Post combustione e aria secondaria

[Soviet_Mario]

Ho modificato la mia stufona, aggiungendo a occhio una presa di
aria secondaria.
La stufa ha due camere di combustione, una piccola, inferiore,
di accensione con minutaglia, e una principale superiore, molto
capiente, per la legna grossa.
Ho inserito un tubo di ferro (d.est. 48 mm, d.int 42 mm) che
percorre l'intera stufa, a partire dal cassetto cenere, che
bypassa sfociando in una presa d'aria indipendente a livello
pavimento (d. int. 30 mm), per attraversare le due camere di
combustione e terminare nei primi 10 cm di tubo fumo (d. 100 mm).
A quel punto il tubo aria secondaria (I dubbio : si sarà
scaldato in maniera efficace ? Mah, non ha alettature, ed è
spesso) termina con un tappo a tettuccio e tre file di buchi (24
in tot. da 6 mm) lungo la circonferenza.
LA forellatura voleva essere un incentivo al migliore
mescolamento fumi e aria IIaria, dato che questa emerge
ortogonalmente al flusso fumi.
Ma ripensandoci mi sono venuti vari dubbi
1) il preriscaldamento non sia sufficiente
2) il tubo aria secondaria riduca troppo la sezione libera dello
scarico fumo, riducendo troppo il tiraggio complessivo
3) l'aria secondaria sia "troppa", con effetto raffreddante o di
soprastechiometria dell'aria
4) dato che dovrebbe soffiare lateralmente, e dato che la
distanza dalle pareti del tubo fumo è di circa 25 mm, temo che
possa fare effetto cannello, se funge bene, e bucare il tubo
esterno in tempi rapidi.

Mah, non so qual'è la domanda precisa (il collaudo darà il suo
verdetto a breve), ma qualcuno darebbe consigli al riguardo
della possibile soluzione in caso di uno di questi problemi
dovesse verificarsi ?

ciao
Soviet

[Mavimo]

Ho modificato la mia stufona, aggiungendo a occhio una presa di aria
secondaria.

In pratica vuoi realizzare una post-combustione?

La stufa ha due camere di combustione, una piccola, inferiore, di
accensione con minutaglia, e una principale superiore, molto capiente,
per la legna grossa.

La prima viene utilizzata solo in fase di accensione?

Ho inserito un tubo di ferro (d.est. 48 mm, d.int 42 mm) che percorre
l'intera stufa, a partire dal cassetto cenere, che bypassa sfociando in
una presa d'aria indipendente a livello pavimento (d. int. 30 mm), per
attraversare le due camere di combustione e terminare nei primi 10 cm di
tubo fumo (d. 100 mm).

L'aria secondaria è a tiraggio naturale o forzato?

A quel punto il tubo aria secondaria (I dubbio : si sarà scaldato in
maniera efficace ? Mah, non ha alettature, ed è spesso) termina con un
tappo a tettuccio e tre file di buchi (24 in tot. da 6 mm) lungo la
circonferenza.

Potresti ovviare *parzialmente* inserendo all'interno del tubo che
alimenta l'aria secondaria delle matasse (molto rarefatte) di filamenti
di ferro, in pratica quelle pagliette di acciaio che si utilizzano per
pulire superfici incrostate, ma attenzione a tenerla abbastanza dispersa
per non avere ostruzione del passaggio di aria. Funziona addirittura
meglio della alettatura, ma solo se abbastanza grossa e da non impedire
il passaggio dell'aria.

LA forellatura voleva essere un incentivo al migliore mescolamento fumi
e aria IIaria, dato che questa emerge ortogonalmente al flusso fumi.

Bhè il moto dovrebbe essere già abbastanza turbolento, in ogni caso
potresti mettere un tappo che dei fori non laterali, ma sulla parte
superiore (tipo doccia) sicuramente hai miscelazione e non hai problemi
di flussi radiali che potrebbero colpire la parete.

Ma ripensandoci mi sono venuti vari dubbi
1) il preriscaldamento non sia sufficiente

Dipende da molti fattori, se fornisci più dati una simulazione veloce mi
piacerebbe farcela :)

2) il tubo aria secondaria riduca troppo la sezione libera dello scarico
fumo, riducendo troppo il tiraggio complessivo

Questo è un bel problema (sopratutto per tiraggio naturale), al max
potresti sostituire il tubo con uno più grosso, considera che di solito
si usano almeno in 12cm per le stufe, già 10 mi sembra piccolo, se poi
lo strozzi...

3) l'aria secondaria sia "troppa", con effetto raffreddante o di
soprastechiometria dell'aria

Quello non è un problema, regolando l'immissione (semplicemente
ostruendo l'imbocco) si potrebbe regolare facilmente.

4) dato che dovrebbe soffiare lateralmente, e dato che la distanza dalle
pareti del tubo fumo è di circa 25 mm, temo che possa fare effetto
cannello, se funge bene, e bucare il tubo esterno in tempi rapidi.

Dubito che funzioni COSI' bene, in ogni caso potresti cambiare la
posizione dei fori (vedi sopra)

Mah, non so qual'è la domanda precisa (il collaudo darà il suo verdetto
a breve), ma qualcuno darebbe consigli al riguardo della possibile
soluzione in caso di uno di questi problemi dovesse verificarsi ?

1 - Sostituisci il tubo dei fumi (almeno il tratto iniziale)
2 - Controlla che l'aria secondaria abbia un buon tiraggio provando
adesso che c'è bel tempo e se ti affumichi la casa/cantina puoi aprire
le finestre.

ciao
Soviet

Ciao
Mavimo

[Soviet_Mario]

Post by Mavimo

Ho modificato la mia stufona, aggiungendo a occhio una presa di aria
secondaria.

In pratica vuoi realizzare una post-combustione?

esattamente .... come da titolo

Post by Mavimo

La stufa ha due camere di combustione, una piccola, inferiore, di
accensione con minutaglia, e una principale superiore, molto capiente,
per la legna grossa.

La prima viene utilizzata solo in fase di accensione?

si, è piccola. A dire il vero spesso ci cade brace da sopra e
finisce di bruciare li, ma essenzialmente in quella zona di
transito il tubo si scalderà poco

Post by Mavimo

Ho inserito un tubo di ferro (d.est. 48 mm, d.int 42 mm) che percorre
l'intera stufa, a partire dal cassetto cenere, che bypassa sfociando
in una presa d'aria indipendente a livello pavimento (d. int. 30 mm),
per attraversare le due camere di combustione e terminare nei primi 10
cm di tubo fumo (d. 100 mm).

L'aria secondaria è a tiraggio naturale o forzato?

naturale (il tubo è dritto, di sezione ritengo ampia, e
completamente contenuto all'interno della stufa, per cui
scaldare almeno per fare il tiraggio dovrebbe farcela)

Post by Mavimo

A quel punto il tubo aria secondaria (I dubbio : si sarà scaldato in
maniera efficace ? Mah, non ha alettature, ed è spesso) termina con un
tappo a tettuccio e tre file di buchi (24 in tot. da 6 mm) lungo la
circonferenza.

Potresti ovviare *parzialmente* inserendo all'interno del tubo che
alimenta l'aria secondaria delle matasse (molto rarefatte) di filamenti
di ferro, in pratica quelle pagliette di acciaio che si utilizzano per
pulire superfici incrostate, ma attenzione a tenerla abbastanza dispersa
per non avere ostruzione del passaggio di aria. Funziona addirittura
meglio della alettatura,

mi sfugge qualcosa. Come farebbe la paglietta di acciaio interna
al tubo favorire il trasferimento di calore tra la camera di
combustione e l'esterno del tubo ? Forse intendi che il percorso
tortuoso rallenta il flusso di gas dentro e, quindi, lo
costringe a rimanere più tempo nel condotto di preriscaldamento ?

Post by Mavimo
ma solo se abbastanza grossa e da non impedire
il passaggio dell'aria.

LA forellatura voleva essere un incentivo al migliore mescolamento
fumi e aria IIaria, dato che questa emerge ortogonalmente al flusso fumi.

Bhè il moto dovrebbe essere già abbastanza turbolento, in ogni caso
potresti mettere un tappo che dei fori non laterali, ma sulla parte
superiore (tipo doccia) sicuramente hai miscelazione e non hai problemi
di flussi radiali che potrebbero colpire la parete.

l'avrei fatto, ma temo che distacchi di scaglie di fuliggine
cadano nelle fasi in cui la stufa è fredda, e non sono sicuro
che poi vengano sublimati dopo (perchè non so se possano
otturare del tutto l'aria secondaria). In questo modo volevo
evitare la sensibilità ai distacchi di materiale dall'alto e
dalla canna fumaria stessa.

Post by Mavimo

Ma ripensandoci mi sono venuti vari dubbi
1) il preriscaldamento non sia sufficiente

Dipende da molti fattori, se fornisci più dati una simulazione veloce mi
piacerebbe farcela :)

non so che altri dati fornire .... Il tubo è lungo 90 cm, di cui
almeno 60 nella camera di combustione, che al netto è un cubo di
60 cm circa di lato. Non so che temperature si raggiungano. Un
tempo (quando non era saldata e c'erano inflitrazioni d'aria
ovunque), da completamente chiusa e finita la parte grassa del
fuoco (rimaste le braci), la stufa diventava rossa per la
maggior parte, e in alcune zone di vortici interni, addirittura
arancio e al culmine gialla (la lamiera è spessa 30 decimi,
priva di refrattario o vernici, ferro nero nudo e crudo. A dire
il vero l'intera sfufa è fatta esclusivamente di ferro)

Post by Mavimo

2) il tubo aria secondaria riduca troppo la sezione libera dello
scarico fumo, riducendo troppo il tiraggio complessivo

Questo è un bel problema (sopratutto per tiraggio naturale), al max
potresti sostituire il tubo con uno più grosso, considera che di solito
si usano almeno in 12cm per le stufe, già 10 mi sembra piccolo, se poi
lo strozzi...

eh ... posso mettercelo sopra, ma la strozzatura rimarrebbe. E'
cablata

Post by Mavimo

3) l'aria secondaria sia "troppa", con effetto raffreddante o di
soprastechiometria dell'aria

Quello non è un problema, regolando l'immissione (semplicemente
ostruendo l'imbocco) si potrebbe regolare facilmente.

Si, ma non vedendo cosa succede dentro il tubo, temo di non
riuscire a capirlo. Se sentissi suoni particolari ... boh

Post by Mavimo

4) dato che dovrebbe soffiare lateralmente, e dato che la distanza
dalle pareti del tubo fumo è di circa 25 mm, temo che possa fare
effetto cannello, se funge bene, e bucare il tubo esterno in tempi
rapidi.

Dubito che funzioni COSI' bene, in ogni caso potresti cambiare la
posizione dei fori (vedi sopra)

ahi ahi, ormai è tutto saldato monoliticamente. Posso
eventualmente solo aggiungere fori in alto (che cmq
abbasserebbero la spinta su quelli laterali). Non è una cattiva
idea, in effetti, anche se temo sempre la caduta di fuliggine
che mi intasi il tutto, maledetta lei

Post by Mavimo

Mah, non so qual'è la domanda precisa (il collaudo darà il suo
verdetto a breve), ma qualcuno darebbe consigli al riguardo della
possibile soluzione in caso di uno di questi problemi dovesse
verificarsi ?

1 - Sostituisci il tubo dei fumi (almeno il tratto iniziale)

si ma la strettoia di uscita dalla camera di combustione, che è
di 10 cm, non mi vanifica ciò ? Ah .... ripensandoci altro
inghippo, il tubo perfora l'architrave di una nicchia che avevo
fatto sopra la stufa, è spesso 20 cm di calcestruzzo pieno,
densamente armato, ed è un foro circa a misura. Potrei allargare
la sezione solo almeno 35 oltre l'uscita della camera. Temo che
allora non servirebbe più a molto

Post by Mavimo
2 - Controlla che l'aria secondaria abbia un buon tiraggio provando
adesso che c'è bel tempo e se ti affumichi la casa/cantina puoi aprire
le finestre.

Si, questo a breve.
Se ti serve qualche dato che posso ricavare per la tua
simulazione, dimmi e provo a fornirlo.
ciao

Post by Mavimo

ciao
Soviet

Ciao
Mavimo

[Henry]

Mi paicerebbe fare qualche conto sull'argomento, ma confesso che non ho
capito la geometria del problema, non potresti linkare una foto o un
disegno che spieghi come è strutturato il tuo Sistema_Stufa ?

Grazie

Henry

[Mavimo]

Post by Henry
Mi paicerebbe fare qualche conto sull'argomento, ma confesso che non ho
capito la geometria del problema, non potresti linkare una foto o un
disegno che spieghi come è strutturato il tuo Sistema_Stufa ?

Mia associo, se non ho capito è un parallelepipedo, 60cm di lato e 90 di
altezza, al cui interno scorre il tubo dell'aria secondaria con le
dimensioni indicate prima e con un uscita un tubo di 10cm di diametro al
cui interno passa anche il tubo dell'aria secondaria, comunque un
disegno/schizzo/descrizione più precisa sono benaccette.

Post by Henry
Grazie
Henry

Ciao
Mavimo

[Soviet_Mario]

ho preso le misure col metro, la stufa è un parallelepipedo a
base esatamente quadrata (48 x 48 cm, e NON 60 come avevo
scritto), ed è alta 101 cm in TOTALE; questa altezza è
distribuita in tre ambienti sovrapposti, separati da grate/reti.
Partendo dal basso si ha : cassetto cenere, H = 21 cm; camera
accensione e completamento combustione brace piccola che cade da
sopra, H = 12-13 cm; camera di combustione principale, H = 67 cm.
Il tubo di scarico ha un colletto saldato, cablato alla stufa di
13 cm che fa corpo unico ed è di ferro da 5 mm, diametro 10,
il cui centro dista 13 cm dalla parete posteriore, per cui è
molto arretrato rispetto al baricentro, pur senza essere proprio
radente, tangente al fondo.

Internamente la stufa è percorsa dal tubo aria secondaria
(diametro esterno 48 mm spessore 3 mm), lungo in totale 105 cm.
Questo preleva a livello del fondo cassetto cenere (ma sfocia
FUORI ovviamente), percorre i tre ambienti senza toccare nessuan
parete esterna, vicino al fondo ma separato da esso da almeno
4-6 cm, per cui può essere anche avvolto dalle fiamme su tutta
la superficie. Ah, esce più in alto di un 15 cm rispetto alla
camera di combustione e sfora di 2 cm persino sul colletto di
raccordo, per cui mette il naso nel tubo di scarico globale (i
classici tubi sottili verniciati di marrone.

L'uscita aria secondaria è fatta di 3 file di 8 fori (d. 6 mm),
totale 24 fori, tutti negli ultimi 5 cm di tubo, oltre la camera
di combustione, ma forse possono essere lambiti dalle fiamme,
quando sono alte.

Ah, precisazione, la cablatura dello scarico l'ho fatta io a
occhio, non è che ho alterato un sistema calcolato e
perfettamente equilibrato per fungere in un certo modo.
Prima fungeva bene, a caso (tirava forte), ora se fungerà,
fungerà circa a caso, sempre.
Preciso che è vero che la sezione libera è stata ridotta, ma
prima tirava TROPPO forte, al punto che dovevo in pratica
chiudere tutte le prese d'aria e lasciare solo gli spifferi.
Questo forse a causa dell'assenza di alcun genere di gomiti e
anse. Il tubo di scarico è tutto rettilineo, montato coassiale
al colletto, e termina a metà della canna fumaria, ambiente
molto più grande. Termina senza reticelle o nulla, per cui la
fuliggine ricadeva spesso in camera di combust. (ma senza
problemi, anzi)

Post by Mavimo

Post by Henry
Mi paicerebbe fare qualche conto sull'argomento, ma confesso che non ho
capito la geometria del problema, non potresti linkare una foto o un
disegno che spieghi come è strutturato il tuo Sistema_Stufa ?

Mia associo, se non ho capito è un parallelepipedo, 60cm di lato e 90 di
altezza,

ricordavo male, vedansi le misure aggiornate (48x48x101
suddivisi come ho scritto)
ciao
Soviet_Mario

Post by Mavimo
al cui interno scorre il tubo dell'aria secondaria con le
dimensioni indicate prima e con un uscita un tubo di 10cm di diametro al
cui interno passa anche il tubo dell'aria secondaria, comunque un
disegno/schizzo/descrizione più precisa sono benaccette.

Post by Henry
Grazie
Henry

Ciao
Mavimo

[Mavimo]

Ho inserito i dati che mi hai dato e con un pò di approssimazioni
(inventate da me perché non avevo dati) ho ottenuto il seguente risultato:

Loading Image...

In pratica ho considerato il tuo tubo dell'aria verticale e con il
diametro d te indicato. Le zone esterne sono 3:

Vassoio cenere = 300K
Vassoi brace = 600K
Camera fiamma = 1000K

L'aria la di alimentazione la considero a T=290K.

Alla fine l'aria ha il profilo indicato nell'immagine (T in K) e una
portata di 2.2x10^-3 Nmc/s, dato ottenuto ipotizzando una velocità di
uscita dai tuoi fori superiori di 3m/s, e una velocità di aspirazione
dalla base di 1m/s (essendo l'area di aspirazione maggiore...) questi
dato sono IMHO fin troppo esagerati, quindi come minimo ottieni la
temperatura indicata in uscita (all'incirca 850K) che CREDO, ma qui non
ho nessuna certezza possa essere sufficiente a dare post-combustione.

Ciao
Mavimo

[Mavimo]

Post by Mavimo

La stufa ha due camere di combustione, una piccola, inferiore, di
accensione con minutaglia, e una principale superiore, molto
capiente, per la legna grossa.

La prima viene utilizzata solo in fase di accensione?

si, è piccola. A dire il vero spesso ci cade brace da sopra e finisce di
bruciare li, ma essenzialmente in quella zona di transito il tubo si
scalderà poco

Ok, quindi ai tuoi fini è inutile (diciamo che al max l'aria si scalda
di qualche grado in quel tratto), solo per semplificare il problema
iniziale.

Post by Mavimo
L'aria secondaria è a tiraggio naturale o forzato?

naturale (il tubo è dritto, di sezione ritengo ampia, e completamente
contenuto all'interno della stufa, per cui scaldare almeno per fare il
tiraggio dovrebbe farcela)

bene.

Post by Mavimo
Potresti ovviare *parzialmente* inserendo all'interno del tubo che
alimenta l'aria secondaria delle matasse (molto rarefatte) di
filamenti di ferro, in pratica quelle pagliette di acciaio che si
utilizzano per pulire superfici incrostate, ma attenzione a tenerla
abbastanza dispersa per non avere ostruzione del passaggio di aria.
Funziona addirittura meglio della alettatura,

mi sfugge qualcosa. Come farebbe la paglietta di acciaio interna al tubo
favorire il trasferimento di calore tra la camera di combustione e
l'esterno del tubo ? Forse intendi che il percorso tortuoso rallenta il
flusso di gas dentro e, quindi, lo costringe a rimanere più tempo nel
condotto di preriscaldamento ?

NO, diciamo che offre un aumento della superficie di contatto tra pareti
metalliche e l'aria. Se la paglietta tocca le superfici del tubo la
trasmissione di calore per conduzione (essendo metallo) è elevata,
mentre il fenomeno che rallenta il trasporto è il passaggio da
superficie metallica all'aria, quindi aumentando la superficie di
contatto migliori lo scambio.
L'ho fatto per una specie di caldaia che usavo per una stalla (una cosa
strana :P ) e le cose miglioravano un po', ma non saprei quantificare di
quanto ne tantomeno se sul lungo periodo (anni) possa creare problemi.

Post by Mavimo
Bhè il moto dovrebbe essere già abbastanza turbolento, in ogni caso
potresti mettere un tappo che dei fori non laterali, ma sulla parte
superiore (tipo doccia) sicuramente hai miscelazione e non hai
problemi di flussi radiali che potrebbero colpire la parete.

l'avrei fatto, ma temo che distacchi di scaglie di fuliggine cadano
nelle fasi in cui la stufa è fredda, e non sono sicuro che poi vengano
sublimati dopo (perchè non so se possano otturare del tutto l'aria
secondaria). In questo modo volevo evitare la sensibilità ai distacchi
di materiale dall'alto e dalla canna fumaria stessa.

Se la fuliggine cade e il coperchietto ha fori di qualche mm di diametro
al max si appoggia sopra e quando la stufa va a regime dovrebbero
bruciare, mentre se la fuliggine è tropo piccola passa nel tubo
dell'aria secondaria e ti cade sotto. Non credo sia un grosso problema.

non so che altri dati fornire .... Il tubo è lungo 90 cm, di cui almeno
60 nella camera di combustione, che al netto è un cubo di 60 cm circa di
lato. Non so che temperature si raggiungano. Un tempo (quando non era
saldata e c'erano inflitrazioni d'aria ovunque), da completamente chiusa
e finita la parte grassa del fuoco (rimaste le braci), la stufa
diventava rossa per la maggior parte, e in alcune zone di vortici
interni, addirittura arancio e al culmine gialla (la lamiera è spessa 30
decimi, priva di refrattario o vernici, ferro nero nudo e crudo. A dire
il vero l'intera sfufa è fatta esclusivamente di ferro)

Ok, diciamo che sapere la geometria, anche a grandi linee potrebbe
aiutare non poco. Poi servirebbe sapere cosa ci bruci:
Legna/sansa/segatura/carta/oli pesanti...
Poi se a occhio dai anche la temperatura della camera (1000/1200/1500K)
anche solo all'incirca...

Post by Mavimo
Questo è un bel problema (sopratutto per tiraggio naturale), al max
potresti sostituire il tubo con uno più grosso, considera che di
solito si usano almeno in 12cm per le stufe, già 10 mi sembra piccolo,
se poi lo strozzi...

eh ... posso mettercelo sopra, ma la strozzatura rimarrebbe. E' cablata

Se non ho capito male al strozzatura sarebbe il foro di uscita dei fumi,
che è camblata per funzionare LIBERA da altre ostruioni, se ci metti il
tubo dell'aria secondaria riduci la superficie di passaggio e quindi
DEVE essere ingrandita, se poi diventa un problema la realizzazione
pratica questo è un'altro problema.

Post by Mavimo

3) l'aria secondaria sia "troppa", con effetto raffreddante o di
soprastechiometria dell'aria

Quello non è un problema, regolando l'immissione (semplicemente
ostruendo l'imbocco) si potrebbe regolare facilmente.

Si, ma non vedendo cosa succede dentro il tubo, temo di non riuscire a
capirlo. Se sentissi suoni particolari ... boh

Potresti provare a vedere la temperatura, se lungo la canna hai un
aumento della T (qualche decina di centimetri sopra l'immissione
dell'aria secondaria) vuol dire che hai postcombustione e agganciando
una termocoppia e facendo un pò di prove non credo sia difficile trovare
un ottimo per l'alimentazione dell'aria (sempre se lavori in condizioni
abbastanza costanti)

Post by Mavimo
Dubito che funzioni COSI' bene, in ogni caso potresti cambiare la
posizione dei fori (vedi sopra)

ahi ahi, ormai è tutto saldato monoliticamente. Posso eventualmente solo
aggiungere fori in alto (che cmq abbasserebbero la spinta su quelli
laterali). Non è una cattiva idea, in effetti, anche se temo sempre la
caduta di fuliggine che mi intasi il tutto, maledetta lei

A questo punto il li farei, se poi si ostruiscono (cosa che non credo,
vedi sopra) ci sono comunque i fori laterali che garantiscono
l'alimentazione di aria necessaria.

Post by Mavimo
1 - Sostituisci il tubo dei fumi (almeno il tratto iniziale)

si ma la strettoia di uscita dalla camera di combustione, che è di 10
cm, non mi vanifica ciò ? Ah .... ripensandoci altro inghippo, il tubo
perfora l'architrave di una nicchia che avevo fatto sopra la stufa, è
spesso 20 cm di calcestruzzo pieno, densamente armato, ed è un foro
circa a misura. Potrei allargare la sezione solo almeno 35 oltre
l'uscita della camera. Temo che allora non servirebbe più a molto

Ok, non si può fare, l'unica altra alternativa sarebbe di far passare il
tubo dell'aria FUORI dal condotto dei fumi, ma non mi piace molto come
idea (raffreddamento & c.)

L'unica cosa che non capisco è:
la combustione la vuoi fare solo per evitare l'immissione di inquinanti
in aria o perché vuoi effettuare un recupero di ciò che non è bruciato
in camera? Se è così il calore lo recuperi dopo? in questo caso potresti
far alimentare l'aria vicino allo scambiatore per il recupero del calore.

Ciao
Mavimo