Tjære i skorstenen på kedlen

Faktorer, der påvirker forbrændingstemperaturen

Temperaturen ved afbrænding af brænde i en brændeovn afhænger ikke kun af træsorten. Væsentlige faktorer er også brændets fugtindhold og trækkraften, som skyldes udformningen af ​​den termiske enhed.

Påvirkning af fugt

I friskskåret træ når fugtindholdet fra 45 til 65% i gennemsnit - omkring 55%. Forbrændingstemperaturen af ​​sådant brænde vil ikke stige til de maksimale værdier, da den termiske energi vil blive brugt på fordampning af fugt. I overensstemmelse hermed reduceres brændstoffets varmeoverførsel.

For at den nødvendige mængde varme kan frigives under forbrændingen af ​​træ, bruges tre måder
:

• næsten dobbelt så meget nyskåret brænde bruges til rumopvarmning og madlavning (dette giver sig udslag i højere brændstofomkostninger og behov for hyppig vedligeholdelse af skorstenen og gaskanalerne, hvor en stor mængde sod vil sætte sig);
• friskskåret brænde fortørres (stammerne saves, opdeles i træstammer, som stables under en baldakin - det tager 1-1,5 år for naturlig tørring til 20% luftfugtighed);
• tørt brænde indkøbes (finansielle omkostninger opvejes af brændslets høje varmeoverførsel).

Brændeværdien af ​​birkebrænde fra nyskåret træ er ret høj. Friskskåret aske, avnbøg og andre hårdttræsbrændsler er også velegnede til brug.

Påvirkning af lufttilførsel

Ved at begrænse tilførslen af ​​ilt til ovnen sænker vi træets forbrændingstemperatur og reducerer varmeoverførslen af ​​brændslet. Varigheden af ​​forbrændingen af ​​brændstofbelastningen kan øges ved at lukke spjældet på kedelenheden eller brændeovnen, men brændstofbesparelser resulterer i lav forbrændingseffektivitet på grund af suboptimale forhold. Til træet, der brænder i en åben pejs, kommer luft frit ind fra rummet, og intensiteten af ​​træk afhænger hovedsageligt af skorstenens egenskaber.

Den forenklede formel for den ideelle forbrænding af træ er
:

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

Kulstof og brint forbrændes, når der tilføres ilt (venstre side af ligningen), hvilket resulterer i varme, vand og kuldioxid (højre side af ligningen).

For at tørt træ kan brænde ved maksimal temperatur, skal mængden af ​​luft, der kommer ind i forbrændingskammeret, nå op på 130 % af det volumen, der kræves til forbrændingsprocessen. Når luftstrømmen blokeres af spjæld, dannes der en stor mængde kulilte, og årsagen hertil er mangel på ilt. Kulilte (ubrændt kul) går ind i skorstenen, mens temperaturen i brændkammeret falder, og brændets varmeoverførsel falder.

En økonomisk tilgang, når du bruger en brændefyret kedel med fast brændsel, er at installere en varmeakkumulator, der vil lagre overskydende varme genereret under brændstofforbrænding i den optimale tilstand med god trækkraft.

Med brændeovne vil du ikke kunne spare brændstof på den måde, da de direkte opvarmer luften. Kroppen af ​​en massiv murstensovn er i stand til at akkumulere en relativt lille del af den termiske energi, mens for metalovne går overskydende varme direkte ind i skorstenen.

Hvis man åbner blæseren og øger trækket i ovnen, vil forbrændingsintensiteten og varmeoverførslen af ​​brændslet stige, men varmetabet vil også stige. Med den langsomme forbrænding af brænde stiger mængden af ​​kulilte, og varmeoverførslen falder.

Vi bygger et russisk bad efter sindet

Visninger: 3 082 Som regel er den vigtigste varmekilde, der modtages til behovet for at svæve i badet, afbrænding af brænde.

Men først, lad os kort berøre spørgsmålet om strukturen af ​​træ som brændstof.

Træ er en kombination af kulbrinteforbindelser (polysaccharidpolymerer) af cellulose, hemicellulose og lignin.

Det er i stand til at brænde og danner eksplosive blandinger med luft. Kulilte, når det brændes, producerer en blå flamme. Kulilte er meget giftig. Indånding af luft med en kuliltekoncentration på 0,4 % er dødelig for mennesker.

Info

Standard gasmasker beskytter ikke mod kulilte, så specielle filtre eller iltisoleringsanordninger bruges i tilfælde af brand.

Svovldioxid

Svovldioxid (SO 2 ) er et forbrændingsprodukt af svovl og svovlforbindelser. En farveløs gas med en karakteristisk skarp lugt. Relativ massefylde af svovldioxid = 2,25. Densiteten af ​​denne gas ved T = 0 0 C og p = 760 mm Hg er 2,9 kg/m 3 , det vil sige, at den er meget tungere end luft.

Lad os kort overveje egenskaberne af de vigtigste forbrændingsprodukter.

Carbondioxid

Kuldioxid eller kuldioxid (CO 2) er et produkt af fuldstændig forbrænding af kulstof. Har ingen lugt og farve. Dens massefylde i forhold til luft = 1,52. Tætheden af ​​kuldioxid ved en temperatur T \u003d 0 0 C og ved normalt tryk p \u003d 760 millimeter kviksølv (mm Hg) er 1,96 kg / m 3 (luftdensiteten under de samme forhold er ρ \u003d 1,29 kg / m 3).

Vigtig

Kuldioxid er meget opløseligt i vand (ved T = 15 0 C opløses en liter gas i en liter vand). Kuldioxid understøtter ikke forbrænding af stoffer, med undtagelse af alkali- og jordalkalimetaller

Forbrændingen af ​​magnesium, for eksempel, sker i en atmosfære af kuldioxid ifølge ligningen:

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

Toksiciteten af ​​kuldioxid er ubetydelig.

Visninger: 3.317

Som regel er den vigtigste varmekilde, der modtages til behovet for at svæve i badet, brænde brænde.

At forstå, hvordan processen med at brænde træ er, og evnen til at kontrollere mængden af ​​udvundet varme under denne og dens mest effektive brug, giver dig mulighed for bevidst at vælge til fordel for en eller anden model af en saunaovn.

Så lad os overveje det kemiske og fysiske grundlag for processen med at brænde træbrændstof, som forekommer i brændkammeret i enhver saunaovn.

Men først, lad os kort berøre spørgsmålet om strukturen af ​​træ som brændstof.

Træ er en kombination af kulbrinteforbindelser (polysaccharidpolymerer) af cellulose, hemicellulose og lignin.

De opvarmes kun på grund af forbrændingsvarmen af ​​kulstof C og brint H, der frigives fra det opvarmede træ, eller sagt på en anden måde, disse gasser spiller en negativ rolle i forbrændingen. De afkøler forbrændingszonen, forhindrer fuldstændigheden af ​​oxidationsreaktionerne af de brændbare komponenter i træ, indtil de omdannes til slutprodukterne CO2 og H2O, reducerer opvarmningen af ​​ovnen og bestemmer i sidste ende varmeindholdet i forbrændingsprodukterne i brændstof.

Så lad os trække linjen.

Vi har overvejet det fysiske og kemiske grundlag for processen med forbrænding af kulbrintebrændstof, som er træ.

Det blev bestemt, at hovedformålet med at brænde træ i en ovn er fuldstændigheden af ​​deres forbrænding og den maksimale udnyttelse af den frigivne termiske og strålingsenergi.

På dette stadium absorberer træet aktivt varme udefra. Der er ingen forbrændingsproces.

Ved temperaturer på 150-275ºС, processen med nedbrydning af den oprindelige træstruktur til enklere faste, flydende og gasformige komponenter (carbonmonoxid CO, carbondioxid CO2, methan CH4, træalkohol (methanol) CH3OH, eddikesyre CH3COOH, creosot-a blanding af phenoler og aromatiske carbonhydrider) begynder. ). Træ fortsætter aktivt med at absorbere varme. Der er ingen forbrænding.

Ved temperaturer på 275-450ºС begynder processen med aktiv nedbrydning og forenkling af træstrukturen med hurtig frigivelse af varme, gasformige brændstoffer og selvopvarmning af træ. Nedbrydningen af ​​cellulose og lignin begynder.

Ideelt set bør kun nitrogen N2 udsendes til atmosfæren gennem skorstenen, som hovedkomponenten i den luft, der tilføres ovnen sammen med ilt, men som ikke deltager i forbrændingen, kuldioxid CO2 og vanddamp H2O.

Som tidligere nævnt er produkterne fra reaktionen af ​​fuldstændig forbrænding af brænde kuldioxid CO2 fra forbrænding af kulstof og vanddamp H2O fra forbrænding af brint.

Som ballastgasser fungerer vanddamp fra H2O-brændstoffet, der frigives af træet under opvarmning, nitrogen N2 og også overskydende luft som ballastgasser.

Forbrændingsreaktionsprodukter og ballastgasser deltager ikke i forbrændingen.

Frigivelse af stoffer Ufuldstændig forbrænding af træ

Sikkerhed

• Før du starter eksperimentet, skal du tage beskyttelseshandsker og beskyttelsesbriller på.
• Lav eksperimentet på en bakke.
• Hold en beholder med vand i nærheden under forsøget.
• Fjern handsker, før du tænder lygten.

Generelle sikkerhedsregler

• Undgå at få kemikalier i dine øjne eller mund.
• Tillad ikke personer uden beskyttelsesbriller, såvel som små børn og dyr, til forsøgsstedet.
• Opbevar forsøgssættet utilgængeligt for børn under 12 år.
• Vask eller rengør alt udstyr og tilbehør efter brug.
• Sørg for, at alle reagensbeholdere er tæt lukkede og korrekt opbevaret efter brug.
• Sørg for, at alle engangsbeholdere bortskaffes korrekt.
• Brug kun det udstyr og de reagenser, der er leveret i sættet eller anbefalet i de aktuelle instruktioner.
• Hvis du har brugt en madbeholder eller eksperimentredskaber, skal du kassere dem med det samme. De er ikke længere egnede til madopbevaring.

Førstehjælpsinformation

• Hvis reagenser kommer i kontakt med øjnene, skylles øjnene grundigt med vand, og hold øjnene åbne om nødvendigt. Søg omgående lægehjælp.
• Ved indtagelse, skyl munden med vand, drik noget rent vand. Fremkald ikke opkastning. Søg omgående lægehjælp.
• I tilfælde af indånding af reagenser, flyt offeret til frisk luft.
• I tilfælde af hudkontakt eller forbrændinger, skyl det berørte område med rigeligt vand i 10 minutter eller længere.
• Hvis du er i tvivl, skal du straks kontakte en læge. Tag et kemisk reagens og en beholder fra det med dig.
• I tilfælde af skade skal du altid kontakte en læge.

Særlige forbrændingstilstande

Ulmende

Ulmning er en speciel form for langsom forbrænding, som opretholdes af den varme, der frigives ved reaktionen af ​​ilt og varmt kondenseret stof direkte på stoffets overflade og akkumuleres i den kondenserede fase. Et typisk eksempel på ulmning er en tændt cigaret. Under ulmningen spredes reaktionszonen langsomt gennem materialet. Gasfaseflammen dannes ikke på grund af den utilstrækkelige temperatur af de gasformige produkter, eller den går ud på grund af store varmetab fra gasfasen. Ulmning ses almindeligvis i porøse eller fibrøse materialer. Ulmning kan være en stor fare under en brand, da ufuldstændig forbrænding frigiver stoffer, der er giftige for mennesker.

Faststofforbrænding

Infrarød gaskomfur med porøse matricer som varmeelementer

I blandinger af uorganiske og organiske pulvere kan der forekomme autowave eksoterme processer, som ikke er ledsaget af mærkbar gasudvikling og kun danner kondenserede produkter. På mellemtrin kan der dannes gas- og væskefaser, som dog ikke forlader det brændende system. Der kendes eksempler på reagerende pulvere, hvor dannelsen af ​​sådanne faser ikke er blevet bevist (tantal-carbon). Sådanne tilstande kaldes fastfase forbrænding, bruges begreberne også gasfri forbrænding og solid flammeforbrænding. Disse processer har fundet praktisk anvendelse i teknologierne til selvformerende højtemperatursyntese (SHS), udviklet under vejledning af A. G. Merzhanov.

Forbrænding i et porøst medium

Hvis den oprindelige brændbare blanding passerer gennem et porøst medium, for eksempel en keramisk matrix, bruges en del af varmen under dens forbrænding på at opvarme matrixen. Den varme matrix opvarmer til gengæld den indledende blanding. Således genvindes en del af varmen fra forbrændingsprodukterne, hvilket gør det muligt at anvende magre blandinger (med et lavt brændstofoverskudsforhold), som ikke brænder uden varmerecirkulation.Porøse forbrændingsteknologier (også kaldet filtreringsforbrænding i den hjemlige litteratur) kan reducere emissioner af skadelige stoffer og bruges i infrarøde gaskomfurer, varmeapparater og mange andre enheder.

Flammefri afbrænding

I modsætning til konventionel forbrænding, når der observeres en lysende flammezone, er det muligt at skabe betingelser for flammefri forbrænding. Et eksempel er katalytisk oxidation af organiske stoffer på overfladen af ​​en egnet katalysator, for eksempel oxidation af ethanol på platinsort. Udtrykket "flammefri forbrænding" er imidlertid ikke begrænset til tilfældet med overfladekatalytisk oxidation, men henviser til situationer, hvor flammen ikke er synlig for det blotte øje. Derfor kaldes forbrændingstilstande i strålingsbrændere eller nogle former for eksoterm nedbrydning af ballistiske pulvere ved lavt tryk også flammefri. Flammefri oxidation, en særlig måde at organisere lavtemperaturforbrænding på, er en af ​​de lovende retninger i skabelsen af ​​lavemissionsforbrændingskamre til kraftværker.

Litteratur

• Gaydon A. Spektroskopi og forbrændingsteori. — M.: Forlag for udenlandsk litteratur, 1950. - 308 s.
• Khitrin L.N. Fysik af forbrænding og eksplosion. — M.: Publishing House of Moscow University, 1957. - 452 s.
• Shchelkin K.I., Troshin Ya.K. Gasdynamik ved forbrænding. — M.: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1963. - 254 s.
• Lewis B., Elbe G. Forbrænding, flammer og eksplosioner i gasser. 2. udg. Om. fra engelsk. udg. K. I. Shchelkin og A. A. Borisov. — M.: Mir, 1968. - 592 s.
• Pokhil P. F., Maltsev V. M., Zaitsev V. M. Metoder til undersøgelse af forbrændings- og detonationsprocesser. — M.: Nauka, 1969. - 301 s.
• Novozhilov B.V. Ustabil forbrænding af faste raketdrivmidler. — M.: Nauka, 1973. - 176 s.
• Lawton J., Weinberg F. Elektriske aspekter ved forbrænding. — M.: Energi, 1976. - 296 s.
• Zeldovich Ya. B., Barenblatt G. I., Librovich V. B., Makhviladze G. M. Matematisk teori om forbrænding og eksplosion. — M.: Nauka, 1980. - 479 s.
• (Engelsk)
• (Engelsk)
• (Engelsk)
• (Engelsk)
• (Engelsk)
• (Engelsk)

heterogen forbrænding

Heterogene processer, i modsætning til homogene, kaldes i kemi og fysik processer, der forekommer i heterogene systemer, det vil sige systemer, der indeholder mere end én fase (for eksempel gas og væske), såvel som processer, der forekommer ved fasegrænsen. I forbrændingsforskning er begrebet heterogen forbrænding bruges til systemer, hvor brændstoffet og oxidationsmidlet i første omgang er i forskellige faser, selvom brændslet i processen fordampes, og selve de kemiske reaktioner sker i gasfasen. Et typisk eksempel er forbrænding af kul i luft, hvor kul kan reagere med ilt på overfladen af ​​kulpartiklerne og danne kulilte. Efterfølgende kan kulilte brænde ud i gasfasen og danne kuldioxid, og i nogle tilstande kan brændstoffet fordampe fra overfladen af ​​partiklerne og oxidere som gasformigt kul i gasfasen. På trods af forskellen i mekanismer er alle disse regimer formelt relateret til heterogen forbrænding.

Heterogen forbrænding er ekstremt vigtig i praktiske anvendelser af forbrænding. De fleste brændstoffer er mere bekvemme at opbevare og transportere i flydende form (inklusive flydende naturgas)

Arbejdsprocesser i ovne, forbrændingsmotorer, dieselmotorer, luftjetmotorer, flydende raketmotorer er heterogen forbrænding, og optimering af processen med fordampning og blanding af brændstof og oxidationsmiddel til deres tilførsel til forbrændingskammeret er en vigtig del af optimering. hele forbrændingsprocessen i arbejdersystemer.

Næsten alle brande er også heterogen forbrænding, men husholdningsgaseksplosioner er homogen forbrænding, da både brændstoffet og oxidationsmidlet i starten er gasser.

For at forbedre energiegenskaberne for fast brændsel kan der tilføjes metaller til dem. Sådanne brændstoffer kan for eksempel bruges til højhastigheds-ubådstorpedoer, da rent aluminium brænder godt i vand. Forbrændingen af ​​aluminium og andre metaller sker efter en heterogen mekanisme.

Hvad er forbrændingsprocessen

Forbrænding er en proces på overgangen mellem fysik og kemi, som består i omdannelsen af ​​et stof til et restprodukt. Samtidig frigives termisk energi i store mængder. Forbrændingsprocessen er normalt ledsaget af udsendelse af lys, som kaldes en flamme. Også under forbrændingsprocessen frigives kuldioxid - CO 2, hvis overskud i et uventileret rum kan føre til hovedpine, kvælning og endda død.

For det normale forløb af processen skal en række obligatoriske betingelser være opfyldt.

For det første er forbrænding kun mulig i nærværelse af luft. Umuligt i et vakuum.

For det andet, hvis området, hvor forbrændingen finder sted, ikke opvarmes til materialets antændelsestemperatur, stopper forbrændingsprocessen. For eksempel vil flammen gå ud, hvis en stor brænde straks kastes ind i en nyfyret ovn, så den ikke kan varme op på småt træ.

For det tredje, hvis forbrændingsobjekterne er fugtige og udsender væskedampe, og forbrændingshastigheden stadig er lav, vil processen også stoppe.

Noter

1. I. Zverev, N. N. Smirnov. Gasdynamik ved forbrænding. — M.: Moscow Publishing House. un-ta., 1987. - S. 165. - 307 s.
2. Forbrænding er nogle gange defineret som reaktionen mellem et oxidationsmiddel og et brændstof. Forbrændingsprocesser omfatter dog for eksempel både forbrænding af monomolekylære brændstoffer og nedbrydning af ozon, når kemisk energi er lagret i kemiske bindinger i ét stof.
3. ↑ Brændende //: / Kap. udg. A. M. Prokhorov. - 3. udg. — M. : Sovjetisk encyklopædi, 1969-1978.
4. . Kemisk Encyklopædi. Hentet 16. september 2013.
5. (engelsk) 1. U.S. Energiinformationsforvaltningen (VVM). Hentet 4. februar 2014.
6. Mallard E., Le Chatelier H. L. Termisk model for flammeudbredelse // Annals of Mines. - 1883. - Bd. 4. - S. 379.
7. , Med. otte.
8. Michelson V.A. På den normale antændelseshastighed af eksplosive gasblandinger. - Sobr. op. M.: Ny agronom, 1930, v. 1
9. Burke S.P., Schumann T.E.W. Diffusionsflammer // Industriel og ingeniørkemi. - 1928. - Bd. 20, nr. 10. - P. 998-1004.
10. , Med. 9.
11. Frank-Kamenetsky D.A. Temperaturfordeling i en reaktionsbeholder og stationær teori om termisk eksplosion // Journal of Physical Chemistry. - 1939. - T. 13, nr. 6. - S. 738-755.
12. Zeldovich Ya. B., Frank-Kamenetsky D.A. Theory of Thermal Flame Propagation // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - V. 12, nr. 1. - S. 100-105.
13. Belyaev A.F. Om forbrænding af sprængstoffer // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - T. 12, nr. 1. - S. 93-99.
14. Zeldovich Ya. B. Om teorien om forbrænding af krudt og sprængstoffer // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 1942. - T. 12, nr. 1. - S. 498-524.
15. Zeldovich Ya. B. Om teorien om detonationsudbredelse i gasformige systemer // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 1940. - T. 10, no. 5. - S. 542-568.
16. af Neumann J. Teori om detonationsbølger. Statusrapport til Forsvarets Forskningsudvalg Div. B, OSRD-549 (1. april 1942. PB 31090) // Teori om detonationsbølger. - John von Neumann: Samlede værker, 1903-1957. - Oxford: Pergamon Press, 1963. - Vol. 6. - S. 178-218. - ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , Med. 26.
18. , Med. 659.
19. , Med. 9.
20. , Med. 206.
21. , Med. 686.
22. , Med. otte.
23. ↑, s. 10.
24. , Med. 578.
25. , Med. 49.
26. , Med. 60.
27. , Med. 183.
28. , Med. 9.
29. , Med. 12.
30. . Prof. Burcats termodynamiske data. Hentet 13. august 2013.
31. . eLearning@CERFACS. Hentet 13. august 2013.
32. . Hentet 13. august 2013.
33. , Med. 25.
34. , Med. 95.
35. , Med. 57.
36. , Med. 66.
37. , Med. 187.
38. , Med. 193.
39. , Med. 200.
40. .
41. , Med. en.
42. , Med. 132.
43. , Med. 138.
44. .
45. . Nyheder. Hentet 19. august 2013.
46. , Med. 10.
47. Pokhil P.F. Doktorafhandling. Institut for Kemisk Fysik ved Akademiet for Videnskaber i USSR. 1953
48. , Med. 177.
49. , Med. 24.
50. ↑
51. Leipunsky O.I. Doktorafhandling. Institut for Kemisk Fysik ved Akademiet for Videnskaber i USSR. 1945
52. Leipunsky O.I. Til spørgsmålet om det fysiske grundlag for raketprojektilers indre ballistik // Teori om forbrænding af krudt og sprængstoffer / Red. redaktører: O. I. Leipunsky, Yu. V. Frolov. — M. : Science, 1982. - S. 226-277.
53. , Med. 26.
54. Zeldovich Ya. B. Om teorien om forbrænding af krudt og sprængstoffer // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 1942. - T. 12, nr. 1. - S. 498-524.
55. , Med. 40.
56. Ohlemiller T.J. (Engelsk). SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3. udgave. NIST (2002). Hentet 15. august 2013.
57. Merzhanov A.G., Mukasyan A.S. Solid flammeforbrænding. — M.: Torus Press. — 336 s. - 300 eksemplarer. - ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Institut for Strukturel Makrokinetik og Materialevidenskabens Problemer RAS. . Hentet 20. august 2013.
59. . Stor encyklopædi om olie og gas. Hentet 31. august 2013.
60. , Med. 23.

Klassificering af forbrændingstyper

I henhold til blandingens hastighed er forbrændingen opdelt i langsom brænding (eller deflagration) og detonationsforbrænding (detonation).Deflagrationsforbrændingsbølgen forplanter sig ved subsonisk hastighed, og den indledende blanding opvarmes hovedsageligt ved termisk ledning. Detonationsbølgen bevæger sig med supersonisk hastighed, mens den kemiske reaktion understøttes af opvarmningen af ​​reaktanterne af chokbølgen og på sin side understøtter den stabile udbredelse af chokbølgen. Langsom forbrænding opdeles i laminær og turbulent alt efter blandingsstrømmens art. Ved detonationsforbrænding er strømmen af ​​produkter altid turbulent. Under visse forhold kan langsom forbrænding blive til detonation (eng. DDT, deflagration-to-detonation transition).

Hvis de indledende komponenter i blandingen er gasser, kaldes forbrændingen gasfase (eller homogen). Ved gasfaseforbrænding reagerer en oxidant (normalt oxygen) med et brændstof (f.eks. brint eller naturgas). Hvis oxidationsmidlet og brændstoffet er forblandet på molekylært niveau, kaldes denne tilstand forblandet forbrænding. Hvis oxidationsmidlet og brændstoffet er adskilt fra hinanden i den indledende blanding og kommer ind i forbrændingszonen gennem diffusion, så kaldes forbrænding diffusion.

Hvis oxidationsmidlet og brændstoffet oprindeligt er i forskellige faser, kaldes forbrændingen heterogen. Som regel forløber oxidationsreaktionen i dette tilfælde også i gasfasen i diffusionstilstanden, og den varme, der frigives i reaktionen, bruges delvist på termisk nedbrydning og fordampning af brændstoffet. For eksempel brænder kul eller polymerer i luften ifølge denne mekanisme. I nogle blandinger kan der forekomme eksoterme reaktioner i den kondenserede fase for at danne faste produkter uden væsentlig udgasning. Denne mekanisme kaldes fast-fase forbrænding.

Der er også sådanne specielle typer forbrænding som ulmende, flammefri og kold flamme forbrænding.

Forbrænding, eller nuklear forbrænding, kaldes termonukleare reaktioner i stjerner, hvor kerner af kemiske grundstoffer dannes i stjernenukleosyntesens processer.

Termiske egenskaber af træ

Træarter er forskellige i densitet, struktur, mængde og sammensætning af harpiks. Alle disse faktorer påvirker træets brændværdi, temperaturen, hvorved det brænder, og flammens egenskaber.

Poppeltræ er porøst, sådan brænde brænder lyst, men den maksimale temperaturindikator når kun 500 grader. Tætte træsorter (bøg, ask, avnbøg), brændende, udsender over 1000 graders varme. Birk indikatorer er noget lavere - omkring 800 grader. Lærk og eg blusser varmere op og giver op til 900 graders varme. Fyr- og granbrænde brænder ved 620-630 grader.

Kvaliteten af ​​brænde og hvordan man vælger det rigtige

Birkebrænde har det bedste forhold mellem varmeeffektivitet og omkostninger - det er ikke økonomisk rentabelt at fyre med dyrere arter med høje forbrændingstemperaturer.

Gran, gran og fyr er velegnede til at lave bål – disse nåletræer giver relativt moderat varme. Men det anbefales ikke at bruge sådant brænde i en fastbrændselskedel, i en komfur eller pejs - de udsender ikke nok varme til effektivt at opvarme hjemmet og lave mad, de brænder ud med dannelsen af ​​en stor mængde sod.

Brændsel fra asp, lind, poppel, pil og el anses for brænde af lav kvalitet - porøst træ afgiver kun lidt varme under forbrændingen. Al og nogle andre træsorter "skyder" gløder i færd med at brænde, hvilket kan føre til brand, hvis der bruges brænde til at fyre en åben pejs af.

Når du vælger, skal du også være opmærksom på træets fugtindhold - fugtigt brænde brænder værre og efterlader mere aske

Hvad bestemmer effektiviteten af ​​forbrændingen

Forbrændingseffektivitet er en indikator, der bestemmes af termisk energi, som ikke "flyver væk i skorstenen", men overføres til ovnen og opvarmer den. Dette tal er påvirket af flere faktorer.

Først og fremmest er det integriteten af ​​ovndesignet. Revner, revner, overskydende aske, en snavset skorsten og andre problemer gør forbrændingen ineffektiv.

Den anden vigtige faktor er træets tæthed. Eg, ask, pære, lærk og birk har den højeste tæthed. Den mindste - gran, asp, fyr, lind. Jo højere densiteten er, jo længere brænder træstykket, og jo længere vil det derfor afgive varme.

Store stykker træ vil ikke umiddelbart antændes. Det er nødvendigt at tænde en ild, begyndende med små grene. De vil give kul, der vil give den nødvendige temperatur til at antænde det træ, der er læsset ind i ovnen, i større portioner.

Optændingsprodukter, især i grillen, frarådes, da de ved forbrænding afgiver stoffer, der er skadelige for mennesker. For meget antændelsesmiddel i en lukket brændkammer kan forårsage en eksplosion.

Men stadig, hvordan tjære dannes i ovne

Hovedelementet, der udgør træ, brunt eller kul, er kulstof. Vand udgør 20-35% af vægten af ​​træ, og kalium, magnesium, natrium og andre elementer overstiger ikke 1-3% af vægten og forbliver hovedsageligt i askerester og tager minimalt med i dannelsen af ​​tjære.

Det er kulstof, der brænder i ovne. Og hvis der i simple kedler til fast brændsel er ret enkle processer, der er nemme at styre, men svære at automatisere, så er det i pyrolyseovne den førnævnte proces med tør destillation af træ, der kan forekomme meget oftere.

Under påvirkning af høj temperatur og utilstrækkelig ilt opstår termisk nedbrydning af træ: der frigives trægas, som består af kulilte, brint, nitrogen (placeret i primær luft), såvel som lejlighedens vigtigste helte - kulbrinter af kulstof forbindelser med nitrogen, oxygen, brint (for eksempel methan, propan, acetylen). På grund af den sekundære luftindsprøjtning i kedlens efterbrændingskammer forbrændes de frigivne gasser. Ved ufuldstændig forbrænding af disse gasser, nemlig kulbrinter, sker der en kemisk reaktion, hvorunder der dannes tjære.

Ved ufuldstændig forbrænding af disse gasser, nemlig kulbrinter (methan, propan osv.), sker der i stedet for forbrænding en kemisk reaktion, hvorunder der dannes tjære.

Pyrolyse kedler er kendt for deres høje effektivitet, deres effektivitet, de er i stand til at bruge energien fra kemiske bindinger af træ, kulstof med 97-98%. Hvis der dannes fyringsolie, tjære i kedlen, betyder det, at du skal glemme effektiviteten, og din kedel er konfigureret, monteret eller installeret forkert!

Hovedårsagen til forekomsten af ​​tjære i skorstenen er en utilstrækkelig mængde ilt, der tilføres forbrændingskammeret, hvilket fører til et fald i den temperatur, hvor processen skal foregå.

Du kan også identificere årsager som ukorrekt montering og layout, laveffekt blæser (pumpe) af kedlen, spændingsfald i netværket, utilstrækkelig høj skorsten, fugtigt brænde. Du skal heller ikke være for økonomisk: lufttilførsel under et vist niveau kan strække forbrændingsprocessen (pyrolyse) i kedlen i længere tid, men vil føre til dannelse af tjære. Og dette er fyldt ikke kun med regelmæssig rengøring af skorstenen, men også med fejl i kedlen og forbrændingskammeret.

Hvordan skal man håndtere tjære, hvis den allerede er begyndt at dannes?

1. Forøgelse af forbrændingstemperaturen. Dette kan gøres ved at øge lufttilførslen og bruge tørrere træ.

2. Ændring af geometri, længde af skorsten, gaskanaler. Dette skulle reducere gasmodstanden, forbedre trækkraften og dermed øge lufttilførslen uden at øge kraften i superladeren (pumpen).

3. Forøgelse af forbrændingstemperaturen ved at justere pumpeydelsen eller tilføje tørrere træ ved slutningen af ​​ilden. Dette vil hjælpe med at brænde den tjære ud, der har formået at danne sig i skorstenen.

Hvis der er kommet en betydelig mængde tjære i skorstenen, skal den først renses med en kemisk eller forældet metode. Og kun derefter ændre systemkonfigurationen.

En betydelig temperaturstigning og efterfølgende antændelse af tjære i skorstenen kan føre til tagbrand eller andre katastrofale konsekvenser. Tjære er brandfarligt, så du skal være yderst forsigtig.

En tjærebrand vil rydde skorstenen, men kan være en brandfare

Teorien er også ret populær, at dannelsen af ​​tjære afhænger af træsorten. På nettet kan du finde en masse information om, at tjære kun dannes fra brændkammeret med nåletræer eller bestemte træsorter, og du kan bekæmpe det ved at brænde birkebrænde. Her er det værd at huske på, at vores forfædre udtog tjære fra birkebark, lagde den i en lukket gryde med et hul i bunden og varmede den op. Og afbrændingen af ​​tjære i skorstenen ved skift af brændstof kan ikke forklares med en anden kemisk sammensætning, men af ​​en bedre tørringsgrad eller en højere forbrændingstemperatur. Så forbindelsen mellem tjære og træharpiks er blot en illusion.

Lad os opsummere. Tjære i en skorsten, pejs, skorsten er ikke en diagnose, det er bare et symptom. Hvordan man finder og afhjælper problemet - vores næste publikationer vil fortælle dig.

For mere information råder vi dig til at kontakte Waterstore-specialister.

Hvordan mennesket mestrede ild

Ild var kendt af folk, der levede i stenalderen. Folk har ikke altid været i stand til at lave ild på egen hånd. Det første bekendtskab af en person med forbrændingsprocessen, ifølge videnskabsmænd, fandt sted empirisk. Ild, udvundet fra en skovbrand eller vundet fra en nabostamme, blev bevogtet som den mest dyrebare ting, folk havde.

Over tid bemærkede en person, at nogle materialer har de mest brændende egenskaber. For eksempel kan tørt græs eller mos antændes af blot nogle få gnister.

Efter mange år, igen empirisk, lærte folk at udvinde ild ved hjælp af improviserede midler. Historikere kalder den første "lighter" af en person tinder og flint, som, når de ramte hinanden, gav gnister. Senere lærte menneskeheden at udvinde ild med en kvist placeret i en særlig fordybning i skoven. Træets antændelsestemperatur blev opnået ved intensiv rotation af enden af ​​kvisten i fordybningen. Mange ortodokse samfund fortsætter med at bruge disse metoder i dag.

Meget senere, i 1805, opfandt den franske kemiker Jean Chancel de første tændstikker. Opfindelsen fik enorm udbredelse, og en person kunne allerede trygt udvinde ild, hvis det var nødvendigt.

Udviklingen af ​​forbrændingsprocessen betragtes som den vigtigste faktor, der gav skub til udviklingen af ​​civilisationen. Desuden vil forbrænding forblive en sådan faktor i den nærmeste fremtid.