aanblaas geweld enorm en tegelijkertijd ook de luchtspoeling in het systeem.
Behalve in de houtvoorraad, dat is qua lucht een dood volume in tegenstelling tot de aanwezige brandstof.
Het verbrandingstraject heeft de kenmerken van een straalmotor (jet engine).

Voor de veiligheid komt een veerbelaste overdrukklep bovenin de houtvoorraad diameter 150mm die uitmont in de schoorsteen met een diameter van 150mm, dit is tevens een rookgas bypass voor het aansteken.

Dutch John,
Het gevaarlijkste moment bij zo'n ketel is in mijn ogen niet gevaarlijker als bij een conventionele houtvergasser stukhoutketel.
Ik heb één keer een plofje gehad in de zin van een backfire over het turbo gedeelte, maar dat was omdat er geen goed aanmaaksysteem (rookgas bypass) in de eerste opstelling zat.
Op jouw inbreng maken we een downdraft .... Oke?

Voor het systeem moeten een aantal onderdelen uit 3mm plaatwerk gewalst worden.
1. De houtvoorraadketel diameter 500mm, lengte 1000mm (is in later stadium te verhogen naar meer kg hout)
1.1 Koelwand houtvoorraadketel diameter 526mm, lengte 950mm
2. De verbrandingsruimte diameter 400mm, lengte 300mm (wordt binnenin voorzien van vuurbeton)
3. Rookgaswisselaar type vlampijp 2e voorverwarmtraject, diameter 300mm, lengte 400mm
4. Rookgaswisselaar type vlampijp condenserend cv ltv, diameter 300mm, lengte 400mm
4.1 Koppelstukken en vlampkasten 3x diameter 306mm, lengte 200mm.
5. Uit- en inlaatdemper uit buisprofiel 150mm

[Dutch John]

Was het niet DAF die als eerste met het zgn intercooling systeem kwam?
Turbo compound wordt dat nog gebruikt in vrachtwagenwereld?

Dat claimde DAF wel, maar zolang er turbo's zijn, zijn er ook intercoolers geweest. Dus al voordat DAF opgericht werd. Scania heeft een jaar of 15 de turbo compound weer van stal gehaald. Ook niets nieuws; de vliegtuigindustrie gebruikte het 60 jaar geleden al.

Pas als de turbo van start gaat, dan wordt het aanblaas geweld enorm en tegelijkertijd ook de luchtspoeling in het systeem.
Behalve in de houtvoorraad, dat is qua lucht een dood volume in tegenstelling tot de aanwezige brandstof.

Inblaassnelheid te hoog en slakvorming is je deel. En de houtvoorraad is allesbehalve dood. Heet pyrolysegas stijgt op en circuleert binnen de voorraadton. Blaas je zo hard, dat zich stroomafwaarts een druk opbouwt, dan mengt zich ook nog inblaaslucht in de voorraadton. Kaboem. Geeft niks, hoort er gewoon bij. Daarom hebben houtgasgeneratoren drukontlastkleppen op elk vat met enig volume. Maar beter is om niet te werken met grote voorraadbuffers die in contact staan met de vuurhaard. Je werkt nu met een overdruksysteem, dus pas op met grote volumes. Jongen, ik meen het, kijk uit met wat je doet.

Groet,
DJ

[account verwijderd]

@Dutch John,

Hoe groot is zo'n drukontlastklep minimaal bij een houtgasgenerator?
Aanvankelijk wil ik de eerste test doen met 5kg hout, en daarna bijvoorbeeld een keer met 10kg hout.
Rustig aan opschalen. Voor gebruiksdoeleinden denk ik aan 1 kruiwagen hout per keer.
Is dat 15-20kg?

En de kacheldeur wil ik aanvankelijk afdichten met kachelkoord. Ik denk dat dit wel gaat als de sluiting van de scharnierpunten
en de deursluting stelbaar is. De praktijk heeft deze mogelijkheid snel laten zien bij 1 of 2 bar.

Zijn er in de houtgasgenerator wereld veel voorbeelden van explosies van ketels?

Heb vandaag schoon schip gemaakt in de schuur, helemaal leeg voor de 1 op 1 versie.
Het was een geweldige puinhoop en je kon je kont niet meer keren. Huppakee alles naar buiten, inclusief de tunneloven...
Kockie is nu onderweg naar mij met 2 ketels voor de core van het ding.

Ik wil de kachel gaan testen eerst alleen gaan testen met systeem turbo inclusief in en uitlaat demper.
Een duurtest doen van 1-2 uur en een beetje vertrouwd raken met het systeem.

Als dit alles goed is, dan de compound met generator implenteren en dan nog is kijken.
Da's toch een normale manier van opbouwen?

[Superstom]

Michel,
wat een mooi project. Zou willen dat ik om de hoek woonde, dan kon ik af en toe eens komen kijken. In het plaatje van 17 nov half zes zie ik het ontwerp van een hoogoven terug. Dit zette mij aan het denken. Uit de hoogoven wereld zou je het volgende over kunnen nemen:

- Een hoogoven heeft ook overdruk. Deze wordt bijgevuld met behulp van een zogenoemde klok. De klok zorgt voor een soort sluis die de overdruk aan de binnenkant afsluit van de buitenlucht. Dit zou je toe kunnen passen om niet in een keer 20 kilo te laden, maar gedurende de stook van bovenaf nieuwe brandstof toe te voegen. Als je wilt kan ik een tekening voor je maken, hoe die klok werkt.

- Een hoogoven steek je niet aan, maar blaas je aan. Tijdens de opstart, blaas je er hete lucht in (1500 graden), waardoor de boel vanzelf gaat branden. Dat vergemakkelijkt het aansteken misschien, voor hout heb je niet zulke hoge temeraturen nodig.
Groet Ewout

[account verwijderd]

De ketels zijn binnen,

@Ewout,

Als je wilt kan ik een tekening voor je maken, hoe die klok werkt.

Graag, en dan voor een kg of 2 hout tegelijk.....

[x21r]

Michel zocht...
..als het fout gaat met het gas.

vehicle-gasifier.jpg (26.58 KiB) 2780 keer bekeken

Michel zocht...
..3D tekening....en nu met vulsluis van Superstorm.

Ik zocht..
..vermogen van 500W tot 6000W..dan maar zo iets

en van voren.

Maar dit zal het wel niet worden .. turbo en regelbaar vermogen ...onmogelijke combinatie

[account verwijderd]

@XR,

Die turbine boiler in het water, da's wel een mooie.. Die staat op dezelfde site..

Die ketels zijn perfect, vooral die grote,,, die is echt voor een turbo in de wieg gelegd.

Heb een idee om nog een extra turbo opstelling om te draaien na de compound turbo.
Dit i.v.m. de O.R.C theorie. (organic ranking cycle) Een implosie turbo opstelling.
Dit is eigenlijk de zuigerslag die een stirling motor wel heeft en een turbo opstelling nog niet.
Het plaatje lijkt een beetje op wat ik bedoel, maar je kunt het er nog niet uit halen.


Dit idee zal ik t.z.t. verder uitdokteren, want het vergt een hoge inlaat temperatuur i.c.m. een geringe stuwkracht, maar eerst back to de 1 op 1 versie.

[Dutch John]

Hoe groot is zo'n drukontlastklep minimaal bij een houtgasgenerator?

De hele vuldeksel is normaal de veiligheidsklep, om snel de explosiedruk te ontlasten. Klinkt dan als niezen. Maak je hem veel kleiner, dan duurt het te lang voordat de overdruk eraf kan en kan er ergens iets gaan scheuren.

En de kacheldeur wil ik aanvankelijk afdichten met kachelkoord. Ik denk dat dit wel gaat als de sluiting van de scharnierpunten en de deursluting stelbaar is. De praktijk heeft deze mogelijkheid snel laten zien bij 1 of 2 bar.

Vergeet het, lekt al bij 0,1 bar overdruk. Kachelkoord dicht alleen af als het geïmpregneerd is met teer. De vuldeksel moet 100% afdichten. Een klein lekje laat primaire lucht toe in het voorraadvat: boem.

Zijn er in de houtgasgenerator wereld veel voorbeelden van explosies van ketels?

Elke gasgenerator hoest regelmatig. Hoort er bij. Bij mij bijna altijd wel een keer tijdens het aanblazen. Met 0,1 bar...

Groet,
DJ

[account verwijderd]

@Dutch John,

Ik begin toch eerst met de kleine ketel, die lijkt bij nader inzien aanvankelijk groot genoeg.

De hele vuldeksel is normaal de veiligheidsklep, om snel de explosiedruk te ontlasten. Klinkt dan als niezen

Niezen?
Da's minder dan een knal van een karbiet ketel....
[youtube]8ZthBzK_tqA&feature=fvwrel[/youtube]