Eccoti servito, un'azienda del milanese ha costruito a sue spese una pellettizzatrice da un mio progetto, la macchina e' stata collaudata con esito positivo venerdi scorso.
Per sommi capi i dati tecnici:
Motore 7.5 kw
Rpm 139
Trafila dia. mm 354
Produzione oraria max kg 134 circa
Rulli rotanti n° 4
Settimana prossima sara' provata con altre tipologie di segatura,se l'esito sara' positivo come spero,verra' carenata ed immessa in commercio.
Ovviamente l'azienda ha tutti i diritti commerciali.
In merito ai complimenti per le idee, pensavo che la cosa fosse ovvia........
A proposito di idee, pensavo di abbinare al pirolizzatore un stirling alfa 4 cilindri a 90° con i 2 cilindri freddi in anticipo sulla fase di circa 15°, per favorire l'autoavviamento.
Cosa ne pensi? puo' funzionare?
Lo domande sono ovviamente poste a chiunque voglia partecipare alla discussione.

L'alfa a 90° ha una sua naturale fase a 90 di anticipo di cui conviene approfittare, perchè è anche la migliore per il rendimento.
Per facilitare l'avviamento puoi differenziareun poco il diametro dei cilindri riducendo quello freddo. Questo riduce il rapporto di compressione. Ma non bisogna esagerare per non penalizzare il rendimento per altra via.
Il peso dei due pistoni però deve rimanere lo stesso per approfittare di quella particolare proprietà della V di 90° con bielle sullo stesso bottone di manovella di avere le forze del primo ordine completamente equilibrate.
Se i cilindri sono 4 forzatamente le due manovelle dovranno essere all'opposto per avere un albero motore equilibrato.
Rimarranno squilibrati le forze alterne del secondo ordine ed i momenti, ma sono di ampiezza inferiore.
Comunque queste cose le trovi in un qualunque libro sui motori.

Ti ringrazio per i preziosi consigli, li terro' sicuramente in evidenza.
In merito al ai libri sull'argomento,sarei sicuramente interessato, hai qualche testo da consigliarmi?
Per chiudere vorrei sollevare un altro Amletico quesito:
Le tenute sui cilindri pressurizzati.
Capisco, e' un argomento "scottante", ma comunque da affrontare.
Partendo dal presupposto di ottenere le superfici di scorrimento con le giuste tolleranze dimensionali e le corrette rugosita' superficiali,rimane il problema della tenuta tra due superfici con temperature elevate.
Ho in mente alcune soluzioni che spaziano dalle guarnizioni per alte temperature(viton+grafite), alle tenute lubrificate a strisciamento.

Il motore a ciclo Stirling è molto molto affascinante, a me piace veramente tanto, ma nella pratica soffre del basso rapporto tra superficie e volume, soprattutto nella configurazione alpha, poi c'è anche il problema del rapporto tra volume "morto" e "vivo", senza tralasciare la difficoltà di realizzare un rigeneratore efficiente; per migliorare il rapporto superficie volume si potrebbero realizzare cilindri e pistoni con sezione non circolare nella versione alpha oppure dislocatore con sezione non circolare, così da aumentare la superficie di scambio del calore, ma questo porta ad aumentare di molto gli attriti e a complicare le tenute, non è consigliabile utilizzare uno scambiatore di calore esterno al cilindro perché questo aumenta il volume morto.
Per tutte queste ragioni sto studiando il motore a ciclo Brayton/Joule che non soffre del problema del volume "morto" e quindi lo si può realizzare con uno scambiatore di calore efficiente e di grandi dimensioni così da massimizzare la superficie di scambio e minimizzare il problema dello scambio di calore, avendo una grande quantità di gas nello scambiatore la temperatura media tenderà ad essere più alta perché la quantità di gas freddo immesso sarà solo una parte del gas in gioco.

Per quanto riguarda le tenute credo basti copiare dai motori a combustione interna, raggiungono alte temperature e pressioni, sicuramente molto maggiori di quelle che raggiungerà un motore a combustione esterna artigianale.

Sempre all'ascolto, appena riesco intervengo anche
Buon lavoro & studio!
D

Stirling Vs Brayton

Concordo pienamente con quanto scritto da Dino.
Lo Stirling ideale non ha difetti, ma quello reale ha un gravissimo handicap, la necessità di implementare uno scambio termico efficiente.
Quindi bisogna agire su:
1 - Forma (rapporto volume / superficie)
2 - Materiali (solo Rame e Alluminio, l'acciaio inox non è efficiente !)
3 - Rigeneratore (una marea di accorgimenti tecnici)

Per la forma è proponibile quella illustrata nel seguente Gif, per quanto bizzarra, sempre rigidamente a doppia camera...

http://www.energeticambiente.it/atta...1&d=1284492411

Il Brayton, a parte le turbine, nel volumetrico presenta l'handicap delle valvole... ma per il resto presenta una versatilità incredibilmente ampia...



.

Di soluzioni simili per aumentare la superficie di scambio ce ne sono molte, ma quasi tutte aumentano il volume morto, quelle che non aumentano il volume morto richiedono particolari accorgimenti per la realizzazione delle tenute, ad esempio si possono realizzare cilindri e pistoni con sezione a stella mille punte (come una ruota dentata per capirci) ma poi gli anelli di tenuta lavorano bene solo per piccoli range di temperatura e fanno molto attrito
Se ben progettato un motore Brayton/Joule potrebbe necessitare di una sola valvola comandata, le altre tutte unidirezionali, ma anche se fossero tutte valvole comandate non sarebbe certo più complicato di un motore Diesel

alfa, volume morto

Non mi spaventerei troppo del volume morto, sopratutto nell'alfa, dato che da calcoli matematici è dimostrato che in uno Stirling lo spiazzamento completo del gas delle due camere fatto senza volume morto, raggiunge un rapporto di compressione di 5,8 circa, improponibile quindi....

Volevo soltanto ribadire il fatto che lo Stirling deve essere costruito pezzo per pezzo, quasi manualmente, possibilmente con materiali compositi diversi e che su questo tipo di motore probabilmente non son stati fatti tutti gli sforzi possibili per ottenere dei risultati ottimali.
Ad un amico dicevo che il rigeneratore di uno Stirling dovrebbe essere montato da un orologiaio....

Comunque anch'io sto ora dedicandomi al Brayton, e con soddisfazione, almeno teorica, poi vedremo...

Parli correttamente di un efficiente scambio termico, ma poi ti riferisci esclusivamente ai volumi e alle superfici dei cilindri, uno scambio termico efficiente puo' ottenersi, con opportuni dispositivi, fuori da tali volumi, non credi? e tali dispositivi non si possono considerare degli spazi morti, in quanto fondamentali ai fini delle trasformazioni termodinamiche del fluido.
Ok per quanto riguarda la scelta del rame per gli scambiatori, e dell'alluminio per le parti mobili.
Il generatore e' un discorso a parte, ma non lo riterrei fondamentale se gli scambiatori funzionano.
Infine, la forma proposta,come dici tu, e' veramente bizzarra........

Scusa, cosa intendi esattamente per "volume morto"


Ecco la descrizione generica degli spazi morti,

“spazi morti”, cioè gli spazi, che separano necessariamente una parte del dispositivo dall'altra, dove il fluido passa ma sul quale non è svolta alcuna attività. (Fonte Wiki)

Nel motore di Stirling la zona degli scambi termici e quella della movimentazione del gas coincidono. Quindi, volenti o nolenti, così deve essere costruito e l'unico modo di migliorare gli scambi è quello di aumentare a dismisura le superfici rispetto ai volumi (rapporto volume/superficie molto basso... )
Rame o alluminio per le superfici termiche, consentito l'acciaio inox per le parti in movimento.
Senza rigeneratore si verifica uno shunt termico caldo->freddo, quindi è veramente essenziale.
La forma è bizzarra, ma non aumenta i volumi morti e consente una tenuta locale dei pistoni e anche una durata nel tempo.

Si, ma non agendo sulle superfici e volumi del cilindro.


Rame o alluminio per le superfici termiche, consentito l'acciaio inox per le parti in movimento.).[/QUOTE]


Scambiatori in rame,blocco motore in alluminio(commerciale),albero in acciaio.


Senza rigeneratore si verifica uno shunt termico caldo->freddo, quindi è veramente essenziale..).[/QUOTE]


Non ho mai detto che e' superfluo, ma non fondamentale se gli scambiatori "esterni" funzionano.

Hai idee migliori ?
Le parti della camera o delle condutture dove non c'è azione termica esterna (calore e freddo) ma solo transito di gas (parti neutre ?), possono agire, molto malamente peraltro, da rigeneratore improprio.

Sono i brevi tratti del generatore che uniscono le zone calde alle fredde,che vanno opportunamente coibentate nel tratto gen./caldo e "refrigerate" nel tratto opposto.

Provo ad aggiungere un contributo.
La forma a stella proposta da Rampa è stata ptoposta in passato ed anche realizzata. Purtroppo è naufragata, come giustamente supposto da rampa, par problemi di tenute. Insormontabili. Un anello da pistone tiene per due motivi: reazione elastica di espansione ed autopressurizzazione con la pressione di lavoro. La prima lavora solo se il segmento è circolare. E la seconda solo se è circolare o lineare. Una stella può accettare tenute praticamente solo sotto forma di segmenti separati. Uno per lato. Per spingerli contro le pareti servono delle molle nella cava. E poi ti rimane il problema delle perdite nei vertici. E' quello che succede in un Wankel.
Il volume morto in uno stirling è veramente dannoso. Perchè non ci sono valvole ad isolarli. Quindi riducono l'escursione di pressione a pari escursione termica. E siccome è la pressione che compie il lavoro, mentre la temperatura serve solo ad ottenere la pressione. Quindi i volumi morti sono senza ombra di dubbio una fonte di perdita di lavoro.
Il rigeneratore è anch'esso essenziale. Indipendentemente da quanto funzionano gli scambiatori. Serve a recuperare il calore non convertito per riutilizzarlo al ciclo successivo, Diversamente se ne va nello scambiatore freddo. Le sue controindicazioni sono le perdite di carico, se lo intaso troppo di materiale, o il volume morto, se ce ne metto poco. Le due cose sono in antitesi. LA soluzione, non che ce ne sia una in realtà, sono i materiali altamente tecnologici e la cura costruttiva.
Con lo stirling è così. Serve la tecnologia.
Comunque il miglior modo per far funzionare un tenuta calda è .... farla diventare fredda. In letteratura ci sono molti esempi di motori con questo principio (Beta, Gamma). Gli Alfa possono attingere invece alla tecnologia dei motori a combustione. Ma non è così banale come sembra. Gli stirling soffrono tremendamente l'olio negli scambiatori e nel rigeneratore. Un problema che non tocca gli MCI (che lo bruciano...). Il raschiaolio deve essere veramente efficiente. Molti si sono in realtà orientati su pistoni molto alti, con le tenute alla base dove la temperatura non arriva e lubrificano solo quel tratto di camicia dove scorre la tenuta, che però adesso è lontana dal cielo del pistone.

L'unico motore pratico che non soffre degli spazio morti è il Brayton. Ma solo perchè ha le valvole che isolano i volumi degli scambiatori dal cilindro dove avvengono le variazioni di volume.
Però richiede almeno due valvole comandate, di cui una può essere attuata dal pistone senza organi esterni, ma comandata rimane. A livello di ciclo ideale lo Stirling è superiore per rendimento e lavoro specifico. Però sul piano reale sono equivalenti a pari livello tecnologico utilizzato.
MA su questo ti rimando ad un topic apposito creato da renatore dove ho scritto molto suill'argomento.

Precisazione

Avevo proposto in verità la forma a "dita e guanto"... cioè una serie di pistoncini fissati sulle due facce di una piastra perfettamente circolare e a tenuta, pistoncini che nella fase di dislocazione si infilano nei rispettivi cilindretti larghi quanto basta per permettere al gas di uscire dagli stessi...
Lo spazio morto aumenta, anche se di pochissimo, a vantaggio però di uno scambio termico molto più efficiente.

Forse ho capito male.
MA anche la forma a "dita" e tubi è stata proposta e realizzata in passato da un esimio giapponese che mi pare si chiami Hiroshi Kirata. C'è molta documentazione in giro sulla rete. Questa soluzione ha avuto un certo successo tecnico, ma comunque altro non è che un perfezionamento del fodero concentrico per il displacer che costringe il fluido a passare sempre sugli scambiatori, nota sin dai primordi dei motori ad aria calda.
Rimane il fatto che sono soluzioni che hanno una utilità se il motore scambia attraverso le sue testate. Se scambia attravero degli scambiatorei dedicati non servono a nulla.
Purtroppo però gli scambiatori sono sempre dei volumi morti, tutto quello che non è spazzato dal pistone di potenza e non è occupato dal displacer lo è. Infatti le fasi di scambio termico non fanno parte del ciclo termodinamico.
In uno stirling reale infatti il fluido si scalda nei trasferimenti e si espande/comprime adiabaticamente. I tempi e le aree di scambio non permettono di fare altro.

Un parola di conforto a DinoDF.
La complessità di un Brayton è inferiore a quella di un diesel per un motivo semplice. Condividono praticamene tutti gli organi meccanici, ma mentre un diesel deve essere dimensionato per pressioni massime che oggigiorno superano i 200 bar (la tendenza oggi è superare i 250 bar, che ci crediate o no) un Brayton deve essere dimensionato per la pressione costante massima del ciclo che è inferiore ai 10 bar. Non che non esistano motori con pressioni superiori, a livello turbine aeronautiche ci sono motori con rapporti di compressione manometrici superiori a 30. Ma non è il caso di un piccolo motore volumetrico del quale stiamo discutendo.

Pare che l'unica novità sia... lo Stirling a Doppia Camera...
Che veramente sia io l'unico che c'è arrivato... o che sia il solito abbaglio ?
Mah !!!

Non perderti d'animo rampa. L'importante è che i concetti siano giusti.
E' diventato veramente difficile inventare qualche cosa di originale, perchè con il salire del livello medio di cultura sempre più persone hanno il livello di competenze, e la voglia dico io, per lambiccarsi il cervello su questi temi.
La vera nota dolente è che questo fermento culturale si svolge quasi tutto al di fuori dei confini nazionali. E se già eravamo gli ultimi le prospettive, con la Gelmini in mezzo, sono ancora peggiori.
Se fino ad adesso si è parlato di fuga dei cervelli (ma qualcuno ha fatto i conti di quanti cervelli realmente esportiamo? Io ho il sospetto che siano poche anche se lodevoli eccezzioni...) nel prossimo futuro si parlerà di immigrazione dei cervelli.
Tanto verranno tutti dall'estero.

A proposito del doppia camera. Mi spiace di non essere riuscito a seguire tutta la discussione per sovraimpegno. Avrei voluto darti un giiudizio circostanziato. Ma non posso giudicare quello che non ho capito.
Se tu riuscissi a mettere insieme le spiegazioni salienti in un documento unico e me lo mandassi potrei darti qualche considerazione più centrata.

Hai perfettamente descritto lo stato attuale della ricerca, e con l'andazzo attuale, credo proprio che non ci sia da aspettarsi niente di buono dai nostri politecnici.
Comunque noi tutti affrontiamo il problema per pura passione, non tralasciando ovviamente l'utilita' che l'applicazione potrebbe avere.
Allego in pdf di uno stirling alfa 4 cilindri con camere comunicanti, ove sono schematizzati i 2 scambiatori esterni (da dimensionare) ed il circuito che li unisce.
Si ipotizza una temperatura del syngas intorno agli 700°C, ed una temperatura di ritorno dell'acqua in circuito di circa 60°C.
Cosa ne pensi?

In linea di massima mi sembra tutto al posto giusto. Per quelle temperature la serpentina calda deve essere necessariamente in INOX austenitico. Un AISI 341 permetterebbe di salire fino a 850 - 900 °C. Mentre con un più comune 304 o 316 ci si deve limitare ai 750 °C. MA anche le calotte calde devono essere dello stesso materiale.
Il problema di questi acciai è la loro saldabilità. Sono veramente difficili da saldare con le attrezzature hobbystiche. Ma rimane il fatto che vengono utilizzati e quindi in qualche modo lavorati e saldati.
Il dimensionamento degli scambiatori va fatto cercando di minimizzarne il volume lato gas di lavoro, ma ampliando al massimo quello esterno a disposizione del gas caldo combusto che è a pressione atmosferica.
Lato gas di lavoro invece bisogna minimizzare i volumi morti, recuperando capacità di scambio magari con la pressurizzazione. Questa tra l'altro aiuta anche a minimizzare gli attriti. Nel senso che a parità di attriti il motore eroga più potenza e quindi percentualmente gli attriti pesano meno.
Quindi non devi dimenticare un compressorino di autopressurizzazione circuito ed uno scambiatore economizzatore tra gas combusto al camino e aria fredda per al combustione. Senza questo, Stirling o non Striling, il rendimento non supererà il 10%.

Non capisco...

Scusate se intervengo nella discussione...
"stirling alfa 4 cilindri con camere comunicanti"
Io vedo lo spaccato di uno Stirling Alfa Normale, per il quale non si possono prevedere le camere comunicanti, perchè ha già la sfasatura naturale classica a 90°...
C'è una contraddizione nei termini.
Cosa si intende per camere comunicanti ?

Io presumo che si riferisca a due Stirling Alfa con cilindri a 90° montati su un unico albero motore a due manovelle e con un basamento in comune.

Non capisco perche' ti scusi per intervenire nella discussione, sai bene che e' aperta a tutti, e i tuoi interventi sono sempre graditi.
La spiegazione data in precedenza da "stranamore" e' corretta.
Trattasi infatti di un doppio stirling alfa(4 cilindri) le cui 2 camere calde sono tra loro comunicanti,come le fredde.

Interessante, aumenta la superficie di scambio, ma raddoppiano anche gli attriti, a meno che il manovellismo non sia unico...

Riesci a fare un'animazione del doppio stirling con la tua idea applicata?
Si ok paghero' da bere...........

Credo che convenga improntare due Stirling sfasati tra loro di mezzo giro, perchè funzionerebbero in modo più equilibrato.
Però le camere non possono essere comunicanti...

Senza le camere comunicanti, dovresti approntare un doppio impianto di collegamento, con tutte le negativita' che ne conseguono.
O mi sbaglio?

La dinamica dell'alfa da te proposto, è quella tipica di un motore singolo e pertanto il ciclo presenta una fase attiva di 1/2 giro e un'altra lievemente passiva di altro 1/2 giro.
Se invece li fai girare sfasati a 180° ottieni un giro sempre attivo.

Lo spazio morto: scrivevo al #127:
Non mi spaventerei troppo del volume morto, sopratutto nell'alfa, dato che da calcoli matematici è dimostrato che in uno Stirling lo spiazzamento completo del gas delle due camere fatto senza volume morto, raggiunge un rapporto di compressione di 5,8 circa, improponibile quindi....
Quindi un po' di spazio morto è necessario almeno nell'alfa.
Ammettendo che il gas di lavoro raggiunga un TMax di 870°K con una Tmin di 370°K, è necessario che il rapporto di compressione della macchina sia di 2,4.
E' necessario introdurre uno spazio morto sufficiente per portare il Rapporto di compressione a 2,4.

La formula è la seguente:

Rcompr = (Vm+Vc*(1+COS(pi/4))) / (Vm+Vc*(1-COS(pi/4)))

A me risulta necessario un Vm di 0,72 litri su totali 2 litri di volume cilindri, come dire 36% del volume dei cilindri, non poco....
Se questo non viene osservato, il volano imprimerà una compressione adiabatica nella fase fredda, tale da provocare un riscaldamento del gas nella camera fredda, con tutte le conseguenze del caso...

Quindi c'è spazio (morto !) per dividere i due Stirling e farli funzionare indipendentemente.