A que temperatura a madeira pega fogo?

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Fatores que afetam a temperatura de combustão da lenha

Existem vários fatores que contribuem para a combustão:

O tipo de madeira usada para queimar.
umidade do material.
O volume de ar que entra no forno.

Esses são os principais indicadores aos quais você precisa prestar atenção especial, pois depende deles a eficiência da queima de madeira e a temperatura que pode aumentar durante o processo de combustão.

Nível de umidade

O teor de umidade da madeira desempenha um papel fundamental na ignição, portanto, esse ponto importante requer consideração separada. Qualquer árvore que acaba de ser cortada tem um certo teor de umidade. Na maioria dos casos, esse número é de 50%. Mas em alguns casos aumenta para 65%. E isso sugere que esse tipo de material secará por muito tempo sob a influência da alta temperatura antes de inflamar.

Parte do calor irá apenas para remover o excesso de umidade por evaporação. Por esta razão, a temperatura não atingirá o valor máximo. A transferência de calor sob esta condição diminuirá.

Para obter o máximo benefício, existem algumas opções básicas para usar:

A secagem é a melhor opção. Para fazer isso, a árvore é cortada em pequenos pedaços e depois dobrada em um local seco em um celeiro ou galpão. Em condições naturais, o processo de secagem levará aproximadamente 1 ano. E se a lenha for armazenada por mais tempo e permanecer por dois verões, sua umidade será de 20%. Este já é o melhor indicador.
A segunda opção é menos preferível - queimar o que é, sem prestar atenção à umidade. Mas nessa situação, você terá que gastar o dobro de lenha para formar a temperatura desejada. Além disso, você deve estar preparado para limpar a chaminé da fuligem.

Quanto melhor a madeira secar, mais alta a temperatura de combustão pode ser ensinada. E isso depende da liberação de calor. O calor não funcionará com madeira molhada.

Processo de aquecimento

O aquecimento é o aquecimento de uma seção separada de um material de madeira a uma temperatura suficiente para inflamar toda a superfície.

A que temperatura a madeira pega fogo?

Depois disso, o processo continuará quando o carvão for formado. Quando aquecido a 250-350 graus, o material selecionado começará a se decompor em componentes. Então começa a arder, mas a chama ainda não aparece. Neste ponto, a formação de fumaça pode ser observada. Quando a temperatura continua a subir, o nível de gases de pirólise aumenta - ocorre um flash. A lenha queimará completamente.

Inflamabilidade dos materiais

A inflamabilidade é diretamente afetada pela porcentagem de umidade contida na rocha selecionada. Um papel importante é desempenhado pela potência da fonte de aquecimento, bem como pela seção transversal da madeira e pela velocidade do fluxo de ar.

Para fazer a chama acender mais rápido, é desejável usar madeira leve, que possui uma grande porosidade. A madeira molhada inflama-se muito lentamente, porque seca antes que se forme um fogo aberto.

A queima também depende da forma da árvore - é aconselhável usar um retângulo, pois o círculo se acenderá por muito mais tempo. Para acelerar o processo, é necessário selecionar um material com uma pequena seção transversal e arestas vivas

É importante garantir que a quantidade necessária de oxigênio seja fornecida à área aquecida.

A temperatura de combustão da lenha e a inflamabilidade também são muito influenciadas pelo design de um fogão doméstico. Pode ser feito de diferentes materiais e isso afeta diretamente a temperatura de combustão dos materiais colocados no interior. Se o fogão for enorme, a lenha nele queimará quase completamente, mas esse processo levará muito tempo.

Muito cuidado deve ser tomado ao usar. O não cumprimento das medidas de segurança pode levar a um incêndio em um banho a lenha com alta temperatura de combustão do fogão

A que temperatura a madeira pega fogo?

O fogão-barriga, feito de chapa de aço, esfria rapidamente, enquanto o calor é distribuído pelo espaço circundante, mas primeiro passará da zona de combustão para as paredes e só depois para a sala.

processo de combustão

Observando o funcionamento do forno, pode-se pensar porque o ar fornecido não afeta a cor da chama resultante. O oxigênio deve ter um efeito químico e dar à fuligem uma cor brilhante, que pode até ficar branca. Mas esse fenômeno pode ser facilmente explicado, pois o tamanho das partículas também afeta a temperatura. Quanto menor, menor será a temperatura. Portanto, pequenas partículas quentes formam a mesma temperatura do gás que as envolve. Deve-se notar também que cada tipo de madeira tem uma certa transferência de calor. Para conhecer esses números, você pode estudar a tabela, que mostra todos os indicadores de condutividade térmica para cada tipo de material.

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, e 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

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.

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.

A que temperatura a madeira pega fogo?

Inflamabilidade

A inflamabilidade de uma espécie arbórea é muito influenciada pelo seu peso volumétrico e pela porcentagem de umidade contida na espécie.

Um papel importante para o aparecimento do fogo é desempenhado pela potência da fonte de aquecimento, a seção transversal da madeira, a velocidade do fluxo de ar e a densidade do material. A madeira clara com alta porosidade pode causar o aparecimento precoce de uma chama.

Quanto à madeira molhada, ela se inflama mais lentamente, pois deve secar antes que apareça um fogo aberto.

Conselho de profissional:
Para armazenamento de lenha, devem ser escolhidos locais secos, longe da umidade. Caso contrário, eles vão secar por um longo tempo no forno.

Além disso, a combustão dependerá do formato das toras, pois as formas redondas da árvore não queimarão tão bem quanto as toras retangulares, que possuem uma seção pequena, nervuras afiadas e uma superfície lateral desenvolvida. As espécies de madeira não aplainada de toras de bétula são mais propensas a inflamar do que a madeira lisa.

Uma condição muito importante para a combustão de qualquer tipo de madeira é um fluxo normal de oxigênio. Em alguns aspectos, a combustão da madeira supera até mesmo

Combustão completa e incompleta o que é liberado durante a combustão da madeira

Não só a madeira pode queimar, mas também seus produtos (aglomerado, chapa de fibra, MDF), além do metal. No entanto, a temperatura de combustão de todos os produtos é diferente. Por exemplo: a temperatura de combustão do aço é de 2000 graus, a folha de alumínio - 350 e a madeira começa a inflamar já a 120 - 150.

A que temperatura a madeira pega fogo?

Se 1 kg de madeira queimar, os produtos da combustão no estado gasoso se destacarão em torno de 7,5 a 8,0 metros cúbicos. No futuro, eles não serão mais capazes de queimar, exceto o monóxido de carbono.

Produtos da combustão da madeira:

Azoto;
Monóxido de carbono;
Dióxido de carbono;
Vapor de água;
Dióxido de enxofre.

A queima por natureza pode ser completa ou incompleta. Mas ambos ocorrem com a formação de fumaça. Com a combustão incompleta, alguns produtos de combustão ainda podem queimar no futuro (fuligem, monóxido de carbono, hidrocarbonetos). Mas se a combustão completa ocorreu, os produtos que foram formados posteriormente não são capazes de queimar (dióxido de enxofre e dióxido de carbono, vapor de água).

Queimando lenha. Sendo um material de origem orgânica, a madeira está sujeita aos efeitos nocivos das altas temperaturas: quando o ar entra, queima-se formando dióxido de carbono e vapor de água, na ausência de oxigénio, a árvore desmorona, transformando-se em carvão e libertando gases combustíveis .

A madeira é um produto da fotossíntese e não perturba o equilíbrio de CO2 quando queimada, tornando-se uma fonte de energia alternativa atraente, especialmente devido aos preços cada vez maiores dos combustíveis convencionais.
Uma das principais vantagens da maioria das caldeiras de combustível sólido é que elas podem ser usadas para criar um sistema completamente autônomo. Portanto, mais frequentemente essas caldeiras são usadas em áreas onde há problemas com o fornecimento de gás natural ou para uma casa de campo. A disponibilidade e o baixo custo do combustível também atuam como uma vantagem das caldeiras a combustível sólido. A desvantagem da maioria dos representantes de caldeiras desta classe também é óbvia - eles não podem operar no modo totalmente automático, pois exigem carregamento regular de combustível.

Por ser um material de origem orgânica, árvore
exposta aos efeitos destrutivos das altas temperaturas: quando o ar entra, ele se extingue, formando dióxido de carbono e vapor d'água, na ausência de oxigênio, a árvore desmorona, transformando-se em carvão e liberando gases combustíveis.
A inflamabilidade dos elementos e estruturas de madeira depende da dureza da madeira, seu teor de umidade, a natureza do tratamento de superfície e a localização na sala. Assim, madeiras duras e superfícies lisas têm um menor grau de retardamento de chama; a presença de um "efeito lareira" (impulso) e uma estrutura de madeira contribui para o rápido desenvolvimento de um incêndio

A uma temperatura de 275 ° ao ar livre, inicia-se a queima da madeira, ou seja, sua combinação com o oxigênio atmosférico, acompanhada de uma chama luminosa. Ao mesmo tempo, em peças grossas, a madeira não aquece devido à baixa condutividade térmica; a combustão que começou torna-se latente e cessa completamente. Portanto, praticamente o ponto de ignição da madeira pode ser considerado (para o pinheiro) 300-330 °.

pirólise de madeira
. Quando a madeira é exposta a temperaturas acima de 100° sem acesso ao ar, começam a ocorrer alterações químicas na mesma, caracterizadas pela liberação de produtos gasosos e vaporosos da decomposição da madeira. Este processo é chamado de pirólise da madeira. conserto de móveis estofados

Quando a temperatura sobe para 170 °, a água é liberada da madeira, a uma temperatura de 170 a 270 ° a decomposição da madeira começa e a 270-280 ° há uma carbonização energética da madeira com uma rápida liberação de calor. De 280 a 380° ocorre o principal período de destilação a seco com liberação da maior quantidade de ácido acético, álcool metílico e resina leve. A destilação praticamente termina a uma temperatura de 430° com a formação de carvão preto (aproximadamente na quantidade de 19% de ).

Combustão completa e incompleta o que é liberado durante a combustão da madeira

A que temperatura a madeira pega fogo?

Produtos da combustão da madeira:

Azoto;
Monóxido de carbono;
Dióxido de carbono;
Vapor de água;
Dióxido de enxofre.

Quando aquecida a 130-150 °, a madeira começa a se autoaquecer. Se você criar as condições necessárias para o acúmulo de calor, a madeira se inflamará espontaneamente.

À temperatura das instalações industriais, a madeira não apresenta risco de combustão espontânea. Este perigo aparece apenas quando é aquecido a uma temperatura acima de 130 °. Combustão espontânea de madeira
em estruturas abertas de madeira ou pilhas não ocorre devido à falta de condições adequadas para o acúmulo de calor. Normalmente, a combustão espontânea da madeira ocorre em estruturas de madeira escondidas ou em resíduos de madeira acumulados que foram aquecidos por muito tempo.

O aquecimento da madeira até 110 ° é seguro e bastante aceitável no processo de secagem ou processamento. Nessa temperatura, a madeira seca e ocorre a liberação parcial de substâncias voláteis. A decomposição da madeira não ocorre, e sua composição química permanece inalterada. A uma temperatura de 150°, observa-se a decomposição de compostos instáveis da madeira. Sua cor torna-se amarela. A uma temperatura de 230°, sua decomposição se intensifica e os processos começam a ocorrer com a liberação de produtos gasosos. Além disso, uma grande porcentagem é ocupada por H 2 O e CO 2. A madeira fica marrom com carbonização superficial. Como resultado desse processo, a composição química da madeira muda, ou seja, há um aumento da porcentagem de carbono e uma diminuição de hidrogênio e oxigênio. O peso volumétrico da madeira diminui, mas seu volume permanece constante. A porosidade da madeira aumenta, portanto, sua superfície de contato com o ar também aumenta. A uma temperatura de 230-270 ° na madeira, é formado carvão pirofórico, capaz de absorver (adsorver) oxigênio vigorosamente.Este último, ao oxidar o carvão, eleva tanto a temperatura que o carvão se inflama e a madeira começa a queimar. A combustão espontânea da madeira pode ocorrer em temperaturas mais baixas por outro motivo.

O processo de decomposição da madeira é exotérmico e sob certas condições pode causar sua combustão espontânea. Mas para isso é necessário que a quantidade de calor liberada devido à reação de decomposição da madeira seja superior à transferência de calor para o meio ambiente. Tais condições podem ser criadas quando os resíduos de madeira no secador se acumulam em um aquecedor ou uma viga é colocada em alvenaria paredes próximas a uma fonte de calor. Outro processo ocorre em serragem ou outros resíduos de madeira empilhados em uma pilha. Na prática, tem havido casos de aquecimento da serragem e sua combustão espontânea. Alguns autores (prof. B. G. Tideman e o engenheiro P. G. Demidov) acreditam que os processos biológicos são a principal causa da combustão espontânea da serragem. Os microrganismos nascem na serragem úmida, que se multiplicam rapidamente quando o calor é concentrado. Os microrganismos decompõem as fibras. A fermentação dos produtos resultantes ocorre. Todo esse processo é acompanhado pela liberação de calor, que aquece a serragem a 60-70 °. Neste caso, forma-se carvão que pode absorver vapores e gases. A absorção de vapores e gases pelo carvão provoca um processo oxidativo, que leva a um maior aquecimento da massa. Devido ao calor de adsorção, a temperatura sobe e atinge 100-130°. Forma-se então o carbono poroso, que também absorve vapores e gases e eleva a temperatura da serragem. Ao atingir uma temperatura de 200° começa a se decompor a fibra, que faz parte da serragem. Decompondo-se, a fibra forma carvão, que pode ser intensamente oxidado. Devido à oxidação do carvão, a temperatura sobe para 250-300 ° e a serragem se inflama espontaneamente.

Saída de calor da mesa de lenha das principais espécies

Considerando diferentes tipos de madeira, no final, você pode notar algumas diferenças: algumas delas queimam com muito brilho e perfeição, enquanto há um calor forte, enquanto outras apenas ardem pouco, deixando para trás quase nenhum calor. O ponto aqui não está em sua secura ou umidade, mas em sua estrutura e composição, bem como na estrutura da árvore.

Carvalho, faia, bétula, lariço ou carpa têm a maior produção de calor, mas essas espécies são as menos rentáveis e caras. Portanto, eles são usados muito raramente e, em seguida, na forma de lascas ou serragem. A menor transferência de calor é em álamo, amieiro e álamo. Existe uma tabela que lista as principais raças e sua produção de calor.

Tabela de algumas rochas básicas e sua produção de calor:

Freixo, faia - 87%;
Carpa - 85%;
Carvalho - 75, 70%;
Lariço - 72%;
Bétula - 68%;
Abeto - 63%;
Tília - 55%;
Pinho - 52%;
Aspen - 51%;
Álamo - 39%.

As coníferas têm uma baixa temperatura de combustão, por isso são melhor usadas para acender um fogo aberto (fogueira). No entanto, a madeira de pinho pega fogo muito rapidamente e pode arder por muito tempo, pois contém uma grande quantidade de resinas, portanto, essa raça é capaz de reter o calor por muito tempo. Mas ainda assim, é melhor não usar madeira macia para aquecimento, pois durante sua combustão são formados muitos gases de combustão, que se depositam na forma de fuligem na chaminé e precisam ser limpos, pois rapidamente ficam entupidos.