Dopage moteur à l'eau: thermodynamique

[Capt_Maloche]

Autre registre; je reviens sur les périgrinations de mon brûleur fioul

je rappelle que mon objectif est de réemployer l'eau issue de la combustion du fioul afin de réduire les imbrûlés propres à ce type de chaudière :
Réaction de combustion parfaite du G.O. (l'azote n'est pas présent)
2 C16H34 + 49 O2 = 32 CO2 + 34 H2O

Mais le fioul étant pulvérisé liquide, de nombreuses goutellettes ne sont pas totalement brûlées, ou mal, d'où la grande quantité de suies générés par les brûleurs fioul en général.

Le principe employé est celui du brûleur à "flamme bleue":


voici ce que j'ai bricolé il y a 15 jours en 2h00 sur mon brûleur fioul avec une simple tôle, Mon tube ainsi adapté fait 80mm de diamètre et 22cm de long hors tout:



à T° de fonctionnement égale (eau à 60°C) et réglages inchangés mes fumées sont passées de 110°C à 120°C (ce qui signifie plus d'énergie et sûrement moins d'imbrûlés) et ma flamme est devenues extrêmement lumineuse (beaucoup plus qu'avant), le tube de tôle devient rouge (aprés quelques secondes, tôle 10/10ème oblige) car la combustion du mélange commence au niveau des entrées d'air du tube (la flamme accroche juste après les ouïes que j'ai pratiqué) en fait d'ouïes le tube est totalement ouvert à sa base et tient par 4 pattes de 10mm





Juste aprés l'arrêt du brûleur:


La flamme sort d'encore 20 bon centimètres aprés le tube ce qui signifie que les goutelettes sont loin d'être toutes vaporisées à l'intérieure

A force de rougir, la tôle s'est désagrégée, mais seulement sur le côté gauche... il me faudra un autre matériaux qui résiste à 900°C dans le temps

Je vais donc réitérer avec un modèle permettant beaucoup plus d'induction en doublant la surface du tube, soit 113mm, comme ceci :

Je vais reculer l'accrocheur de flamme afin de générer une flamme plus courte

J'essais de faire ça dans la semaine, peut être ce soir

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Autre voie en complément du montage ci dessus, préchauffer le fioul, ce qui semble être la meilleure solution pour supprimer les particules d'imbrûlés

[Capt_Maloche]

Ben voilà, j'ai pas pu résister

Voici ce que ça donne avec un tube de section double comme dessiné ci dessus, l'accrocheur de flamme reculé au maximum, débit d'air inchangé:

on ne le voit pas sur la photo, mais il y a un beau halo bleu pâle
T° des fumées toujours à 120°C

Notez aussi que le tube (tôle acier 10/10ème de mm) est beaucoup moins rouge que sur le précédent modèle, protégé par l'induction des gaz recyclés autours de la flamme centrale.

si j'ajoute un peu d'air, la flamme devient totalement bleue, mais la sécurité de présence de flamme coupe l'électrovanne de fioul car la cellule ne détecte pas les UV

il faudrait pour cela que je la remplace par un modèle pour brûleur gaz

CONCLUSIONS:
- Ce montage permet une induction optimale des gaz dans le foyer, soit le double de surface du tube du brûleur permettant un débit de gaz recyclés à peu près égal au débit d'air neuf soufflé par le brûleur.
- Sans modification de débit de fioul et d'air, la couleur de flamme vire au bleu, démonstration que tout le carburant liquide est parfaitement évaporé, que les imbrûlés et les suies sont réduites de manière drastique
- La re-circulation des gaz brûlés améliore l'évaporation des gouttelettes de fioul

Content le Maloche

QUID du rôle de la vapeur d'eau issue de la combustion et recyclée dans la flamme?

[Manix07]

Captain

La flamme sort d'encore 20 bon centimètres après le tube ce qui signifie que les gouttelettes sont loin d'être toutes vaporisées à l'intérieure

A force de rougir, la tôle s'est désagrégée, mais seulement sur le côté gauche... il me faudra un autre matériaux qui résiste à 900°C dans le temps

Depuis quelques temps j’ai pensé comme toi, si on crée un creuset réfractaire dans lequel passe la flamme et qu’on recycle une partie des imbrûlés, le Sipror étant un isolant thermique la température de flamme doit augmenter pas mal par concentration et vaporiser la totalité du fuel.
J’ai l’intention de confectionner ce four dans un petit bloc de béton cellulaire percé entre 80 et 100mm. Fixation et réglages à affiner.
J’ai bricolé un peu ton dessin uniquement dans le but de simplifier la compréhension.
Idée à suivre.
J’avais préparé ce post cet après midi et je m’aperçois que tu as fait du chemin depuis ce matin. Alors content ???

[Capt_Maloche]

Oui, ça peut être une bonne idée, je ne sait pas si ce type de matériaux est auto porteur (s'il a besoin d'une armature ou d'un support) mais il permettrait de s'adapter à n'importe quel diamètre

Parceque ce montage pourrait être fixe dans la chaudière et façiliter ainsi la maintenance, ceci dit, il pourrait aussi s'agir d'acier réfractaire ou simplement d'un tube acier de chauffage, un tube 105/114mm d'épaisseur 4.5mm

Je ne sais pas si tu as vu la photo ci dessus, mais avec un tube de section double au diamètre du brûleur et une ouverture périphérique de section égale pour les gaz recyclés, la longueur de flamme est réduite de moitié.

Pour l'instant, mon bricolage est accroché sur le tube du brûleur, et le brûleur est monté sur un panneau charnière en façade de la chaudière,

Je vais voir ça avec un pote chauffagiste

Bien sûr que je suis content, je pollue moins , et l'objectif N°1 "réduire voir supprimer les rejets de particules imbrûlées dans l'atmosphère" est atteint...en à peine 4h d'essais

REFLEXION : il est possible que l'élévation de 10°C des températures de fumées soit dûe à la réduction de rayonnement direct dans le foyer...

[jonule]

salut capt, bravo pour tes expérimentations, je m'en vais te suivre de ce pas !

dis voir quelques questions :
- tu n'as pas peur que la flamme soit trop loin physiquement dans le corps de chauffe, en le décalant de 22cm ?
- comment accroches tu ton tube sur le bruleur ? tu le fixe dessus ? tu laisses un espacement comme le fait André et son bruleur à boule (grandes similitudes ;-) ou tu fais des trous dedans ? peux tu ré-expliquer ton equation de calcul pour le diamètre et les entrées d'air ?

- je crois avoir entendu que pour une flamme fioul il faut régler l'air pour que la flamme soit blanche, mais le bleu chauffe bien +.
- le réchauffage du fioul améliore aussi la conso; tu as bien raison de travailler dessus; bon je te parlerai bien des économiseurs magnétiques à placer juste avant le bruleur ;-)
- es tu intéressé par une sorte de vortex pour l'alimentation en air / turbulences ?
- crois tu qu'un gicleur + fin fais une meilleure pulvérisation / économie, mais fais forcer le bruleur ?

bonne continuation et tiens nous bien au courant !-)

[jonule]

euh sinon pourquoi 22cm ?
ok pour l'accroche du tube par 4 pattes ;-)
sinon + le diamètre du tube est grand mieux c'est ? tu es passé de 80 à 113 .. pourquoi exactement ces chiffres ?
ainsi tu te sers d'un gabarit temporaire souple pour définir la meilleure forme ?
" avec un tube de section double au diamètre du brûleur et une ouverture périphérique de section égale pour les gaz recyclés, la longueur de flamme est réduite de moitié" : OK donc autant de section d'ouie de ce qui sors c'est bien ça ?

pour le préchauffage il existe des préchauffeurs éelctriques (style cafetière élec en changeant la T°C thermostat) sinon un tour ou 2 de la ligne carburant autour du "pot d'échappement" ?
pourrais tu faire 1 photo de ton bruleur modifié ? (détails fixation tube + ouies).

merci !

[Capt_Maloche]

salut capt, bravo pour tes expérimentations, je m'en vais te suivre de ce pas !

dis voir quelques questions :
- tu n'as pas peur que la flamme soit trop loin physiquement dans le corps de chauffe, en le décalant de 22cm ?

Merci Jonule

Pas de risque, ce montage raccourcit la flamme de moitié !!
la flamme n'est pas décalée, elle est cantonnée dans le tube boostée par les gaz chaud recyclés

si j'ai choisi un tube de 22cm, c'est que je ne pouvais pas en monter un plus long pour pouvoir refermer le panneau , un tube long de 4 à 5 fois le diamètre du brûleur est idéal , mais pour cela il faut le laisser fixe dans le foyer. (dans mon cas ce serait environs 32cm)

- comment accroches tu ton tube sur le bruleur ? tu le fixe dessus ? tu laisses un espacement comme le fait André et son bruleur à boule (grandes similitudes ;-) ou tu fais des trous dedans ? peux tu ré-expliquer ton equation de calcul pour le diamètre et les entrées d'air ?

J'ai fabriqué mon tube à partir d'une plaque de tôle, regarde le dessin posté ci avant et ce schéma de principe:
Le tube une fois "roulé" est fixé avec un simple serflex par 4 pattes sur le tube du brûleur

Le diamètre ext. de mon tube de brûleur est 8cm (r1=4cm) et S1= 4² x 3,14=50,24 cm²
Je veux fabriquer un tube de surface double S2, soit S2= 2 x S1 = 2 x 50,24 =100,48 cm² ---> r2 = racine(100,48/3.14) = 5.65cm
D2 = 11,3 cm de diamètre

il faut ensuite que la surface des ouvertures pour les gaz recyclés (induits) soit égale à S1, cela correspond en fait à l'éloignement du montage du tube du brûleur, c. à d. S2/P2(périmètre) dans mon cas 100,48/(3.14x11.3)=2,8cm.

- je crois avoir entendu que pour une flamme fioul il faut régler l'air pour que la flamme soit blanche, mais le bleu chauffe bien +.

oui, sans recyclage, il faut une flamme bien brillante, mais bonjour les particules...

- le réchauffage du fioul améliore aussi la conso; tu as bien raison de travailler dessus; bon je te parlerai bien des économiseurs magnétiques à placer juste avant le bruleur ;-)

J'ai essayé les néodymes sur mon alimentation fioul: NADA

Réchauffer le fioul est de loin la meilleure solution mais pose des problèmes de mise en oeuvre et de sécurité, idéalement il faudrait le réchauffer vers les 200°C mais pas plus, sinon création de coke.

- es tu intéressé par une sorte de vortex pour l'alimentation en air / turbulences ?

Pourquoi pas, mais les "accrocheurs" de flamme fournis avec les brûleurs ont été étudiés par les constructeurs pour offrir un mélange air fioul relativement homogène

- crois tu qu'un gicleur + fin fais une meilleure pulvérisation / économie, mais fais forcer le bruleur ?

ça oui, tu peux par exemple réduire d'une taille la taille de ton gicleur et augmenter (un peu, par exemple de 9 à 12bar) la pression de ta pompe fioul pour pulvériser plus fin, sans bobo pour ton brûleur, les gicleurs sont conçus pour 10 bar (respect du débit et de l'angle de pulvérisation)

c'est dailleurs ce qu'il faudra recommander avec ce montage puisque je pense que la réduction du rayonnement dans le foyer de la chaudière nécessite de réduire un peu le débit de fioul.

[Capt_Maloche]

euh sinon pourquoi 22cm ?
ok pour l'accroche du tube par 4 pattes ;-)

sinon + le diamètre du tube est grand mieux c'est ? tu es passé de 80 à 113 .. pourquoi exactement ces chiffres ?
ainsi tu te sers d'un gabarit temporaire souple pour définir la meilleure forme ?

Explications au dessus, pas de gabarit, juste le bon résultat en deux essais avec un peu de réflexion

" avec un tube de section double au diamètre du brûleur et une ouverture périphérique de section égale pour les gaz recyclés, la longueur de flamme est réduite de moitié" : OK donc autant de section d'ouie de ce qui sors c'est bien ça ?

presque : autant de surface d'ouies pour les gaz induits que de surface de tube de brûleur, regarde mon crobard au dessus, je viens de l'intégrer au précédent message avec les notes de calcul quels que soient les types de brûleurs.

pour le préchauffage il existe des préchauffeurs éelctriques (style cafetière élec en changeant la T°C thermostat) sinon un tour ou 2 de la ligne carburant autour du "pot d'échappement" ?
pourrais tu faire 1 photo de ton bruleur modifié ? (détails fixation tube + ouies).

Préchauffer le fioul dans ou autours de la flamme implique un tube relativement long aprés l'électrovanne fioul, qui aura tendance à couler aprés l'arrêt du brûleur et à faire plein de dégueulasseries dans le foyer, et peut être cokefier si on dépasse les 250°C...

Le réchauffeur électrique ne m'emballe pas, encore de l'énergie consommée...

Faut justement que je nettoie la chaudière et le brûleur, je ferais des photos à l'occas

[jonule]

je te remercie de ces précisions, je m'en vais programmer une expérimentation ;-)

pour ton CO2, tu peux toujours mettre 30% d'huile végétale dans le fuel, sans modifs !
attention pour + de %, il faut préchauffer à 140°C (réchauff du commerce ou cafetière) + relais tempo de 1mn (pour atteindre la T°C avant injection:démarrage à froid) + pompe élec !

ou alors kit bicarbu, quand c'est chaud, 100% !

[Flytox]

Bonjour Capt_Maloche

- je crois avoir entendu que pour une flamme fioul il faut régler l'air pour que la flamme soit blanche, mais le bleu chauffe bien +.

oui, sans recyclage, il faut une flamme bien brillante, mais bonjour les particules...

Si je comprends bien tu as inventé le seul bruleur fioul qui produit des NOx.

A+