Как сделать твердое топливо
Как сделать твердое топливо
Другие страницы сайта:
Кладовка
В качестве ракетного топлива показал высокую эффективность, стабильность горения и несклонность к взрыву.
Возможные схемы движков на СП и рекомендуемые параметры:
1) Канальный (сопло и канал).
Топливо: СП ракетный 1 или форсовый.
Сопло: Диаметр в 3-5 раз меньше внут. диаметра гильзы двигателя.
Канал: Длина (в самом топливе без учёта длины сопла!) 7 диаметров сопла L/D=7 (для ракетного 2 L/D=5).
2) Торцевой (с соплом без канала).
Топливо: СП ракетный 1 или форсовый, мякоть.
Сопло: в 6 раз меньше внут. диаметра гильзы двигателя.
3) Торцевой (с соплом без канала).
Топливо: СП ракетный 2 мякоть, СП ракетный 1 гранулят или мякоть с добавкой 5% серы или 1-2% окиси железа.
Сопло: в 5 раз меньше внут. диаметра гильзы двигателя.
4) Бессопловый (без сопла с каналом).
Топливо: СП ракетный 2, вышибной или форсовый.
Канал: Диаметр 1:4, длина 15-20 своих диаметров (L/D=15-20). Канал зажигается вверху стопином в оболочке (квик). Для малых диаметров можно заполнить его вышибным гранулированным порохом.
Серебряный сёрфер (СС)
Это ракетное топливо может работать в маршевом режиме. После старта и разгона на канальном участке, далее поддерживать полёт ракеты торцевым горением глухого участка. Можно использовать как форсовое с белыми искрами.
Описанные здесь «чудеса» проделывала ракета на этом топливе без канала.
Ракеты на заводском Чёрном (Дымном) порохе
3 растёртые зёрна заводского ЧП, 1 Al пудра
Сухая смесь для двигателей торцевого горения больше подходит в качестве маршевого. Из увлажнённой водой или клеем БФ-6 смеси можно прессовать шашки и делать несквозной канал для бессопловых двигателей.
Топливо для ракетоплана
Запуск ракетоплана описан в забавных случаях. Понятно, что такой двигатель должен работать как можно дольше, но иметь достаточную тягу для поддержки полёта планера. Как следует из описания рецепт того состава неизвестен, но я думаю что он был близок к смеси Серого пороха с Серебряным сёрфером. В двигатель смесь забивается в виде сухой смеси. В описанном запуске для него использовалась непроклеенная гильза из пергамента. Внутренний диаметр 8 мм. Длина примерно 60 мм. Сопло 1 мм. Без канала. Толщина стенок делалась с запасом. Раза в два толще, чем для ракет. Также в качестве топлива можно использовать и карамельную бумагу, но заполнить ею двигатель не в виде рулона, а мелко нарезать и забить. Так уменьшится тяга, но увеличится время работы, что и нужно для ракетоплана запускаемого таким способом.
Звёздки белые / Бенгальский огонь / Пироспички
Что бы во время хранения не шло окисление во все смеси с алюминием рекомендуют добавлять чуть-чуть (1%) борной кислоты. Сначала готовится клейстер: Половина столовой ложки крахмала на стакан воды и постоянно помешивая довести до кипения. Затем этот кисель (не весь!) понемногу добавляется и вмешивается в смесь до получения однородной сметанообразной массы. Полученную массу можно наносить на тонкие палочки (бенгальские огни) или выдавливая из шприца, формировать звёздки. Чтобы увеличить время горения, нужно попробовать половину серы заменить гипсом. Возможно что гипса будет достаточно как связующего и можно будет обойтись без клейстера.
Видео: Горение звёздки
Почти все составы фаеров и фонтанов описанных ниже могут быть использованы для изготовления звёздок. Ещё по ссылке: Составы для звёздок.
Чтобы отвязаться от юных пироманов которые клянчили у нас что ни будь дать им поджечь в новогоднюю ночь, я делал что-то типа мини фейерверков на спичках. Наносил этот состав на корпус спички оставив непокрытым примерно по пол сантиметра корпуса спички с обоих сторон для зажигания и чтобы держать. Чтобы не обжигало пальцы эту часть окунал в силикатный клей. Получалось на подобии охотничьих спичек только пироспички. Детишки были довольны 😉
В весовых процентах:
Видео: Горение состава
С помощью клея БФ-6 можно делать звёздки.
ТБ: Не нагревать мокрый состав, были прецеденты!
На калийной селитре из этого состава фаер плохой, но может получиться комета с белым хвостом.
Видео: Этот же состав на калийке
Осветительный оранжевый для калийной селитры:
В весовых процентах:
Селитра натриевая (можно попробовать и другие) 51%, Al пудра 44%, Уголь 5%
Состав можно использовать для изготовления звёздок.
В весовых процентах:
Состав можно использовать для изготовления звёздок. Для более длительного хранения рекомендуют добавлять 1% борной кислоты.
Селитра (натриевая или калийная) 50%, сахар 40%, уголь 5%, соль 5%
Для изготовления фальшфейера сухая смесь забивается в не очень толстую бумажную трубку (хорошо если она будет сгорать вместе с смесью). Её верх остаётся открытым (без сопла) чтобы пламя выходило свободно, тогда будет хороший осветительный эффект. Трудно зажигается, для зажигания нужно использовать переходный состав из смеси пороховой мякоти и состава фаера.
Канал на всю длину (140/45/6 мм.). Зажигание должно быть из глубины канала. Можно заполнить канал пороховой мякотью или опустить до самого дна стопин в оболочке и притрамбовать его там комком карамельной бумаги, селитровки или какой-либо зажигательной смесью. Например, сделать переходный состав: пороховая мякоть с составом фонтана 50/50.
Для получения хорошего, высокого искрового фонтана корпус должен быть толстым, прочным и иметь суживающеюся часть (сопло). Вообще, фонтан можно сделать если смешать газогенератор (пороховую мякоть) с искрообразователем: Железным или чугунным порошком или грубо молотым углём, который для повышения яркости искр можно пропитать расплавом серы. Предварительное покрытие металлического порошка, раствором НЦ или клеем БФ, защитит его от ржавления и увеличит срок хранения готового изделия. Для цветных искр можно использовать древесные опилки пропитанные растворами солей:
Густой, белый дым можно получить с помощью аммиачной селитры.
Пропитать газету раствором:
После высыхания свернуть в плотный рулон.
Видео: дымовуха из газеты
Порошковый состав на калийной или натриевой селитре:
Ничего не нужно сплавлять! Натёртый на тёрке парафин смешивается с селитрой и сахаром. Смесь уплотняется в бумажную гильзу.
Дымовую шашку или рулон можно вкладывать в ракету на КБ или забивать в качестве глухого участка в движках на порошковых топливах, чтобы хорошо было видно траекторию полёта и место где она упала.
Для передачи горения через узкие и короткие каналы или отверстия можно делать тонкие и твёрдые палочки-запалы. Добавить в хорошо растёртую мякоть серого пороха клей БФ-6 до сметанообразной консистенции. Для более устойчивого горения, можно добавить 5% серы или окиси железа. Можно использовать растёртый в порошок состав специальных, охотничьих или обычных спичек. Клей БФ-6 продаётся в аптеке и других местах, применяется для обработки ран. Другой клей кроме раствора нитро пороха в ацетоне не подходит, по крайней мере я такой не нашёл. И так, перемешиваем получившеюся массу, она подсыхает и становится как пластилин. Отщипнем кусочек и раскатаем на картонке в колбаску до такой толщины чтобы она проходила в нужный канал. Раскатывать можно пальцем или деревянной линейкой или палочкой от мороженного. Чтобы раскатать массу тоньше, катайте не просто вперёд-назад, а при этом как бы растягивая вдоль. Если масса не раскатывается, а крошится, добавьте ещё немного клея. Для механического формирования запалов можно выдавить массу из шприца или через чеснокодавку.
Фитиль из селитровки
1) Полностью растворить немного селитры в малом количестве воды.
2) Точно так же сделть раствор соды (пищевой).
3) Слить растворы.
Для аммиачной селитры NH4NO3 преобразование в натриевую NaNO3 или калийную KNO3:
Вот описание процесса синтеза от Kasus:
«Берем аммиачку (NH4NO3) и хлористый калий (KCl). Смешиваем 1 к 1 по объему заливаем кипятком пока не растворится (воды желательно поменьше), фильтруем и выкристаллизовываем. Охлаждать лучше быстро тогда выпадают мелкие кристаллы которые очень просто перетирать. Снова фильтруем, промываем кристаллы от остающегося в растворе хлорида аммония очень холодной водой и сушим. Кому нужна сверхчистая калийка (KNO3), можно растворить ее в кипятке и снова выкристаллизовать опять же воды поменьше чтобы уменьшить потери.»
А вот синтез от Connect-а:
Чтобы выход хороший был, лучше прикупить к аммиачке и сульфату еще и гашенную известь (15 рублей килограмм) и провести следующие реакции:
1) Ca(OH)2+2NH4NO3=Ca(NO3)2+2NH4OH(разлагается на NH3+H2O), а затем
2) Ca(NO3)2+K2SO4=2KNO3+CaSO4(в осадок)
(1) Соотношение извести к аммиачке 1:2. (2) Отношение норвежки к сульфату калия 41:44, примерно 1:1. Реакции производить в кипящем растворе, время от времени помешивая. В первой реакции воды добавить побольше, на 1кг компонентов 3 литра воды, на вторую произвольно, до растворения компонентов. Раствору отстояться, слить, выпарить или выкристаллизовать. Выход около 90%.
Для кальциевой селитры Ca(NO3)2 преобразование в натриевую NaNO3 или калийную KNO3:
Уголь можно купить: Таблетки активированного угля в аптеке или шашлычный для мангалов. А можно сделать самому. Я для эксперимента получал кусок угля дома, прямо на газовой плите под вытяжкой. Заворачивал деревяшку в фольгу, оставляя в ней маленькую дырочку для выхода газов. Затем прокаливал свёрток на огне пока не перестал идти сильный дым. По моему для получения активированного угля дерево перед этим вымачивают в воде.
Факел / Свечи / Факел-спички
Потребуются: Парафин, ветошь или верёвка, вата или марля.
Факел: Обмотать палку ветошью или несинтетической верёвкой и пропитать расплавленным парафином. От диаметра и длинны намотки будет зависеть продолжительность и яркость горения. Такой факел безопасен при хранении и удобен при транспортировке. Ничего не пачкает.
Свеча настольный вариант: залить в подходящие ёмкости парафин с фитилями из марли или ваты так же предварительно пропитанными парафином. Старайтесь не делать диаметр фитиля больше 5 мм. Иначе будет коптить.
Потребуются: Масло, марля или вата, фольга.
Сверните из фольги конус высотой не более 40 мм. Отрежьте или проткните его верх чтобы получилось отверстие диаметром около 5 мм. Скатайте марлевый или ватный фитиль того же диаметра. Смочите его маслом и просуньте в отверстие конуса так, чтобы конец выглядывал наружу на 10 мм., а другой конец внутри, доставал до края конуса. Теперь, если поставить этот конус с фитилём в любую ёмкость с любым маслом и зажечь, вы получите масляный светильник. Для него хорошо подобрать низкую, стеклянную банку с широким горлом и при хранении закрывать крышкой чтобы масло не сохло.
А если взять таких фитилей штук 20, или сделать один большой в форме звезды и поставить в сковородку с маслом, а сверху решётку, то уже получится целая масляная горелка! Можно вскипятить воду, поджарить мясо.
Виды твердого топлива для котлов отопление, чем лучше и выгоднее топить
Установив твердотопливный котел или только планируя это сделать, возникает вполне закономерный вопрос, какое топливо для него использовать что было максимально эффективно и экономически выгодно его использовать.
Существует мнение что твердотопливные котлы очень прожорливы, требуют постоянного обслуживания, а период между циклами закладки дров настолько короткий что нельзя выходить из дома надолго. Но, это не так, совершенствуется не только система отопления с такими котлами, а и топливо, на котором они работают.
Так например, пиролизный котел работает 12 часов всего на одной закладке, а пеллетные котлы могут работать на полной автоматике. При этом, одного бункера, 2-3 тонны, может хватить на весь отопительный сезон.
Какие виды топлива для котлов сейчас существуют
Те времена когда люди топили только дровами, углем или торфом давно прошли. Современный рынок предлагает более высокий ассортимент топлива. Здесь можно найти различные брикеты, пеллеты, щепу и тд. Они имеют разный КПД, вернее калорийность, и используются в установках разных типов. Давайте разберем их подробнее, рассмотрим плюсы и минусы.
Дрова
Колотые или пиленые деревянные колодки различных пород древесины давно использовались для обогрева жилья в печах и каминах. Популярны они и в наши дни, так как доступны в необходимом количестве на территории страны и стоят относительно недорого.
Эффективность использования этого топлива зависит от нескольких факторов:
Влажность древесины. Это пожалуй самый важный параметр, который влияет на степень эффективность. Поскольку многие не занимаются заготовкой дров вовремя, просушиться до нужного % влажности естественным путем они попросту не успевают. Так же, часто их хранят под открытым небом, и даже просушенные поленья набирают влагу в осенний сырой период.
Порода дерева. Здесь главную роль играет плотность, чем она больше тем дольше будет гореть полено, а значит выделяет больше тепловой энергии. Наиболее часто используют такие породы как: береза, клен, ясень, дуб. С них можно получить до 15 МДж/кг. Реже используют хвойные породы: ель и сосну.
Кроме того что энергоэффективность меньше примерно на 15-30%, эти породы еще и содержат большое количество смол, которые засоряют дымоходы.
Тип котла. Старая печь имеет очень маленькую эффективность по сравнению например с водонагревательными твердотопливными котлами. Те, в свою очередь, также имеют различную эффективность, подробнее о них можно почитать здесь.
Немного о экологии. В нашей стране каждое домохозяйство имеет право на 15м3 дров на отопительный сезон. Это примерно 60-70 деревьев в диаметре 20 см средней высоты. Масштабы ежегодной вырубки вы можете себе представить. Поэтому стоит задуматься о энергоэффективных технологиях уже сейчас.
Преимущества
Недостатки
Неравномерный процесс сгорания, зависящий от фракции дров
Пеллеты
Удельная теплота сгорания 3,5 кВт/час. Мелкие топливные гранулы, диаметром 6-8 мм и длинной до 5 см, с удельной влажностью не более 20%. Изготавливают путем прессования под высоким давлением различных отходов деревообработки, соломы, лузги подсолнечника, кукурузы и тд. Примерно 80% отопительных котлов в европейских странах работают именно на пеллетах, это часть развития программы энергосберегающих технологий.
Они используются как в котлах с ручной загрузкой, так и в автоматических системах с бункерами в несколько кубических метров. Подача топлива осуществляется различными механизмами, например шнеком, и контролируется автоматикой. Именно благодаря своей полной автономной работе такие котлы настолько популярны.
Различают три сорта топливных гранул:
Преимущества
Недостатки
Интересное видео о пеллетах
Топливные брикеты
Их еще называют евродрова. Изготавливаются они путем прессования различных отходов деревообработки и сельского хозяйства. Сам процесс прессовки проходит под высоким давлением до 1000 бар и температуре порядка 260 градусом, при котором выделяется вещество лигнин, которое и склеивает частички материала достаточно прочно чтобы сформировать брикет.
Благодаря такому давления плотность заготовки может превышать плотность даже твердых пород древесины, таких как дуб и ясень, независимо от материала из которого они изготовлены.
По своему принципу процесс изготовления схож с прессовкой пеллет, только брикеты имеют больший размер и различную форму и размер. Есть возможность применять их не только в печах и котлах, но и каминах, чем существенно отличает брикеты от пеллет
Сама форма здесь играет не последнюю роль, во многих странах запрещены брикеты полностью цилиндрической формы. Это связано с пожарной безопасностью при использовании их в открытых каминах. Квадратная, шестигранная или прямоугольная форма не даст брикету выкатится из топки во время горения.
Существуют различные виды евродров
Пини-кей (pini-kay). Полено имеет квадратную или прямоугольную форму в разрезе и отверстием по всей длине. Это отверстие улучшает циркуляцию кислорода во время горения и увеличивает площадь горения. Длина до 30 см позволяет использовать их во всех видах котлов.
Эти брикеты, в свою очередь, бывают двух видов:
Нестро (nestro). Это вид топлива изготовлен под меньшим давлением, поэтому и плотность меньше, 0,9-1,2 г/см³. Могут быть изготовлены только цилиндрической формы как с отверстием, так и без него. Эти брикеты имеют меньшую энергоэффективность относительно пини-кей так как их прессовка проводится под значительно меньшим давлением. Упрощенная технология удешевляет этот вид топлива, поэтому его можно назвать самым бюджетным вариантом среди всех брикетов.
Руф (RUF). Запатентованный брикет одноименной фирмы. имеет форму кирпича плотностью 0,75-0,8 г/см³. Соответственно энергоэффективность этих кирпичей ниже остальных видов.
Видео обзор этих брикетов
Преимуществом этого вида топлива является также низкая зольность. То есть они, после сгорания, оставляют мало золы 1-3% ( у дров это показатель может достигать 20%) и обслуживание котлов необходимо проводить значительно реже.
Преимущества
Недостатки
Почему брикеты и пеллеты эффективнее дров?
Здесь все дело в плотности и влажности этих видов топлива. Плотность брикетов выше чем у дров за счет прессования под высоким давлением. Влажность меньше, так как мелкое сырье проще и легче просушить чем поленья. К примеру, это показатель у пини-кей составляет 4-6%, у дров естественной сушки 30-40%.
Таким образом значительная часть энергии при горении дров идет на выпаривание лишней влаги. Пини-кей выделяют 4538 ккал/час, древесина березы — 3538 ккал/час.
Также, некоторое сырье, как например лузга подсолнечника, увеличивает теплотворность евродров. Однако и зольность будет выше, а значить будут дополнительные расходы на чистку дымоходом.
Таблица теплоотдачи различного топлива
| Вид топлива | Тепловая способность, ккал/кг |
| Пелетты | 4500 |
| Брикеты | 4900 |
| Дрова | 2500 |
| Уголь древесный | 7500 |
| Торфяной брикет | 3800 |
| Каменный уголь | 7400 |
| Мазут | 9800 |
| Дизельное топливо | 10200 |
| Природный газ | 8300 |
С точки зрения экологии
Как упоминалось выше, на дрова уходит очень много деревьев. Несмотря на то что их запасы значительные, сейчас прирост меньше скорости вырубки. Особенно это актуально для ценных и долго растущих пород: дуба, граба, ясеня.
Пеллеты и брикеты делаются из отходов, которые зачастую просто выбрасываются, сваливаются на перегнивание или сжигание. Это стружка, ветки, больные деревья и тд. Таким образом можно значительно оптимизировать вырубку деревьев у увеличить их восстановление. Многие компании даже платят за утилизацию своих отходов.
В некоторых странах выращивают особые быстрорастущие породы лозы, которые перерабатывают на цепу и прессуют в брикеты. Тем самым увеличивают свою энергонезависимость и минимизируют вред природе.
Уголь
Это природный минерал, образовавшийся за миллионы лет в различных слоях грунта из древесины и других растений. Люди научились добывать это ископаемое довольно давно и поняли его ценность в качестве энергоносителя.
В зависимости от сорта, уголь имеет очень высокую теплотворность, порядка 6800-8350 ккал/кг. Поэтому является наиболее высококалорийным твердым видом топлива. Однако, он не лишен и значительных недостатков. В первую очередь это цена, которая значительно выше чем у дров. Его стоимость можно сравнить с некоторыми видами брикетов, но, при этом, сжигание угля загрязняет окружающую среду. Высокая зольность требует очень частого обслуживания котлов, а сама зола требует утилизации.
Прежде чем решить каким углем лучше топить, посмотрим угля и теплотворность:
Ископаемое, образовавшееся путем перегнивания остатков растений в условиях ограниченного доступа кислорода и повышенной влажности. Добывается в болотистой местности, затем брикетируется и просушивается. Теплотворность составляет 3511-4492 ккал/кг.
Это топливо давно и широко применяется как для отопления частных домовладения, так и на производстве. Доступность по цене и неприхотливость в хранении позволяет ему конкурировать с дровами и углем.
Видео обзор различных видов топлива, их эффективность
