Катран в комина на котела

Фактори, влияещи върху температурата на горене

Температурата на изгаряне на дърва в печката зависи не само от вида на дървата. Съществени фактори са и съдържанието на влага в дървата за огрев и теглителната сила, която се дължи на конструкцията на топлинния блок.

Влияние на влажността

В прясно отсечената дървесина съдържанието на влага достига от 45 до 65%, средно - около 55%. Температурата на горене на такива дърва за огрев няма да се повиши до максималните стойности, тъй като топлинната енергия ще се изразходва за изпаряване на влагата. В съответствие с това топлопреминаването на горивото се намалява.

За да се отдели необходимото количество топлина по време на изгарянето на дървесината, се използват три начина
:

• почти два пъти повече прясно насечени дърва за огрев се използват за отопление и готвене (това се изразява в по-високи разходи за гориво и необходимост от честа поддръжка на комина и газопроводите, в които ще се утаи голямо количество сажди);
• прясно нарязаните дърва за огрев са предварително изсушени (дървите се изрязват, разделят се на трупи, които се подреждат под навес - отнема 1-1,5 години за естествено сушене до 20% влажност);
• закупуват се сухи дърва за огрев (финансовите разходи се компенсират от високия топлопренос на горивото).

Калоричната стойност на брезовите дърва за огрев от прясно изсечена дървесина е доста висока. Прясно отсечена ясен, габър и други горива от твърда дървесина също са подходящи за употреба.

Влияние на подаването на въздух

Чрез ограничаване на подаването на кислород към пещта, ние понижаваме температурата на горене на дървесината и намаляваме топлопреминаването на горивото. Продължителността на изгаряне на горивото може да се увеличи чрез затваряне на клапата на котела или печката, но спестяването на гориво води до ниска ефективност на горене поради неоптимални условия. Към дървата, които горят в камина от отворен тип, въздухът влиза свободно от помещението, а интензивността на тягата зависи главно от характеристиките на комина.

Опростената формула за идеално изгаряне на дърва е
:

C + 2H2 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q (топлина)

Въглеродът и водородът се изгарят, когато се доставя кислород (лявата страна на уравнението), което води до топлина, вода и въглероден диоксид (дясната страна на уравнението).

За да могат сухите дърва да горят при максимална температура, обемът на въздуха, който влиза в горивната камера, трябва да достигне 130% от обема, необходим за горивния процес. Когато въздушният поток е блокиран от амортисьори, се образува голямо количество въглероден окис, а причината за това е липсата на кислород. Въглеродният окис (неизгорял въглерод) отива в комина, докато температурата в горивната камера пада и топлопреносът на дървата за огрев намалява.

Икономичен подход при използване на котел на дърва на твърдо гориво е да се монтира топлинен акумулатор, който ще съхранява излишната топлина, генерирана при изгаряне на горивото в оптимален режим, с добро сцепление.

С печките на дърва няма да можете да пестите гориво по този начин, тъй като те директно загряват въздуха. Корпусът на масивна тухлена фурна е в състояние да акумулира сравнително малка част от топлинната енергия, докато при металните печки излишната топлина отива директно в комина.

Ако отворите вентилатора и увеличите тягата в пещта, интензитетът на горене и топлопреминаването на горивото ще се увеличат, но загубата на топлина също ще се увеличи. С бавното изгаряне на дърва за огрев количеството въглероден оксид се увеличава и топлопреносът намалява.

Изграждаме руска баня според ума

Преглеждания: 3 082 Като правило основният източник на топлина, получен за нуждите на реене във ваната, е изгарянето на дърва за огрев.

Но първо, нека засегнем накратко въпроса за структурата на дървесината като гориво.

Дървесината е комбинация от въглеводородни съединения (полизахаридни полимери) от целулоза, хемицелулоза и лигнин.

Той е в състояние да гори и образува експлозивни смеси с въздух. Въглеродният окис, когато се изгори, произвежда син пламък. Въглеродният оксид е силно токсичен. Вдишването на въздух с концентрация на въглероден окис от 0,4% е фатално за хората.

Информация

Стандартните противогази не предпазват от въглероден окис, така че в случай на пожар се използват специални филтри или кислородни изолиращи устройства.

серен диоксид

Серният диоксид (SO 2 ) е продукт на горене на сяра и серни съединения. Безцветен газ с характерна остра миризма. Относителна плътност на серен диоксид = 2,25. Плътността на този газ при T = 0 0 C и p = 760 mm Hg е 2,9 kg/m 3 , тоест той е много по-тежък от въздуха.

Нека разгледаме накратко свойствата на основните продукти на горенето.

Въглероден двуокис

Въглеродният диоксид или въглеродният диоксид (CO 2) е продукт от пълното изгаряне на въглерода. Няма мирис и цвят. Плътността му по отношение на въздуха = 1,52. Плътността на въглеродния диоксид при температура T = 0 0 C и при нормално налягане p = 760 милиметра живак (mm Hg) е 1,96 kg / m 3 (плътността на въздуха при същите условия е ρ = 1,29 kg / m 3).

Важно

Въглеродният диоксид е силно разтворим във вода (при T = 15 0 C един литър газ се разтваря в един литър вода). Въглеродният диоксид не поддържа изгарянето на вещества, с изключение на алкални и алкалоземни метали

Изгарянето на магнезий, например, се случва в атмосфера от въглероден диоксид съгласно уравнението:

CO 2 +2 Mg \u003d C + 2 MgO.

Токсичността на въглеродния диоксид е незначителна.

Преглеждания: 3 317

По правило основният източник на топлина, получен за нуждите на извисяване във ваната, е изгарянето на дърва за огрев.

Разбирането на това какъв е процесът на изгаряне на дърва и способността да се контролира количеството топлина, извлечена по време на това и най-ефективното й използване, ви позволява съзнателно да направите избор в полза на един или друг модел печка за сауна.

И така, нека разгледаме химическите и физическите основи на процеса на изгаряне на дървесно гориво, което се случва в горивната камера на всяка печка за сауна.

Но първо, нека засегнем накратко въпроса за структурата на дървесината като гориво.

Дървесината е комбинация от въглеводородни съединения (полизахаридни полимери) от целулоза, хемицелулоза и лигнин.

Те се нагряват само поради топлината на изгаряне на въглерод С и водород Н, отделяни от нагрятите дърва. Или, казано по друг начин, тези газове играят отрицателна роля при горенето. Те охлаждат зоната на горене, предотвратяват пълнотата на окислителните реакции на горимите компоненти на дървесината, докато се превърнат в крайните продукти CO2 и H2O, намаляват нагряването на пещта и в крайна сметка определят топлинното съдържание на продуктите от горенето на дървесината. гориво.

Така че нека теглим чертата.

Разгледахме физичната и химическата основа на процеса на изгаряне на въглеводородно гориво, което е дървесина.

Установено е, че основната цел на изгарянето на дърва в печката е пълнотата на тяхното изгаряне и максималното използване на освободената топлинна и радиационна енергия.

На този етап дървото активно абсорбира топлината отвън. Няма процес на горене.

При температури от 150-275ºС, процесът на разлагане на оригиналната дървесна структура на по-прости твърди, течни и газообразни компоненти (въглероден оксид CO, въглероден диоксид CO2, метан CH4, дървесен алкохол (метанол) CH3OH, оцетна киселина CH3COOH, креозот-a смес от феноли и ароматни въглеводороди) започва. ). Дървесината продължава активно да абсорбира топлина. Няма изгаряне.

При температури 275-450ºС започва процесът на активно разлагане и опростяване на структурата на дървесината с бързо отделяне на топлина, газообразни горива и самозагряване на дървесината. Започва разграждането на целулозата и лигнина.

В идеалния случай в атмосферата трябва да се отделя само азот N2 през комина, като основен компонент на въздуха, подаван към пещта на пещта заедно с кислорода, но не участващ в горенето, въглероден диоксид CO2 и водна пара H2O.

Както бе споменато по-рано, продуктите от реакцията на пълно изгаряне на дърва за огрев са въглероден диоксид CO2 от изгарянето на въглерод и водна пара H2O от изгарянето на водород.

Като баластни газове водната пара на горивото H2O, освободена от дървесината при нагряване, азот N2, както и излишният въздух действат като баластни газове.

Продуктите от реакцията на горене и баластните газове не участват в горенето.

Отделяне на вещества Непълно изгаряне на дървесина

Безопасност

• Преди да започнете експеримента, сложете защитни ръкавици и очила.
• Направете експеримента върху поднос.
• Дръжте контейнер с вода наблизо по време на експеримента.
• Свалете ръкавиците, преди да запалите факлата.

Общи правила за безопасност

• Избягвайте попадането на химикали в очите или устата.
• Не допускайте хора без очила, както и малки деца и животни до мястото на експеримента.
• Съхранявайте експерименталния комплект на място, недостъпно за деца под 12-годишна възраст.
• Измийте или почистете цялото оборудване и аксесоари след употреба.
• Уверете се, че всички контейнери с реактиви са плътно затворени и правилно съхранявани след употреба.
• Уверете се, че всички контейнери за еднократна употреба са правилно изхвърлени.
• Използвайте само оборудването и реагентите, доставени в комплекта или препоръчани в настоящите инструкции.
• Ако сте използвали контейнер за храна или прибори за експериментиране, незабавно ги изхвърлете. Те вече не са подходящи за съхранение на храна.

Информация за първа помощ

• Ако реагентите влязат в контакт с очите, изплакнете очите обилно с вода, като държите очите отворени, ако е необходимо. Потърсете незабавно медицинска помощ.
• При поглъщане изплакнете устата с вода, изпийте малко чиста вода. Не предизвиквайте повръщане. Потърсете незабавно медицинска помощ.
• В случай на вдишване на реагенти, изведете пострадалия на чист въздух.
• В случай на контакт с кожата или изгаряния, изплакнете засегнатата област с много вода за 10 минути или повече.
• Ако имате съмнения, незабавно се консултирайте с лекар. Вземете със себе си химически реагент и контейнер от него.
• В случай на нараняване винаги се консултирайте с лекар.

Специални режими на горене

Тлеещ

Тлеенето е специален вид бавно горене, което се поддържа от топлината, отделена при реакцията на кислород и гореща кондензирана материя директно върху повърхността на веществото и натрупана в кондензираната фаза. Типичен пример за тлеене е запалена цигара. По време на тлеене реакционната зона бавно се разпространява през материала. Пламъкът на газовата фаза не се образува поради недостатъчната температура на газообразните продукти или изгасва поради големи топлинни загуби от газовата фаза. Тлеене обикновено се наблюдава в порести или влакнести материали. Тлеенето може да бъде голяма опасност по време на пожар, тъй като при непълно изгаряне се отделят вещества, които са токсични за хората.

Горене в твърдо състояние

Инфрачервена газова печка с порести матрици като нагревателни елементи

В смеси от неорганични и органични прахове могат да възникнат автовълнови екзотермични процеси, които не са придружени от забележимо отделяне на газ и образуват само кондензирани продукти. На междинни етапи могат да се образуват газообразни и течни фази, които обаче не напускат горивната система. Известни са примери за реагиращи прахове, при които не е доказано образуването на такива фази (тантал-въглерод). Такива режими се наричат горене в твърда фаза, термините също се използват безгазово изгаряне и горене на твърд пламък. Тези процеси са намерили практическо приложение в технологиите за саморазпространяващ се високотемпературен синтез (SHS), разработени под ръководството на A. G. Merzhanov.

Изгаряне в пореста среда

Ако първоначалната горима смес преминава през пореста среда, например керамична матрица, тогава по време на нейното горене част от топлината се изразходва за нагряване на матрицата. Горещата матрица от своя страна загрява първоначалната смес. По този начин се възстановява част от топлината на продуктите от горенето, което прави възможно използването на постни смеси (с ниско съотношение на излишък на гориво), които не горят без рециркулация на топлината.Технологиите за поресто горене (наричани още филтрационно горене в местната литература) могат да намалят емисиите на вредни вещества и се използват в газови инфрачервени печки, нагреватели и много други устройства.

Безпламъчно изгаряне

За разлика от конвенционалното горене, когато се наблюдава светеща зона на пламъка, е възможно да се създадат условия за безпламъчно горене. Пример е каталитичното окисление на органични вещества върху повърхността на подходящ катализатор, например окисляването на етанол върху платинено черно. Въпреки това, терминът "безпламъчно горене" не се ограничава до случая на повърхностно каталитично окисление, а се отнася до ситуации, в които пламъкът не се вижда с невъоръжено око. Следователно режимите на горене в радиационните горелки или някои режими на екзотермично разлагане на балистични прахове при ниско налягане също се наричат ​​безпламъчни. Безпламъчното окисляване, специален начин за организиране на нискотемпературно горене, е едно от обещаващите направления при създаването на нискоемисионни горивни камери за електроцентрали.

литература

• Гайдън А. Спектроскопия и теория на горенето. — М.: Издателство за чуждестранна литература, 1950. - 308 с.
• Хитрин Л. Н. Физика на горенето и експлозията. — М.: Издателство на Московския университет, 1957. - 452 с.
• Щелкин К.И., Трошин Я.К. Газова динамика на горене. — М.: Издателство на Академията на науките на СССР, 1963. - 254 с.
• Люис Б., Елбе Г. Изгаряне, пламък и експлозии в газове. 2-ро изд. Пер. от английски. изд. K. I. Shchelkin и A. A. Borisov. — М.: Мир, 1968. - 592 с.
• Похил П. Ф., Малцев В. М., Зайцев В. М. Методи за изследване на горивните и детонационните процеси. — М.: Наука, 1969. - 301 с.
• Новожилов Б.В. Нестабилно горене на твърдо ракетно гориво. — М.: Наука, 1973. - 176 с.
• Лоутън Дж., Уайнбърг Ф. Електрически аспекти на горенето. — М.: Енергия, 1976. - 296 с.
• Зелдович Я. Б., Баренблат Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическа теория на горенето и експлозията. — М.: Наука, 1980. - 479 с.
• (Английски)
• (Английски)
• (Английски)
• (Английски)
• (Английски)
• (Английски)

хетерогенно горене

Хетерогенните процеси, за разлика от хомогенните, в химията и физиката се наричат ​​процеси, протичащи в хетерогенни системи, тоест системи, съдържащи повече от една фаза (например газ и течност), както и процеси, протичащи на границата на фазите. В изследванията на горенето терминът хетерогенно горене използва се за системи, в които горивото и окислителят първоначално са в различни фази, дори ако в процеса горивото се изпарява и самите химични реакции протичат в газовата фаза. Типичен пример е изгарянето на въглища във въздуха, при което въглеродът може да реагира с кислород на повърхността на частиците на въглищата, за да образува въглероден оксид. Впоследствие въглеродният оксид може да изгори в газовата фаза и да образува въглероден диоксид, а при някои режими горивото може да се изпари от повърхността на частиците и да се окисли като газообразен въглерод в газовата фаза. Въпреки разликата в механизмите, всички тези режими са формално свързани с хетерогенно горене.

Хетерогенното горене е изключително важно в практическите приложения на горенето. Повечето горива са по-удобни за съхранение и транспортиране в течна форма (включително втечнен природен газ)

Работните процеси в пещи, двигатели с вътрешно горене, дизелови двигатели, въздушно-реактивни двигатели, течни ракетни двигатели са с разнородно горене, а оптимизирането на процеса на изпаряване и смесване на горивото и окислителя за подаването им в горивната камера е важна част от оптимизирането. целият горивен процес в работниците.системи.

Почти всички пожари също са хетерогенно изгаряне, но експлозиите на битови газови са хомогенно горене, тъй като и горивото, и окислителят първоначално са газове.

За подобряване на енергийните характеристики на твърдите горива към тях могат да се добавят метали. Такива горива могат да се използват например за високоскоростни подводни торпеда, тъй като чистият алуминий гори добре във вода. Изгарянето на алуминий и други метали протича по хетерогенен механизъм.

Какъв е процесът на горене

Горенето е процес на границата на физиката и химията, който се състои в превръщането на веществото в остатъчен продукт. В същото време топлинната енергия се отделя в големи количества. Процесът на горене обикновено е придружен от излъчване на светлина, което се нарича пламък. Също така по време на процеса на горене се отделя въглероден диоксид - CO 2, чийто излишък в непроветриво помещение може да доведе до главоболие, задушаване и дори смърт.

За нормалното протичане на процеса трябва да бъдат изпълнени редица задължителни условия.

Първо, горенето е възможно само при наличие на въздух. Невъзможно във вакуум.

Второ, ако зоната, в която се случва горенето, не се нагрява до температурата на запалване на материала, тогава процесът на горене ще спре. Например, пламъкът ще изгасне, ако голям труп веднага се хвърли в току-що изгорена пещ, като не му позволява да се затопли върху малки дърва.

Трето, ако обектите на горене са влажни и отделят течни пари, а скоростта на горене все още е ниска, процесът също ще спре.

Бележки

1. И.Н. Зверев, Н. Н. Смирнов. Газова динамика на горене. — М.: Московско издателство. ун-та., 1987. - С. 165. - 307 с.
2. Горенето понякога се определя като реакция между окислител и гориво. Въпреки това, процесите на горене включват, например, както изгарянето на мономолекулни горива, така и разлагането на озона, когато химическата енергия се съхранява в химични връзки в едно вещество.
3. ↑ Изгаряне //: / Гл. изд. А. М. Прохоров. - 3-то изд. — М. : Съветска енциклопедия, 1969-1978.
4. . Химическа енциклопедия. Изтеглено на 16 септември 2013 г.
5. (английски) 1. САЩ Администрация на енергийната информация (EIA). Изтеглено на 4 февруари 2014 г.
6. Малард Е., Льо Шателие Х.Л. Термичен модел за разпространение на пламък // Annals of Mines. - 1883. - Кн. 4. - С. 379.
7. , С. осем.
8. Майкълсън В. А. За нормалната скорост на запалване на експлозивни газови смеси. - Собр. оп. М.: Нов агроном, 1930 г., т. 1
9. Burke S.P., Schumann T.E.W. Дифузионни пламъци // Индустриална и инженерна химия. - 1928. - Кн. 20, бр. 10. - С. 998-1004.
10. , С. 9.
11. Франк-Каменецки Д.А. Разпределение на температурата в реакционен съд и стационарна теория на термичната експлозия // Journal of Physical Chemistry. - 1939. - Т. 13, бр. 6. - С. 738-755.
12. Зелдович Я. Б., Франк-Каменецки Д. А. Теория на разпространението на топлинен пламък // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - Т. 12, бр. 1. - С. 100-105.
13. Беляев А. Ф. За изгарянето на експлозиви // Вестник по физическа химия. - 1938. - Т. 12, бр. 1. - С. 93-99.
14. Зелдович Я. Б. Към теорията на изгарянето на барут и експлозиви // Вестник по експериментална и теоретична физика. - 1942. - Т. 12, бр. 1. - С. 498-524.
15. Зелдович Я. Б. Към теорията на разпространението на детонацията в газови системи // Вестник по експериментална и теоретична физика. - 1940. - Т. 10, бр. 5. - С. 542-568.
16. фон Нойман Дж. Теория на детонационните вълни. Доклад за напредъка до Националния комитет за научни изследвания в областта на отбраната Div. B, OSRD-549 (1 април 1942 г. PB 31090) // Теория на детонационните вълни. - Джон фон Нойман: Събрани произведения, 1903-1957. - Оксфорд: Pergamon Press, 1963. - Vol. 6. - С. 178-218. - ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , С. 26
18. , С. 659.
19. , С. 9.
20. , С. 206.
21. , С. 686.
22. , С. осем.
23. ↑ , стр. 10.
24. , С. 578.
25. , С. 49.
26. , С. 60
27. , С. 183.
28. , С. 9.
29. , С. 12.
30. . Проф. Термодинамични данни на Буркат. Изтеглено на 13 август 2013 г.
31. . eLearning@CERFACS. Изтеглено на 13 август 2013 г.
32. . Изтеглено на 13 август 2013 г.
33. , С. 25.
34. , С. 95
35. , С. 57
36. , С. 66
37. , С. 187.
38. , С. 193
39. , С. 200
40. .
41. , С. един.
42. , С. 132.
43. , С. 138.
44. .
45. . Cnews. Изтеглено на 19 август 2013 г.
46. , С. 10.
47. Pokhil P.F. Докторска дисертация. Институт по химическа физика на Академията на науките на СССР. 1953 г
48. , С. 177.
49. , С. 24.
50. ↑
51. Лейпунски O.I. Докторска дисертация. Институт по химическа физика на Академията на науките на СССР. 1945 г
52. Лейпунски O.I. Към въпроса за физическите основи на вътрешната балистика на ракетните снаряди // Теория на изгарянето на барут и експлозиви / Изд. редактори: О. И. Лейпунски, Ю. В. Фролов. — М. : Наука, 1982. - С. 226-277.
53. , С. 26
54. Зелдович Я. Б. Към теорията на изгарянето на барут и експлозиви // Вестник по експериментална и теоретична физика. - 1942. - Т. 12, бр. 1. - С. 498-524.
55. , С. 40
56. Ohlemiller T.J. (Английски). Наръчник на SFPE по инженерство за противопожарна защита, 3-то издание. NIST (2002). Изтеглено на 15 август 2013 г.
57. Мержанов А.Г., Мукасян А.С. Изгаряне на твърд пламък. — М.: Torus Press. — 336 стр. - 300 екземпляра. - ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Институт по структурна макрокинетика и проблеми на материалознанието РАН. . Изтеглено на 20 август 2013 г.
59. . Голяма енциклопедия за нефт и газ. Изтеглено на 31 август 2013 г.
60. , С. 23.

Класификация на видовете горене

Според скоростта на сместа горенето се разделя на бавно изгаряне (или дефлаграция) и детонационно горене (детонация).Вълната на дефлаграция на горене се разпространява с дозвукова скорост и първоначалната смес се нагрява главно чрез топлопроводимост. Детонационната вълна се движи със свръхзвукова скорост, докато химическата реакция се поддържа от нагряването на реагентите от ударната вълна и от своя страна поддържа устойчивото разпространение на ударната вълна. Бавното горене се подразделя на ламинарно и турбулентно според естеството на потока на сместа. При детонационното горене потокът на продуктите винаги е турбулентен. При определени условия бавното горене може да премине в детонация (англ. DDT, преход от дефлаграция към детонация).

Ако първоначалните компоненти на сместа са газове, тогава горенето се нарича газова фаза (или хомогенна). При горене в газова фаза окислител (обикновено кислород) реагира с гориво (например водород или природен газ). Ако окислителят и горивото са предварително смесени на молекулярно ниво, тогава този режим се нарича предварително смесено горене. Ако окислителят и горивото се отделят един от друг в първоначалната смес и навлизат в зоната на горене чрез дифузия, тогава горенето се нарича дифузия.

Ако окислителят и горивото първоначално са в различни фази, тогава горенето се нарича хетерогенно. Като правило в този случай реакцията на окисление протича и в газовата фаза в режим на дифузия, а топлината, отделена в реакцията, частично се изразходва за термично разлагане и изпаряване на горивото. Например въглищата или полимерите във въздуха изгарят по този механизъм. В някои смеси могат да възникнат екзотермични реакции в кондензираната фаза, за да се образуват твърди продукти без значително отделяне на газ. Този механизъм се нарича горене в твърда фаза.

Съществуват и такива специални видове горене като тлеещо, безпламъчно и горене със студен пламък.

Горенето или ядреното изгаряне се наричат ​​термоядрени реакции в звездите, при които ядрата на химичните елементи се образуват в процесите на звезден нуклеосинтез.

Топлинни характеристики на дървесината

Дървесните видове се различават по плътност, структура, количество и състав на смолите. Всички тези фактори влияят на калоричността на дървесината, температурата, при която гори, и характеристиките на пламъка.

Дървесината от топола е пореста, такава дърва за огрев гори ярко, но максималният температурен индикатор достига само 500 градуса. Плътни дървесни видове (бук, ясен, габър), горящи, отделят над 1000 градуса топлина. Индикаторите за бреза са малко по-ниски - около 800 градуса. Лиственицата и дъбът се разпалват по-горещо, давайки до 900 градуса топлина. Дървата за огрев от бор и смърч горят при 620-630 градуса.

Качеството на дървата за огрев и как да изберем правилния

Дървата за огрев от бреза имат най-доброто съотношение на топлинна ефективност и цена - икономически не е изгодно да се отопляват с по-скъпи видове с високи температури на горене.

Смърч, ела и бор са подходящи за огнища - тези иглолистни дървета осигуряват относително умерена топлина. Но не се препоръчва използването на такива дърва за огрев в котел на твърдо гориво, в печка или камина - те не отделят достатъчно топлина за ефективно отопление на дома и готвене на храна, изгарят с образуването на голямо количество сажди.

Горивото от трепетлика, липа, топола, върба и елша се счита за нискокачествени дърва за огрев - порестата дървесина отделя малко топлина по време на горене. Елшата и някои други видове дърва "изстрелват" жарава в процеса на изгаряне, което може да доведе до пожар, ако се използват дърва за огрев за огрев на открита камина.

Когато избирате, трябва да обърнете внимание и на степента на съдържание на влага в дървесината - влажните дърва за огрев горят по-зле и оставят повече пепел

Какво определя ефективността на горенето

Ефективността на горене е индикатор, който се определя от топлинната енергия, която не „излита в комина“, а се прехвърля в пещта, загрявайки я. Тази цифра се влияе от няколко фактора.

На първо място, това е целостта на дизайна на пещта. Пукнатини, пукнатини, излишна пепел, мръсен комин и други проблеми правят изгарянето неефективно.

Вторият важен фактор е плътността на дървото. Дъб, ясен, круша, лиственица и бреза имат най-висока плътност. Най-малките - смърч, трепетлика, бор, липа. Колкото по-висока е плътността, толкова по-дълго ще гори парчето дърво и следователно толкова по-дълго ще отделя топлина.

Големите парчета дърво няма да се запалят веднага. Необходимо е да се запали огън, като се започне с малки клони. Те ще дадат въглища, които ще осигурят необходимата температура за запалване на дървата, заредени в пещта на по-големи порции.

Продуктите за запалване, особено в барбекюто, не се препоръчват, тъй като при изгаряне отделят вредни за човека вещества. Твърде много запалителен агент в затворена горивна камера може да причини експлозия.

Но все пак как се образува катран в пещите

Основният елемент, който изгражда дървото, кафяво или въглища, е въглеродът. Водата съставлява 20-35% от теглото на дървесината, а калий, магнезий, натрий и други елементи не надвишават 1-3% от теглото и остават предимно в пепелни остатъци, като участват минимално в образуването на катран.

Въглеродът гори в пещите. И ако в обикновените котли на твърдо гориво има доста прости процеси, които са лесни за управление, но трудни за автоматизиране, то в пещите за пиролиза това е гореспоменатият процес на суха дестилация на дървесина, който може да се случи много по-често.

Под въздействието на висока температура и недостатъчен кислород настъпва термично разлагане на дървесината: отделя се дървесен газ, който се състои от въглероден оксид, водород, азот (намира се в първичния въздух), както и основните герои на случая - въглеводороди от въглерод съединения с азот, кислород, водород (например метан, пропан, ацетилен). Освен това, поради впръскването на вторичен въздух в камерата за догаряне на котела, отделените газове се изгарят. При непълно изгаряне на тези газове, а именно въглеводороди, възниква химическа реакция, по време на която се образува катран.

При непълно изгаряне на тези газове, а именно въглеводороди (метан, пропан и др.), вместо изгаряне настъпва химическа реакция, по време на която се образува катран.

Пиролизните котли са известни с високата си ефективност, тяхната ефективност, те са в състояние да използват енергията на химическите връзки на дървото, въглерода с 97-98%. Ако в котела се образува мазут, катран, това означава, че трябва да забравите за ефективността и вашият котел е конфигуриран, сглобен или инсталиран неправилно!

Основната причина за появата на катран в комина е недостатъчното количество кислород, подаван в горивната камера, което води до намаляване на температурата, при която трябва да се извършва процесът.

Можете също да идентифицирате причини като неправилно сглобяване и оформление, вентилатор (помпа) с ниска мощност на котела, спад на напрежението в мрежата, недостатъчно висок комин, влажни дърва за огрев. Също така не трябва да бъдете прекалено икономични: подаването на въздух под определено ниво може да удължи процеса на горене (пиролиза) в котела за по-дълъг период от време, но ще доведе до образуване на катран. И това е изпълнено не само с редовно почистване на комина, но и с повреда на котела и горивната камера.

Как да се справим с катран, ако той вече е започнал да се образува?

1. Повишаване на температурата на горене. Това може да стане чрез увеличаване на подаването на въздух и използване на по-суха дървесина.

2. Промяна на геометрията, дължината на комина, газопроводите. Това трябва да намали съпротивлението на газа, да подобри сцеплението и по този начин да увеличи подаването на въздух, без да увеличава мощността на компресора (помпата).

3. Повишаване на температурата на горене чрез регулиране на мощността на помпата или добавяне на по-сухи дърва в края на огъня. Това ще помогне да се изгори катранът, който е успял да се образува в комина.

Ако в комина се появи значително количество катран, първо трябва да се почисти с химически или остарял метод. И едва след това променете конфигурацията на системата.

Значителното повишаване на температурата и последващото запалване на катран в комина може да доведе до пожар на покрива или други катастрофални последици. Катранът е запалим, така че трябва да бъдете изключително внимателни.

Пожарът с катран ще изчисти комина, но може да бъде опасност от пожар

Доста популярна е и теорията, че образуването на катран зависи от вида на дървесината. В мрежата можете да намерите много информация, че катранът се образува само от горивната камера с иглолистни или определени видове дървесина и можете да се борите с това, като изгаряте брезови дърва. Тук си струва да си припомним, че нашите предци са извличали катран от брезова кора, поставяйки го в затворен съд с дупка на дъното и го нагрявайки. А изгарянето на катран в комина при смяна на горивото може да се обясни не с различен химичен състав, а с по-добра степен на сушене или по-висока температура на горене. Така че асоциацията на катран с дървесна смола е просто заблуда.

Нека обобщим. Катран в комин, камина, комин не е диагноза, това е просто симптом. Как да открием и излекуваме проблема - следващите ни публикации ще ви разкажат.

За повече информация ви съветваме да се свържете със специалисти на Waterstore.

Как човек владее огъня

Огънят е бил известен на хората, живели в каменната ера. Хората не винаги са били в състояние да запалят огън сами. Първото запознаване на човек с процеса на горене, според учените, се е случило емпирично. Огънят, извлечен от горски пожар или спечелен от съседно племе, се пази като най-ценното нещо, което имаха хората.

С течение на времето човек забеляза, че някои материали имат най-много горящи свойства. Например сухата трева или мъх може да се запали само от няколко искри.

След много години, отново емпирично, хората се научиха да добиват огън с помощта на импровизирани средства. Историците наричат ​​първата „запалка“ на човек трут и кремък, които, когато се удрят един в друг, дават искри. По-късно човечеството се научило да извлича огън с клонка, поставена в специална вдлъбнатина в дървото. Температурата на запалване на дървото се постига чрез интензивно завъртане на края на клонката в вдлъбнатината. Много православни общности продължават да използват тези методи и днес.

Много по-късно, през 1805 г., френският химик Жан Шансел изобретява първите кибрити. Изобретението получи огромно разпространение и човек вече можеше уверено да извлича огън, ако е необходимо.

Развитието на процеса на горене се счита за основния фактор, който даде тласък на развитието на цивилизацията. Освен това горенето ще остане такъв фактор в близко бъдеще.