Kazanın bacasında katran

Yanma sıcaklığını etkileyen faktörler

Bir sobada odun yakma sıcaklığı sadece odun türüne bağlı değildir. Yakacak odunun nem içeriği ve termal ünitenin tasarımından kaynaklanan çekiş kuvveti de önemli faktörlerdir.

nemin etkisi

Taze kesilmiş ahşapta nem içeriği ortalama olarak %45 ila %65'e ulaşır - yaklaşık %55. Bu tür yakacak odunların yanma sıcaklığı, termal enerji nemin buharlaşmasına harcanacağından maksimum değerlere yükselmeyecektir. Buna uygun olarak yakıtın ısı transferi azalır.

Ahşabın yanması sırasında gerekli miktarda ısının açığa çıkması için üç yol kullanılır.
:

• alan ısıtma ve pişirme için neredeyse iki kat daha fazla taze kesilmiş yakacak odun kullanılır (bu, daha yüksek yakıt maliyetlerine ve büyük miktarda kurumun çökeceği baca ve gaz kanallarının sık sık bakım ihtiyacına dönüşür);
• taze kesilmiş yakacak odun önceden kurutulur (kütükler kesilir, bir gölgelik altında istiflenen kütüklere bölünür - doğal kurutma için% 20 neme kadar 1-1.5 yıl sürer);
• kuru yakacak odun satın alınır (finansal maliyetler, yakıtın yüksek ısı transferi ile dengelenir).

Taze kesilmiş odundan huş odununun kalorifik değeri oldukça yüksektir. Taze kesilmiş kül, gürgen ve diğer sert odun yakıtları da kullanıma uygundur.

Hava beslemesinin etkisi

Fırına oksijen tedarikini sınırlayarak ahşabın yanma sıcaklığını düşürüyor ve yakıtın ısı transferini azaltıyoruz. Yakıt yükünün yanma süresi, kazan ünitesinin veya sobanın damperi kapatılarak uzatılabilir, ancak yakıt tasarrufu, optimal olmayan koşullar nedeniyle düşük yanma verimliliğine neden olur. Açık tip bir şöminede yanan odun için, hava odadan serbestçe girer ve cereyan yoğunluğu esas olarak baca özelliklerine bağlıdır.

Ahşabın ideal yanması için basitleştirilmiş formül
:

C + 2H2 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q (ısı)

Oksijen verildiğinde (denklemin sol tarafı) karbon ve hidrojen yakılır, bu da ısı, su ve karbondioksit (denklemin sağ tarafı) ile sonuçlanır.

Kuru ahşabın maksimum sıcaklıkta yanabilmesi için yanma odasına giren havanın hacmi, yanma işlemi için gereken hacmin %130'una ulaşmalıdır. Hava akışı damperler tarafından engellendiğinde, büyük miktarda karbon monoksit oluşur ve bunun nedeni oksijen eksikliğidir. Karbon monoksit (yanmamış karbon) bacaya girerken yanma odasındaki sıcaklık düşer ve yakacak odunun ısı transferi azalır.

Katı yakıtlı odun yakıtlı bir kazan kullanırken ekonomik bir yaklaşım, yakıtın yanması sırasında oluşan fazla ısıyı iyi bir çekiş ile optimal modda depolayacak bir ısı akümülatörü kurmaktır.

Odun sobası ile doğrudan havayı ısıttıkları için bu şekilde yakıttan tasarruf edemezsiniz. Büyük bir tuğla fırının gövdesi, termal enerjinin nispeten küçük bir bölümünü biriktirebilirken, metal sobalar için aşırı ısı doğrudan bacaya gider.

Blower'ı açıp ocaktaki çekişi arttırırsanız, yanma yoğunluğu ve yakıtın ısı transferi artacak ancak ısı kaybı da artacaktır. Yakacak odunun yavaş yanması ile karbon monoksit miktarı artar ve ısı transferi azalır.

Akla göre bir Rus hamamı inşa ediyoruz

Görüntüleme: 3 082 Kural olarak, banyoda süzülme ihtiyaçları için alınan ana ısı kaynağı yakacak odundur.

Ama önce ahşabın yakıt olarak yapısı sorusuna kısaca değinelim.

Ahşap, selüloz, hemiselüloz ve ligninin hidrokarbon bileşiklerinin (polisakkarit polimerleri) bir kombinasyonudur.

Yanabilir ve hava ile patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Karbon monoksit yandığında mavi bir alev üretir. Karbon monoksit oldukça zehirlidir. Karbon monoksit konsantrasyonu %0,4 olan havanın solunması insanlar için ölümcüldür.

Bilgi

Standart gaz maskeleri karbon monoksite karşı koruma sağlamaz, bu nedenle yangın durumunda özel filtreler veya oksijen izolasyon cihazları kullanılır.

kükürt dioksit

Kükürt dioksit (SO 2 ), kükürt ve kükürt bileşiklerinin bir yanma ürünüdür. Karakteristik keskin bir kokuya sahip renksiz bir gaz. Kükürt dioksitin bağıl yoğunluğu = 2.25. Bu gazın T = 0 0 C ve p = 760 mm Hg'deki yoğunluğu 2,9 kg/m3'tür, yani havadan çok daha ağırdır.

Ana yanma ürünlerinin özelliklerini kısaca ele alalım.

Karbon dioksit

Karbon dioksit veya karbon dioksit (CO 2), karbonun tamamen yanmasının bir ürünüdür. Kokusu ve rengi yoktur. Havaya göre yoğunluğu = 1.52. T \u003d 0 0 C sıcaklığında ve normal basınçta p \u003d 760 milimetre cıva (mm Hg) karbondioksit yoğunluğu 1,96 kg / m3'tür (aynı koşullar altında hava yoğunluğu ρ \u003d 1,29 kg / m'dir) 3).

Önemli

Karbondioksit suda yüksek oranda çözünür (T = 15 0 C'de, bir litre gaz, bir litre suda çözünür). Karbondioksit, alkali ve toprak alkali metaller hariç, maddelerin yanmasını desteklemez.

Örneğin magnezyumun yanması, aşağıdaki denkleme göre bir karbon dioksit atmosferinde gerçekleşir:

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

Karbondioksitin toksisitesi ihmal edilebilir düzeydedir.

Görüntüleme: 3 317

Kural olarak, banyoda yükselme ihtiyaçları için alınan ana ısı kaynağı yakacak odun yakmaktır.

Odun yakma sürecinin nasıl olduğunu ve bu ve en verimli kullanımı sırasında çıkan ısı miktarını kontrol etme yeteneği, bilinçli olarak bir veya başka bir sauna sobası modeli lehine bir seçim yapmanızı sağlar.

Öyleyse, herhangi bir sauna sobasının ateş kutusunda meydana gelen odun yakıtı yakma sürecinin kimyasal ve fiziksel temellerini düşünelim.

Ama önce ahşabın yakıt olarak yapısı sorusuna kısaca değinelim.

Ahşap, selüloz, hemiselüloz ve ligninin hidrokarbon bileşiklerinin (polisakkarit polimerleri) bir kombinasyonudur.

Sadece ısıtılan odundan salınan karbon C ve hidrojen H'nin yanma ısısı nedeniyle ısınırlar.Ya da başka bir deyişle, bu gazlar yanmada olumsuz bir rol oynar. Yanma bölgesini soğuturlar, ahşabın yanıcı bileşenlerinin son ürünler olan CO2 ve H2O'ya dönüşene kadar oksidasyon reaksiyonlarının tamamlanmasını önlerler, fırının ısınmasını azaltırlar ve nihayetinde yanma ürünlerinin ısı içeriğini belirlerler. yakıt.

Öyleyse çizgiyi çizelim.

Odun olan hidrokarbon yakıtın yanma sürecinin fiziksel ve kimyasal temelini inceledik.

Bir sobada odun yakmanın asıl amacının, yanmalarının eksiksiz olması ve açığa çıkan termal ve radyasyon enerjisinin maksimum kullanımı olduğu belirlendi.

Bu aşamada ağaç, dışarıdan gelen ısıyı aktif olarak emer. Yanma işlemi yoktur.

150-275ºС sıcaklıklarda, orijinal ahşap yapının daha basit katı, sıvı ve gazlı bileşenlere (karbon monoksit CO, karbondioksit CO2, metan CH4, odun alkolü (metanol) CH3OH, asetik asit CH3COOH, kreozot-a) ayrışma süreci fenoller ve aromatik hidrokarbonların karışımı) başlar. ). Ahşap aktif olarak ısıyı emmeye devam eder. Yanma yoktur.

275-450ºС sıcaklıklarda, ahşap yapının aktif ayrışması ve basitleştirilmesi süreci, ısının, gaz halindeki yakıtların hızlı bir şekilde salınması ve ahşabın kendi kendine ısınmasıyla başlar. Selüloz ve ligninin parçalanması başlar.

İdeal olarak, fırına verilen havanın oksijenle birlikte ana bileşeni olarak bacadan atmosfere sadece azot N2 salınmalıdır, ancak yanma, karbondioksit CO2 ve su buharı H2O'da yer almaz.

Daha önce bahsedildiği gibi, yakacak odunun tamamen yanması reaksiyonunun ürünleri, karbonun yanmasından kaynaklanan karbondioksit CO2 ve hidrojenin yanmasından kaynaklanan su buharı H2O'dur.

Balast gazları olarak, ısıtma sırasında odun tarafından salınan H2O yakıtının su buharı, nitrojen N2 ve ayrıca fazla hava balast gazları olarak işlev görür.

Yanma reaksiyon ürünleri ve balast gazları yanmada yer almaz.

Maddelerin salınması Ahşabın eksik yanması

Emniyet

• Deneye başlamadan önce koruyucu eldiven ve gözlük takın.
• Deneyi bir tepsi üzerinde yapın.
• Deney sırasında yakınınızda bir su kabı bulundurun.
• Torcu yakmadan önce eldivenleri çıkarın.

Genel güvenlik kuralları

• Kimyasalların gözünüze veya ağzınıza bulaşmasından kaçının.
• Deney alanına gözlüksüz kişilerin, küçük çocukların ve hayvanların girmesine izin vermeyin.
• Deney kitini 12 yaşından küçük çocukların erişemeyeceği bir yerde saklayın.
• Kullandıktan sonra tüm ekipman ve aksesuarları yıkayın veya temizleyin.
• Kullanımdan sonra tüm reaktif kaplarının sıkıca kapatıldığından ve uygun şekilde saklandığından emin olun.
• Tüm tek kullanımlık kapların uygun şekilde atıldığından emin olun.
• Yalnızca kitte sağlanan veya mevcut talimatlarda önerilen ekipman ve reaktifleri kullanın.
• Bir yemek kabı veya deney gereçleri kullandıysanız, bunları hemen atın. Artık gıda depolamak için uygun değiller.

İlk Yardım Bilgileri

• Reaktifler gözle temas ederse, gerekirse gözleri açık tutarak gözleri suyla iyice yıkayın. Derhal tıbbi yardım alın.
• Yutulması halinde ağzınızı suyla çalkalayın, biraz temiz su için. Kusmaya neden olmayın. Derhal tıbbi yardım alın.
• Reaktiflerin solunması durumunda, kurbanı temiz havaya çıkarın.
• Cilt teması veya yanık durumunda, etkilenen bölgeyi 10 dakika veya daha uzun süre bol su ile yıkayın.
• Şüpheniz varsa, derhal bir doktora danışın. Yanınıza bir kimyasal reaktif ve bir kap alın.
• Yaralanma durumunda daima bir doktora danışın.

Özel yanma modları

için için yanan

Smoldering, oksijen ve sıcak yoğunlaştırılmış maddenin doğrudan maddenin yüzeyinde reaksiyona girmesiyle açığa çıkan ve yoğun fazda biriken ısı ile sürdürülen özel bir yavaş yanma türüdür. İçin için yanan tipik bir örnek, yanan bir sigaradır. Yanma sırasında, reaksiyon bölgesi malzeme boyunca yavaşça yayılır. Gaz fazı alevi, gaz halindeki ürünlerin yetersiz sıcaklığı nedeniyle oluşmaz veya gaz fazından büyük ısı kayıpları nedeniyle söner. İçin için için yanan yanma genellikle gözenekli veya lifli malzemelerde görülür. Eksik yanma, insanlar için toksik maddeler açığa çıkardığından, yangın sırasında için için için yanan büyük bir tehlike olabilir.

katı hal yanma

Isıtma elemanları olarak gözenekli matrislere sahip kızılötesi gaz sobası

İnorganik ve organik tozların karışımlarında, gözle görülür gaz oluşumunun eşlik etmediği ve yalnızca yoğunlaştırılmış ürünler oluşturan otomatik dalga ekzotermik süreçler meydana gelebilir. Ara aşamalarda, ancak yanma sistemini terk etmeyen gaz ve sıvı fazlar oluşabilir. Bu tür fazların oluşumunun kanıtlanmadığı (tantal-karbon) reaksiyona giren toz örnekleri bilinmektedir. Bu tür modlar denir katı fazlı yanma, terimler de kullanılır gazsız yanma ve katı alevli yanma. Bu süreçler, A. G. Merzhanov'un rehberliğinde geliştirilen kendi kendine yayılan yüksek sıcaklık sentezi (SHS) teknolojilerinde pratik uygulama bulmuştur.

Gözenekli bir ortamda yanma

İlk yanıcı karışım, örneğin bir seramik matris gibi gözenekli bir ortamdan geçerse, yanma sırasında ısının bir kısmı matrisi ısıtmak için harcanır. Sıcak matris ise ilk karışımı ısıtır. Böylece, yanma ürünlerinin ısısının bir kısmı geri kazanılır, bu da ısı devridaimi olmadan yanmayan yağsız karışımların (düşük yakıt fazlalık oranına sahip) kullanılmasını mümkün kılar.Gözenekli yakma teknolojileri (yerel literatürde filtrasyon yanması olarak da anılır) zararlı madde emisyonlarını azaltabilir ve gazlı kızılötesi sobalarda, ısıtıcılarda ve diğer birçok cihazda kullanılır.

alevsiz yanma

Geleneksel yanmadan farklı olarak, parlak bir alev bölgesi gözlemlendiğinde alevsiz yanma koşulları yaratmak mümkündür. Bir örnek, uygun bir katalizörün yüzeyindeki organik maddelerin katalitik oksidasyonudur, örneğin etanolün platin siyahı üzerinde oksidasyonu. Bununla birlikte, "alevsiz yanma" terimi, yüzey katalitik oksidasyon durumu ile sınırlı değildir, alevin çıplak gözle görülemediği durumları ifade eder. Bu nedenle, radyasyon brülörlerindeki yanma modları veya düşük basınçta balistik tozların bazı ekzotermik bozunma modları da alevsiz olarak adlandırılır. Düşük sıcaklıkta yanmayı organize etmenin özel bir yolu olan alevsiz oksidasyon, enerji santralleri için düşük emisyonlu yanma odalarının oluşturulmasında umut verici yönlerden biridir.

Edebiyat

• Gaydon A. Spektroskopi ve yanma teorisi. - M.: Yabancı edebiyat yayınevi, 1950. - 308 s.
• Khitrin L.N. Yanma ve patlama fiziği. - M.: Moskova Üniversitesi Yayınevi, 1957. - 452 s.
• Shchelkin K.I., Troshin Ya.K. Yanmanın gaz dinamiği. - M.: SSCB Bilimler Akademisi Yayınevi, 1963. - 254 s.
• Lewis B., Elbe G. Gazlarda yanma, alev ve patlamalar. 2. baskı. Başına. İngilizceden. ed. K. I. Shchelkin ve A. A. Borisov. - M.: Mir, 1968. - 592 s.
• Pokhil P.F., Maltsev V.M., Zaitsev V.M. Yanma ve patlama süreçlerini incelemek için yöntemler. - M.: Nauka, 1969. - 301 s.
• Novozhilov B.V. Katı roket iticilerinin kararsız yanması. - M.: Nauka, 1973. - 176 s.
• Lawton J., Weinberg F. Yanmanın elektriksel yönleri. - M.: Enerji, 1976. - 296 s.
• Zeldovich Ya.B., Barenblatt G.I., Librovich V.B., Makhviladze G.M. Yanma ve patlamanın matematiksel teorisi. - M.: Nauka, 1980. - 479 s.
• (İngilizce)
• (İngilizce)
• (İngilizce)
• (İngilizce)
• (İngilizce)
• (İngilizce)

heterojen yanma

Homojen süreçlerin aksine, kimya ve fizikte heterojen süreçlere heterojen sistemlerde, yani birden fazla faz içeren sistemlerde (örneğin gaz ve sıvı) ve ayrıca faz sınırında meydana gelen süreçlerde denir. Yanma araştırmalarında, terim heterojen yanma yakıt ve oksitleyicinin başlangıçta farklı fazlarda olduğu sistemler için kullanılır, işlem sırasında yakıt buharlaşsa ve kimyasal reaksiyonların kendisi gaz fazında meydana gelse bile. Tipik bir örnek, karbonun karbon monoksit oluşturmak üzere kömür parçacıklarının yüzeyinde oksijen ile reaksiyona girebildiği havada kömürün yanmasıdır. Daha sonra, karbon monoksit gaz fazında yanabilir ve karbon dioksit oluşturabilir ve bazı modlarda yakıt partiküllerin yüzeyinden buharlaşabilir ve gaz fazında gaz halinde karbon olarak oksitlenebilir. Mekanizmalardaki farklılığa rağmen, tüm bu rejimler resmi olarak heterojen yanma ile ilgilidir.

Heterojen yanma, yanmanın pratik uygulamalarında son derece önemlidir. Çoğu yakıt, sıvı halde (sıvılaştırılmış doğal gaz dahil) depolamak ve taşımak için daha uygundur.

Fırınlarda, içten yanmalı motorlarda, dizel motorlarda, hava jetli motorlarda, sıvı roket motorlarında iş süreçleri heterojen yanmadır ve yanma odasına beslemeleri için yakıt ve oksitleyicinin buharlaşma ve karıştırılması sürecinin optimizasyonu, optimizasyonun önemli bir parçasıdır. işçilerde tüm yanma süreci.

Hemen hemen tüm yangınlar aynı zamanda heterojen yanmadır, ancak hem yakıt hem de oksitleyici başlangıçta gazlar olduğundan, ev tipi gaz patlamaları homojen yanmadır.

Katı yakıtların enerji özelliklerini iyileştirmek için bunlara metaller eklenebilir. Bu tür yakıtlar, örneğin yüksek hızlı denizaltı torpidoları için kullanılabilir, çünkü saf alüminyum suda iyi yanar. Alüminyum ve diğer metallerin yanması heterojen bir mekanizmaya göre gerçekleşir.

yanma süreci nedir

Yanma, bir maddenin artık bir ürüne dönüştürülmesinden oluşan fizik ve kimyanın başında bir süreçtir. Aynı zamanda, büyük miktarlarda termal enerji açığa çıkar. Yanma işlemine genellikle alev adı verilen ışık emisyonu eşlik eder. Ayrıca, yanma işlemi sırasında karbondioksit salınır - havalandırılmayan bir odada fazlalığı baş ağrısına, boğulmaya ve hatta ölüme yol açabilen CO2.

Sürecin normal seyri için bir takım zorunlu koşulların yerine getirilmesi gerekir.

İlk olarak, yanma sadece havanın varlığında mümkündür. Bir boşlukta imkansız.

İkinci olarak, yanmanın meydana geldiği alan malzemenin tutuşma sıcaklığına kadar ısıtılmazsa yanma işlemi duracaktır. Örneğin, büyük bir kütük yeni ateşlenen bir fırına hemen atılırsa, küçük odun üzerinde ısınmasına izin vermeyecek şekilde alev sönecektir.

Üçüncüsü, eğer yanma konuları nemliyse ve sıvı buharlar yayarsa ve yanma hızı hala düşükse, süreç de duracaktır.

notlar

1. İÇİNDE. Zverev, N.N. Smirnov. Yanmanın gaz dinamiği. - M.: Moskova Yayınevi. un-ta., 1987. - S. 165. - 307 s.
2. Yanma bazen bir oksitleyici ile bir yakıt arasındaki reaksiyon olarak tanımlanır. Bununla birlikte, yanma süreçleri, örneğin, kimyasal enerji tek bir maddedeki kimyasal bağlarda depolandığında, hem monomoleküler yakıtların yanmasını hem de ozonun ayrışmasını içerir.
3. ↑ Yanıyor //: / Ch. ed. A. M. Prohorov. - 3. baskı. - M. : Sovyet ansiklopedisi, 1969-1978.
4. . Kimya Ansiklopedisi. Erişim tarihi: 16 Eylül 2013.
5. (İngilizce) 1. ABD Enerji Bilgi İdaresi (ÇED). Erişim tarihi: 4 Şubat 2014.
6. Mallard E., Le Chatelier H.L. Alev yayılımı için termal model // Annals of Mines. - 1883. - Cilt. 4. - S. 379.
7. , İle. sekiz.
8. Michelson V.A. Patlayıcı gaz karışımlarının normal tutuşma hızı hakkında. - Sobr. op. M.: Yeni ziraat mühendisi, 1930, v. 1
9. Burke S.P., Schumann T.E.W. Difüzyon alevleri // Endüstri ve Mühendislik Kimyası. - 1928. - Cilt. 20, No. 10. - S. 998-1004.
10. , İle. 9.
11. Frank-Kamenetsky D.A. Bir reaksiyon kabındaki sıcaklık dağılımı ve sabit termal patlama teorisi // Journal of Physical Chemistry. - 1939. - T. 13, No. 6. - S. 738-755.
12. Zeldovich Ya.B., Frank-Kamenetsky D.A. Termal Alev Yayılımı Teorisi // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - V. 12, No. 1. - S. 100-105.
13. Belyaev A.F. Patlayıcıların yanması hakkında // Journal of Physical Chemistry. - 1938. - T. 12, No. 1. - S. 93-99.
14. Zeldovich Ya.B. Barut ve patlayıcıların yanma teorisi üzerine // Deneysel ve Teorik Fizik Dergisi. - 1942. - T. 12, No. 1. - S. 498-524.
15. Zeldovich Ya.B. Gazlı sistemlerde patlama yayılımı teorisi üzerine // Deneysel ve Teorik Fizik Dergisi. - 1940. - T. 10, no. 5. - S. 542-568.
16. von Neumann J. Patlama dalgaları teorisi. Ulusal Savunma Araştırma Komitesi'ne İlerleme Raporu Div. B, OSRD-549 (1 Nisan 1942. PB 31090) // Patlama dalgaları teorisi. - John von Neumann: Toplu Eserler, 1903-1957. - Oxford: Pergamon Press, 1963. - Cilt. 6. - S. 178-218. - ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , İle. 26.
18. , İle. 659.
19. , İle. 9.
20. , İle. 206.
21. , İle. 686.
22. , İle. sekiz.
23. ↑, s. 10.
24. , İle. 578.
25. , İle. 49.
26. , İle. 60.
27. , İle. 183.
28. , İle. 9.
29. , İle. 12.
30. . Prof. Burcat'ın Termodinamik Verileri. 13 Ağustos 2013 alındı.
31. . e-Öğrenim@CERFACS. 13 Ağustos 2013 alındı.
32. . 13 Ağustos 2013 alındı.
33. , İle. 25.
34. , İle. 95.
35. , İle. 57.
36. , İle. 66.
37. , İle. 187.
38. , İle. 193.
39. , İle. 200.
40. .
41. , İle. bir.
42. , İle. 132.
43. , İle. 138.
44. .
45. . Cnews. Erişim tarihi: 19 Ağustos 2013.
46. , İle. 10.
47. Pokhil P.F. Doktora tezi. SSCB Bilimler Akademisi Kimyasal Fizik Enstitüsü. 1953
48. , İle. 177.
49. , İle. 24.
50. ↑
51. Leipunsky O.I. Doktora tezi. SSCB Bilimler Akademisi Kimyasal Fizik Enstitüsü. 1945
52. Leipunsky O.I. Roket mermilerinin iç balistiklerinin fiziksel temelleri sorusuna // Barut ve patlayıcıların yanma teorisi / Ed. editörler: O. I. Leipunsky, Yu. V. Frolov. - M. : Bilim, 1982. - S. 226-277.
53. , İle. 26.
54. Zeldovich Ya.B. Barut ve patlayıcıların yanma teorisi üzerine // Deneysel ve Teorik Fizik Dergisi. - 1942. - T. 12, No. 1. - S. 498-524.
55. , İle. 40.
56. Ohlemiller T.J. (İngilizce). SFPE Yangından Korunma Mühendisliği El Kitabı, 3. Baskı. NIST (2002). Erişim tarihi: 15 Ağustos 2013.
57. Merzhanov A.G., Mukasyan A.S. Katı alev yanması. - M.: Torus Pres. — 336 s. - 300 kopya. - ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Yapısal Makrokinetik Enstitüsü ve Malzeme Bilimi Sorunları RAS. . Erişim tarihi: 20 Ağustos 2013.
59. . Petrol ve gazın büyük ansiklopedisi. Erişim tarihi: 31 Ağustos 2013.
60. , İle. 23.

Yanma türlerinin sınıflandırılması

Karışımın hızına göre yanma ikiye ayrılır. yavaş yanma (veya parlama) ve patlamalı yanma (patlama).Parlama yanma dalgası ses altı hızda yayılır ve ilk karışım esas olarak termal iletkenlik ile ısıtılır. Patlama dalgası süpersonik hızda hareket ederken, kimyasal reaksiyon şok dalgası tarafından reaktanların ısıtılmasıyla desteklenir ve sırayla şok dalgasının sabit yayılmasını destekler. Yavaş yanma, karışım akışının doğasına göre laminer ve türbülanslı olarak ikiye ayrılır. Patlamalı yanmada, ürünlerin akışı her zaman türbülanslıdır. Belirli koşullar altında, yavaş yanma patlamaya dönüşebilir (İng. DDT, parlamadan patlamaya geçiş).

Karışımın ilk bileşenleri gaz ise, yanmaya gaz fazı (veya homojen) denir. Gaz fazında yanmada, oksitleyici bir madde (genellikle oksijen) bir yakıtla (örneğin hidrojen veya doğal gaz) etkileşime girer. Oksitleyici ve yakıt moleküler düzeyde önceden karıştırılırsa, bu moda ön karışımlı yanma denir. Başlangıç ​​karışımında oksitleyici ve yakıt birbirinden ayrılır ve difüzyon yoluyla yanma bölgesine girerse yanmaya difüzyon denir.

Oksitleyici ve yakıt başlangıçta farklı fazlarda ise, yanma heterojen olarak adlandırılır. Kural olarak, bu durumda oksidasyon reaksiyonu ayrıca difüzyon modunda gaz fazında ilerler ve reaksiyonda salınan ısı kısmen yakıtın termal ayrışması ve buharlaşması için harcanır. Örneğin havadaki kömür veya polimerler bu mekanizmaya göre yanar. Bazı karışımlarda, yoğunlaştırılmış fazda ekzotermik reaksiyonlar, önemli gaz oluşumu olmaksızın katı ürünler oluşturmak üzere meydana gelebilir. Bu mekanizmaya katı fazlı yanma denir.

Ayrıca için için yanan, alevsiz ve soğuk alevli yanma gibi özel yanma türleri de vardır.

Yanma veya nükleer yanma, yıldız nükleosentez süreçlerinde kimyasal elementlerin çekirdeklerinin oluşturulduğu yıldızlarda termonükleer reaksiyonlar olarak adlandırılır.

Ahşabın termal özellikleri

Ahşap türleri, reçinelerin yoğunluğu, yapısı, miktarı ve bileşimi bakımından farklılık gösterir. Tüm bu faktörler ahşabın kalorifik değerini, yandığı sıcaklığı ve alevin özelliklerini etkiler.

Kavak ağacı gözeneklidir, bu tür yakacak odun parlak bir şekilde yanar, ancak maksimum sıcaklık göstergesi sadece 500 dereceye ulaşır. Yoğun ağaç türleri (kayın, dişbudak, gürgen), yanan, 1000 derecenin üzerinde ısı yayar. Huş ağacı göstergeleri biraz daha düşük - yaklaşık 800 derece. Karaçam ve meşe daha sıcak parlayarak 900 dereceye kadar ısı verir. Çam ve ladin odunu 620-630 derecede yanar.

Yakacak odun kalitesi ve doğru olanı nasıl seçeceğiniz

Huş ağacı yakacak odun en iyi ısı verimliliği ve maliyet oranına sahiptir - yüksek yanma sıcaklıklarına sahip daha pahalı türlerle ısıtmak ekonomik olarak karlı değildir.

Ateş yakmak için ladin, köknar ve çam uygundur - bu yumuşak ağaçlar nispeten orta derecede ısı sağlar. Ancak bu tür yakacak odunların katı yakıtlı bir kazanda, ocakta veya şöminede kullanılması tavsiye edilmez - evi etkili bir şekilde ısıtmak ve yemek pişirmek için yeterli ısı yaymazlar, büyük miktarda kurum oluşumu ile yanarlar.

Aspen, ıhlamur, kavak, söğüt ve kızılağaçtan elde edilen yakıt düşük kaliteli yakacak odun olarak kabul edilir - gözenekli odun yanma sırasında çok az ısı yayar. Kızılağaç ve diğer bazı ahşap türleri, yanma sürecinde köz "ateş eder" ve bu, açık bir şömineyi yakmak için yakacak odun kullanılırsa yangına neden olabilir.

Seçim yaparken, ahşabın nem içeriğinin derecesine de dikkat etmelisiniz - ham yakacak odun daha kötü yanar ve daha fazla kül bırakır

Yanma verimliliğini ne belirler?

Yanma verimliliği, “bacaya uçmayan”, ancak fırına aktarılarak ısıtılan termal enerji ile belirlenen bir göstergedir. Bu rakam çeşitli faktörlerden etkilenir.

Her şeyden önce, fırın tasarımının bütünlüğüdür. Çatlaklar, çatlaklar, fazla kül, kirli bir baca ve diğer sorunlar yanmayı verimsiz hale getirir.

İkinci önemli faktör ise ağacın yoğunluğudur. Meşe, dişbudak, armut, karaçam ve huş en yüksek yoğunluğa sahiptir. En küçük - ladin, titrek kavak, çam, ıhlamur. Yoğunluk ne kadar yüksek olursa, odun parçası o kadar uzun süre yanar ve bu nedenle ısıyı o kadar uzun süre serbest bırakır.

Büyük odun parçaları hemen alev almaz. Küçük dallardan başlayarak ateş yakmak gerekir. Fırına yüklenen ahşabı daha büyük porsiyonlarda tutuşturmak için gerekli sıcaklığı sağlayacak kömürleri vereceklerdir.

Ateşleme ürünleri, özellikle barbeküde, yandıklarında insanlara zararlı maddeler yaydıkları için tavsiye edilmez. Kapalı bir ocakta çok fazla ateşleme maddesi patlamaya neden olabilir.

Ama yine de, fırınlarda katran nasıl oluşur?

Ahşabı, kahverengiyi veya kömürü oluşturan ana element karbondur. Ahşabın ağırlığının %20-35'ini su oluşturur ve potasyum, magnezyum, sodyum ve diğer elementler ağırlığın %1-3'ünü geçmez ve katran oluşumunda minimum rol alarak esas olarak kül kalıntılarında kalır.

Fırınlarda yanan karbondur. Ve basit katı yakıtlı kazanlarda, yönetimi kolay, ancak otomatikleştirilmesi zor olan oldukça basit işlemler varsa, o zaman piroliz fırınlarında, çok daha sık meydana gelebilecek olan, yukarıda belirtilen ahşabın kuru damıtılması işlemidir.

Yüksek sıcaklık ve yetersiz oksijenin etkisi altında, ahşabın termal ayrışması meydana gelir: karbon monoksit, hidrojen, nitrojen (birincil havada bulunur) ve ayrıca olayın ana kahramanlarından oluşan odun gazı açığa çıkar - karbon hidrokarbonları nitrojen, oksijen, hidrojen içeren bileşikler (örneğin metan, propan, asetilen). Ayrıca, kazanın yanma odasına ikincil hava enjeksiyonu nedeniyle, salınan gazlar yakılır. Bu gazların, yani hidrokarbonların eksik yanması ile, katranın oluştuğu kimyasal bir reaksiyon meydana gelir.

Bu gazların eksik yanması ile, yani hidrokarbonlar (metan, propan vb.), yanma yerine, katranın oluştuğu kimyasal bir reaksiyon meydana gelir.

Piroliz kazanları yüksek verimleri, verimlilikleri ile bilinir, ahşabın kimyasal bağlarının enerjisini, karbonu% 97-98 oranında kullanabilirler. Kazanda akaryakıt, katran oluşursa, bu, verimliliği unutmanız gerektiği ve kazanınız yanlış yapılandırılmış, monte edilmiş veya monte edilmiş demektir!

Bacada katranın ortaya çıkmasının ana nedeni, yanma odasına sağlanan yetersiz miktarda oksijendir ve bu da işlemin gerçekleşmesi gereken sıcaklıkta bir azalmaya yol açar.

Yanlış montaj ve yerleşim, kazanın düşük güçlü üfleyici (pompa), şebekedeki voltaj düşmesi, yetersiz yüksek baca, rutubetli odun gibi nedenleri de belirleyebilirsiniz. Ayrıca çok ekonomik olmamalısınız: belirli bir seviyenin altındaki hava beslemesi, kazandaki yanma sürecini (piroliz) daha uzun süre uzatabilir, ancak katran oluşumuna yol açacaktır. Ve bu sadece bacanın düzenli temizliği ile değil, aynı zamanda kazan ve yanma odasının arızalanmasıyla da doludur.

Zaten oluşmaya başlamışsa katranla nasıl başa çıkılır?

1. Yanma sıcaklığını yükseltmek. Bu, hava beslemesini artırarak ve daha kuru odun kullanarak yapılabilir.

2. Geometriyi, baca uzunluğunu, gaz kanallarını değiştirme. Bu, gaz direncini azaltmalı, çekişi iyileştirmeli ve böylece süper şarj cihazının (pompa) gücünü artırmadan hava beslemesini artırmalıdır.

3. Yangının sonunda pompa çıkışını ayarlayarak veya daha kuru odun ekleyerek yanma sıcaklığını arttırmak. Bu, bacada oluşmayı başaran katranı yakmaya yardımcı olacaktır.

Bacada önemli miktarda katran oluşmuşsa, öncelikle kimyasal veya eskimiş bir yöntemle temizlenmelidir. Ve ancak o zaman sistem yapılandırmasını değiştirin.

Sıcaklıkta önemli bir artış ve ardından bacadaki katranın tutuşması, çatı yangınına veya başka feci sonuçlara yol açabilir. Katran yanıcıdır, bu yüzden son derece dikkatli olmalısınız.

Katran ateşi bacayı temizler, ancak yangın tehlikesi olabilir

Ayrıca oldukça popüler olan, katran oluşumunun ahşabın türüne bağlı olduğu teorisidir. İnternette katranın yalnızca iğne yapraklı veya belirli odun türlerinden oluşan ocaktan oluştuğuna dair birçok bilgi bulabilir ve huş ağacı yakarak onunla savaşabilirsiniz. Burada atalarımızın huş kabuğundan katran çıkardığını, dipte bir delik bulunan kapalı bir tencereye koyduğunu ve ısıttığını hatırlamakta fayda var. Ve yakıt değiştirirken bacada katranın yanması, farklı bir kimyasal bileşim ile değil, daha iyi bir kurutma derecesi veya daha yüksek bir yanma sıcaklığı ile açıklanabilir. Yani katranın ağaç reçinesi ile ilişkisi sadece bir yanılsamadır.

Özetleyelim. Bacada katran, şömine, baca bir teşhis değil, sadece bir semptomdur. Sorun nasıl bulunur ve giderilir - sonraki yayınlarımız size anlatacak.

Daha fazla bilgi için Waterstore uzmanlarıyla iletişime geçmenizi tavsiye ederiz.

İnsan ateşe nasıl hakim oldu?

Ateş, Taş Devri'nde yaşayan insanlar tarafından biliniyordu. İnsanlar her zaman kendi başlarına ateş yakamadılar. Bilim adamlarına göre, bir kişinin yanma süreciyle ilk tanışması ampirik olarak gerçekleşti. Bir orman yangınından çıkarılan veya komşu bir kabileden kazanılan ateş, insanların sahip olduğu en değerli şey olarak korunuyordu.

Zamanla, bir kişi bazı malzemelerin en fazla yanma özelliğine sahip olduğunu fark etti. Örneğin, kuru ot veya yosun sadece birkaç kıvılcımla tutuşabilir.

Yıllar sonra, yine ampirik olarak, insanlar doğaçlama araçlar kullanarak ateşi söndürmeyi öğrendiler. Tarihçiler, birbirine çarptığında kıvılcımlar veren bir kişinin ilk “çakmak” ını kav ve çakmaktaşı olarak adlandırır. Daha sonra insanlık, ahşaptaki özel bir oyuğa yerleştirilmiş bir dal yardımıyla ateşi çıkarmayı öğrendi. Ağacın tutuşma sıcaklığı, oyuktaki dal ucunun yoğun şekilde döndürülmesiyle elde edildi. Günümüzde birçok Ortodoks cemaati bu yöntemleri kullanmaya devam etmektedir.

Çok daha sonra, 1805'te Fransız kimyager Jean Chancel ilk kibritleri icat etti. Buluş muazzam bir dağıtım kazandı ve bir kişi gerekirse güvenle ateşi çıkarabilirdi.

Yanma sürecinin gelişimi, medeniyetin gelişimine ivme kazandıran ana faktör olarak kabul edilir. Ayrıca, yanma yakın gelecekte böyle bir faktör olmaya devam edecektir.