Darva katla skurstenī

Faktori, kas ietekmē degšanas temperatūru

Malkas degšanas temperatūra krāsnī ir atkarīga ne tikai no malkas veida. Būtiski faktori ir arī malkas mitruma saturs un vilces spēks, kas ir saistīts ar siltummezgla konstrukciju.

Mitruma ietekme

Svaigi zāģētā koksnē mitruma saturs sasniedz no 45 līdz 65%, vidēji - aptuveni 55%. Šādas malkas sadegšanas temperatūra nepaaugstināsies līdz maksimālajām vērtībām, jo ​​siltumenerģija tiks tērēta mitruma iztvaicēšanai. Atbilstoši tam tiek samazināta degvielas siltuma pārnese.

Lai koksnes sadegšanas laikā izdalītos nepieciešamais siltuma daudzums, tiek izmantoti trīs veidi
:

• telpu apkurei un ēdiena gatavošanai tiek izmantots gandrīz divas reizes vairāk svaigi cirstas malkas (tas nozīmē augstākas degvielas izmaksas un biežas skursteņa un gāzes vadu apkopes, kurās nosēdīsies liels daudzums sodrēju);
• svaigi zāģēta malka tiek iepriekš izžāvēta (baļķi tiek sazāģēti, sadalīti baļķos, kas tiek sakrauti zem nojumes - dabīgai žūšanai līdz 20% mitrumam nepieciešami 1-1,5 gadi);
• tiek iegādāta sausa malka (finanšu izmaksas kompensē kurināmā augstā siltuma pārnese).

Bērza malkas siltumspēja no svaigi cirstas malkas ir diezgan augsta. Izmantošanai ir piemēroti arī svaigi cirsti pelni, skābardis un citi cietkoksnes kurināmie.

Gaisa padeves ietekme

Ierobežojot skābekļa padevi krāsnī, mēs pazeminām koksnes sadegšanas temperatūru un samazinām kurināmā siltuma pārnesi. Degvielas slodzes sadegšanas ilgumu var palielināt, aizverot katla agregāta vai plīts aizbīdni, bet degvielas ietaupījums rada zemu sadegšanas efektivitāti neoptimālo apstākļu dēļ. Atvērta tipa kamīnā degošajai malkai brīvi ieplūst gaiss no telpas, un vilkmes intensitāte galvenokārt ir atkarīga no skursteņa īpašībām.

Vienkāršota formula ideālai koksnes sadegšanai ir
:

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

Ogleklis un ūdeņradis tiek sadedzināti, kad tiek piegādāts skābeklis (vienādojuma kreisā puse), kā rezultātā rodas siltums, ūdens un oglekļa dioksīds (vienādojuma labā puse).

Lai sausa koksne degtu maksimālā temperatūrā, gaisa apjomam, kas nonāk sadegšanas kamerā, jāsasniedz 130% no degšanas procesam nepieciešamā tilpuma. Kad gaisa plūsmu bloķē aizbīdņi, veidojas liels daudzums oglekļa monoksīda, un iemesls tam ir skābekļa trūkums. Oglekļa monoksīds (nesadegušais ogleklis) nonāk skurstenī, savukārt sadegšanas kamerā pazeminās temperatūra un samazinās malkas siltuma pārnese.

Ekonomiska pieeja, izmantojot cietā kurināmā malkas katlu, ir uzstādīt siltuma akumulatoru, kas optimālā režīmā, ar labu saķeri, uzglabās lieko siltumu, kas rodas kurināmā sadegšanas laikā.

Ar malkas krāsnīm jūs nevarēsit ietaupīt degvielu, jo tās tieši silda gaisu. Masīvas ķieģeļu krāsns korpuss spēj uzkrāt salīdzinoši nelielu siltumenerģijas daļu, savukārt metāla krāsnīm liekais siltums nonāk tieši skurstenī.

Atverot pūtēju un palielinot velkmi krāsnī, palielināsies degšanas intensitāte un degvielas siltuma padeve, bet palielināsies arī siltuma zudumi. Lēnām malkai degot, palielinās oglekļa monoksīda daudzums un samazinās siltuma pārnese.

Krievu pirti būvējam pēc prāta

Skatījumi: 3 082 Parasti galvenais siltuma avots, kas tiek saņemts peldēšanas vajadzībām vannā, ir malkas dedzināšana.

Bet vispirms īsi pieskarsimies jautājumam par koksnes kā kurināmā struktūru.

Koksne ir celulozes, hemicelulozes un lignīna ogļūdeņražu savienojumu (polisaharīdu polimēru) kombinācija.

Tas spēj degt un veido sprādzienbīstamus maisījumus ar gaisu. Oglekļa monoksīds, sadedzinot, rada zilu liesmu. Oglekļa monoksīds ir ļoti toksisks. Gaisa ieelpošana ar oglekļa monoksīda koncentrāciju 0,4% ir nāvējoša cilvēkiem.

Informācija

Standarta gāzmaskas neaizsargā pret oglekļa monoksīdu, tāpēc ugunsgrēku gadījumā tiek izmantoti speciāli filtri vai skābekļa izolācijas ierīces.

Sēra dioksīds

Sēra dioksīds (SO 2 ) ir sēra un sēra savienojumu sadegšanas produkts. Bezkrāsaina gāze ar raksturīgu asu smaku. Sēra dioksīda relatīvais blīvums = 2,25. Šīs gāzes blīvums pie T = 0 0 C un p = 760 mm Hg ir 2,9 kg/m 3, tas ir, tā ir daudz smagāka par gaisu.

Ļaujiet mums īsi apsvērt galveno sadegšanas produktu īpašības.

Oglekļa dioksīds

Oglekļa dioksīds jeb oglekļa dioksīds (CO 2) ir oglekļa pilnīgas sadegšanas produkts. Nav smaržas un krāsas. Tās blīvums attiecībā pret gaisu = 1,52. Oglekļa dioksīda blīvums temperatūrā T \u003d 0 0 C un normālā spiedienā p \u003d 760 dzīvsudraba staba milimetri (mm Hg) ir 1,96 kg / m 3 (gaisa blīvums tādos pašos apstākļos ir ρ \u003d 1,29 kg / m 3).

Svarīgs

Oglekļa dioksīds labi šķīst ūdenī (pie T = 15 0 C, viens litrs gāzes izšķīst vienā litrā ūdens). Oglekļa dioksīds neatbalsta vielu sadegšanu, izņemot sārmu un sārmzemju metālus

Piemēram, magnija sadegšana notiek oglekļa dioksīda atmosfērā saskaņā ar vienādojumu:

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

Oglekļa dioksīda toksicitāte ir niecīga.

Skatījumi: 3 317

Parasti galvenais siltuma avots, kas tiek saņemts peldēšanas vajadzībām vannā, ir malkas dedzināšana.

Izpratne par to, kāds ir malkas dedzināšanas process un spēja kontrolēt tā laikā iegūto siltuma daudzumu un tā efektīvāko izmantošanu, ļauj apzināti izdarīt izvēli par labu vienam vai otram pirts krāsns modelim.

Tātad, aplūkosim koksnes kurināmā sadedzināšanas procesa ķīmiskos un fiziskos pamatus, kas notiek jebkuras pirts krāsns kurtuvē.

Bet vispirms īsi pieskarsimies jautājumam par koksnes kā kurināmā struktūru.

Koksne ir celulozes, hemicelulozes un lignīna ogļūdeņražu savienojumu (polisaharīdu polimēru) kombinācija.

Tās uzkarst tikai no sakarsētās malkas izdalītā oglekļa C un ūdeņraža H sadegšanas siltuma dēļ.Vai, citādi sakot, šīm gāzēm ir negatīva nozīme degšanā. Tie atdzesē degšanas zonu, novērš koksnes degošo komponentu oksidācijas reakciju pilnīgumu, līdz tās pārvēršas galaproduktos CO2 un H2O, samazina krāsns uzsildīšanu un galu galā nosaka sadegšanas produktu siltuma saturu. degviela.

Tātad novilksim līniju.

Mēs esam apsvēruši ogļūdeņražu kurināmā, kas ir koksne, sadegšanas procesa fizikālo un ķīmisko pamatu.

Tika noteikts, ka koksnes kurināšanas krāsnī galvenais mērķis ir to sadegšanas pilnība un izdalītās siltuma un starojuma enerģijas maksimāla izmantošana.

Šajā posmā koks aktīvi absorbē siltumu no ārpuses. Nav degšanas procesa.

Temperatūrā 150-275ºС notiek koksnes sākotnējās struktūras sadalīšanās process vienkāršākos cietos, šķidros un gāzveida komponentos (oglekļa monoksīds CO, oglekļa dioksīds CO2, metāns CH4, koksnes spirts (metanols) CH3OH, etiķskābe CH3COOH, kreozots-a fenolu un aromātisko ogļūdeņražu maisījums) sākas. ). Koksne turpina aktīvi absorbēt siltumu. Nav degšanas.

275-450ºС temperatūrā aktīvās sadalīšanās un koksnes struktūras vienkāršošanas process sākas ar ātru siltuma, gāzveida kurināmā izdalīšanos un koksnes pašsasilšanu. Sākas celulozes un lignīna sadalīšanās.

Ideālā gadījumā caur skursteni atmosfērā izplūst tikai slāpeklis N2, kas ir galvenā gaisa sastāvdaļa, kas tiek piegādāta kurtuves krāsnī kopā ar skābekli, bet nepiedalās sadegšanā, oglekļa dioksīds CO2 un ūdens tvaiki H2O.

Kā minēts iepriekš, malkas pilnīgas sadegšanas reakcijas produkti ir oglekļa dioksīds CO2 no oglekļa sadegšanas un ūdens tvaiki H2O no ūdeņraža sadegšanas.

Kā balasta gāzes darbojas kā balasta gāzes H2O kurināmā ūdens tvaiki, ko koksnes izdala karsēšanas laikā, slāpeklis N2 un arī liekais gaiss.

Degšanas reakcijas produkti un balasta gāzes degšanā nepiedalās.

Vielu izdalīšanās Nepilnīga koksnes sadegšana

Drošība

• Pirms eksperimenta uzsākšanas uzvelciet aizsargcimdus un aizsargbrilles.
• Veiciet eksperimentu uz paplātes.
• Eksperimenta laikā tuvumā turiet trauku ar ūdeni.
• Pirms lāpas aizdedzināšanas noņemiet cimdus.

Vispārīgi drošības noteikumi

• Izvairieties no ķīmisko vielu nokļūšanas acīs vai mutē.
• Eksperimenta vietā neielaist cilvēkus bez aizsargbrillēm, kā arī mazus bērnus un dzīvniekus.
• Glabājiet eksperimentālo komplektu bērniem līdz 12 gadu vecumam nepieejamā vietā.
• Pēc lietošanas nomazgājiet vai notīriet visu aprīkojumu un piederumus.
• Pārliecinieties, vai visi reaģenta konteineri ir cieši noslēgti un pareizi uzglabāti pēc lietošanas.
• Pārliecinieties, vai visi vienreizējās lietošanas konteineri ir pareizi izmesti.
• Izmantojiet tikai komplektā iekļauto vai pašreizējās instrukcijās ieteikto aprīkojumu un reaģentus.
• Ja esat izmantojis pārtikas trauku vai eksperimentēšanas piederumus, nekavējoties izmetiet tos. Tie vairs nav piemēroti pārtikas uzglabāšanai.

Pirmās palīdzības informācija

• Ja reaģenti nonāk saskarē ar acīm, rūpīgi izskalojiet acis ar ūdeni, vajadzības gadījumā turot acis vaļā. Nekavējoties meklēt medicīnisko palīdzību.
• Ja norīts, izskalojiet muti ar ūdeni, uzdzeriet nedaudz tīra ūdens. Neizraisiet vemšanu. Nekavējoties meklēt medicīnisko palīdzību.
• Reaģentu ieelpošanas gadījumā cietušo izvest svaigā gaisā.
• Saskares ar ādu vai apdegumu gadījumā skalot skarto zonu ar lielu daudzumu ūdens 10 minūtes vai ilgāk.
• Ja rodas šaubas, nekavējoties konsultējieties ar ārstu. Paņemiet līdzi ķīmisko reaģentu un trauku no tā.
• Traumas gadījumā vienmēr konsultējieties ar ārstu.

Īpaši degšanas režīmi

Smēķēšana

Grūtēšana ir īpašs lēnas sadegšanas veids, ko uztur skābekļa un karstās kondensētās vielas reakcijā izdalītais siltums tieši uz vielas virsmas un uzkrāts kondensācijas fāzē. Tipisks gruzdēšanas piemērs ir aizdedzināta cigarete. Grūtēšanas laikā reakcijas zona lēnām izplatās pa materiālu. Gāzfāzes liesma neveidojas gāzveida produktu nepietiekamas temperatūras dēļ vai nodziest lielu siltuma zudumu dēļ no gāzes fāzes. Porainiem vai šķiedrainiem materiāliem parasti novēro gruzdēšanu. Ugunsgrēka laikā gruzdēšana var būt liela bīstamība, jo nepilnīgas sadegšanas rezultātā izdalās cilvēkiem toksiskas vielas.

Cietvielu sadegšana

Infrasarkanā gāzes plīts ar porainām matricām kā sildelementiem

Neorganisko un organisko pulveru maisījumos var rasties autoviļņu eksotermiski procesi, kurus nepavada ievērojama gāzes izdalīšanās un veidojas tikai kondensēti produkti. Starpposmos var veidoties gāzveida un šķidrās fāzes, kas tomēr neiziet no degšanas sistēmas. Ir zināmi reaģējošu pulveru piemēri, kuros šādu fāžu veidošanās nav pierādīta (tantals-ogleklis). Tādus režīmus sauc cietās fāzes sadegšana, tiek lietoti arī termini bezgāzes degšana un cietas liesmas sadegšana. Šie procesi ir atraduši praktisku pielietojumu A. G. Meržanova vadībā izstrādātajās pašvairojošās augstas temperatūras sintēzes (SHS) tehnoloģijās.

Degšana porainā vidē

Ja sākotnējais degmaisījums iziet cauri porainai videi, piemēram, keramikas matricai, tad tā sadegšanas laikā daļa siltuma tiek tērēta matricas sildīšanai. Savukārt karstā matrica uzsilda sākotnējo maisījumu. Tādējādi tiek reģenerēta daļa no sadegšanas produktu siltuma, kas dod iespēju izmantot liesos maisījumus (ar zemu kurināmā pārpalikuma attiecību), kas nedeg bez siltuma recirkulācijas.Porainās sadedzināšanas tehnoloģijas (sadzīves literatūrā sauktas arī par filtrācijas sadedzināšanu) var samazināt kaitīgo vielu emisijas, un tās izmanto gāzes infrasarkano staru krāsnīs, sildītājos un daudzās citās ierīcēs.

Degšana bez liesmas

Atšķirībā no parastās sadegšanas, kad tiek novērota gaismas liesmas zona, ir iespējams radīt apstākļus degšanai bez liesmas. Piemērs ir organisko vielu katalītiskā oksidēšana uz piemērota katalizatora virsmas, piemēram, etanola oksidēšana uz platīna melnā. Tomēr termins "bezliesmas sadegšana" neaprobežojas tikai ar virsmas katalītiskās oksidācijas gadījumu, bet attiecas uz situācijām, kad liesma nav redzama ar neapbruņotu aci. Tāpēc degšanas režīmus radiācijas degļos vai dažus ballistisko pulveru eksotermiskās sadalīšanās veidus zemā spiedienā sauc arī par bezliesmām. Bezliesmas oksidēšana, īpašs zemas temperatūras sadegšanas organizēšanas veids, ir viens no daudzsološajiem virzieniem zemas emisijas sadegšanas kameru izveidē spēkstacijām.

Literatūra

• Geidons A. Spektroskopija un degšanas teorija. — M.: Ārzemju literatūras apgāds, 1950. - 308 lpp.
• Khitrin L. N. Degšanas un sprādziena fizika. — M.: Maskavas universitātes izdevniecība, 1957. - 452 lpp.
• Shchelkin K.I., Troshin Ya.K. Gāzes sadegšanas dinamika. — M.: PSRS Zinātņu akadēmijas apgāds, 1963. - 254 lpp.
• Lūiss B., Elbe G. Degšana, liesmas un sprādzieni gāzēs. 2. izd. Per. no angļu valodas. ed. K. I. Ščelkins un A. A. Borisovs. — M.: Mir, 1968. - 592 lpp.
• Pohils P.F., Malcevs V.M., Zaicevs V.M. Degšanas un detonācijas procesu izpētes metodes. — M.: Nauka, 1969. - 301 lpp.
• Novožilovs B.V. Neregulāra cieto raķešu degvielu sadegšana. — M.: Nauka, 1973. - 176 lpp.
• Lotons Dž., Veinbergs F. Degšanas elektriskie aspekti. — M.: Enerģētika, 1976. - 296 lpp.
• Zeldovičs Ja.B., Barenblats G.I., Librovičs V.B., Makhviladze G.M. Matemātiskā degšanas un sprādziena teorija. — M.: Nauka, 1980. - 479 lpp.
• (Angļu)
• (Angļu)
• (Angļu)
• (Angļu)
• (Angļu)
• (Angļu)

neviendabīga degšana

Par heterogēniem procesiem, atšķirībā no viendabīgajiem, ķīmijā un fizikā sauc par procesiem, kas notiek neviendabīgās sistēmās, tas ir, sistēmās, kurās ir vairāk nekā viena fāze (piemēram, gāze un šķidrums), kā arī procesi, kas notiek uz fāzes robežas. Degšanas pētījumos termins neviendabīga degšana izmanto sistēmām, kurās degviela un oksidētājs sākotnēji atrodas dažādās fāzēs, pat ja procesā degviela tiek iztvaikota un pašas ķīmiskās reakcijas notiek gāzes fāzē. Tipisks piemērs ir ogļu sadedzināšana gaisā, kurā ogleklis var reaģēt ar skābekli uz ogļu daļiņu virsmas, veidojot oglekļa monoksīdu. Pēc tam oglekļa monoksīds var izdegt gāzes fāzē un veidot oglekļa dioksīdu, un dažos režīmos degviela var iztvaikot no daļiņu virsmas un gāzes fāzē oksidēties kā gāzveida ogleklis. Neskatoties uz atšķirībām mehānismos, visi šie režīmi formāli ir saistīti ar neviendabīgu degšanu.

Neviendabīga sadegšana ir ārkārtīgi svarīga praktiskos sadegšanas pielietojumos. Lielāko daļu degvielas ir ērtāk uzglabāt un transportēt šķidrā veidā (ieskaitot sašķidrinātu dabasgāzi)

Darba procesi krāsnīs, iekšdedzes dzinējos, dīzeļdzinējos, gaisa reaktīvos dzinējos, šķidro raķešu dzinējos ir neviendabīga degšana, un degvielas un oksidētāja iztvaikošanas un sajaukšanas procesa optimizācija to padevei sadegšanas kamerā ir svarīga optimizācijas sastāvdaļa. viss degšanas process strādniekos.sistēmās.

Gandrīz visi ugunsgrēki ir arī neviendabīga degšana, bet sadzīves gāzes sprādzieni tiek klasificēti kā viendabīga degšana, jo gan degviela, gan oksidētājs sākotnēji ir gāzes.

Lai uzlabotu cietā kurināmā enerģētiskās īpašības, tiem var pievienot metālus. Šādu degvielu var izmantot, piemēram, ātrgaitas zemūdens torpēdām, jo ​​tīrs alumīnijs labi sadedzina ūdenī. Alumīnija un citu metālu sadegšana notiek pēc neviendabīga mehānisma.

Kāds ir degšanas process

Degšana ir fizikas un ķīmijas mijas process, kas sastāv no vielas pārvēršanās atlikuma produktā. Tajā pašā laikā siltumenerģija tiek atbrīvota lielos daudzumos. Degšanas procesu parasti pavada gaismas emisija, ko sauc par liesmu. Tāpat degšanas procesā izdalās oglekļa dioksīds – CO 2, kura pārpalikums nevēdināmā telpā var izraisīt galvassāpes, nosmakšanu un pat nāvi.

Normālai procesa norisei ir jāievēro vairāki obligāti nosacījumi.

Pirmkārt, sadegšana ir iespējama tikai gaisa klātbūtnē. Neiespējami vakuumā.

Otrkārt, ja apgabals, kurā notiek degšana, netiek uzkarsēts līdz materiāla aizdegšanās temperatūrai, degšanas process apstāsies. Piemēram, liesma nodzisīs, ja tikko izkurtā cepeškrāsnī uzreiz tiks iemests liels baļķis, neļaujot tai sasilt uz mazas malkas.

Treškārt, ja degšanas objekti ir mitri un izdala šķidruma tvaikus un degšanas ātrums joprojām ir zems, process arī apstāsies.

Piezīmes

1. I.N. Zverevs, N. N. Smirnovs. Gāzes sadegšanas dinamika. — M.: Maskavas izdevniecība. un-ta., 1987. - S. 165. - 307 lpp.
2. Degšanu dažreiz definē kā reakciju starp oksidētāju un degvielu. Taču sadegšanas procesi ietver, piemēram, gan monomolekulāro degvielu sadegšanu, gan ozona sadalīšanos, kad ķīmiskā enerģija tiek uzkrāta ķīmiskās saitēs vienā vielā.
3. ↑ Degšana //: / Ch. ed. A. M. Prohorovs. - 3. izdevums. — M. : Padomju enciklopēdija, 1969-1978.
4. . Ķīmiskā enciklopēdija. Iegūts 2013. gada 16. septembrī.
5. (angļu valodā) 1. U.S. Enerģētikas informācijas administrācija (IVN). Iegūts 2014. gada 4. februārī.
6. Mallard E., Le Chatelier H. L. Termiskais modelis liesmas izplatībai // Annals of Mines. - 1883. - sēj. 4. - 379. lpp.
7. , Ar. astoņi.
8. Miķelsons V. A. Par normālu sprādzienbīstamu gāzu maisījumu aizdegšanās ātrumu. - Sobr. op. M.: Jaunais agronoms, 1930, 1. v
9. Bērks S.P., Šūmaņa T.E.W. Izkliedes liesmas // Rūpnieciskā un inženierķīmija. - 1928. - Sēj. 20, Nr.10. - P. 998-1004.
10. , Ar. 9.
11. Frenks-Kameneckis D.A. Temperatūras sadalījums reakcijas traukā un termiskā sprādziena stacionārā teorija // Fizikālās ķīmijas žurnāls. - 1939. - T. 13, Nr. 6. - S. 738-755.
12. Zeldovičs Ja.B., Frenks-Kameneckis D.A. Termiskās liesmas izplatīšanās teorija // Fizikālās ķīmijas žurnāls. - 1938. - V. 12, Nr. 1. - S. 100-105.
13. Beļajevs A.F. Par sprāgstvielu sadegšanu // Fizikālās ķīmijas žurnāls. - 1938. - T. 12, Nr.1. - S. 93-99.
14. Zeldovičs Ja. B. Par šaujampulvera un sprāgstvielu sadegšanas teoriju // Eksperimentālās un teorētiskās fizikas žurnāls. - 1942. - T. 12, Nr.1. - S. 498-524.
15. Zeldovičs Ja. B. Par detonācijas izplatīšanās teoriju gāzveida sistēmās // Eksperimentālās un teorētiskās fizikas žurnāls. - 1940. - T. 10, Nr. 5. - S. 542-568.
16. fon Neimans Dž. Detonācijas viļņu teorija. Progresa ziņojums Valsts aizsardzības pētniecības komitejai 2. nodaļa. B, OSRD-549 (1942. gada 1. aprīlis. PB 31090) // Detonācijas viļņu teorija. - Džons fon Neimanis: Kopotie darbi, 1903-1957. - Oxford: Pergamon Press, 1963. - Vol. 6. - P. 178-218. - ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , Ar. 26.
18. , Ar. 659.
19. , Ar. 9.
20. , Ar. 206.
21. , Ar. 686.
22. , Ar. astoņi.
23. ↑ , lpp. 10.
24. , Ar. 578.
25. , Ar. 49.
26. , Ar. 60.
27. , Ar. 183.
28. , Ar. 9.
29. , Ar. 12.
30. . Prof. Burcat termodinamiskie dati. Iegūts 2013. gada 13. augustā.
31. . eLearning@CERFACS. Iegūts 2013. gada 13. augustā.
32. . Iegūts 2013. gada 13. augustā.
33. , Ar. 25.
34. , Ar. 95.
35. , Ar. 57.
36. , Ar. 66.
37. , Ar. 187.
38. , Ar. 193.
39. , Ar. 200.
40. .
41. , Ar. viens.
42. , Ar. 132.
43. , Ar. 138.
44. .
45. . Cnews. Iegūts 2013. gada 19. augustā.
46. , Ar. 10.
47. Pokhils P.F. Doktora disertācija. PSRS Zinātņu akadēmijas Ķīmiskās fizikas institūts. 1953. gads
48. , Ar. 177.
49. , Ar. 24.
50. ↑
51. Leipunskis O.I. Doktora disertācija. PSRS Zinātņu akadēmijas Ķīmiskās fizikas institūts. 1945. gads
52. Leipunskis O.I. Uz jautājumu par raķešu šāviņu iekšējās ballistikas fiziskajiem pamatiem // Šaujampulvera un sprāgstvielu sadegšanas teorija / Red. redaktori: O. I. Leipunskis, Ju. V. Frolovs. — M. : Zinātne, 1982. - S. 226-277.
53. , Ar. 26.
54. Zeldovičs Ja. B. Par šaujampulvera un sprāgstvielu sadegšanas teoriju // Eksperimentālās un teorētiskās fizikas žurnāls. - 1942. - T. 12, Nr.1. - S. 498-524.
55. , Ar. 40.
56. Ohlemillers T.J. (Angļu). SFPE Ugunsdrošības inženierijas rokasgrāmata, 3. izdevums. NIST (2002). Iegūts 2013. gada 15. augustā.
57. Meržanovs A. G., Mukasjans A. S. Cietas liesmas sadegšana. — M.: Torus Press. — 336 lpp. - 300 eksemplāri. - ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Strukturālās makrokinētikas un materiālzinātnes problēmu institūts RAS. . Iegūts 2013. gada 20. augustā.
59. . Lielā naftas un gāzes enciklopēdija. Iegūts 2013. gada 31. augustā.
60. , Ar. 23.

Degšanas veidu klasifikācija

Atbilstoši maisījuma ātrumam degšana tiek sadalīta lēna dedzināšana (vai deflagrācija) un detonācijas sadegšana (detonācija).Deflagrācijas sadegšanas vilnis izplatās ar zemskaņas ātrumu, un sākotnējo maisījumu silda galvenokārt siltumvadītspējas dēļ. Detonācijas vilnis virzās virsskaņas ātrumā, savukārt ķīmisko reakciju atbalsta reaģentu sildīšana triecienviļņa ietekmē un, savukārt, atbalsta triecienviļņa vienmērīgu izplatīšanos. Lēna degšana ir sadalīta laminārajā un turbulentā atkarībā no maisījuma plūsmas veida. Detonācijas sadegšanā produktu plūsma vienmēr ir nemierīga. Noteiktos apstākļos lēna sadegšana var pārvērsties par detonāciju (eng. DDT, pāreja no deflagrācijas uz detonāciju).

Ja maisījuma sākotnējās sastāvdaļas ir gāzes, tad degšanu sauc par gāzes fāzi (vai viendabīgu). Dedzinot gāzes fāzē, oksidētājs (parasti skābeklis) mijiedarbojas ar degvielu (piemēram, ūdeņradi vai dabasgāzi). Ja oksidētājs un degviela ir iepriekš sajaukti molekulārā līmenī, tad šo režīmu sauc par iepriekš sajauktu degšanu. Ja sākotnējā maisījumā oksidētājs un degviela ir atdalīti viens no otra un difūzijas ceļā nonāk degšanas zonā, tad degšanu sauc par difūziju.

Ja oksidētājs un degviela sākotnēji atrodas dažādās fāzēs, tad degšanu sauc par neviendabīgu. Parasti šajā gadījumā oksidācijas reakcija notiek arī gāzes fāzē difūzijas režīmā, un reakcijā izdalītais siltums tiek daļēji iztērēts degvielas termiskai sadalīšanai un iztvaikošanai. Piemēram, ogles vai polimēri gaisā deg saskaņā ar šo mehānismu. Dažos maisījumos var notikt eksotermiskas reakcijas kondensētajā fāzē, veidojot cietus produktus bez ievērojamas gāzes izdalīšanās. Šo mehānismu sauc par cietās fāzes sadegšanu.

Ir arī tādi īpaši degšanas veidi kā gruzdošā, bezliesmas un aukstās liesmas degšana.

Sadegšanu jeb kodoldegšanu sauc par kodoltermiskām reakcijām zvaigznēs, kurās zvaigžņu nukleosintēzes procesos veidojas ķīmisko elementu kodoli.

Koksnes termiskās īpašības

Koksnes sugas atšķiras pēc blīvuma, struktūras, daudzuma un sveķu sastāva. Visi šie faktori ietekmē koksnes siltumspēju, temperatūru, kurā tā deg, un liesmas īpašības.

Papeles koksne ir poraina, tāda malka deg spilgti, bet maksimālās temperatūras indikators sasniedz tikai 500 grādus. Blīvās koksnes sugas (dižskābardis, osis, skābardis), deg, izdala virs 1000 grādiem siltumu. Bērzu rādītāji ir nedaudz zemāki - aptuveni 800 grādi. Lapegle un ozols uzliesmo karstāk, izdalot līdz 900 grādiem siltumu. Priedes un egļu malka deg 620-630 grādos.

Malkas kvalitāte un kā izvēlēties pareizo

Bērza malkai ir vislabākā siltuma efektivitātes un pašizmaksas attiecība - nav ekonomiski izdevīgi sildīt ar dārgākām sugām ar augstu degšanas temperatūru.

Ugunskuru kuršanai piemērotas egle, egle un priede – šie skujkoki nodrošina salīdzinoši mērenu siltumu. Bet šādu malku nav ieteicams izmantot cietā kurināmā katlā, krāsnī vai kamīnā - tās neizdala pietiekami daudz siltuma, lai efektīvi uzsildītu māju un gatavotu ēdienu, tās izdeg, veidojoties lielam kvēpu daudzumam.

Degviela no apses, liepas, papeles, vītola un alkšņa tiek uzskatīta par zemas kvalitātes malku - poraina koksne degšanas laikā izdala maz siltuma. Alksnis un daži citi malkas veidi degšanas procesā "izšauj" ogles, kas var izraisīt ugunsgrēku, ja ar malku tiek kurināts atklāts kamīns.

Izvēloties, jāpievērš uzmanība arī koksnes mitruma pakāpei - neapstrādāta malka deg sliktāk un atstāj vairāk pelnu

Kas nosaka degšanas efektivitāti

Degšanas efektivitāte ir rādītājs, ko nosaka siltumenerģija, kas “neaizlido skurstenī”, bet tiek pārnesta uz krāsni, to uzsildot. Šo rādītāju ietekmē vairāki faktori.

Pirmkārt, tā ir krāsns dizaina integritāte. Plaisas, plaisas, liekie pelni, netīrs skurstenis un citas problēmas padara degšanu neefektīvu.

Otrs svarīgais faktors ir koka blīvums. Vislielākais blīvums ir ozolam, ošam, bumbierim, lapeglei un bērzam. Mazākās - egle, apse, priede, liepa. Jo lielāks blīvums, jo ilgāk koksnes gabals degs, un tāpēc ilgāk tas izdalīs siltumu.

Lieli koka gabali uzreiz neaizdegsies. Ir nepieciešams iekurt uguni, sākot ar maziem zariem. Tie dos ogles, kas nodrošinās nepieciešamo temperatūru, lai lielākās porcijās aizdedzinātu krāsnī iekrauto malku.

Aizdegšanās līdzekļi, it īpaši grilā, nav ieteicami, jo tie degot izdala cilvēkiem kaitīgas vielas. Pārāk daudz aizdedzes līdzekļa slēgtā kurtuvē var izraisīt sprādzienu.

Bet tomēr, kā krāsnīs veidojas darva

Galvenais elements, kas veido koksni, brūno vai ogles, ir ogleklis. Ūdens sastāda 20-35% no koksnes svara, un kālijs, magnijs, nātrijs un citi elementi nepārsniedz 1-3% no svara un galvenokārt paliek pelnu atlikumos, minimāli piedaloties darvas veidošanā.

Tas ir ogleklis, kas deg krāsnīs. Un, ja vienkāršos cietā kurināmā katlos ir diezgan vienkārši procesi, kurus ir viegli vadīt, bet grūti automatizēt, tad pirolīzes krāsnīs tieši iepriekš minētais koksnes sausās destilācijas process var notikt daudz biežāk.

Augstas temperatūras un nepietiekama skābekļa ietekmē notiek koksnes termiskā sadalīšanās: izdalās koksnes gāze, kas sastāv no oglekļa monoksīda, ūdeņraža, slāpekļa (atrodas primārajā gaisā), kā arī no galvenajiem pasākuma varoņiem - oglekļa ogļūdeņražiem. savienojumi ar slāpekli, skābekli, ūdeņradi (piemēram, metāns, propāns, acetilēns). Turklāt sekundārā gaisa iesmidzināšanas dēļ katla pēcsadedzināšanas kamerā izdalītās gāzes tiek sadedzinātas. Nepilnīgi sadegot šīm gāzēm, proti, ogļūdeņražiem, notiek ķīmiska reakcija, kuras laikā veidojas darva.

Nepilnīgi sadegot šīm gāzēm, proti, ogļūdeņražiem (metānam, propānam utt.), Degšanas vietā notiek ķīmiska reakcija, kuras laikā veidojas darva.

Pirolīzes katli ir pazīstami ar savu augsto efektivitāti, savu efektivitāti, tie spēj izmantot koksnes ķīmisko saišu enerģiju, oglekli par 97-98%. Ja katlā veidojas mazuts, darva, tad tas nozīmē, ka ir jāaizmirst par efektivitāti un jūsu apkures katls ir nepareizi konfigurēts, samontēts vai uzstādīts!

Galvenais darvas parādīšanās iemesls skurstenī ir nepietiekams skābekļa daudzums, kas tiek piegādāts sadegšanas kamerā, kā rezultātā pazeminās temperatūra, kurā procesam jānotiek.

Var identificēt arī tādus iemeslus kā nepareiza montāža un izvietojums, mazjaudas katla pūtējs (sūknis), sprieguma kritums tīklā, nepietiekami augsts skurstenis, mitra malka. Nevajadzētu būt arī pārāk ekonomiskam: gaisa padeve zem noteikta līmeņa var pagarināt degšanas procesu (pirolīzi) katlā uz ilgāku laiku, bet novedīs pie darvas veidošanās. Un tas ir pilns ne tikai ar regulāru skursteņa tīrīšanu, bet arī ar katla un sadegšanas kameras atteici.

Kā rīkoties ar darvu, ja tā jau ir sākusi veidoties?

1. Degšanas temperatūras paaugstināšana. To var izdarīt, palielinot gaisa padevi un izmantojot sausāku koksni.

2. Mainām ģeometriju, skursteņa garumu, gāzes vadus. Tam vajadzētu samazināt gāzes pretestību, uzlabot saķeri un tādējādi palielināt gaisa padevi, nepalielinot kompresora (sūkņa) jaudu.

3. Degšanas temperatūras paaugstināšana, regulējot sūkņa jaudu vai pievienojot sausāku malku ugunsgrēka beigās. Tas palīdzēs izdegt darvu, kas paspējusi veidoties skurstenī.

Ja skurstenī ir parādījies ievērojams darvas daudzums, tas vispirms jātīra ar ķīmisku vai novecojušu metodi. Un tikai pēc tam mainiet sistēmas konfigurāciju.

Būtiska temperatūras paaugstināšanās un tai sekojoša darvas aizdegšanās skurstenī var izraisīt jumta ugunsgrēku vai citas katastrofālas sekas. Darva ir viegli uzliesmojoša, tāpēc jums jābūt īpaši uzmanīgiem.

Darvas ugunsgrēks iztīrīs skursteni, taču tas var izraisīt ugunsgrēku

Tāpat diezgan populāra ir teorija, ka darvas veidošanās ir atkarīga no koksnes veida. Tīklā var atrast daudz informācijas, ka darva veidojas tikai no kurtuves ar skujkoku vai noteikta veida malku, un ar to var cīnīties, dedzinot bērza malku. Te der atcerēties, ka mūsu senči darvu ieguva no bērzu mizas, ieliekot slēgtā katlā ar caurumu apakšā un uzsildot. Un darvas degšana skurstenī, mainot degvielu, ir skaidrojama nevis ar citu ķīmisko sastāvu, bet gan ar labāku žūšanas pakāpi vai augstāku degšanas temperatūru. Tātad darvas saistība ar koku sveķiem ir tikai maldi.

Apkoposim. Darva skurstenī, kamīnā, skurstenī nav diagnoze, tas ir tikai simptoms. Kā atrast un izārstēt problēmu - mūsu nākamās publikācijas jums pastāstīs.

Lai iegūtu vairāk informācijas, iesakām sazināties ar Waterstore speciālistiem.

Kā cilvēks apguva uguni

Ugunsgrēks bija zināms cilvēkiem, kas dzīvoja akmens laikmetā. Cilvēki ne vienmēr ir spējuši paši uzkurināt uguni. Cilvēka pirmā iepazīšanās ar degšanas procesu, pēc zinātnieku domām, notikusi empīriski. Uguns, kas iegūta no meža ugunsgrēka vai iegūta no kaimiņu cilts, tika apsargāta kā visdārgākā lieta, kas cilvēkiem bija.

Laika gaitā cilvēks pamanīja, ka dažiem materiāliem ir vislielākās degšanas īpašības. Piemēram, sausu zāli vai sūnas var aizdedzināt tikai dažas dzirksteles.

Pēc daudziem gadiem, atkal empīriski, cilvēki iemācījās iegūt uguni, izmantojot improvizētus līdzekļus. Vēsturnieki tinderi un kramu dēvē par cilvēka pirmo “šķiltavu”, kas, vienam otru sitot, radīja dzirksteles. Vēlāk cilvēce iemācījās izvilkt uguni ar zara palīdzību, kas tika ievietots speciālā padziļinājumā kokā. Koka aizdegšanās temperatūra panākta, intensīvi griežot zara galu padziļinājumā. Daudzas pareizticīgo kopienas turpina izmantot šīs metodes šodien.

Daudz vēlāk, 1805. gadā, franču ķīmiķis Žans Šansels izgudroja pirmos sērkociņus. Izgudrojums ieguva milzīgu izplatību, un cilvēks jau varēja droši izvilkt uguni, ja nepieciešams.

Degšanas procesa attīstība tiek uzskatīta par galveno faktoru, kas deva impulsu civilizācijas attīstībai. Turklāt sadegšana tuvākajā nākotnē būs šāds faktors.