ली हां मेग 1, 2, झोउ स्नोफ्लेक 1, 2हू जियानजिन 1, 2झू शेनग्नान1, 2, जिंगयान शानदार 1, 2झांग पूरे देश1, 2
(मैकेनिकल और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, हेनान कृषि विश्वविद्यालय, झेंग्झौ 450,002, चीन के स्कूल, 2. हेनान बायोमास ऊर्जा सहयोगी नवाचार केंद्र, झेंग्झौ 450,002)
सार: वर्तमान कम बायोमास स्टोव थर्मल दक्षता, मुख्य रूप से आग की तीव्रता जल को देखते हुए, हवा नहीं अधूरा दहन, एकल समारोह और अन्य मुद्दों के लिए पर्याप्त स्वच्छ, बायोमास गोली ईंधन स्टोव के लिए केंद्रीकृत खाना पकाने खिला मांग के अनुसार है, विकसित किया गया एक स्टोकर दहन मोड में, सेट खाना पकाने,, गुस्से में प्रत्यक्ष आधारित बायोमास कणों स्टोव परिचालन प्रदर्शन परीक्षण के परिणाम में से एक में उबलते पानी, हीटिंग और अन्य कार्यों के पता चलता है कि: खाना पकाने हॉब की थर्मल दक्षता 42.9%, 70.7% की व्यापक थर्मल दक्षता , पाक कला तीव्रता 14.1kW, धुआं उत्सर्जन सूचकांक राष्ट्रीय मानक से कम है, बायोमास कणों अधिक पूरी तरह से, संदर्भ डिजाइन और वैज्ञानिक फोकस खाना पकाने स्टोव ईंधन के लिए बायोमास कणों खिला के आवेदन के लिए प्रदान की जा सकती जलाते हैं।
परिचय
ऊर्जा आर्थिक विकास और सामाजिक प्रगति का आधार है, लेकिन क्योंकि ऊर्जा और विकास और अक्षय संसाधनों के उपयोग के क्रमिक थकावट के पारंपरिक सिद्धांत के सीमित भंडारण क्षमता के आसन्न है। बायोमास एक अक्षय और पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा के रूप में, व्यापक रूप से है ध्यान। चीन, प्रचुर मात्रा में फसल पुआल 2015 फसल सैद्धांतिक संसाधन पुआल 1.04 अरब टी, इकट्ठा संसाधनों 900 000 000 टी है 720 मिलियन टी, जिनमें से 050 मिलियन टन करने के लिए 100 मिलियन टी (बराबर की ईंधन उपयोग राशि भूसे की राशि का उपयोग कर मानक कोयला), 11.4% के लिए लेखांकन संसाधनों की राशि एकत्र कर सकते हैं [1]स्ट्रॉ बायोमास होने एक उच्च अस्थिरता, उच्च कार्बन गतिविधि कम राख, कम एस सामग्री, कार्बन चक्र में सीओ भर 2शून्य उत्सर्जन का लाभ, एक उच्च गुणवत्ता वाले स्वच्छ ईंधन, प्रत्यक्ष बायोमास दहन, जो ईंधन के उपयोग का सबसे सरल और कारगर तरीका में से एक है द्वारा पुआल का इस्तेमाल होता है। इस प्रकार[2- 4].
क्योंकि ढीला पुआल और उसके संग्रहण, भंडारण और दहन कारण कुछ समस्या के फैलाव की [5]चिपके पुआल के भौतिक, रासायनिक मतलब है, उच्च तापमान और दबाव की स्थिति, या एक बांधने की मशीन को जोड़ने में, एक निश्चित अन्य दानेदार या कण ईंधन की भारी संघनन में संकुचित करके [6- 8], परिवहन और भंडारण के लिए आसान, उच्च दहन दक्षता [9- 10]आदेश सिविल स्टोव ईंधन कणों का उपयोग करने में सरकार ने जलाऊ लकड़ी खाना पकाने स्टोव, आदि, लेकिन स्टोव और परिवर्तन की प्रक्रिया जल स्टोव का विश्लेषण करके पदोन्नत, यह है कि लगभग 20% की थर्मल दक्षता, और हवा की आपूर्ति की वजह से मिला था असमता अधूरा दहन और गैर-अनुपालन की ग्रिप गैस उत्सर्जन, जबकि ईंधन की वजह से समारोह की एकता है, एक ही समय में खाना पकाने की एक किस्म और गर्म पानी और हीटिंग नहीं पहुँच सकते हैं [11- 12]cooktop बाजार पर दिखने मुख्य रूप से छोटी स्टोव के साथ परिवार के हैं, खिला इकाइयों सामूहिक शक्ति और खाना पकाने स्टोव इसलिए के समारोह के कुछ आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं, इस पत्र एक भोजन है कि सामूहिक जरूरतों को पूरा करती डिजाइन, यह सुनिश्चित करें कि के एक नंबर एक ही समय में पाक, लेकिन बायोमास जल आपूर्ति के बायोमास स्टोव के हीटिंग को ध्यान में रखकर, और इसके संचालन के प्रदर्शन के आकलन को भी ध्यान में रखना चाहिए।
1 डिजाइन आधार
1.1 बायोमास गोली ईंधन दहन विशेषताओं
बायोमास स्टोव डिजाइन एक स्थिर आसमाटिक प्रसार दहन के दहन तंत्र के कच्चे माल के कणों की बायोमास सार के दहन विशेषताओं का एक संयोजन की आवश्यकता है [13- 14]दहन प्रक्रिया निर्जलीकरण, devolatilization दहन में बांटा जा सकता है कि, कोक के दहन को जलाने और चार चरणों[15- 17]:
The दहन कक्ष में बायोमास कण, तापमान बढ़ता है, पानी धीरे-धीरे सुखा देता है।
② दहन कक्ष तापमान लगभग 250 डिग्री तक बढ़ जाता है जब।] सी, devolatilization, वाष्पशील ऑक्सीजन के साथ, संयुक्त कर दिया गया संक्रमण क्षेत्र और प्रसार दहन क्षेत्र में।
③ प्रवेश और प्रसार दहन, कोक के दहन के कण, एक स्थिर दहन की सतह में कार्बन मोनोआक्साइड के दहन प्रबल होना, भट्ठी तापमान अधिक है।
④ खोल राख लगातार गाढ़ा जला, बुनियादी ईंधन जला, राख का गठन अभिन्न खोल, राख के खोल सतह लौ नहीं देख सकते हैं, ईंधन एक गहरे लाल, दहन प्रक्रिया हो जाता है [18- 19]परीक्षण में इस्तेमाल ईंधन के डंठल कण व्यास 5 ~ 15 मिमी, 20 ~ 30mm की लंबाई, एक घनत्व 800 किलो / मी 3औद्योगिक विश्लेषण और तालिका 1 में दिखाया गया है मौलिक विश्लेषण का परिणाम है।
1.2 बायोमास गोली स्टोव डिजाइन सिद्धांतों
जब खाना पकाने सबसे केंद्रित खिला के बाद एक आग खाना पकाने समस्या की आवश्यकता होती है सकते हैं, गर्म पानी के साथ खाना पकाने और हल, बायोमास गोली ईंधन स्टोव डिजाइन के बुनियादी दहन विशेषताओं के अनुसार निम्नलिखित सिद्धांतों को पूरा करना होगा: ① प्रज्वलन गुस्सा करने के लिए आसान तेज़, स्थिर दहन, पूरा, पर्याप्त गोलाबारी, हवा पूरी तरह कार्यात्मक, सरल संरचना, का उपयोग करने के लिए आसान, कम लागत, सुरक्षित, विश्वसनीय, व्यावहारिक और टिकाऊ भट्ठी, नहीं काला धुआं, उच्च ऊर्जा दक्षता में समान रूप से सुचारू रूप से हो सकता है। ②। ③ थर्मल दक्षता उच्च, थर्मल प्रदर्शन और स्थिरता।
बायोमास के 2 प्रत्यक्ष दहन कणों स्टोव डिजाइन
2.1 समग्र संरचना
बाइंडिंग बायोमास गोली ईंधन के दहन विशेषताओं और खाना पकाने की जरूरत है, प्रत्यक्ष आधारित बायोमास कणों स्टोव के डिजाइन चित्र 1 में दिखाया गया है, मुख्य रूप से एक वाष्पक, एक दहन भट्ठी, प्राथमिक और माध्यमिक एयर ब्लोअर, तीन अप प्रशंसक, आग की अवधारणा से बना है छेद, दूसरा कारतूस लोड हो रहा है कार्बाइड और अन्य घटकों।
ईंधन इनलेट और polyethylene सामग्री गड्ढा फ़ीड डिब्बे से स्टोव रुक-रुक कर फ़ीड, बिन तैयार किया गया सामान सुनिश्चित करना है कि खाना पकाने के ईंधन, बंकर ईंधन जब खाना पकाने की जरूरत, सहायक डिब्बे कर सकते हैं को पूरा नहीं कर सकते हैं के लिए मांग फ़ीड इनलेट, ईंधन धीरे-धीरे दहन भट्ठी में स्लाइड हो जाएगा सूखे और वाष्पीकृत ईंधन कारतूस सामग्री एक साथ भट्ठी जल, ऊर्जा क्षमता में सुधार किया जा सकता है ;. प्रज्वलन, ऊपर से कण दहन पर अपनाया; राख कक्ष कम भट्ठी में, जाली राख दराज डिब्बे के ऊपर रखा जाता है; प्रशंसक पर नियंत्रण घुंडी का समायोजन, प्राथमिक और माध्यमिक हवा को प्राप्त करने के द्वारा और के आकार के साथ भट्ठी के सामने एक प्रशंसक (12W) प्रदान की है, अनुपात; गड्ढा छेद अवधारणा आग ऊपर दी गई दहन के दौरान मनाया गया आपूर्ति हवा की पर्याप्तता, और प्रशंसक द्वितीय (12W) घन प्राप्त करने के लिए हवा की आपूर्ति करने के साथ सुसज्जित; भट्ठी पैन निचले भाग के साथ निकट संपर्क में मचान ऊपर प्रदान की जाती है कुंडलाकार वाष्पक, लौ और व्यवस्था पानी की एक उदार राशि सुनिश्चित करने के लिए एक हीटिंग वाष्पक, नीचे से पानी वाष्पक इनलेट में, बाहर जल स्तर गेज स्टोव के साथ संचार में एक वाष्पक का उपयोग कर, द्वारा धुआं, जला उच्च तापमान वाष्पक आउटलेट में उत्पन्न भाप, गुस्से में दलिया और गर्म पानी की आपूर्ति, खाना पकाने और गुस्से में और एक ही समय प्राप्त करने के लिए की तरह के लिए उच्च तापमान भाप से बाहर निकलता है, एक भाप दुकान पर भाप को घटा देती खाना पकाने के समय, एक दबाव वाल्व, जब दबाव एक सुरक्षित मूल्य, दबाव राहत डिवाइस स्वचालित दबाव राहत। तंत्र के सभी घटकों से अधिक है एक साँचे में ढालना मुद्रांकन, स्वत: मात्रा दौर वेल्डिंग, और ओवन विधानसभा लाइन प्रक्रिया का एक मॉड्यूलर विधानसभा का उपयोग कर, ड्राइंग, सामग्री स्वचालित रूप से काटने से पूरा किया है , उत्पाद की गुणवत्ता और उपस्थिति की एकता सुनिश्चित करने के लिए
2.2 फर्नेस डिजाइन
बायोमास गोली ईंधन के दहन विशेषताओं, आपूर्ति हवा की एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है, ताकि भट्ठी के ऊपरी और निचले भाग भट्ठी मात्रा गर्मी रिहाई भट्ठी द्वारा निर्धारित दर के आकार शंकु लिए बनाया गया है, गर्मी लोड की भट्ठी मात्रा बहुत बड़ी है भट्ठी में ईंधन निवास समय कम, अधूरा दहन है, अन्यथा, भट्ठी मात्रा गर्मी लोड बहुत छोटा, बहुत बड़ी भट्ठी मात्रा, dispersing दहन है, आग ओवन खिला द्वारा ध्यान एकाग्रता को पूरा नहीं करता होने की जरूरत है, तो ईंधन की खपत 9 किलो / घंटा लेता है। , स्टोव की थर्मल दक्षता 0.65 लेता है, स्टोव अनुमापी गर्मी भार आम तौर पर 250 ~ 400W / मी है 3, डिजाइन अनुमापी गर्मी लोड 380kW / मी लेता है3[20].
फर्नेस वॉल्यूम है
2.3 हवा आस्तीन डिजाइन में
बायोमास कणों में से अधिकांश भट्ठी हवा की आपूर्ति और गैर एकरूपता समस्या, 19 सेमी की एक डिजाइन ऊंचाई के लिए की तुलना में कम है, 25 सेमी असंरचित ग्रिड की त्रिज्या के रूप में छवि में दिखाया गया है, हवा प्रवेश आस्तीन पतला।
एक ही क्षैतिज तल में, एक ही आकार के साथ इनलेट छेद से समान दूरी के द्वारा अलग है, और एक माध्यमिक हवा प्रवेश हवा में हवा इतनी के रूप में प्रवेश छेद के माध्यम से भट्ठी में शरीर को घुमाने के लिए दोनों पतला आस्तीन पर प्रदान की जाती है, प्राप्त करने के लिए इनलेट छेद में से प्रत्येक वर्दी वेंटिलेशन, इस प्रकार ईंधन के दहन की एकरूपता सुनिश्चित करने। प्राथमिक हवा और माध्यमिक हवा की आपूर्ति प्रशंसक 12W द्वारा नियंत्रित किया जाता, अनुपात therebetween प्रशंसक पर घुंडी का समायोजन करके नियंत्रित किया जाता है।
2.4 आग ऊंचाई और पाली crater डिजाइन फांसी
बर्तन और जाली के नीचे के बीच आग ऊंचाई ऊर्ध्वाधर दूरी हैंगिंग। पैन के एक उच्च तापमान क्षेत्र के दहन लौ के तल में यह उचित है, बायोमास ईंधन कण, भट्ठी 28 बायोमास में आग की आम तौर पर छोटे उठाने ऊंचाई के दहन विशेषताओं के अनुसार सकारात्मक है ~ 30 सेमी [21]जबकि पॉट आकार फांसी आग की ऊंचाई को प्रभावित करेगा, भट्ठी ऊंचाई 40 सेमी की डिजाइन ले रही। ईंधन की जाली फायरिंग दहन के उपयोग के रूप में, अस्थिर दहनशील गैसों का उत्पादन करेगा, इस स्टोव विशेष रूप से डिजाइन सींग गड्ढा पाली (Φ14cm) लौ इकट्ठा करने के लिए, आग की लपटों की ऊंचाई overstating अनुकूल।
चिमनी के 2.5 गणना अनुभागीय क्षेत्र
3 प्रत्यक्ष आधारित बायोमास कणों स्टोव प्रदर्शन परीक्षण
3.1 परीक्षण आधार
ओवन खाना पकाने की थर्मल दक्षता पर '22' साहित्य परीक्षण साहित्य के लिए '23' ऑनलाइन पैमाइश और माप साइट का उपयोग स्टोव समग्र परीक्षण डेटा का उपयोग कर की गणना धुआं उत्सर्जन का पता लगाता है अनुसार किया जाता है।
3.2 परीक्षण प्रणाली
टेस्ट उपकरण एक स्टोव मुख्य शरीर (भट्ठी, एक वाष्पक, एक ग्रिप वाहिनी, आदि सहित) में इस्तेमाल किया, परीक्षा प्रणाली (एक थर्मामीटर और थर्मोकपल सहित) के तापमान, ग्रिप गैस विश्लेषक परीक्षा प्रणाली। अंजीर। 3 एक परीक्षण प्रोटोटाइप है।
3.3 परीक्षण और परीक्षण उपकरण
2 बाल्टी, जिनमें से प्रत्येक की क्षमता 0.01 मी 3; एक मेज Scales, मापने सीमा 0 ~ 10kg; XK3190A12E इलेक्ट्रॉन मंजिल तराजू, सटीक 10g; घड़ी 1, दिन 1min की तुलना में कम है, 0 ~ 10 मी / s एनीमोमीटर माप रेंज, 0.5 एम / एस की सटीकता, निकल क्रोमियम-निकल सिलिकॉन के प्रकार थर्माकोपले, तापमान रेंज - 200 ~ 1200 ℃, केएमक्विनटॉक्स 9106 फ्लू गैस विश्लेषक।
3.4 टेस्ट शर्तों और विधियों
इंडोर परीक्षण, परिवेश के तापमान के बारे में 25 डिग्री है] C;। सापेक्ष आर्द्रता कम से कम 85%; इनडोर हवा की गति से कम है 1.0m / एस; क्रियाशील तरल पदार्थ के कमरे के तापमान पर परीक्षण पानी; परीक्षण स्टोव अन्य गर्मी स्रोतों से दूर, मकई पुआल ईट ईंधन, प्रज्वलन के शुष्क कपास के डंठल के लिए, प्रत्येक परीक्षण 3 बार किया जाता है, औसतन मूल्य मिल जाता है।
3.5 परिणाम और विश्लेषण
बायोमास कण स्टोव का प्रदर्शन परीक्षण डेटा तालिका 2 में दिखाया गया है।
तालिका 3 में दिखाया गया है थर्मल प्रदर्शन और धुआं उत्सर्जन स्टोव के परिणाम, खाना पकाने के प्रत्यक्ष आधारित बायोमास कणों स्टोव की थर्मल दक्षता, 42.9% तक पहुँच आम तौर पर घर के खाना पकाने स्टोव कणों की क्षमता की तुलना में अधिक है [24- 25]लौ के प्रभावी उपयोग और की कुंडलाकार वाष्पक डिजाइन करती परिधीय गर्मी स्टोव के समग्र थर्मल दक्षता में सुधार किया जाता है,, 70.7%, आग खाना पकाने 14.1kW की तीव्रता पर पहुंच गया बायोमास खाना पकाने स्टोव के राष्ट्रीय मानक थर्मल दक्षता के साथ लाइन में (≥35%) , आग की तीव्रता (≥ 10kW) पाक [26]धूम्रपान की आवश्यकता 213.45 एमजी / एम की औसत जन एकाग्रता 3, सीओ का औसत मात्रा अंश 0.087% था, जो औसत संख्या 103.27 मिलीग्राम / मी था 3, नहीं 24.11 मिलीग्राम / मी की औसत द्रव्यमान एकाग्रता 3, ग्रीनमैन ब्लैकनेस 1 से कम है। डायरेक्ट दहन कणिक स्टोव एक्सपोस्ट फ्लू गैस इंडेक्टर्स का डिजाइन प्रासंगिक राज्य के नियमों के अनुरूप है [23, 26], अच्छे सामाजिक और पर्यावरणीय लाभ के साथ
4 निष्कर्ष
(1) प्रत्यक्ष आधारित खाना पकाने स्टोव 42.9% बायोमास कणों की तापीय क्षमता, 70.7% की व्यापक तापीय क्षमता, आग खाना पकाने तीव्रता 14.1kW, बायोमास खाना पकाने स्टोव की आवश्यकताओं को पूरा, यह ध्यान खिला द्वारा ऊर्जा जरूरतों को पूरा करने के लिए संभव है।
(2) बायोमास कणों के प्रत्यक्ष निकास स्टोव के निकास में औसत द्रव्यमान की मात्रा 103.27 मिलीग्राम / मी थी 3, नहीं 24.11 मिलीग्राम / मी की औसत द्रव्यमान एकाग्रता 3, सीओ का औसत मात्रा अंश 0.087% है, अतः 213.45 एमजी / एम की औसत जन एकाग्रता 3, फ्लू गैस ग्रीनमैन ब्लैकनेस 1 से भी कम है, स्टोव के संबंधित प्रावधानों के अनुरूप हैं, जो स्वच्छ दहन प्राप्त करने के लिए है।
संदर्भ
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