Original Atmosturbos definitiv untauglich !

Hallo Rohrverbieger,
bitte verzeih mir das ich dein Bild für diesen Anschauungszweck missbrauche, aber man sieht darauf genau was ich mit meiner Modifikation mit dem Blech noch rüberbringen wollte.

Ich musste dieses Bild verwenden um zu zeigen das auch dieser Bereich äusserst wichtig ist ihn sauber zu halten vor allem die Rückwand .
Jeder Millimeter Ascheschicht nimmt der betroffenen Wärmetauscherfläche ungefähr 5% Leistung und Energieausbeute.

Diesem Tauscherbereich fehlen mit Sicherheit 25 % seiner Leistungsfähigkeit die er "sauber" haben könnte.

Diese Modifikation auf dem folgenden Bild vermindert zwar den Ascheansatz ein wenig da die Tauscherwand direkt angeblasen wird, macht aber nur wirklich Sinn wenn man die markierten Flächen inclusive der Oberseite der Röhren saubergehalten wird.(siehe oberes Bild)

Zitat

Hallo Woody,

kanns du das Maß der Abdeckung einstellen.

Werde mir das Teil sofort anfertigen lassen.

Alles anzeigen

Harri, ich werde die Maße hier nochmal einstellen mit Bild vom Teil.

Die Strömungsabbilder an den Wirbulatoren und Leitblechen sagen viel über die Strömungsverhältnisse im Kessel aus.
Da man im Betrieb im Kessel keine Messungen machen kann ist das die Blaupause der Betriebsweise im inneren.

Hier ein paar Bilder von der von mir gemachten Modifikation mit dem Abgasleitblech über den Wirbulatoren.
Dieses Blech erhöht den Strömungswiderstand zusätzlich zu den "Doppelzackenwirbulatoren" was beim anheizen leider etwas "dämpfend" wirkt. Das kann bei höheren Aussentemperaturen noch verstärkt werden ! Also gut überlegen wenn man die Dinger einsetzt. (lieber in der Breite etwas schmäler machen .......ca. 10 mm weniger)
Wenn der Kessel brennt und auf Temperatur ist sind die Dinger der Hit.

Hier sieht man das das Blech etwas aufgekantet ist um den Abgasstrom aus dem hinteren Schlitz etwas sanfter umzulenken.

Hier möchte ich im nächsten Bild einmal auf den Strömungsabdruck eingehen.

Man sieht am 4 Zylinder der unter der AHK ist eine sehr deutliche "Mehrströmung" die auch teilweise aus dem Seitenschlitzschlitz hinter der AHK stammt.
Dieser ist bei mir ca. 10 Millimeter breit.Deshalb ginge hier an dieser Stelle viel Energie ungenutzt zum Abgasrohr aus dem Kessel.
Ausserdem ist ausgerechnet unter dem 4.Zylinder das Abgasrohr aus dem Kugelraum. Darum wird auch der 4.Zylinder mit mehr Abgas beaufschlagt.

Und ausgerechnet im 4. Zylinder kann man im Atmos Originalzustand keinen original Turbulator einführen ,geschweige denn einen modifizierten "Zackenwirbulator".
Einige haben dort deswegen eine Kette drinnen wie ich das auch früher gemacht habe um hier etwas Verwirbelung zu erreichen. Aber völlig ohne im 4. Tauscherrohr ist das eine Katastrophe, denn dann ist hier der absolute Hauptstrom.

Wie man auf dem Bild weiß umrandet erkennen kann spielt sich hier Strömungsmäßig das meiste ab.

Eben aus diesem Grund hab ich hier diese Modifikation vorgenommen die den Abgasstrom nochmals an die Wasserführende Wand hinten lenkt.Dann kann das Abgas nochmals Energie abgeben. Das deltaT vom Abgas zum Wärmetauscher liegt an der Tauscherwand bei mind.150 Kelvin !

Das Bild zeigt die Unterseite des Abgasleitbleches..............

Hier ein Bild von den Vorversuchen mit den Fliesen.

Hier sieht man auf das Leitblech,die Asche kommt darauf zum liegen und verstopft die Schlitze darunter nicht mehr.
Also kann der Luftstrom länger zirkulieren bis gereinigt werden muß.

Das weißliche an der Tauscherwand neben der AHK ist der Luftstrom der dorthin geblasen wird, und dort die Wärme abgibt.

Es sind deutliche Strömungsspuren die ohne das Leitblech nicht dorthin kämen.

Zitat

Hallo Woody,

kanns du das Maß der Abdeckung einstellen.

Werde mir das Teil sofort anfertigen lassen.

Harri,
hier sind die Maße vom Hitzeleitblech für den GSE 30.

Die Materialstärke liegt bei max.1,5 mm.

Das Blech kann mit etwas Geschick sogar bei eingebauter AHK eingesetzt werden. (Breite nicht über 80 mm machen)

Wie schon öfter von mir erwähnt.........alle Modifikationen absolut vorsichtig anwenden und alles ist auf eigenes Risiko !!

Ich kann auch keine Funktionsgarantie geben, denn jede Anlage ist vollkommen anders. (Kaminzug usw.....usf)

Die Versionsnummern leiten sich nicht aus der Testreihenfolge ab sondern aus der Fertigungsreihenfolge !!

Die nächsten zwei Bilder zeigen die Wirbulatorversion V0.0. Diese Wirbulatoren sind sehr flexibel da sie nur jeweils nur einen einen Befestigungspunkt zum nächsten Halbmond haben.
Die Teile sind im Radius glatt,ohne Zacken.Hier sind auch Strömungsspuren vom Betrieb zu sehen.

Hier ist die Wirbulatorversion V 1.0 zu sehen, sie hat eine Mehrpunktbefestigung mit 3 Halbmonden und ist dadurch etwas steifer.

Die Teile sind im Umfang glatt,ohne Zacken.Hier sind auch Strömungsspuren vom Betrieb zu sehen.

Hier ist die Wirbulatorversion 2.0 und die hat eine Zweipunktbefestigung mit 2 Halbmonden.
Die Teile sind die ersten mit den Zacken für Verwirbelungsoptimierung.

Hier ist die Wirbulatorversion 3.0 mit den Zacken im äusseren Umfang.
Die Teile sind die ersten mit den Zacken für Widerstandsreduzierung in der äusseren Strömung und Verwirbelungsoptimierung.

Die letzten Teile sind momentan im Test.

Diese Seite mit den Versionstypen wird mit den Tests weiter von mir gepflegt und "up to Date"gehalten.

Hier will ich noch Ergebnisse vom 18. und 20.03.2013 nachreichen.
Ich muß jetzt nur alle zei Tage heizen und deshalb wird es jetzt etwas "dünner".Ausserdem hab ich etwas Zeitmangel.

Dieser Test wurde mit der Versionsnummer 3.0 der Zackenwirbulatoren gemacht. Zusätzlich war das "Leitblech" über den Wirbulatoren aufgelegt.

Der Start des Kessels ist dadurch etwas verhaltener. Wenn der Kessel aber seine Betriebstemperatur hat merkt man nichts mehr, der Kessel brennt dann super.
Das ist auf den fehlenden Schornsteinzug im kalten Zustrand zurückzuführen, da die Widerstände dadurch höher sind und eben noch der natürliche Auftrieb fehlt.
Der Ventilator hat anfangs gut Arbeit um die kalte Luft aus dem Schornstein zu drücken.
(zu bedenken................im Frühjahr wird der Schornsteinzug etwas schlechter)
Insofern wäre hier für die erste Startphase die Idee von Uwe nicht schlecht die Widerstände der Wirbulatoren zu reduzieren bis die Abgaswege zum Schornsteinkopf warm wären.
Aber in dieser Idee steckt sehr viel Arbeit und ein ungewisser Ausgang.

Hier auf dem folgenden Bild sieht man den Kessel in voller Fahrt auf dem Datenlogger.

721°C waren es am Seitenkanal vom Kugelraum was wieder ein super Wert ist.
420°C waren es vor den Tauscherröhren.
230°C waren es vor dem Ventilatoreintritt.
76°C waren es am Schornsteinkopf ganz oben.
38% war dann die Primärklappe offen.
47% war die Sekundärklappe offen.

Das delta T zwischen Röhreneintritt und Austritt liegt bei stolzen 190 Kelvin. (Originalwirbulatoren Atmos max. 145 Kelvin... gereinigt)

Klick

Hier wieder die üblichen Testwerte aus den vergangenen Tests.
Abgassollwert 160°C und Restsauerstoff sollen es 5 % sein.

Klick

In den Schornstein sind ca 147°C gewandert.

Klick

Das überraschende an dem Versuch war das die Kesselleistung ca. 50 Minuten nach dem Anheizen schon bei 92% der Nennleistung war.

Das gab es früher bei mir sehr selten. Mit diesen Wirbulatoren V2.0 und V3.0 ist die Kesselleistung schnell oben.
Das ganze wäre kurzfristig noch viel höher geklettert, aber leider hatte ich in dieser Phase wieder Hohlbrand was mich in letzter Zeit in Verbindung mit dem Laddomaten etwas
verzweifeln lässt. Danach gibts den "Jo-Jo" Effekt und die Leistung am WMZ sagt nicht mehr viel aus denn sie schwankt zwischen einem min. Wert und einem max. Wert.
Wenn ich allerdings zwischendem min. und dem max Wert einen Mittelwert bilde kommen realistische 32 bis 33 KW heraus.(GSE 30 m. 30 KW Nennleistung) Diese Werte hatte ich schon mal erfasst in einer Messung ohne Hohlbrände.

Klick

Das delta T kommt auch an 200 Kelvin und darüber.(grüner u. gelber Wert)

Klick

Am 20.03 hab ich vor dem erneuten anheizen die Wirbulatoren entnommen und mit der "Spurensuche" alles mal kontrolliert.

Diese Wirbulatoren schaffen es eine kreisförmige turbulente Strömung zu generieren.
Bitte auf dem folgenden Bild in die linke Röhre schauen, denn dort sieht man es am besten.Eine kreisförmige Strahlbewegung ist hier zu sehen die den Strom verwirbelt und förmlich an die Tauscherwandung presst.
Dieses Abbild ist zwar ähnlich den Schneckenturbulatoren wie man auf den ersten Blick vielleicht urteilen möchte, das kann aber durch die Konstruktion der Wirbulatoren nicht sein, denn gerade die Version 3.0 hat aussen ebenfalls Zacken.
Ich führe dieses "Ascheabbild" in den Röhren auf "Radialwirbel" zurück die sich um die äusseren Zacken zusätzlich zum "Achsialwirbel" bilden. Also für mich ist dieses Strömungsbild überraschend.
Ein Vorteil könnte darin liegen das durch die "hochturbulente" Strömung der Ascheansatz vermindert werden könnte da gewisse Flächen wie auf dem Bild zu sehen sind direkt frei bleiben.
Freie Flächen haben den besten Wärmeaustausch. Aber um hier wirklich eine verlässliche Auskunft geben zu können müssten die Teile dauerhaft einmal 2 Wochen drinnen bleiben.

Klick

Hier sieht man das ganze noch einmal unter der Lupe.

Wie diese Bilder deutlich zeigen kann der Abgasstrom nicht linear durch die Tauschrröhren gerissen werden.Er wird auf dem Weg durch die Röhre permanent aufgemischt und tritt oben als temperaturmäßig gleicher Abgasstrom aus. Man sieht das auch an der Verfärbung der Wirbulatoren von unten nach oben. Unten sind die ersten etwas gelblich angefärbt und oben glänzt der Edelstahl noch. Das sollte ein Hinweis auf gleichmäßige Temperaturabnahme in der Röhre sein. Die Farbschattierungen sieht man im Original besser als auf den Bildern.
(letzte 3 Bilder)

Das der Strom so "scharf " an die Wandung gepresst wird sollte den Wärmeübergangswert optimieren. Diese Verwirbelung scheint mir aus momentaner Sicht kaum noch zu verbessern sein. Das werden aber weitere Tests noch zeigen.

Klick

Klick

Klick

Kaum zu glauben wenn man das Teil sieht was das für "Aschespuren" in der Röhre hinterlässt.

Klick

Hier die Vorbereitungsarbeit für den Abbrand mit den V4.0 Wirbulatoren am Samstag. (Grundidee des Aufbaus von fjko mit Anpassung von mir und gefertigt von Karl)

Die Teile lassen sich alle spielend einschieben bis auf den unter der AHK.
Der AHK Teller muß auch bei diesen Gelenkwirbulatoren ausgebaut werden. Wenn an dem Teil ein 2 .Gelenk dran wäre ginge es wahrscheinlich auch ohne Ausbau.
Aber wenn der Teller ausgebaut ist geht es spielend.

Hier sieht man den Einbau auf der gegenüberliegenden Seite der AHK. Es könnte sein das der untere Teil während des Betriebes durch den Luftstrom etwas an die Wandung klopft da er keine Zentrierung in der Röhre hat. Aber das wird sich zeigen.

Die Teile sitzen perfekt in den Röhren und machen einen sehr guten Eindruck. Auf jeden Fall hat sie Karl spitzenmäßig angefertigt. SUPER ARBEIT ! Der ist vom Fach.

Hier hab ich testweise mit dem Leitblech rumprobiert. Das lässt sich jetzt schräg aufstellen durch die Abkantung.
Bei dem erstenTest allerdings lasse ich das Blech draussen um die Original Strömungsverhältnisse mit den Wirbulatoren V4.0 zu erfassen.

Zitat

Zudem ist es auch sehr interessant zu schauen, wie sich andere Systeme
verhalten. Wenn bei Versuchen immer nur in die eine Richtung gegangen
wird, kann man die Leistung eines Teiles eigentlich nur schwierig
beurteilen. Die Zacken-Wirbulatoren bringen in diesem Fall zwar
sichtliche Erfolge, vielleicht sind andere Wege aber noch effektiver.
Von daher bin ich auf die Ergebnisse sehr gespannt.

Hallo Karl,
momentan läuft der Test schon 2,5 Stunden und er läuft zwar etwas anders als bei den ersten Versuchen aber er läuft "Saugut".
Allerdings geht heute bei uns ein stärkerer Ostwind und ich weiß nicht ob es den Test positiv oder negativ beinflusst.
Mehr will ich noch nicht verraten,da der Test noch nicht am Ende ist.

Zitat

Bitten mir das Luftleitblech über den Tauscherröhren mit knappen Worten zu beschreiben.

Hallo Stausi,
das will ich mal versuchen.

Also du stehst hinter dem Kessel am Abgasrohr und öffnest den Reinigungsdeckel oben.
Dann schaust du mit deinen Augen senkrecht auf die Tauscherröhren in dem die Wirbulatoren eingeschoben sind.
Die Griffe der Wirbulatoren oben stehen ca .30 Millimeter nach oben.
Quer über die ganze Breite wird ein Edelstalblech auf die Griffe der Wirbulatoren gelegt. Dieses Blech überdeckt in ca. 30 Millimeter Höhe
den Seitenspalt links und rechts und auch den Spalt ganz hinten wo du stehst.
Das Blech überdeckt ebenfalls die Tauscherröhren zu 75 % ebenfalls in 30 Millimeter Höhe, sonst könnte ja kein Rauchgas durch.
Da die Luft senkrecht von unten kommt und an das Blech strömt wird sie nach vorne von dir weg gedrückt ,da du ja hinter dem Kessel stehst.
Die Luft prallt dann an die wasserführende Tauscherwand mit dem eingeschweißten Loch für die AHK und wird an ihr ein gutes Stück hochgezogen.
Somit geht der Abgasstrom nicht den einfacheren Weg aus den Tauscherröhren sofort zum Ventilator ,sondern nimmt den Umweg zur wasserführenden
Tauscherwand mit der AHK an der der abgasstrom noch einige Kilowattstunden abgeben kann.

Das ist der Effekt des Auflagebleches das der gesamte Abgasstrom nach vorne gedrückt wird.
Der Nachteil der Modifikation ist ein leicht erhöhter Strömungswiderstand, der aber mit einem guten Kaminzug kompensiert werden kann.

Ich weiß eigentlich gar nicht wo ich anfangen sollte, der Test ist für eine Punkt 0 Version ( X.0) sehr gut gelaufen. (Leider fehlt die Zeit sehr detailliert zu berichten)

Diese Version V4.0 basiert eigentlich auf dem Strömungsprinzip das ich ganz am Anfang dieses Themas vorgestellt habe.
Fjko hat es danach eigentlich sehr schnell auf die jetzige Bauweise übertragen und die ist genial im ganzen strömungstechnischen Verhalten.
Karl hat es dann Fachmännisch in einer perfekten Bauform mit Laserschnitten realisiert und durch die Bereitwilligkeit von ihm ist diese Gemeinschaftsentwicklung in dieser Form in dem Thema möglich geworden.

Nun zum Test am Samstag den 23.03 und heute.

Die Wetterverhältnisse aussen waren sehr windig und der kam ziemlich böig über den Kaminaustritt.

Ob er den Test negativ beeinflusst hat kann ich nicht beurteilen,da sich ja das ganze Verhalten verändert hat.Die Version 4.0 war in diesem Test ohne Leitblech im Kessel.
Die Teile lassen sich super in die Röhren schieben und sitzen auch super drinnen.

Der Start war wie bei allen bisherigen Versionen etwas verhalten wegen dem Strömungswiderstand und dem fehlenden Kaminzug zu Beginn im Kaltzustand.

Die von mir eingestellte Solltemperatur wurde nicht erreicht und deshalb hatte ich sie von 160°C auf 145°C gestellt. Der Restsauerstoff wurde wie bei allen Tests wieder bei 5 % gehalten.

In den Kamin wanderten 130°C.

Dann ging die Leistung nach 40 Minuten nach dem Kaltstart schon auf ca. 70 % der Nennleistung was sich dann kurze Zeit später auf Nennleistung und darüber bewegte !
Der Kessel kam einfach schneller auf Leistung.

Das hatte eine ziemlich lange Stabilität bis sich Hohlbrand anbahnte,selbst in dieser Phase war die Leistung gleich.
Erst beim Einsturz des Hohlbrandes ging der Laddomat wieder "JO-JO" spielen.
Aber wieder bei der Mittelwerbildung die ich mit den "JO-JO" Werten gemacht habe kamen ca. 33 KW heraus die der Kessel leistete und das mit einer AGT von 145°C !

Der Hammer war aber das deltat T zwischen Röhreneintritt und Röhrenaustritt das sehr sehr lange Zeit bei 210 Kelvin und deutlich darüber lag !! Das gab es noch bei keiner Version dauerhaft.
Dieses delta T begründete sich hauptsächlich auf eine niederere Austrittstemperatur aus den Röhren heraus vor dem Vetilatoreintritt.

695°C waren es diesmal am Seitenkanal vom Kugelraum was ein hoher Wert ist

425°C waren es vor den Tauscherröhren.

210°C waren es vor dem Ventilatoreintritt.

78°C waren es am Schornsteinkopf ganz oben.

80% war dann die Primärklappe offen.

35% war die Sekundärklappe offen.

Hier nochmal einen Blick auf das delta T.

Alles in allem war der Samstagstest schon gut.

Jetzt der Sonntag, also heute.

Zuerst machte ich eine Spurensuche am Wirbulator und in der Tauscherröhre.
So sah es drinnen aus nach dem Abbrand.

Man sieht hier deutlich wieder Wirbelspuren die durch die Prallteller an die Röhrenwandung gedrückt werden.
Diese Verwirbelung scheint im gesamten die V3.0 Typen zu übertreffen wenn man an das delta T denkt. (hier nochmal um 20 bis 30 Kelvin mehr)

Die Prallspuren sind auch auf den Tellern deutlich zu sehen.

Der Wind am Kaminaustritt war wie gestern wieder Testbegleiter.
Ich hatte für den Start etwas mehr Kleinholz aufgelegt um schneller einen Auftrieb vom Kamin zu erzeugen und das hat geklappt.
Der Kessel hat tatsächlich schneller einen Auftrieb im Kamin erzeugt und das "Anfahren" ging dadurch schneller und besser.

Man hörte ein Grollen aus dem Kessel beim Anfahren bis er bei 145°C durch den Regler über den Primärbelimo die Luft gedrosselt bekam.

Hier wieder ein Auszug der Werte von heute.

Alles in allem, die Teile sind schon äusserst gut.
Unter dem Strich ist der Kessel auch viel gutmütiger geworden,aber auch träger zum regeln.

Aber ich werde noch ein paar Modifikationen mit Karl besprechen die das Teil nach weiteren Tests serienreif machen können.
Mit integrierter Reinigungsfunktion für die Tauscherröhren !