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Vorgewärmte (Lade-)Luft zur Leistungserhöhung [aus: Bau meiner Gasesse]

Sven

Sven

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Hallo Arno,

ich habe deine Strahlenkanone in Asperg ja schon gesehen.
Aber ich habe mich damals schon gefragt, warum brennt dieses Lochblech nicht innerhalb kürzester Zeit weg?
Immerhin verbrennt da im Abstand von Millimetern eine 1700°C heiße Flamme.

Ich bin jetzt durch diese Diskussion auf jedenfall heiß gemacht worden mir den ultimativen Brenner zu bauen :lechz:

Bilder von meinem bisherigen Simpelst-Brenner folgen.

Was ihr bisher sträflichst vernachlässigt ist die Vorwärmung der Verbrennungsluft (siehe Roman).
Da ist noch einiges drin.

Ciao
Sven
 
Hallo Sven

Der Trick ist einfach:
Der Vorsatz wird ständig von Gasstom gekühlt. Außerdem leitet das feinmaschige Lochblech die Wärme sehr schnell ab.
Deshalb weiß ich jetzt auch nicht sicher, ob dieses System noch vorgewärmtes Gas verträgt. Damit habe ich zwar experimentiert, aber mein Fön liefert nicht genug Luft.

Es stimmt: Romans Idee mit dem Heißluftfön wird viel zu selten umgesetzt! Ich kann das halt bei meinem Härteofen mit drei solchen "Strahlenkanonen" nur schlecht realisieren. Aber ich bin lernfähig.
Demnächst kommt der Georg von Tardy mit einem Bronzeofenbauprojekt zu mir, da werde ich mal schauen, was mein Brennersystem in einem optimierten Ofen leisten kann. Aber ich fürchte schon jetzt, dass das ziemlich brenzlig wird :D
 
Romans Idee mit dem Heißluftfön wird viel zu selten umgesetzt!
Zum Vergrößern anklicken....
1 nicht meine Idee! Sondern in guter deutscher Ingineurliteratur nachgelesen. (Kann Jeder machen)

2 das bessere ist der feind des Guten

Besser ist das.

RekupErator!!
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo roman

Rekupurator:

Davon hatten wir es schon. Hätte ich aber von vorneherein berücksichtigen sollen. Außerdem bräuchte zumindest ich dann eine Steuerung, sonst wird `s unübersichtlich...

Aber erkläre doch mal den anderen, was das genau ist, bei ner Gasesse sollte sich das machen lassen. Ich meine, ich habe sowas auch schon gesehen...
 
Sven schrieb:
Was ihr bisher sträflichst vernachlässigt ist die Vorwärmung der Verbrennungsluft (siehe Roman).
Da ist noch einiges drin.
Zum Vergrößern anklicken....

Welche Verbrennungsluft meinst du? Die an der Flamme bzw an der Düse dazukommt?

Oder die ausserhalb der Esse durch das gelochte Dingens?

Durch den Fön vorgewärmt reicht?
 
Hallo Ihr

Tja, Balduins Link sagt alles...

Es geht einfach darum, die "überschüssige" Energie sinnvoll zu nutzen, z.B. anstatt Heißluftfön zum Vorwärmen der luft.

Bei einer Gansesse reicht dazu ein durch den Brennraum gestecktes Rohr mit Gebläse. Ein Gebläse kostet ca. 5.- EUR auf dem Schrottplattz und der Arbeitsaufwand ist, zumindet bei einer einfachen, kleinen Gasesse, nicht so grausig.

Manche Härteofenhersteller heizen sinnvollerweise noch einen Vorwärmofen mit den Abgasen. Wie bereits gesagt: Die sind um 600°C (gemessen) warm...

Eigentlich wollte ich Roman schon darauf ansprechen, wie sich ein 1500 W (ich habe in Asperg "gespickelt" und habe das hoffentlich noch richtig im Kopf, kommt mir eigentlich wenig vor) Heißluftfön im Verhältnis zum gesparten Gas noch rechnet. Die Sache mit dem Rekuperator (kein Wunder, dass ich bei Google nix gefnden habe) zeigt aber deutlich, dass das auch in Romans Augen nicht der Weisheit letzter Schluß ist... (äh, nix für ungut Roman!).

Das Problem ist:

Bevor man sich an sowas wagt, sollte man mal die "Quick and dirty" Verfahren beherrschen. Ist so ähnlich wie das Feuerschweißen von Feile mit Baustahl für Anfänger, finde ich :irre:
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo
Ich würde mal salopp sagen der Trick liegt im Vorwärmen der Heizluft.
Dadurch hat man eine geringere Auskühlung der Esse, als mit kühlerer
Verbrennungsluft. Ein Rohr durch die Esse entzieht dem Brennraum
Hitze, wenn schon dann im Abgasstrom.

Gruss Balduin
 
Und wie gesagt das steht alles in den schlauen Büchern...... man brauchts nur nachzulesen
 
Luftvorwärmung

Balduin schrieb:
.....der Trick liegt im Vorwärmen der Heizluft.
Dadurch hat man eine geringere Auskühlung der Esse als mit kühlerer
Verbrennungsluft. Ein Rohr durch die Esse entzieht dem Brennraum
Hitze, wenn schon, dann im Abgasstrom.....
Zum Vergrößern anklicken....
Motore mit Turbolader haben oft einen LadeluftKÜHLER, weil kalte Luft sauerstoffreicher als warme ist und dadurch die Mororleistung verbessert wird. Ich bin daher nicht sicher, dass die Brennraumtemperatur durch vorgewärmte Luft höher sein würde. Gibt es dazu Messungen?

Etwas anderes wäre es, die Abgaswärme (mit Rekuperator) für andere Techniken zu nutzen, wie das in der Keramikindustrie gemacht wird.

Gruß

sanjuro
 
Hallo Sanjuro

Es geht dabei nicht nur darum, die Temp. in der Esse zu steigern, sondern hauptsächlich den Gasverbrauch zu verringern.
Und das funzt schon (zur Not sicher auch mit etwas weniger Sauerstoff), weil das Gasgemisch bei hoher Temp. einfach wesentlich reaktionsfreudiger ist. So habe ich das zumindest verstanden.

Das mit dem Rohr durch den Brennraum war nur als Vorschlag zum testen gedacht. Wenn man den Abgasstrom nutzen will, wirds eben doch schnell recht aufwändig. Würde man das Rohr nur an der hinteren Öffnung vorbeiführen, wäre es erstens im Weg und zweitens die beheitzte Länge sehr wahrscheinlich zu kurz. Optimal wäre evtl. eine Rohrschnecke mit gleichem Innendurchmesser wie der Brennraum.
Als Zielwert würde ich die auch vom Heißluftfön gelieferten 600°C für die Luft setzen.
Einen Nachteil hat die Sache allerdings: Der gesamte Brenner wird natürlich mächtig warm, so dass Man sich da leicht die Flossen verbrennen kann.
 
Heiße Luft

Sehr interessantes Thema, Brennstoffersparniss von 50%. Das wär was. Aber natürlich nur aus dem Abgasstrom, und der entweicht bei unseren Ofentypen ja recht unkontrolliert. So das da erst mal eine neue Konstruktion angedacht werden muss. Ich denke, dass Romans Idee mit der Elektovorwärmung zumindes das Thema eröffnet hat. Und wie immer im Forum kommen dann weitere gute Ideen dazu. Meist gibt es dann doch nach einiger Zeit die ersten sehr brauchbaren Ergebnisse.
Vergleicht das mal mit den Gasofen diskussionen von vor 3 jahren.

Wenn ich nicht gerade dabei wäre einen Anbau zu machen, wär ich schon zum Ofenbau in der Garage
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo nochmal

Tja, da kommt man schon ins Grübeln...

Meine Idee:

Man macht den Gasessenkorpus nach hinten einfach um ca. 15 cm länger. Dort istalliert man die Rohrwendel, die man mit Sandfüllung aus z.B. einem 1 3/4 ´´ Gewinderohr biegt, wie gesagt mit dem Brennraum entsprechenden Innendurchmesser. Drei Windungen sollten ausreichen.
darum kommt noch etwas Isolierwolle. Die Brennkammer wird wie üblich aus Wolle und Zement gemacht.
Mit Rohrstücken und Muffen führt man dann das dem Brennraum nahe liegende Ende des Wärmetauschers zum Ansaugstutzen des Brenners, welcher praktischerweise ja sowieso ein entsprechendes Gewinde hat, und nutzt so das "Gegenstromprinzip".
Sehr vorteilhaft wäre es dabei, wenn die vordere Öffnung etwas kleiner wäre, als die hintere mit dem Wärmetauscher bzw. der ganze Brennraum leicht konisch. Einige haben das ja auch schon so gemacht.
ich denke, bei einer solchen Konstroktion bräuchte man nicht mal ein Gebläse, wäre also weiterhin Netzunabhängig.

Ich hoffe, das war jetzt verständlich.
 
Klar Jungs die Elektorvorwärmung war einfach nur eine schnelle Gehhilfe, die ich nachdem ich in die Bib maschiert bin mal vor 3 Jahren mit einfachsten Mitteln rangemacht habe.
Ich kannte da aber schon die Essen von meinen schwedischen Freunden die das schon drin hatten. Das lief prima
Ich hatte nur keine Möglichkeit die Metallarbeit zu machen so hab ich mich für die "einfachere Variante entschieden" und faul wie ich bin noch nix neues gemacht.

Die Formel für das Vorwärmen übrigens auch as besagten Büchern ist einfach.
Ab 100°C wirken jede weiteren 100°C Anstieg an Vorwärmtemperatur mit einer Ersparnis von ca. 5% Brennstoff.

Nach dem Einbau meiner Vorwärmung fahre ich mit einer 0.6 Stromdüse (0.8 real) und einem Druck zwischen 0,5 und 1,5 Bar. Das entnommene Gasvolumen ist damit so gering geworden dass ich da gut 24h mit einer 11KG Flasche auskomme.

Jetzt muss ich noch die 48KW Strom die ich in 24h reingesteckt habe abziehen und das nicht vereisen wieder dagegen rechnen (ist mir viel wichtiger), und da ist es dann schnell klar, dass ich erst wenn ich mal viel Lust habe und viel zeit meinen Föhn gegen einen ReKu tauschen werde.
Der Föhn läuft übrigens seit ich ihn habe also gut 3 1/3 jahre

In dem schönen Buch gibt es auch viele schöne Bilder und Beschreibungen über verschiedene Brennertypen und Anwendugsgebiete sowie Hinweise zum Ofenbau und der richtigen Abstimmung der Komponenten zueinander.... Denn wie beim Stahl auch der Brenner alleine ist nicht.

Edit der link von Balduin ist echt gut!
 
Zuletzt bearbeitet:
sanjuro schrieb:
Motore mit Turbolader haben oft einen LadeluftKÜHLER, weil kalte Luft sauerstoffreicher als warme ist und dadurch die Mororleistung verbessert wird. Ich bin daher nicht sicher, dass die Brennraumtemperatur durch vorgewärmte Luft höher sein würde. Gibt es dazu Messungen?
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Umgangssprachlich wird das häufig so gesagt, aber so ganz richtig ist es eben doch nicht:
Natürlich ändert sich der Sauerstoffanteil der Luft überhaupt nicht, wenn sich deren Temperatur ändert, wie auch!

Den Ladeluftkühler setzt man ein, um die Temperatur der zuvor verdichteten Luft und damit deren Dichte wieder zu senken, so dass man mehr Luft-MASSE und damit (bei gleichem Sauerstoffanteil) auch mehr Sauerstoff-MASSE in das Brennraumvolumen bekommt, so dass man mehr Kraftstoff einbringen und damit die eingesetzte Leistung erhöhen kann.
Ausserdem sinkt mit sinkender Temperatur der Luft deren Energiegehalt, die Reaktion (Verbrennung) sollte etwas verhaltener ablaufen, die Spitzentemperatur im Motor absinken.

Umgekehrt, bei der Esse, würde mit steigender Temperatur der Ansaugluft deren Energie zunehmen, die Reaktion heftiger ablaufen und höhere Spitzentemperaturen zu erwarten sein.

Leider sinkt mit der Temperaturerhöhung die Dichte der Ansaugluft, so dass bei gleichem VOLUMEN-Strom (Liter/Sekunde) der MASSEN-Strom (kg/Sekunde) im gleichen Verhältnis sinkt, damit der Massen-Strom des Gases, das verbrannt werden kann und letztlich die Leistung.
Das ist also negativ.

Zum Glück erhöht aber das Heissluftgebläse den Volumen- und damit den Massen-Strom der Luft, erlaubt dadurch einen höheren Massen-Strom des Gases und damit eine höhere Leistung.
Das wiederum ist positiv.

Fazit:
Wenn die negative Wirkung kleiner ist als die positive, wird der Einsatz des Heissluftgebläses eine Leistungserhöhung bringen.
Als weiteren Vorteil kommt noch die höhere Reaktionstemperatur hinzu.
 
Arno Eckhardt schrieb:
Mit Rohrstücken und Muffen führt man dann das dem Brennraum nahe liegende Ende des Wärmetauschers zum Ansaugstutzen des Brenners, welcher praktischerweise ja sowieso ein entsprechendes Gewinde hat, und nutzt so das "Gegenstromprinzip".

Ich hoffe, das war jetzt verständlich.
Zum Vergrößern anklicken....

Nein, nicht ganz:
Wenn ich Dich richtig verstanden habe soll der Brenner die Luft nicht mehr aus der kalten Umgebung, sondern aus dem durch die Abgase aufgeheizten Wärmetauscher ansaugen.
Ich frage mich, ob die Ansaugleistung des Brenners dazu ausreicht, denn er saugt jetzt nicht gegen die freie Atmosphäre, sondern gegen eine lange, enge Rohrleitung!

Wenn schon, müsste man ein Gebläse benutzen.
Aber kein Sauggebläse, das die heisse Luft des Wärmetauschers zum Brenner fördert (weil das Gebläse dadurch ja heiss würde), sondern ein Druckgebläse, das kalte Umgebungsluft ansaugt und durch den Wärmetauscher zum Brenner fördert.
Das entspräche Romans Fön, nur ohne Heizstufe, weil das ja vom Wärmetauscher kostenlos übernommen würde. An Strom brauche ich dann nur noch den eigentlichen Gebläsebedarf zu berücksichtigen.

Übrigens: Gegenstrom meint etwas anderes.
 
@Hobby:
Neben den schon beschiebenen Elemente ist zusätzlich eine Erniedrigung der Aktivierungsenergie des Luft-Gas-Gemisches einer der wesentlichen Faktoren für die qualitativ hochwertige Verbrennung und damit auch der Leistungssteigerung.

Das Turboprinzip versetzt mich gleich wieder in eine frühere Zeit... :D
 
Keine Frage Hobby brauchst ein Druckgebläse am besten ein Axialverdichter mit dem Fokkus auf dem Druck und nicht auf den Volumenstorm. Praktisch tuts aber eine altes Lüftergebläse aus nem Staubsauger oder vom Schrott Autoheizung auch.
Also Kaltluft ansaugen und dann ab in die Reku.
 
Hallo Ihr

Nun, Theorie ist gut, Praxis ist besser!

Das mit dem Rohrsystem und Gebläse habe ich an meinem Härteofen bereits getestet (allerdings mit kalter Luft). Meine Brenner saugen definitiv so stark, dass selbst bei einer Zuleitungsrohrlänge von etwa 1,50 m nicht der geringste Leistungsverlust (subjektiv!) zu verzeichnen war (also ohne Gebläse).

Wichtig dazu ist natürlich ein entsprechend großer Rohrquerschnitt. Bei mir waren das wie gesagt 1 3/4" Wasserrohre.

Das Besser ist des guten Feind. Stimmt. Nur frage ich mich, ob der getriebene Aufwand ab einem bestimmten Punkt noch in einem akzeptablen Verhältnis zum Leistungsgewinn steht.
Und außerdem wäre es mit definitiv lieber, gänzlich auf zusätzliche Energie aus der Steckdose verzichten zu können. Auch ich stelle hier ein nicht Vereisen der Gasflasche und den geringeren Verbrauch über eine "high tech" Lösung, die viele Stunden Arbeitszeit erfordert.
Dabei geht es mir auch darum, eine Lösung zu finden, die möglichst jeder nachbauen kann, ohne gleich zum Schlosser rennen zu müssen.

Einfacher als mein Wärmetauscherrohr wäre es so gesehen wahrscheinlich, wenn man eine "quick and diry" Bauweise für einen "echten" Rekubrenner entwickeln könnte...


Sobald ich Zeit finde, werde ich meine Idee mit dem Wärmetauscher umsetzen. Wird aber sicher noch dauern.
 
Hier mal eine Skizze.
entwurf.gif


Zwei Vorwärmrohre (für den notwendigen Querschnitt).Die Rohre werden durch Schamott oder Feuerleichtsteine geschützt.
Der Übergang zum Brennrohr kann mit einem Kreuzstück erfolgen.
Die senkrechte Führung durch den Brennraum wird zu einem Kamineffekt führen und bei steigender Temperatur den Durchfluss erhöhen.

Holzpfad?

Bearbeitet: Kaputtes PNG durch GIF ersetzt
 
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