Горение паров бензина через воду

Простая установка для получения газа из бензина для горения конфорки

Бензин очень огнеопасная жидкость, благодаря тому, что получен из фракций нефти с низкой температурой кипения. Бензин не только сам прекрасно горит, но и очень хорошо воспламеняются его пары, поэтому оставлять емкости с ним в открытом состоянии строго запрещено.

В статье вы увидите, исключительно для ознакомления, как сделать установку, которая будет производить газ, с помощью которого можно запитать конфорку и обеспечить длительное и стабильное горение.

Понадобится

• Две пластиковые бутылки 1,5-2 литра объемом.
• Силиконовый шланг, стойкий к нефтепродуктам.
• Воздушный насос (помпа) на 12 В.
• Аккумулятор 12 В.

Из реактивов: бензин и вода.

Изготовление установки для получения газа

В крышках необходимо проделать по паре отверстий. Сделать это можно обычными ножницами.

Отверстия должны быть по диаметру шланга, который будет через них проходить.

Вставляем трубки. Одна входит в крышку на 2-3 сантиметра.

А другая на длину имеющийся бутылки.

Хорошо проклеиваем трубки в крышках горячим клеем с обеих сторон.

В первой бутылке будет бензин. Длинная трубка, которая лежит на дне это вход воздуха, маленькая — это выход и он подключен к бутылке с водой, к тому шлангу который лежит на дне. А маленький шланг их бутылки с водой это выход конфорки.

Основной «реактор» готов.

Наливаем в первую бутылку бензин до половины, в другую воду, так же до половины.

К длинной трубке, которая лежит в бензине, подключаем воздушный насос.

К короткому концу, который выходит из бутылки с водой подключаем газовую конфорку.

Испытания

Подключаем к насосу аккумулятор. Насос начинает качать воздух из атмосферы. Проходя через бензин он насыщается его парами. Далее проходит через бутылку с водой, это так называемый гидрозатвор, который препятствует попаданию крупных капель бензина. А сам сосуд стабилизирует проход воздуха с парами, тем самым получается стабильность горения, без всяких рывков.

Зажигаем газ из конфорки.

Как видите успешно горит. Как настоящий газ.

Замечаем начальное количество бензина.

Ставим на плиту воду и пытаемся вскипятить.

Вскипело все за десять минут.

Пламя прогорело примерно 40 минут в общем и вот насколько убавился уровень.

Конечно весь бензин нельзя задействовать, так как такой метод удаляет из топлива самые летучие фракции, а более тяжёлые все равно останутся на дне бутылки.

Смотрите видео

На последок хочется добавить, что это наглядный эксперимент для ознакомления и не более, а не руководство к действию. За любые действия в вашей жизни ответственность несете только вы и не кто другой! Всем пока.

Источник

Сжигание жидких углеводородов с подачей перегретого пара

Внедрение: 2014 г.

В одноимённой статье учёных из Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН (г. Новосибирск) описан оригинальный лабораторный образец горелочного устройства, использующий «сажепаровый» режим сжигания дизельного топлива. Данный режим обеспечивает резкую интенсификацию горения жидких углеводородов за счет подачи в зону горения струи перегретого водяного пара. С применением метода цифровой трассерной визуализации исследовано поле скорости во внешнем факеле горелочного устройства. Успешно апробирован способ засева высокотемпературного реагирующего потока трассерами — микроскопическими частицами оксида кремния, образующимися в факеле при добавлении силиконового масла в жидкое топливо. На основе термопарных измерений с применением модуля АЦП LTR114 исследовано распределение температуры в факеле, установлено, что максимальная температура достигает 1500°С. На проточном калориметре проведены предварительные измерения тепловыделения при сжигании дизельного топлива в исследуемом режиме.

Рисунок 1. Схема горелочного устройства (а); горение дизельного топлива без подачи пара (б); установившийся сажепаровый режим горения (в).

Горелочное устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с топкой 2, топливопровода 3, воздуховодов 4, встроенного парогенератора 5 с форсункой 6 и камеры газогенерации 7. Парогенератор содержит бачок-испаритель 8, паросепаратор 9, пароперегреватель 10.

Рисунок 2. Вид огневого стенда, оснащенного системой измерения температуры с координатно-перемещающим устройством (КПУ).

Судя по фото, модуль LTR114 был применён в составе крейта LTR‑U‑1‑4 (примеч. от L‑Card).

Измерения поля температуры проводились в плоскости симметрии факела. Рабочий конец термопары помещался в различные точки внутри факела (согласно плану) при помощи автоматизированного КПУ. Сигнал с термопары через АЦП LTR114 (24 бита, 4 кГц) поступал на компьютер. Автоматизированный сбор данных, визуализация, первичная обработка и сохранение осуществлялись с помощью специально разработанной программы. Основное назначение этой программы: синхронизация КПУ и АЦП; управление автоматизированным перемещением измерительной системы; визуализация сигналов в абсолютных величинах в момент измерений; автоматизированный непрерывный сбор и сохранение данных в файл; одновременный синхронизированный запуск нескольких каналов. Последующая визуализация данных выполнялась в программе Origin.

Рисунок 3. Проточный калориметр, оснащенный измерительными приборами.

В калориметре вывод сигналов на компьютер осуществлялся с использованием АЦП LTR114. Сбор данных, их визуализация и экспорт проводились в программе LGraph2.

Рисунок 4. Распределение средней во времени температуры в факеле (а); фотография факела (б); распределение аксиальной компоненты средней скорости (в).

Результаты исследования горения дизельного топлива в автономном горелочном устройстве с подачей перегретого водяного пара свидетельствуют о том, что сажепаровый режим сжигания может быть эффективен при утилизации жидких углеводородов с получением тепловой энергии. Ключевая стадия процесса горения – паровая газификация продуктов разложения топлива – позволяет рассчитывать на достижение более высоких экологических характеристик по сравнению с технологиями сжигания, использующими повышенный расход воздуха. Новые данные могут быть использованы для верификации разрабатываемых физико-математических моделей изучаемого процесса.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России, Программы Президиума РАН «Горение и взрыв», Программы совместных фундаментальных исследований СО РАН и НАНБ 2012-2014 гг., РФФИ (проект № 14‑08‑00177‑а).

Алексеенко С.В., Ануфриев И.С., Вигриянов М.С., Копьев Е.П., Шарыпов О.В. Сжигание жидких углеводородов с подачей перегретого пара // Труды шестой российской национальной конференции по теплообмену. – Москва. – 2014.

Источник

Горение паров бензина через воду

Поместил в эту рубрику, потому что этот эксперимент заведомо пройдёт удачно. Фотки и видео потом выложу.

Принцип работы таков . Необходимо сделать двойную конфорку, с выходом газа с наружной окружности, и с выходом пара с внутренней. Открываем газ и поджигаем. Пламя нагревает спиральную медную трубку, по которой струится вода, с бака или с крана ( на рисунке она показана в разрезе зелёными кружочками).

После достаточного прогрева открываем кран с водой. Вода в трубке испаряется, и пар струится с внутренних сопел конфорки. Понятно, что пар в пламени (или в электрической плазменной дуге) прекрасно горит. Затем подачу газа перекрыть до минимума, на 60-75 %, лишь бы в паре присутствовал углеводородный компонент, то есть газ.

Схему можно считать законченной, гореть будет. Но если медную спираль для пара заменить на диэлектрическую, с жаростойкого материала, а с двух сторон подвести две пластины, на которые подавать высокое напряжение с минимальным током (подойдёт любой источник высокой частоты, работающий от 12 воль) то тогда газ можно перекрыть на 80 — 90 %, и гореть будет даже лучше, чем сам газ.

Я проводил несколько подобных экспериментов. Например тонкая струя воды, которая струилась мимо двух угольных электродов, с батареек, между которыми я создал дугу от мощного трансформатора 36 воль, сгорала полностью, при этом горение было тихим и ровным, и очень-очень ярким и жарким. Горело очень стабильно и устойчиво. Почти без дыма. Недостаток был таким: немного расходовался и грелся один из угольных электродов, а так же грелся сам трансформатор.

Назначение изобретения : для газовых плит, каминов, и газовых отопительных котлов.

Видео горения водяного пара, простой опыт, повторить может каждый в домашних условиях : Скачать

Также смотрите другие решения горение воды на последней странице, перейти Здесь

Источник

Простое устройство для карбюрирования бензина, повышенной надежности, для стеклодувной горелки

Удачный вариант карбюраторного устройства для большой настольной стеклодувной горелки. Первым был вариант из трех латунных самоваров, как у классиков [1], но оказался не слишком прочным и при испытаниях давлением сломался от заводского дефекта. Нынешний вариант, существенно более простой и надежный, рекомендовал его конструкцию мой наставник – замечательный мастер, стеклодув и астроном, Юрий Николаевич Бондаренко. Такого рода конструкции в его хозяйстве работают давно, периодически совершенствуясь [2], так что мой вариант – этакая квинтесенция его наработок.

Целью всех этих эволюций, является замена кислорода в стеклодувной мастерской. Как ни прискорбно, но последний источник хороших, относительно легкоплавких – не требующих кислородного дутья, заготовок для стеклодувного дела – материалы для неоновой рекламы, накрылись медным тазом, похоже, вместе со всей отраслью. Их вытеснили светодиодные ленты. И стеклянные трубки, служащие основными заготовками, теперь, предлагаются к продаже только относительно тугоплавкие. Требующие добавки к воздушному дутью кислорода. Кислород же – газ весьма опасный и не слишком удобный в использовании. При его использовании в мастерской, приходится выполнять существенно более жесткие требования техники безопасности, кислородные баллоны рассчитаны на давление 150атм и стандартный кислородный баллон емкостью 40л – весит около 75кг, что не позволяет его транспортировать и перегружать в одиночку. Перевозка кислородных баллонов связана со специальными требованиями.

Бензиновые пары, уже сами по себе, обеспечивают температуру пламени несколько более высокую, чем даже пропан, не говоря уже о природном газе и во многих случаях, этого вполне довольно, однако полная замена кислородного дутья, обеспечивается добавкой к бензиновым парам небольшого количества гремучего газа из электролизера. Оригинальная стеклодувная горелка для этих газов, с внутренним смешиванием и регулировкой формы факела, была сконструирована Юрием Николаевичем, применяется им и совершенствуется. О ней пойдет речь отдельно. К слову, смешивать эти газы следует именно в горелке и ни в коем случае ни подавать гремучий газ в емкость с бензином – это резко повышает время реакции на регулирование, кроме того, опасно.

Кроме повышенной температуры факела, по сравнению с газом, бензин безопаснее, так как его пары выходят из бачка только при продувке воздухом и попадание его в помещение в количествах опасных, в смысле взрыва, практически исключена. При возгорании помещения с находящимися внутри газовыми баллонами, тушить его придётся с оглядкой на их взрыв, бензин же в емкости, будет сначала закипать, потом горячий, потечёт в пламя пожара, что тоже ничего хорошего, но взрыва точно не будет. К приятным моментам, можно отнести расположение регулировочных кранов – они все (два) находятся на карбюраторе, а не на горячей горелке, что существенно упрощает им жизнь. Следует также отметить, что доставка жидкого топлива проще, чем газа в баллонах, что в случае удаленного места для мастерской весомое преимущество.

Итак, пары бензина. В принципе, для использовании в горелке исключительно паров бензина, сосуд-карбюратор может быть весьма непрочным – давление там практически атмосферное, а от проскока пламени, простая набивка медной «путанкой» или медная сетка, защищает вполне надежно. Порукой тому – огромной длительности практика стоматологов и ювелиров, где такого рода горелки традиционно применяются.

Напомню – проскок пламени внутрь горелки и далее, как повезет, зависит от скорости распространения пламени, а она от многих факторов, но в первую очередь от состава газа. Наибольшая скорость распространения у водорода в смеси с кислородом [3]. Скорость распространения, сильно зависит также и от температуры смеси, на этом и основан способ препятствия проникновению пламени внутрь горелки – медная сетка или «глубокие» отверстия. Пламя, проходя через такую сетку, охлаждается настолько, что гаснет. Существует понятие – предельное отверстие. Это максимальный диаметр «глубоких» отверстий, способных выполнять пламегасительную функцию, и для разных газов он разный. Например, для бензиновых паров в воздухе, скорость распространения пламени которых, невелика, предельное отверстие

0,9…1мм, но как только в систему проникает кислород или гремучий газ, существенно увеличивающие скорость распространения пламени, отверстия в защитной «сетке» придется делать существенно меньше. Предельный диаметр отверстий, к примеру, для гремучего газа,

0,3мм, что представляет некоторую трудность при изготовлении и эксплуатации.

Понятно, что для безопасной эксплуатации газопламенного оборудования с применением гремучего газа, стоит уделить повышенное внимание его надежности. Описываемая конструкция карбюратора обеспечивает его в полной мере. Применение в качестве емкости, бытового баллона от пропана, с испытательным давлением 25 МРа, позволяет устройству без повреждений выдерживать подрыв.

Схема карбюратора. Где 1 – бак, 2- бензин, 3 – заправочная горловина с крышкой, 4 – кран регулировки подачи воздуха, 5 – выходной патрубок, 6 – байпас, 7 – кран байпаса.

Общие соображения.

Высокая прочность емкости. Среди подходящих, рассматривалась также кандидатура углекислотного огнетушителя 5л емкости. В сущности тот же баллон, со сравнимым максимальным давлением. Однако, пропановый баллон существенно удобнее конструктивно – широкое дно со специальным бортиком, позволяющее исключить опрокидывание на относительно ровных поверхностях, ограждение-ручка на баллонах небольшой емкости, позволяет удобно переносить устройство, также, может быть задействовано в конструкции внешних дополнительных элементов, как точка крепления например. Более того, баллон значительно более широкий – поверхность испарения топлива значительна и в отдельных случаях, трубка подачи воздуха может и не быть погружена в него.

Подогрев емкости с топливом – не применяется. С одной стороны, подогрев может служить для более полного испарения топлива, однако, при этом, наряду с емкостью с топливом, следует также греть и металлический гибкий шланг, подводящий полученный газ к горелке. Иначе в холодном шланге могут конденсироваться летучие топлива, и накопившись, выплеснуться в горелку. С другой, подогрев может компенсировать охлаждение топлива при активном его испарении. Отсутствие подогрева упрощает конструкцию и эксплуатацию устройства. Полное использование топлива в мастерской, достигается последовательным его использованием в карбюраторе, затем в промывалке электролизера [2]. Не испаряемые остатки топлива могут быть использованы для розжига твердого топлива или как растворитель. Охлаждение топлива в результате испарения, может быть легко скомпенсировано относительно большой его массой.

Емкость баллона – Юрий Николаевич, в своей практике, вначале использовал стандартные пропановые баллоны емкостью 5л, однако, используя большую стеклодувную горелку собственной конструкции, при переключении ее с «игольчатого» пламени на большое, в результате резкого увеличения испарения, топливо охлаждалось, испарение падало, что создавало неудобство в работе. Последняя его модернизация – увеличенная емкость, выкроенная из большого баллона. Вырезана середина, верх и низ сварены. Емкость сосуда – около 10л. При этом свободный от топлива объем 3…5л, больший приводит к тому, что изменяя форму факела, получаем с задержкой реакцию и по составу смеси, от чего горелка может погаснуть. Увеличенный объем топлива, вполне эффективно компенсирует местное охлаждение при сильном испарении. Здесь же, уместно будет привести рекомендации по уровню воздушной трубки. Автор рекомендует погружать воздушную трубку в топливо сантиметров на 10…15 не более, и сильно ее заузить, создав сопротивление воздушному потоку, чтобы эффективнее работал байпас. Отверстие на конце трубки одно единственное, диаметром 1мм. Иногда это жиклер на конце трубки, но работает и просто обжатый тонкий гвоздик, вынутый после.

Работа с описываемым газогенератором предполагает поддерживание такой испаряемости (соотношение работавшего и свежего бензина) топливной смеси в баке, при которой можно получить стехиометрический (исходя из химии – на столько-то молекул горючего, столько-то молекул кислорода) или близкий к ней состав горючей газовой смеси. Пламя при этом будет самым горячим. На практике, это выглядит как доливание литра (двух, зимой) свежего бензина в бак при ухудшении пламени на горелке. При необходимости, предварительно отливается лишнее количество отработавшего топлива.

Итак. Решено было в качестве сосуда использовать баллон от пропана, емкостью 27л без переделки. Он чуть великоват, но переваривать очень уж не хотелось. Высота, вполне позволяет расположить его под столом, с некоторым запасом на торчащие вверх трубки-краны. Кажется, единственным недостатком кроме размеров, будет большое первоначальное количество топлива, требуемое для заправки.

Заправочную горловину решено было сделать сверху, ближе к цилиндрической части, чтобы для слива бензина, баллон не требовалось слишком сильно наклонять.

Трубки подачи воздуха и отвода полученного газа, также решено было пропустить сквозь корпус баллона. Штатный кран, таким образом, не задействован, это неплохо – демонтаж его довольно трудоемок.

Инструменты, оборудование.

Все соединения выполнялись пайкой – нужна небольшая газовая горелка. Набор слесарного инструмента. Шлифовальная шкурка средней крупности для зачистки мест пайки. Для точного реза медных трубок удобно использовать торцевую маятниковую пилу, или штатный резак с роликом.

Материалы.

Кроме деталей от медного трубопровода, были использованы два игольчатых краника, медные трубки 15мм и 18мм диаметром. Оловянно-медный припой №3, флюс к нему. Для покраски – ЛКМ, посуда, кисть.

Открытый пустой баллон отправлен на три-четыре денька на солнышко – испарять остатки одоранта (сильно пахнущего вещества, добавляемого в газ для удобства обнаружения).

Тем временем приступил к изготовлению «добавочной» части – трубки, краны. Из демонтированных остатков предыдущей неудачной конструкции. Кроме того, коммуникации получились весьма компактны, применялись готовые узлы и части – дело шло довольно быстро. Для повышения живучести аппарата все пайки делались «внахлест», таковым считал соединения, края которых перекрывались, хотя бы на 3…4мм. Стандартной заглушки к «коллектору» не нашлось – заплющил и запаял кусочек подходящей трубки. Предварительно, ее следует отжечь, зачистить изнутри и нанести флюс.

Разметил на баллоне требуемый уровень бензина, соответственно длину воздушной трубки. Исходил из соображения – пятилитровый газовый баллон, состоит только из «дна» и «крышки». Соответственно, емкость каждой из них – 2.5л. Остальное ясно.

Допаял медную часть, концы трубок заглушил пайкой, проверил на герметичность мыльной водой – красота, выдерживает столько, сколько предыдущей конструкции и не снилось. Компрессор использовал самодельный, на базе холодильникового.

Уточнил длину трубок по месту, заглушил пайкой воздушную, просверлил на конце отверстие диаметром 1мм.

Разметил спиртовым фломастером отверстия на баллоне, просверлил отверстия 10мм (пролезает небольшой круглый напильник). Сверлил перфоратором с насадкой – сверлильным патроном, очень удобно – мощный, невысокие обороты. После расточки и подгонки отверстий, места паек на баллоне зачистил маленькой «болгаркой», на трубках шлифовальной шкуркой. Флюс, пайка, отмывка остатков флюса. Первоначально, в качестве заливной горловины был применен отрезок трубы 3/4″ с резьбой и заглушкой, но его тонкие торцевые края не позволяли герметично запереть емкость. Не сообразил сразу, пришлось заменить латунной железкой. У этой края шире, в пробке сделал еще одну дополнительную латунную прокладку между резинкой и крышкой, чтобы резинка при закручивании не сминалась. Через дырочку видно как это работает. Дырочки, к слову, в заготовках уже были – не нашлось сплошных железок подходящей толщины.

После монтажа и отмывки остатков флюса, проверил прибор на герметичность, и начались «рюшечки» – покраска, и прочий марафет. Красил грунтом-эмалью по ржавчине, в два слоя. Для внушительности сделал надпись через трафарет, черточка пониже заправочной горловины – рекомендуемый уровень топлива.

Испытания. Перед заправкой, прибор стоит сполоснуть изнутри несколькими небольшими порциями бензина, для отмывки липкой пакости на стенках. Выходной патрубок неплотно набит медной «путанкой». Полученным газом запитывалась небольшая настольная стеклодувная горелка. Ее полый корпус также набит тонкой медной спутанной проволокой – здесь, это не только защита от проскока пламени, но еще и успокоитель потока газа. Топлива в баке литров 5…7, больше пока не набралось, но даже такого количества свежего бензина, хватает для работы горелки. Не смотря на то, что воздушная трубка в топливо не погружена, испарения с поверхности достаточно.

Напоследок фото горелки с разными настройками пламени, в зависимости от качества (насыщенности парами бензина) рабочей смеси – иллюстрация работы байпаса. На первых фото, его кран полностью закрыт – концентрация паров бензина в горючей смеси максимальна. Неполное сгорание (недостаток кислорода) дает остатки углеводородов, разлагающихся с образованием сажистого углерода. Именно эти мельчайшие частички, раскаляясь, придают пламени ярко оранжевый цвет. В дальнейшем при открытии крана байпаса, смесь обедняется, оранжевое свечение уменьшается, форма факела все больше похожа на иглу.

Используемая литература.

1. Веселовский С.Ф. Стеклодувное дело. 1952г.

2. Бондаренко Ю.Н. Лабораторная технология. Изготовление газоразрядных источников света

для лабораторных целей и многое другое.

3. Бешагин С.П. Огневое оснащение в электровакуумном производстве. Москва.1967г.

Источник