Feinstaub reduzieren, Abgas reinigen - Versuchsreihe

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      • 1

      • # 143075

      Feinstaub reduzieren, Abgas reinigen - Versuchsreihe

      Wie in diesem Beitrag beschrieben, ist die Abgasqualität nicht nur umweltrelevant, sondern auch für Prüfung/Zulassung älterer Holzvergaserkessel entscheidend.
      Bei den Fröling FHG-Kessel ist der Feinstaubwert der Knackpunkt.
      Daher mein erster Versuch. In die Brennkammer wurde eine Stauscheibe aus hochwertigem Schamott eingebaut.
      Ziel:
      • längerer Aufenthalt und bessere Verwirbelung des Brenngases in der Brennkammer
      • vollständigere Verbrennung bei höherer Temperatur -> weniger CO im Abgas, weniger Asche
      • Ascheablage durch Beruhigung in gut erreichbarer Lage
      Beobachtungen:
      • keine Auffälligkeiten beim Heizen
      • deutlich weniger Asche als sonst bei gleichem Brenngut
      • die Asche ist dunkler, also scheint wirklich höhere Temperatur vorhanden zu sein.
        (FOTO: die Kohlestückchen und weißen Ascheteile sind untypisch, stammen von ein paar Blaufichtenzweigen)
      • Ascheablage direkt an der unteren Klappe -> mit Kehrblech einfach zu entnehmen.
      Zur Nachahmung:
      • die Öffnung über der Stauscheibe muss größer seine als die Brenngaskanal vom Feuerreaum, da Brenngas und Sekundärluft sich bei Verbrennung erheblich ausdehnen!
      • Ob die Betreibserlaubnis durch diese Veränderung erlischt, muss geprüft werden!
      Nächster Schritt:
      4 Ketten in die Mitte der WOS-Spiralen hängen und diese mit der WOS vorm Heizen abschütteln
      Ziel: Staubfang und mehr Verwirbelung im Wärmetauscher = höherer Wirkungsgrad.

      Letztendlich möchte ich effektive Wege finden, wie mit einfacher und bezahlbarer Technik sowie geringem Zulassungsaufwand eine deutliche Abgasverbesserung möglich ist.
      Da ich keine Messtechnik besitze, muss ich jedoch bis zur nächsten Prüfung warten.
      Sollte sich im Raum Dresden jemand finden, der an dieser Tüftelei interessiert ist, könnte man sich auch mal eine Messung beim BSM leisten...

      Bis demnächst

      Sven
      Dateien
      • 2

      • # 143121
      ...es gibt noch eine weitere Zone, an der man Asche sehr gut "zu Boden" kriegt.
      Das ist in den seitlichen Kanälen nach der BK. Zudem kann hier noch die Wärmeübertragung verbessert werden.
      Ich habe jedenfalls gute Ergebnisse mit den sinusförmig gebogenen Stanzstreifen.
      Die fangen viel Staub (der mir dann in den nachgeschalteten WT-Rohren sowas von fehlt....)
      Die Teile sehen immer aus wie ein Gitterzaun mit viel Raureif. Die leichte Flugasche "kristallisiert" da regelrecht an
      und durch die sich vergrößernde Oberfläche nimmt der Einfangquerschnitt weiter zu.
      Bis ich sie dann wieder mal rausziehen und abschütteln muss.
      Umbau eines Vigas 25 auf Lambdaregelung
      HVS25LC / 3100l Puffer / 300l WW / 10m²SolarFK
      UVR1611 / Fubo ca. 180m² / Wahei 16m²
      Eigenbau Keramikventuridüse mit SekLuft-Spalt
      als Kesselsteuerung anstatt AK3000:
      UVR1611E NM/DE + CMI + MTX-Lambdamodul + LSU4.2
      • 3

      • # 143161
      Und hier meine derzeitige Anordnung des Staubfängers:

      image.jpeg

      Auf den Boden des Kugelraums zwei 3cm starke Schamotteplatten v-förmig aufgelegt. Davor senkrecht eine 2cm starke Schamotteplatte aufgestellt und eine weitere angelehnt.

      Schützt auch die untere Türsibrale vor zu starker Beanspruchung.

      Gruß Ronny
      • 4

      • # 143167
      scotty, bau doch den kugelraum komplett um. da bleibt richtig asche liegen.






      letzte messung vor 14 tagen: 0,005g staub/m³
      @all : zur messung keine stücke mit rinde!

      grüße
      dobia
      _________________
      DC 20 GSLe (2002), Lambdasteuerung 4,5 %, Primärluft-Belimo mit PMA KS45, Eigenbau Rauchgasbremse, Anheizklappe verschlossen, Kugelraumumbau, Startautomatik mit Lüfterdrossel, Abgastemperatur 145-160°C, 2600 l Puffer seriell (einzeln abschaltbar), 12m² Solar, 25kW Flüssiggastherme, 14m³ Nadelholz + 1/3 Gastank pro Jahr, Bauernhaus ungedämmt, 210m² beheizt davon 125m² mit 22°C, Abwärmenutzung vom Heizraum, externer Rauchabzug, CO-Messung mit REGXA1, ca. 20000 kWh/a mit Holz
      • 5

      • # 143171
      Hallo Dobia,

      die Schamotte hinten drin habe ich auch. Den geteilten Brennraum habe ich wieder aufgegeben, nachdem mir die senkrechte Platte mehrfach zerbrochen ist. Außerdem hat es mir nicht gepasst, dass der gebündelte Plasmastrahl auf die Türsibrale getroffen ist, so dass die untere Tür immer glühend heiß war. Jetzt ist es deutlich besser, da die Hitze nach links und rechts abgeleitet wird.

      Gruß

      Ronny
      • 6

      • # 143172
      Hallo,

      Je mehr Einbauten in den Brennraum eingebracht werden, je größer wird die Strömungsgeschwindigkeit.
      Damit wird wieder die Verweilzeit bzw. Ausbrandzeit kürzer.

      Der Schuss kann also auch nach hinten gehen.

      mfg
      HJH
      • 7

      • # 143176
      Hallo,
      Aber die extra Turbulenz hilft das co zu verbrennen. Bei der letzten Messung hat das Gerät vom Schornsteinfeger fast nix angezeigt. Siehe abgaswerte-Beitrag

      An alle Holzheizer: Tabelle mit euren Messwerten nach der 1. BImSchV

      Grüße
      Dobia
      _________________
      DC 20 GSLe (2002), Lambdasteuerung 4,5 %, Primärluft-Belimo mit PMA KS45, Eigenbau Rauchgasbremse, Anheizklappe verschlossen, Kugelraumumbau, Startautomatik mit Lüfterdrossel, Abgastemperatur 145-160°C, 2600 l Puffer seriell (einzeln abschaltbar), 12m² Solar, 25kW Flüssiggastherme, 14m³ Nadelholz + 1/3 Gastank pro Jahr, Bauernhaus ungedämmt, 210m² beheizt davon 125m² mit 22°C, Abwärmenutzung vom Heizraum, externer Rauchabzug, CO-Messung mit REGXA1, ca. 20000 kWh/a mit Holz

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von dobia ()

      • 8

      • # 143181
      Da sind sie wieder, die 3 T's:

      Temperatur - Zündtemperatur wesentlich größer als 605°C
      Time - Verweilzeit Nach Zugabe von Sekundärluft bis Eintritt Wärmetauscherflächen
      Turbulenz - Vermischung Sekundärluft mit Brenngase

      Ich hatte auch geschrieben kann...


      mfg

      HJH
      • 9

      • # 143184

      HJH schrieb:

      Temperatur - Zündtemperatur wesentlich größer als 605°C
      Time - Verweilzeit Nach Zugabe von Sekundärluft bis Eintritt Wärmetauscherflächen
      Turbulenz - Vermischung Sekundärluft mit Brenngase
      Time + Turbulence :
      ...macht Sven mit seinem "Brennraumunterkiefer", funktioniert...
      mit so einer "Stufe/Schwelle" kann die Wärme(temp.) besser im BR gehalten werden
      (2012 so im 40er atmos, dann 20cm breite Schamotteplatte senkrecht,
      2016 'Temperaturschott' ähnlich dobia)
      Temperature :
      ich nehme die BR'tür'Temp.(vor dem seitlichen Gas'kanal'/WT.fläche) als 'Steuerungs'temp
      (die Temp/BRT zwischen Düse u. 'Temp.schwelle'/-schott) ist ca 150°K höher
      (zweiter typK am "zweit.thermo"
      (die CO'zündung' kann sich schon bei '350' BRtürTemp zeigen, gelegentlich...
      (ab "550" ist OK, eigentlich...
      (aber um/ab "650" ist das Steuern/regeln einfacher, bequemer

      HJH schrieb:

      Je mehr Einbauten in den Brennraum eingebracht werden, je größer wird die Strömungsgeschwindigkeit.
      Damit wird wieder die Verweilzeit bzw. Ausbrandzeit kürzer.
      Nein, jedenfalls beim Saugzug nicht...
      Verweil-/Ausbrandzeit werden nicht 'beschleunigt'
      (die BR.Temp. 'bleibt' sogar stabiler)

      Wenn man die BRT beachtet und die Kesselsteuerung daran ausrichtet,
      wird die Abbrandzeit verlängert, die endAGT ist niedriger, die Kesselleistung/h geringer
      _____________________________
      15nov2017...immer noch die 2009er atmoskeramik :
      AGT 124°C, wasserTemp 88°C, O2 6,2%
      ...Werte bezogen auf 13% O2 :
      CO 0,30 g/m3 ...staub NULL
      (während der Messung, in den letzten minuten
      (den O2wert am LC 'angehoben', von 3 auf 4 proz
      (so von Bimsch I beim Start zu Bimsch II gesamt 'verbessert'....
      .................................
      Gruß Heinrich
      gse40atmos
      LC.>Gust-Tronik>.BR-Temp.Regler
      4100L Puffer
      • 10

      • # 143197
      Hallo,


      HKruse schrieb:

      kann die Wärme(temp.) besser im BR gehalten werden
      Wie willst du die Wärme im Brennraum halten?
      Die Gase sind da und strömen mit der Geschwindigkeit des Querschnittes und der Menge durch den Brennraum.
      Eine, wie genannt "Brennraumunterkiefer", macht evtl. eine zusätzliche Verwirbelung und bringt damit Turbulenz.
      Brenngase und Luft vermischen sich nur unter Zwang!


      HKruse schrieb:

      die CO'zündung' kann sich schon bei '350' BRtürTemp zeigen, gelegentlich...
      Die Zündtemperatur von CO allein, der überwiegende Anteil im Gas, liegt halt nun mal bei 605°C.
      Und da solltest du drüber liegen. Je höher du da drüber liegst um so besser kannst du CO verbrennen.
      Höhere Brenntemperaturen gleichen kürzere Verweilzeiten und geringere Turbulenzen zum Teil wieder aus.
      Die wirst um die 200...300°C schon Flammen sehen können, aber das sind andere Bestandteile im Holz.


      HKruse schrieb:

      Nein, jedenfalls beim Saugzug nicht...
      Das ist aber unabhängig von saugen oder drücken.
      Einbauten bleiben Einbauten.
      Wenn diese in der Brennkammer erfolgen wird der Querschnitt kleiner und die Strömung zwangsläufig größer.
      Eine dadurch entstehende Turbulenz kann dass, bis zu einem gewissen Grad, ausgleichen.

      Wenn die Einbauten einen messbaren Erfolg bringen dann ist es doch gut.

      mfg
      HJH
      • 11

      • # 143228

      HJH schrieb:

      Die Gase sind da und strömen mit der Geschwindigkeit des Querschnittes und der Menge durch den Brennraum.
      moin,
      grob vereinfacht : die Gasmenge entspricht der 'Kesselleistung' > mehr Einbauten > mehr Gas"speed"...
      ...mehr "speed" ist nie mein Ziel gewesen
      mit 'Unterkiefer'/ senkrechter Schamotteplatte ist das Temperaturgefälle 'deutlicher/steiler' zwischen BR u. WT.Rohren
      die BRT/BR.türTemp bleibt konstanter, gleichmäßiger über den gesamten Abbrand

      wie die meisten Holzheizer habe ich "Kessel-Füllraum" gekauft...
      (ca 45kg Scheiterhaufen/Mischholz pro Füllung)
      ...größerer Füllraum = höhere Kesselleistung und WT.fläche...
      das war vor ca 10 Jahren noch 'Standard', vielfach ungeregelt, besonders im 'preiswerten' Kesselsegment

      die Gas'verwertung' im Brennraum sollte möglichst effizient sein
      mir fällt es leichter geringere Leistung 'sauber' zu steuern(45kg ~ 8std Abbrand), also mach ich das so
      ('mein' Brennraum 'kann' von 25-70kw...nach Herstellerangabe 'sauber'(identische BR.keramik bei den 0,5m gse,gsx)

      2009/10 die ca 4.std Abbrände waren vom timing her eher 'unpraktisch'...
      > Puffer zu schnell 'voll' > häufigere Kesselstarte > meist unter 100kg pro Brennerstart,
      kein Abbrand "über nacht" möglich, zb von 22-6uhr

      komfortable Heizzeiten, effiziente saubere Abbrände, auch bimsch II geht so...

      Gruß Heinrich
      gse40atmos
      LC.>Gust-Tronik>.BR-Temp.Regler
      4100L Puffer

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