Alcatrão na chaminé da caldeira

Fatores que afetam a temperatura de combustão

A temperatura de queima da lenha em um fogão não depende apenas do tipo de madeira. Fatores significativos também são o teor de umidade da lenha e a força de tração, que se deve ao projeto da unidade térmica.

Influência da umidade

Em madeira recém-cortada, o índice de umidade chega a 45 a 65%, em média – cerca de 55%. A temperatura de combustão dessa lenha não atingirá os valores máximos, pois a energia térmica será gasta na evaporação da umidade. De acordo com isso, a transferência de calor do combustível é reduzida.

Para que a quantidade necessária de calor seja liberada durante a combustão da madeira, três maneiras são usadas
:

• quase o dobro da lenha recém-cortada é utilizada para aquecimento e cozedura do ambiente (o que se traduz em custos de combustível mais elevados e na necessidade de manutenção frequente da chaminé e condutas de gás, nas quais se deposita uma grande quantidade de fuligem);
• a lenha recém-cortada é pré-seca (as toras são serradas, divididas em toras, que são empilhadas sob um dossel - leva de 1 a 1,5 anos para secagem natural a 20% de umidade);
• compra-se lenha seca (os custos financeiros são compensados ​​pela alta transferência de calor do combustível).

O valor calórico da lenha de bétula de madeira recém-cortada é bastante alto. Cinzas recém-cortadas, carpa e outros combustíveis de madeira dura também são adequados para uso.

Influência do suprimento de ar

Ao limitar o fornecimento de oxigênio ao forno, baixamos a temperatura de combustão da madeira e reduzimos a transferência de calor do combustível. A duração da combustão da carga de combustível pode ser aumentada fechando o registro da unidade da caldeira ou do fogão, mas a economia de combustível resulta em baixa eficiência de combustão devido a condições subótimas. Para a queima de lenha em uma lareira aberta, o ar entra livremente da sala, e a intensidade da tiragem depende principalmente das características da chaminé.

A fórmula simplificada para a combustão ideal da madeira é
:

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

Carbono e hidrogênio são queimados quando o oxigênio é fornecido (lado esquerdo da equação), resultando em calor, água e dióxido de carbono (lado direito da equação).

Para que a madeira seca queime na temperatura máxima, o volume de ar que entra na câmara de combustão deve atingir 130% do volume necessário para o processo de combustão. Quando o fluxo de ar é bloqueado por amortecedores, uma grande quantidade de monóxido de carbono é formada, e a razão para isso é a falta de oxigênio. O monóxido de carbono (carbono não queimado) entra na chaminé, enquanto a temperatura na câmara de combustão cai e a transferência de calor da lenha diminui.

Uma abordagem econômica ao usar uma caldeira a lenha de combustível sólido é instalar um acumulador de calor que armazenará o excesso de calor gerado durante a combustão do combustível no modo ideal, com boa tração.

Com fogões a lenha, você não conseguirá economizar combustível assim, pois eles aquecem diretamente o ar. O corpo de um forno de tijolo maciço é capaz de acumular uma parte relativamente pequena da energia térmica, enquanto para fogões de metal, o excesso de calor vai diretamente para a chaminé.

Se você abrir o soprador e aumentar a tiragem no forno, a intensidade da combustão e a transferência de calor do combustível aumentarão, mas a perda de calor também aumentará. Com a combustão lenta da lenha, a quantidade de monóxido de carbono aumenta e a transferência de calor diminui.

Construímos um banho russo de acordo com a mente

Exibições: 3 082 Como regra, a principal fonte de calor recebida para as necessidades de subir no banho é a queima de lenha.

Mas primeiro, vamos tocar brevemente na questão da estrutura da madeira como combustível.

A madeira é uma combinação de compostos de hidrocarbonetos (polímeros polissacarídeos) de celulose, hemicelulose e lignina.

É capaz de queimar e formar misturas explosivas com o ar. O monóxido de carbono, quando queimado, produz uma chama azul. O monóxido de carbono é altamente tóxico. A inalação de ar com uma concentração de monóxido de carbono de 0,4% é fatal para os seres humanos.

Informações

As máscaras de gás padrão não protegem contra o monóxido de carbono, portanto, filtros especiais ou dispositivos de isolamento de oxigênio são usados ​​em caso de incêndio.

Dióxido de enxofre

O dióxido de enxofre (SO 2 ) é um produto da combustão de enxofre e compostos de enxofre. Um gás incolor com um odor pungente característico. Densidade relativa do dióxido de enxofre = 2,25. A densidade desse gás em T = 0 0 C ep = 760 mm Hg é 2,9 kg/m 3 , ou seja, é muito mais pesado que o ar.

Vamos considerar brevemente as propriedades dos principais produtos de combustão.

Dióxido de carbono

O dióxido de carbono ou dióxido de carbono (CO 2 ) é um produto da combustão completa do carbono. Não tem cheiro e cor. Sua densidade em relação ao ar = 1,52. A densidade do dióxido de carbono a uma temperatura T \u003d 0 0 C e à pressão normal p \u003d 760 milímetros de mercúrio (mm Hg) é 1,96 kg / m 3 (densidade do ar nas mesmas condições é ρ \u003d 1,29 kg / m 3).

Importante

O dióxido de carbono é altamente solúvel em água (a T = 15 0 C, um litro de gás se dissolve em um litro de água). O dióxido de carbono não suporta a combustão de substâncias, com exceção de metais alcalinos e alcalino-terrosos

A combustão do magnésio, por exemplo, ocorre em uma atmosfera de dióxido de carbono de acordo com a equação:

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

A toxicidade do dióxido de carbono é insignificante.

Visualizações: 3 317

Como regra, a principal fonte de calor recebida para as necessidades de subir no banho é a queima de lenha.

Compreender como é o processo de queima da lenha e a capacidade de controlar a quantidade de calor extraída durante este e seu uso mais eficiente, permite que você faça conscientemente uma escolha em favor de um ou outro modelo de salamandra.

Então, vamos considerar os fundamentos químicos e físicos do processo de queima de combustível de madeira, que ocorre na fornalha de qualquer fogão de sauna.

Mas primeiro, vamos tocar brevemente na questão da estrutura da madeira como combustível.

A madeira é uma combinação de compostos de hidrocarbonetos (polímeros polissacarídeos) de celulose, hemicelulose e lignina.

Eles só aquecem devido ao calor de combustão do carbono C e hidrogênio H liberado da madeira aquecida, ou, dito de outra forma, esses gases desempenham um papel negativo na combustão. Eles resfriam a zona de combustão, impedem a completude das reações de oxidação dos componentes combustíveis da madeira até que sejam convertidos nos produtos finais CO2 e H2O, reduzem o aquecimento do forno e, finalmente, determinam o teor de calor dos produtos de combustão do combustível.

Então vamos traçar a linha.

Consideramos as bases físicas e químicas do processo de combustão do combustível hidrocarboneto, que é a madeira.

Foi determinado que o principal objetivo da queima de lenha em um fogão é a completude de sua combustão e o uso máximo da energia térmica e de radiação liberada.

Nesta fase, a árvore absorve ativamente o calor do lado de fora. Não há processo de combustão.

Em temperaturas de 150-275ºС, o processo de decomposição da estrutura original da madeira em componentes sólidos, líquidos e gasosos mais simples (monóxido de carbono CO, dióxido de carbono CO2, metano CH4, álcool de madeira (metanol) CH3OH, ácido acético CH3COOH, creosoto-a mistura de fenóis e hidrocarbonetos aromáticos). A madeira continua a absorver calor ativamente. Não há combustão.

Em temperaturas de 275-450ºС, o processo de decomposição ativa e simplificação da estrutura da madeira começa com a rápida liberação de calor, combustíveis gasosos e autoaquecimento da madeira. A quebra de celulose e lignina começa.

Idealmente, apenas nitrogênio N2 deve ser emitido para a atmosfera pela chaminé, como principal componente do ar fornecido ao forno junto com o oxigênio, mas não participando da combustão, dióxido de carbono CO2 e vapor d'água H2O.

Como mencionado anteriormente, os produtos da reação da combustão completa da lenha são dióxido de carbono CO2 da combustão do carbono e vapor de água H2O da combustão do hidrogênio.

Assim como os gases de lastro, o vapor de água do combustível H2O liberado pela madeira durante o aquecimento, o nitrogênio N2 e também o excesso de ar atuam como gases de lastro.

Os produtos da reação da combustão e os gases de lastro não participam da combustão.

Liberação de substâncias Combustão incompleta da madeira

Segurança

• Antes de iniciar o experimento, coloque luvas e óculos de proteção.
• Faça o experimento em uma bandeja.
• Mantenha um recipiente com água por perto durante o experimento.
• Retire as luvas antes de acender a tocha.

Regras gerais de segurança

• Evite deixar produtos químicos em seus olhos ou boca.
• Não permita que pessoas sem óculos, assim como crianças pequenas e animais, entrem no local do experimento.
• Mantenha o kit experimental fora do alcance de crianças menores de 12 anos.
• Lave ou limpe todos os equipamentos e acessórios após o uso.
• Certifique-se de que todos os recipientes de reagentes estejam bem fechados e armazenados adequadamente após o uso.
• Certifique-se de que todos os recipientes descartáveis ​​sejam descartados adequadamente.
• Use apenas os equipamentos e reagentes fornecidos no kit ou recomendados nas instruções atuais.
• Se você usou um recipiente de comida ou utensílios de experimento, descarte-os imediatamente. Eles não são mais adequados para armazenamento de alimentos.

Informações de primeiros socorros

• Se os reagentes entrarem em contato com os olhos, lave os olhos abundantemente com água, mantendo os olhos abertos, se necessário. Procure atendimento médico imediato.
• Se ingerido, lave a boca com água, beba um pouco de água limpa. Não induza o vômito. Procure atendimento médico imediato.
• Em caso de inalação de reagentes, remova a vítima para local arejado.
• Em caso de contato com a pele ou queimaduras, lave a área afetada com água em abundância por 10 minutos ou mais.
• Em caso de dúvida, consulte um médico imediatamente. Leve um reagente químico e um recipiente com você.
• Em caso de lesão, consulte sempre um médico.

Modos de combustão especiais

Fumegante

A combustão lenta é um tipo especial de combustão lenta, que é mantida pelo calor liberado na reação do oxigênio e da matéria condensada quente diretamente na superfície da substância e acumulada na fase condensada. Um exemplo típico de combustão lenta é um cigarro aceso. Durante a combustão lenta, a zona de reação se espalha lentamente pelo material. A chama da fase gasosa não se forma devido à temperatura insuficiente dos produtos gasosos ou se apaga devido a grandes perdas de calor da fase gasosa. Smoldering é comumente visto em materiais porosos ou fibrosos. A combustão lenta pode ser um grande perigo durante um incêndio, pois a combustão incompleta libera substâncias tóxicas para os seres humanos.

Combustão de estado sólido

Fogão a gás infravermelho com matrizes porosas como elementos de aquecimento

Em misturas de pós inorgânicos e orgânicos, podem ocorrer processos exotérmicos auto-onda, que não são acompanhados por uma evolução de gás perceptível e formam apenas produtos condensados. Em estágios intermediários, podem ser formadas fases gasosa e líquida, que, no entanto, não saem do sistema de queima. São conhecidos exemplos de pós reagentes em que a formação de tais fases não foi comprovada (tântalo-carbono). Tais modos são chamados combustão em fase sólida, os termos também são usados combustão sem gás e combustão de chama sólida. Esses processos encontraram aplicação prática nas tecnologias de síntese autopropagável de alta temperatura (SHS) desenvolvidas sob a orientação de A. G. Merzhanov.

Combustão em meio poroso

Se a mistura combustível inicial passar por um meio poroso, por exemplo, uma matriz cerâmica, durante sua combustão parte do calor é gasto no aquecimento da matriz. A matriz quente, por sua vez, aquece a mistura inicial. Assim, recupera-se parte do calor dos produtos da combustão, o que possibilita a utilização de misturas pobres (com baixo índice de excesso de combustível), que não queimam sem recirculação de calor.As tecnologias de combustão porosa (também chamadas de combustão por filtração na literatura nacional) podem reduzir as emissões de substâncias nocivas e são usadas em fogões infravermelhos a gás, aquecedores e muitos outros dispositivos.

Queima sem chama

Ao contrário da combustão convencional, quando se observa uma zona de chama luminosa, é possível criar condições para uma combustão sem chama. Um exemplo é a oxidação catalítica de substâncias orgânicas na superfície de um catalisador adequado, por exemplo, a oxidação de etanol em negro de platina. No entanto, o termo "combustão sem chama" não se limita ao caso de oxidação catalítica superficial, mas refere-se a situações em que a chama não é visível a olho nu. Portanto, os modos de combustão em queimadores de radiação ou alguns modos de decomposição exotérmica de pós balísticos a baixa pressão também são chamados sem chama. A oxidação sem chama, uma maneira especial de organizar a combustão de baixa temperatura, é uma das direções promissoras na criação de câmaras de combustão de baixa emissão para usinas de energia.

Literatura

• Gaydon A. Espectroscopia e teoria da combustão. — M.: Editora de literatura estrangeira, 1950. - 308 p.
• Khitrin L.N. Física da combustão e explosão. — M.: Editora da Universidade de Moscou, 1957. - 452 p.
• Shchelkin K.I., Troshin Ya.K. Dinâmica dos gases de combustão. — M.: Editora da Academia de Ciências da URSS, 1963. - 254 p.
• Lewis B., Elba G. Combustão, chama e explosões em gases. 2ª edição. Por. do inglês. ed. K.I. Shchelkin e A.A. Borisov. — M.: Mir, 1968. - 592 p.
• Pokhil P.F., Maltsev V.M., Zaitsev V.M. Métodos para estudar os processos de combustão e detonação. — M.: Nauka, 1969. - 301 p.
• Novozhilov B.V. Combustão instável de propulsores de foguetes sólidos. — M.: Nauka, 1973. - 176 p.
• Lawton J., Weinberg F. Aspectos elétricos da combustão. — M.: Energia, 1976. - 296 p.
• Zeldovich Ya.B., Barenblatt G.I., Librovich V.B., Makhviladze G.M. Teoria matemática da combustão e explosão. — M.: Nauka, 1980. - 479 p.
• (Inglês)
• (Inglês)
• (Inglês)
• (Inglês)
• (Inglês)
• (Inglês)

combustão heterogênea

Os processos heterogêneos, em oposição aos homogêneos, em química e física são chamados de processos que ocorrem em sistemas heterogêneos, ou seja, sistemas contendo mais de uma fase (por exemplo, gás e líquido), bem como processos que ocorrem no limite da fase. Na pesquisa de combustão, o termo combustão heterogênea utilizado para sistemas em que o combustível e o oxidante estão inicialmente em fases diferentes, mesmo que no processo o combustível seja vaporizado e as próprias reações químicas ocorram na fase gasosa. Um exemplo típico é a combustão do carvão no ar, na qual o carbono pode reagir com o oxigênio na superfície das partículas de carvão para formar monóxido de carbono. Subsequentemente, o monóxido de carbono pode queimar na fase gasosa e formar dióxido de carbono e, em alguns modos, o combustível pode evaporar da superfície das partículas e oxidar como carbono gasoso na fase gasosa. Apesar da diferença de mecanismos, todos esses regimes estão formalmente relacionados à combustão heterogênea.

A combustão heterogênea é extremamente importante em aplicações práticas de combustão. A maioria dos combustíveis é mais conveniente para armazenar e transportar na forma líquida (incluindo gás natural liquefeito)

Os processos de trabalho em fornos, motores de combustão interna, motores a diesel, motores a jato de ar, motores de foguete líquido são de combustão heterogênea, e a otimização do processo de evaporação e mistura de combustível e oxidante para seu fornecimento à câmara de combustão é uma parte importante da otimização todo o processo de combustão nos trabalhadores.

Quase todos os incêndios também são de combustão heterogênea, mas as explosões de gás doméstico são de combustão homogênea, uma vez que tanto o combustível quanto o oxidante são inicialmente gases.

Para melhorar as características energéticas dos combustíveis sólidos, podem ser adicionados metais a eles. Esses combustíveis podem ser usados, por exemplo, para torpedos submarinos de alta velocidade, pois o alumínio puro queima bem na água. A combustão do alumínio e outros metais ocorre de acordo com um mecanismo heterogêneo.

Qual é o processo de combustão

A combustão é um processo na virada da física e da química, que consiste na transformação de uma substância em um produto residual. Ao mesmo tempo, a energia térmica é liberada em grandes quantidades. O processo de combustão geralmente é acompanhado pela emissão de luz, que é chamada de chama. Além disso, durante o processo de combustão, é liberado dióxido de carbono - CO 2, cujo excesso em uma sala sem ventilação pode levar a dores de cabeça, asfixia e até morte.

Para o curso normal do processo, uma série de condições obrigatórias devem ser atendidas.

Primeiro, a combustão só é possível na presença de ar. Impossível no vácuo.

Em segundo lugar, se a área em que ocorre a combustão não for aquecida à temperatura de ignição do material, o processo de combustão será interrompido. Por exemplo, a chama se apagará se um grande tronco for imediatamente jogado em um forno recém-incendiado, não permitindo que ele aqueça em madeira pequena.

Em terceiro lugar, se os objetos de combustão estiverem úmidos e emitirem vapores líquidos, e a taxa de combustão ainda for baixa, o processo também será interrompido.

Notas

1. DENTRO. Zverev, N. N. Smirnov. Dinâmica dos gases de combustão. — M.: Editora de Moscou. un-ta., 1987. - S. 165. - 307 p.
2. A combustão às vezes é definida como a reação entre um oxidante e um combustível. No entanto, os processos de combustão incluem, por exemplo, tanto a combustão de combustíveis monomoleculares quanto a decomposição do ozônio, quando a energia química é armazenada em ligações químicas em uma substância.
3. ↑ Queimando //: / Ch. ed. A. M. Prokhorov. - 3ª edição. — M. : Enciclopédia Soviética, 1969-1978.
4. . Enciclopédia Química. Recuperado em 16 de setembro de 2013.
5. (Inglês) 1. EUA Administração de Informação de Energia (EIA). Recuperado em 4 de fevereiro de 2014.
6. Mallard E., Le Chatelier H.L. Modelo térmico para propagação de chama // Annals of Mines. - 1883. - Vol. 4. - P. 379.
7. , Com. oito.
8. Michelson V.A. Sobre a taxa normal de ignição de misturas gasosas explosivas. - Sobr. op. M.: Novo agrônomo, 1930, v. 1
9. Burke S.P., Schumann T.E.W. Chamas de difusão // Química Industrial e de Engenharia. - 1928. - Vol. 20, nº 10. - P. 998-1004.
10. , Com. 9.
11. Frank-Kamenetsky D. A. Distribuição de temperatura em um vaso de reação e teoria estacionária de explosão térmica // Journal of Physical Chemistry. - 1939. - T. 13, No. 6. - S. 738-755.
12. Zeldovich Ya. B., Frank-Kamenetsky D. A. Teoria da Propagação de Chama Térmica // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - V. 12, No. 1. - S. 100-105.
13. Belyaev A. F. Sobre a combustão de explosivos // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - T. 12, No. 1. - S. 93-99.
14. Zeldovich Ya. B. Sobre a teoria da combustão de pólvora e explosivos // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 1942. - T. 12, No. 1. - S. 498-524.
15. Zeldovich Ya. B. Sobre a teoria da propagação de detonação em sistemas gasosos // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 1940. - T. 10, nº. 5. - S. 542-568.
16. von Neumann J. Teoria das ondas de detonação. Relatório de progresso para o Comitê de Pesquisa de Defesa Nacional Div. B, OSRD-549 (1 de abril de 1942. PB 31090) // Teoria das ondas de detonação. - John von Neumann: Collected Works, 1903-1957. - Oxford: Pergamon Press, 1963. - Vol. 6. - P. 178-218. - ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , Com. 26.
18. , Com. 659.
19. , Com. 9.
20. , Com. 206.
21. , Com. 686.
22. , Com. oito.
23. ↑, pág. 10.
24. , Com. 578.
25. , Com. 49.
26. , Com. 60.
27. , Com. 183.
28. , Com. 9.
29. , Com. 12.
30. . Prof. Dados Termodinâmicos de Burcat. Recuperado em 13 de agosto de 2013.
31. . eLearning@CERFACS. Recuperado em 13 de agosto de 2013.
32. . Recuperado em 13 de agosto de 2013.
33. , Com. 25.
34. , Com. 95.
35. , Com. 57.
36. , Com. 66.
37. , Com. 187.
38. , Com. 193.
39. , Com. 200.
40. .
41. , Com. 1.
42. , Com. 132.
43. , Com. 138.
44. .
45. . Cnews. Recuperado em 19 de agosto de 2013.
46. , Com. 10.
47. Pokhil P.F. Dissertação de doutorado. Instituto de Física Química da Academia de Ciências da URSS. 1953
48. , Com. 177.
49. , Com. 24.
50. ↑
51. Leipunsky O.I. Dissertação de doutorado. Instituto de Física Química da Academia de Ciências da URSS. 1945
52. Leipunsky O.I. À questão dos fundamentos físicos da balística interna de projéteis de foguetes // Teoria da combustão de pólvora e explosivos / Ed. editores: O. I. Leipunsky, Yu. V. Frolov. — M. : Science, 1982. - S. 226-277.
53. , Com. 26.
54. Zeldovich Ya. B. Sobre a teoria da combustão de pólvora e explosivos // Journal of Experimental and Theoretical Physics. - 1942. - T. 12, No. 1. - S. 498-524.
55. , Com. 40.
56. Ohlemiller T. J. (Inglês). SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3ª Edição. NIST (2002). Recuperado em 15 de agosto de 2013.
57. Merzhanov A. G., Mukasyan A. S. Combustão de chama sólida. — M.: Torus Press. — 336 pág. - 300 exemplares. - ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Instituto de Macrocinética Estrutural e Problemas de Ciência dos Materiais RAS. . Recuperado em 20 de agosto de 2013.
59. . Grande enciclopédia de petróleo e gás. Recuperado em 31 de agosto de 2013.
60. , Com. 23.

Classificação dos tipos de combustão

De acordo com a velocidade da mistura, a combustão é dividida em combustão lenta (ou deflagração) e combustão de detonação (detonação).A onda de combustão da deflagração se propaga em velocidade subsônica, e a mistura inicial é aquecida principalmente por condução térmica. A onda de detonação viaja em velocidade supersônica, enquanto a reação química é suportada pelo aquecimento dos reagentes pela onda de choque e, por sua vez, suporta a propagação constante da onda de choque. A combustão lenta é subdividida em laminar e turbulenta de acordo com a natureza do fluxo da mistura. Na combustão por detonação, o fluxo de produtos é sempre turbulento. Sob certas condições, a combustão lenta pode se transformar em detonação (eng. DDT, transição deflagração para detonação).

Se os componentes iniciais da mistura são gases, então a combustão é chamada de fase gasosa (ou homogênea). Na combustão em fase gasosa, um oxidante (geralmente oxigênio) reage com um combustível (por exemplo, hidrogênio ou gás natural). Se o oxidante e o combustível são pré-misturados no nível molecular, esse modo é chamado de combustão pré-misturada. Se o oxidante e o combustível são separados um do outro na mistura inicial e entram na zona de combustão por difusão, então a combustão é chamada de difusão.

Se o oxidante e o combustível estiverem inicialmente em fases diferentes, a combustão é chamada de heterogênea. Via de regra, neste caso, a reação de oxidação também ocorre na fase gasosa no modo de difusão, e o calor liberado na reação é parcialmente gasto na decomposição térmica e evaporação do combustível. Por exemplo, carvão ou polímeros no ar queimam de acordo com esse mecanismo. Em algumas misturas, reações exotérmicas na fase condensada podem ocorrer para formar produtos sólidos sem liberação significativa de gases. Esse mecanismo é chamado de combustão em fase sólida.

Existem também tipos especiais de combustão como combustão sem chama, sem chama e com chama fria.

A combustão, ou combustão nuclear, é chamada de reações termonucleares em estrelas, nas quais os núcleos dos elementos químicos são formados nos processos de nucleossíntese estelar.

Características térmicas da madeira

As espécies de madeira diferem em densidade, estrutura, quantidade e composição das resinas. Todos esses fatores afetam o poder calorífico da madeira, a temperatura na qual ela queima e as características da chama.

A madeira de álamo é porosa, essa lenha queima brilhantemente, mas o indicador de temperatura máxima atinge apenas 500 graus. Espécies de madeira densa (faia, freixo, carpa), queimando, emitem mais de 1000 graus de calor. Os indicadores de bétula são um pouco mais baixos - cerca de 800 graus. Lariço e carvalho ficam mais quentes, emitindo até 900 graus de calor. A lenha de pinho e abeto queima a 620-630 graus.

A qualidade da lenha e como escolher a certa

A lenha de bétula tem a melhor relação entre eficiência térmica e custo - não é economicamente lucrativo aquecer com espécies mais caras com altas temperaturas de combustão.

Abeto, abeto e pinho são adequados para fazer fogueiras - essas madeiras macias fornecem calor relativamente moderado. Mas não é recomendável usar essa lenha em uma caldeira de combustível sólido, em um fogão ou lareira - eles não emitem calor suficiente para aquecer efetivamente a casa e cozinhar alimentos, eles queimam com a formação de uma grande quantidade de fuligem.

O combustível de álamo, tília, álamo, salgueiro e amieiro é considerado lenha de baixa qualidade - a madeira porosa emite pouco calor durante a combustão. Amieiro e alguns outros tipos de madeira "disparam" brasas no processo de queima, o que pode levar a um incêndio se a lenha for usada para acender uma lareira aberta.

Ao escolher, você também deve prestar atenção ao grau de umidade da madeira - a lenha úmida queima pior e deixa mais cinzas

O que determina a eficiência da combustão

A eficiência da combustão é um indicador determinado pela energia térmica, que não “voa para a chaminé”, mas é transferida para o forno, aquecendo-o. Este número é influenciado por vários fatores.

Em primeiro lugar, é a integridade do design do forno. Rachaduras, rachaduras, excesso de cinzas, chaminé suja e outros problemas tornam a combustão ineficiente.

O segundo fator importante é a densidade da árvore. Carvalho, freixo, pêra, larício e bétula têm a maior densidade. O menor - abeto, álamo, pinheiro, tília. Quanto maior a densidade, mais tempo o pedaço de madeira queimará e, portanto, mais tempo ele liberará calor.

Grandes pedaços de madeira não pegam fogo imediatamente. É necessário acender um fogo, começando com pequenos galhos. Eles darão carvões que fornecerão a temperatura necessária para acender a madeira carregada no forno em porções maiores.

Produtos de ignição, principalmente na churrasqueira, não são recomendados, pois emitem substâncias nocivas ao ser humano quando queimados. Muito agente de ignição em uma fornalha fechada pode causar uma explosão.

Mas ainda assim, como o alcatrão é formado em fornos

O principal elemento que compõe a madeira, marrom ou carvão, é o carbono. A água constitui 20-35% do peso da madeira, e o potássio, magnésio, sódio e outros elementos não excedem 1-3% do peso e permanecem principalmente nos resíduos de cinzas, tendo uma participação mínima na formação do alcatrão.

É o carbono que queima em fornos. E se em caldeiras de combustível sólido simples existem processos bastante simples que são fáceis de gerenciar, mas difíceis de automatizar, em fornos de pirólise é o processo mencionado de destilação a seco de madeira que pode ocorrer com muito mais frequência.

Sob a influência de alta temperatura e oxigênio insuficiente, ocorre a decomposição térmica da madeira: é liberado gás de madeira, que consiste em monóxido de carbono, hidrogênio, nitrogênio (localizado no ar primário), bem como os principais heróis da ocasião - hidrocarbonetos de carbono compostos com nitrogênio, oxigênio, hidrogênio (por exemplo, metano, propano, acetileno). Além disso, devido à injeção de ar secundário na câmara de pós-combustão da caldeira, os gases liberados são queimados. Com a combustão incompleta destes gases, nomeadamente hidrocarbonetos, ocorre uma reação química, durante a qual se forma alcatrão.

Com a combustão incompleta destes gases, nomeadamente hidrocarbonetos (metano, propano, etc.), em vez da combustão, ocorre uma reação química, durante a qual se forma alcatrão.

Caldeiras de pirólise são conhecidas por sua alta eficiência, sua eficiência, são capazes de usar a energia das ligações químicas da madeira, carbono em 97-98%. Se o óleo combustível, alcatrão for formado na caldeira, isso significa que você deve esquecer a eficiência e sua caldeira está configurada, montada ou instalada incorretamente!

A principal razão para o aparecimento de alcatrão na chaminé é uma quantidade insuficiente de oxigênio fornecida à câmara de combustão, o que leva a uma diminuição da temperatura na qual o processo deve ocorrer.

Você também pode identificar motivos como montagem e layout inadequados, ventilador de baixa potência (bomba) da caldeira, queda de tensão na rede, chaminé insuficientemente alta, lenha úmida. Você também não deve ser muito econômico: o fornecimento de ar abaixo de um certo nível pode prolongar o processo de combustão (pirólise) na caldeira por um longo período de tempo, mas levará à formação de alcatrão. E isso é preocupante não apenas com a limpeza regular da chaminé, mas também com a falha da caldeira e da câmara de combustão.

Como lidar com o alcatrão se ele já começou a se formar?

1. Elevando a temperatura de combustão. Isso pode ser feito aumentando o suprimento de ar e usando madeira mais seca.

2. Alterando a geometria, comprimento da chaminé, dutos de gás. Isso deve reduzir a resistência ao gás, melhorar a tração e, assim, aumentar o suprimento de ar sem aumentar a potência do supercharger (bomba).

3. Aumentar a temperatura de combustão ajustando a saída da bomba ou acrescentando lenha mais seca no final do fogo. Isso ajudará a queimar o alcatrão que se formou na chaminé.

Se uma quantidade significativa de alcatrão apareceu na chaminé, ela deve primeiro ser limpa com um método químico ou antiquado. E só então altere a configuração do sistema.

Um aumento significativo da temperatura e a subsequente ignição do alcatrão na chaminé podem levar a um incêndio no telhado ou outras consequências catastróficas. O alcatrão é inflamável, então você deve ser extremamente cuidadoso.

Um incêndio de alcatrão limpará a chaminé, mas pode ser um risco de incêndio

Também é bastante popular a teoria de que a formação do alcatrão depende do tipo de madeira. Na rede, você pode encontrar muitas informações de que o alcatrão é formado apenas a partir da fornalha com coníferas ou certos tipos de madeira, e você pode combatê-lo queimando lenha de bétula. Aqui vale lembrar que nossos ancestrais extraíam alcatrão da casca de bétula, colocando-o em uma panela fechada com um buraco no fundo e aquecendo-o. E a queima de alcatrão na chaminé ao trocar de combustível pode ser explicada não por uma composição química diferente, mas por um melhor grau de secagem ou uma temperatura de combustão mais alta. Portanto, a associação de alcatrão com resina de árvore é apenas uma ilusão.

Vamos resumir. Alcatrão em uma chaminé, lareira, chaminé não é um diagnóstico, é apenas um sintoma. Como encontrar e curar o problema - nossas próximas publicações lhe dirão.

Para mais informações, aconselhamos a contactar os especialistas da Waterstore.

Como o homem dominou o fogo

O fogo era conhecido por pessoas que viviam na Idade da Pedra. As pessoas nem sempre foram capazes de fazer fogo por conta própria. O primeiro conhecimento de uma pessoa com o processo de combustão, segundo os cientistas, ocorreu empiricamente. O fogo, extraído de um incêndio florestal ou ganho de uma tribo vizinha, era guardado como a coisa mais preciosa que as pessoas tinham.

Com o tempo, uma pessoa notou que alguns materiais têm as propriedades mais ardentes. Por exemplo, grama seca ou musgo podem ser inflamados por apenas algumas faíscas.

Depois de muitos anos, novamente empiricamente, as pessoas aprenderam a extrair fogo usando meios improvisados. Os historiadores chamam o primeiro “isqueiro” de uma pessoa de isqueiro e pederneira, que, quando se chocam, davam faíscas. Mais tarde, a humanidade aprendeu a extrair fogo com um galho colocado em um recesso especial na madeira. A temperatura de ignição da árvore foi alcançada pela rotação intensiva da extremidade do galho no recesso. Muitas comunidades ortodoxas continuam a usar esses métodos hoje.

Muito mais tarde, em 1805, o químico francês Jean Chancel inventou os primeiros fósforos. A invenção ganhou enorme distribuição, e uma pessoa já podia extrair fogo com confiança, se necessário.

O desenvolvimento do processo de combustão é considerado o principal fator que deu impulso ao desenvolvimento da civilização. Além disso, a combustão continuará a ser um fator importante no futuro próximo.