Tar trong ống khói của lò hơi

Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ cháy

Nhiệt độ đốt củi trong bếp không chỉ phụ thuộc vào loại gỗ. Các yếu tố quan trọng cũng là độ ẩm của củi và lực kéo, điều này là do thiết kế của bộ phận nhiệt.

Ảnh hưởng của độ ẩm

Trong gỗ mới cắt, độ ẩm đạt trung bình từ 45 đến 65% - khoảng 55%. Nhiệt độ đốt của củi như vậy sẽ không tăng đến giá trị lớn nhất, vì nhiệt năng sẽ được sử dụng cho sự bay hơi của hơi ẩm. Theo đó, sự truyền nhiệt của nhiên liệu bị giảm.

Để một lượng nhiệt cần thiết toả ra trong quá trình đốt cháy gỗ, người ta dùng ba cách
:

• gần như gấp đôi lượng củi mới chặt được sử dụng để sưởi ấm không gian và nấu nướng (điều này dẫn đến chi phí nhiên liệu cao hơn và nhu cầu bảo trì thường xuyên của ống khói và ống dẫn khí, trong đó một lượng lớn muội than sẽ lắng đọng);
• củi tươi chặt về sấy khô trước (gỗ xẻ, xẻ thành từng khúc, chất thành từng tán - thời gian sấy khô tự nhiên đến 20% độ ẩm từ 1-1,5 năm);
• củi khô được mua (chi phí tài chính được bù đắp bởi sự truyền nhiệt cao của nhiên liệu).

Nhiệt trị của củi bạch dương từ gỗ mới chặt khá cao. Tro mới cắt, cao trăn và các nhiên liệu gỗ cứng khác cũng thích hợp để sử dụng.

Ảnh hưởng của việc cung cấp không khí

Bằng cách hạn chế việc cung cấp ôxy cho lò, chúng tôi hạ nhiệt độ cháy của gỗ và giảm sự truyền nhiệt của nhiên liệu. Thời gian đốt cháy của tải nhiên liệu có thể được tăng lên bằng cách đóng van điều tiết của lò hơi hoặc bếp, nhưng việc tiết kiệm nhiên liệu dẫn đến hiệu suất đốt thấp do các điều kiện không tối ưu. Đối với củi đốt trong lò sưởi kiểu mở, không khí đi vào tự do từ phòng và cường độ gió lùa phụ thuộc chủ yếu vào các đặc điểm của ống khói.

Công thức đơn giản cho quá trình đốt cháy lý tưởng của gỗ là
:

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

Carbon và hydro bị đốt cháy khi oxy được cung cấp (bên trái của phương trình), dẫn đến nhiệt, nước và carbon dioxide (bên phải của phương trình).

Để củi khô cháy ở nhiệt độ tối đa, thể tích không khí đi vào buồng đốt phải đạt 130% thể tích cần cho quá trình cháy. Khi dòng không khí bị chặn bởi bộ giảm chấn, một lượng lớn carbon monoxide được hình thành, và lý do cho điều này là thiếu oxy. Carbon monoxide (carbon chưa cháy) đi vào ống khói, đồng thời nhiệt độ trong buồng đốt giảm xuống và sự truyền nhiệt của củi giảm.

Một cách tiếp cận tiết kiệm khi sử dụng lò hơi đốt củi nhiên liệu rắn là lắp đặt một bộ tích tụ nhiệt để lưu trữ nhiệt lượng dư thừa sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu ở chế độ tối ưu, có độ bám đường tốt.

Với bếp đốt củi, bạn sẽ không thể tiết kiệm nhiên liệu như vậy, vì chúng trực tiếp làm nóng không khí. Thân của một lò nung bằng gạch khổng lồ có khả năng tích tụ một phần nhiệt năng tương đối nhỏ, trong khi đối với bếp kim loại, nhiệt thừa sẽ đi thẳng vào ống khói.

Nếu mở quạt gió và tăng gió lùa trong lò thì cường độ cháy và sự truyền nhiệt của nhiên liệu sẽ tăng lên, nhưng tổn thất nhiệt cũng tăng lên. Khi đốt củi chậm, lượng carbon monoxide tăng lên và truyền nhiệt giảm.

Chúng tôi xây dựng nhà tắm kiểu Nga theo ý nghĩ

Lượt xem: 3 082 Theo quy luật, nguồn nhiệt chính nhận được cho nhu cầu bay bổng trong bồn tắm là đốt củi.

Nhưng trước tiên, chúng ta hãy nói sơ qua về câu hỏi cấu trúc của gỗ làm nhiên liệu.

Gỗ là sự kết hợp của các hợp chất hydrocarbon (polyme polysaccharide) của cellulose, hemicellulose và lignin.

Nó có khả năng cháy và tạo thành hỗn hợp nổ với không khí. Carbon monoxide khi bị đốt cháy sẽ tạo ra ngọn lửa màu xanh lam. Carbon monoxide có độc tính cao. Hít phải không khí có nồng độ carbon monoxide 0,4% gây tử vong cho con người.

Thông tin

Mặt nạ phòng độc tiêu chuẩn không bảo vệ khỏi carbon monoxide, vì vậy các bộ lọc đặc biệt hoặc thiết bị cách ly oxy được sử dụng trong trường hợp hỏa hoạn.

Lưu huỳnh đi-ô-xít

Lưu huỳnh đioxit (SO 2) là sản phẩm cháy của lưu huỳnh và các hợp chất của lưu huỳnh. Là chất khí không màu, mùi hắc đặc trưng. Khối lượng riêng tương đối của lưu huỳnh đioxit = 2,25. Khối lượng riêng của khí này ở T = 0 0 C và p = 760 mm Hg là 2,9 kg / m 3, tức là nó nặng hơn không khí rất nhiều.

Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn các tính chất của các sản phẩm đốt cháy chính.

Cạc-bon đi-ô-xít

Khí cacbonic hay khí cacbonic (CO 2) là sản phẩm của quá trình đốt cháy hoàn toàn cacbon. Không có mùi và màu. Tỷ trọng của nó so với không khí = 1,52. Khối lượng riêng của carbon dioxide ở nhiệt độ T \ u003d 0 0 C và ở áp suất bình thường p \ u003d 760 milimét thủy ngân (mm Hg) là 1,96 kg / m 3 (mật độ không khí trong cùng điều kiện là ρ \ u003d 1,29 kg / m 3).

Quan trọng

Khí cacbonic tan nhiều trong nước (ở T = 15 0 C, một lít khí tan trong một lít nước). Carbon dioxide không hỗ trợ quá trình đốt cháy các chất, ngoại trừ các kim loại kiềm và kiềm thổ

Ví dụ, quá trình đốt cháy magiê xảy ra trong môi trường khí cacbonic theo phương trình:

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

Độc tính của khí cacbonic không đáng kể.

Lượt xem: 3 317

Theo quy luật, nguồn nhiệt chính nhận được cho nhu cầu bay bổng trong bồn tắm là đốt củi.

Hiểu được quá trình đốt củi là như thế nào và khả năng kiểm soát lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình này và cách sử dụng hiệu quả nhất, cho phép bạn lựa chọn một cách có ý thức về một hoặc một mô hình bếp xông hơi khác.

Vì vậy, chúng ta hãy xem xét cơ sở hóa học và vật lý của quá trình đốt cháy nhiên liệu gỗ, xảy ra trong hộp lửa của bất kỳ bếp xông hơi nào.

Nhưng trước tiên, chúng ta hãy nói sơ qua về câu hỏi cấu trúc của gỗ làm nhiên liệu.

Gỗ là sự kết hợp của các hợp chất hydrocarbon (polyme polysaccharide) của cellulose, hemicellulose và lignin.

Chúng chỉ nóng lên do nhiệt đốt cháy cacbon C và hydro H thoát ra từ gỗ được đốt nóng, hay nói một cách khác, các khí này đóng vai trò tiêu cực trong quá trình đốt cháy. Chúng làm mát vùng đốt, ngăn chặn hoàn toàn các phản ứng oxy hóa của các thành phần dễ cháy của gỗ cho đến khi chúng được chuyển hóa thành các sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O, giảm nhiệt của lò và cuối cùng xác định nhiệt lượng của các sản phẩm cháy của nhiên liệu.

Vì vậy, chúng ta hãy vẽ đường thẳng.

Chúng ta đã xem xét cơ sở vật lý và hóa học của quá trình đốt cháy nhiên liệu hydrocacbon, đó là gỗ.

Người ta xác định rằng mục đích chính của việc đốt củi trong bếp là sự đốt cháy hoàn toàn của chúng và sử dụng tối đa năng lượng bức xạ và nhiệt được giải phóng.

Ở giai đoạn này, cây chủ động hấp thụ nhiệt từ bên ngoài. Không có quá trình đốt cháy.

Ở nhiệt độ 150-275ºС, quá trình phân hủy cấu trúc gỗ ban đầu thành các thành phần rắn, lỏng và khí đơn giản hơn (carbon monoxide CO, carbon dioxide CO2, methane CH4, rượu gỗ (methanol) CH3OH, axit axetic CH3COOH, creosote-a hỗn hợp gồm phenol và hiđrocacbon thơm) bắt đầu.). Gỗ tiếp tục hấp thụ nhiệt tích cực. Không có sự đốt cháy.

Ở nhiệt độ 275-450ºС, quá trình phân hủy tích cực và đơn giản hóa cấu trúc gỗ bắt đầu bằng sự giải phóng nhanh chóng nhiệt, nhiên liệu dạng khí và quá trình tự đốt nóng của gỗ. Quá trình phân hủy cellulose và lignin bắt đầu.

Tốt nhất, chỉ nên thải nitơ N2 vào khí quyển qua ống khói, là thành phần chính của không khí cung cấp cho lò đốt cùng với oxy, nhưng không tham gia vào quá trình cháy, khí cacbonic CO2 và hơi nước H2O.

Như đã đề cập trước đó, sản phẩm của phản ứng đốt cháy hoàn toàn củi là CO2 CO2 từ quá trình đốt cháy cacbon và hơi nước H2O từ quá trình đốt cháy hydro.

Là khí dằn, hơi nước của nhiên liệu H2O do gỗ thoát ra trong quá trình đốt nóng, nitơ N2 và không khí dư đóng vai trò là khí dằn.

Sản phẩm của phản ứng cháy và khí dằn không tham gia vào quá trình cháy.

Giải phóng các chất Đốt cháy không hoàn toàn gỗ

Sự an toàn

• Trước khi bắt đầu thử nghiệm, hãy đeo găng tay và kính bảo hộ.
• Làm thí nghiệm trên khay.
• Để một thùng nước gần đó trong suốt quá trình thí nghiệm.
• Tháo găng tay trước khi thắp đuốc.

Quy tắc an toàn chung

• Tránh để hóa chất dính vào mắt hoặc miệng.
• Không cho phép những người không có kính bảo hộ cũng như trẻ nhỏ và động vật đến địa điểm thí nghiệm.
• Để bộ dụng cụ thí nghiệm ngoài tầm với của trẻ em dưới 12 tuổi.
• Rửa hoặc làm sạch tất cả các thiết bị và phụ kiện sau khi sử dụng.
• Đảm bảo rằng tất cả các hộp đựng thuốc thử được đóng chặt và bảo quản đúng cách sau khi sử dụng.
• Đảm bảo rằng tất cả các vật chứa dùng một lần được xử lý đúng cách.
• Chỉ sử dụng thiết bị và thuốc thử được cung cấp trong bộ hoặc được khuyến nghị trong hướng dẫn hiện hành.
• Nếu bạn đã sử dụng hộp đựng thực phẩm hoặc dụng cụ thí nghiệm, hãy loại bỏ chúng ngay lập tức. Chúng không còn thích hợp để đựng thực phẩm.

Thông tin sơ cứu

• Nếu thuốc thử tiếp xúc với mắt, rửa kỹ mắt bằng nước, để mắt nếu cần. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.
• Nếu nuốt phải, súc miệng bằng nước, uống một ít nước sạch. Đừng gây nôn. Tìm kiếm sự chăm sóc y tế ngay lập tức.
• Trong trường hợp hít phải thuốc thử, đưa nạn nhân ra nơi thoáng khí.
• Trong trường hợp tiếp xúc với da hoặc bị bỏng, hãy rửa vùng bị ảnh hưởng với nhiều nước trong 10 phút hoặc lâu hơn.
• Nếu nghi ngờ, hãy hỏi ý kiến ​​bác sĩ ngay lập tức. Mang theo thuốc thử hóa học và một hộp đựng bên mình.
• Trong trường hợp bị thương, luôn luôn hỏi ý kiến ​​bác sĩ.

Chế độ đốt đặc biệt

Âm ỉ

Đốt cháy âm ỉ là một kiểu cháy chậm đặc biệt, được duy trì bằng nhiệt lượng tỏa ra trong phản ứng oxy và chất cô đặc nóng trực tiếp trên bề mặt chất và được tích tụ trong pha ngưng tụ. Một ví dụ điển hình của âm ỉ cháy là một điếu thuốc đang cháy. Trong quá trình âm ỉ, vùng phản ứng từ từ lan truyền qua vật liệu. Ngọn lửa pha khí không được hình thành do nhiệt độ của các sản phẩm khí không đủ hoặc tắt do thất thoát nhiệt lớn từ pha khí. Âm ỉ thường thấy ở các vật liệu xốp hoặc dạng sợi. Âm ỉ có thể là một mối nguy hiểm lớn trong khi hỏa hoạn, vì quá trình cháy không hoàn toàn sẽ giải phóng các chất độc hại cho con người.

Cháy trạng thái rắn

Bếp gas hồng ngoại có ma trận xốp làm bộ phận gia nhiệt

Trong hỗn hợp bột vô cơ và hữu cơ, quá trình tỏa nhiệt autowave có thể xảy ra, không kèm theo sự biến đổi khí đáng chú ý và chỉ tạo thành các sản phẩm ngưng tụ. Ở các giai đoạn trung gian, pha khí và pha lỏng có thể được hình thành, tuy nhiên, pha này không rời khỏi hệ thống đốt. Các ví dụ về bột phản ứng đã được biết đến trong đó chưa chứng minh được sự hình thành của các pha như vậy (tantali-cacbon). Các chế độ như vậy được gọi là đốt cháy pha rắn, các điều khoản cũng được sử dụng đốt cháy không khí và ngọn lửa cháy rắn. Các quy trình này đã được ứng dụng thực tế trong công nghệ tổng hợp nhiệt độ cao tự nhân giống (SHS) được phát triển dưới sự hướng dẫn của A. G. Merzhanov.

Đốt trong môi trường xốp

Nếu hỗn hợp dễ cháy ban đầu đi qua môi trường xốp, ví dụ, chất nền gốm, thì trong quá trình đốt cháy, một phần nhiệt của nó sẽ được sử dụng để làm nóng chất nền. Đến lượt mình, ma trận nóng sẽ làm nóng hỗn hợp ban đầu. Do đó, một phần nhiệt của các sản phẩm cháy được thu hồi, điều này có thể sử dụng hỗn hợp nạc (với tỷ lệ dư thừa nhiên liệu thấp), không cháy mà không có tuần hoàn nhiệt.Công nghệ đốt xốp (còn được gọi là đốt lọc trong tài liệu trong nước) có thể giảm phát thải các chất độc hại và được sử dụng trong bếp gas hồng ngoại, lò sưởi và nhiều thiết bị khác.

Đốt không lửa

Khác với kiểu đốt thông thường, khi quan sát thấy vùng ngọn lửa phát sáng có thể tạo điều kiện cho quá trình cháy không ngọn lửa. Một ví dụ là quá trình oxy hóa xúc tác các chất hữu cơ trên bề mặt của một chất xúc tác thích hợp, ví dụ, quá trình oxy hóa etanol trên màu đen bạch kim. Tuy nhiên, thuật ngữ "cháy không ngọn lửa" không chỉ giới hạn trong trường hợp quá trình oxy hóa xúc tác bề mặt, mà dùng để chỉ các tình huống mà mắt thường không nhìn thấy ngọn lửa. Do đó, các chế độ cháy trong lò đốt bức xạ hoặc một số chế độ phân hủy tỏa nhiệt của bột đạn đạo ở áp suất thấp còn được gọi là không lửa. Quá trình oxy hóa không ngọn lửa, một cách đặc biệt để tổ chức quá trình đốt ở nhiệt độ thấp, là một trong những hướng đi đầy hứa hẹn trong việc tạo ra các buồng đốt phát thải thấp cho các nhà máy điện.

Văn chương

• Gaydon A. Quang phổ và lý thuyết cháy. - M.: NXB văn học nước ngoài, 1950. - 308 tr.
• Khitrin L. N. Vật lý cháy và nổ. - M.: Nhà xuất bản Đại học Tổng hợp Matxcova, 1957. - 452 tr.
• Shchelkin K.I., Troshin Ya.K. Động lực học khí của quá trình cháy. - M.: Nhà xuất bản Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, 1963. - 254 tr.
• Lewis B., Elbe G. Sự cháy, ngọn lửa và vụ nổ trong chất khí. Ấn bản thứ 2. Mỗi. từ tiếng Anh. ed. K. I. Shchelkin và A. A. Borisov. - M.: Mir, 1968. - 592 tr.
• Pokhil P. F., Maltsev V. M., Zaitsev V. M. Phương pháp nghiên cứu quá trình cháy và nổ. - M.: Nauka, 1969. - 301 tr.
• Novozhilov B.V. Quá trình đốt cháy không ổn định của thuốc phóng tên lửa rắn. - M.: Nauka, 1973. - 176 tr.
• Lawton J., Weinberg F. Các khía cạnh điện của quá trình đốt cháy. - M.: Năng lượng, 1976. - 296 tr.
• Zeldovich Ya. B., Barenblatt G. I., Librovich V. B., Makhviladze G. M. Lý thuyết toán học về sự cháy và nổ. - M.: Nauka, 1980. - 479 tr.
• (Tiếng Anh)
• (Tiếng Anh)
• (Tiếng Anh)
• (Tiếng Anh)
• (Tiếng Anh)
• (Tiếng Anh)

đốt cháy không đồng nhất

Các quá trình không đồng nhất, trái ngược với đồng nhất, trong hóa học và vật lý được gọi là các quá trình xảy ra trong các hệ không đồng nhất, tức là các hệ chứa nhiều hơn một pha (ví dụ, khí và chất lỏng), cũng như các quá trình xảy ra ở ranh giới pha. Trong nghiên cứu quá trình đốt cháy, thuật ngữ đốt cháy không đồng nhất được sử dụng cho các hệ thống trong đó nhiên liệu và chất oxy hóa ban đầu ở các pha khác nhau, ngay cả khi trong quá trình này, nhiên liệu bị hóa hơi và bản thân các phản ứng hóa học xảy ra trong pha khí. Một ví dụ điển hình là quá trình đốt cháy than trong không khí, trong đó cacbon có thể phản ứng với oxy trên bề mặt của các hạt than để tạo thành cacbon monoxit. Sau đó, carbon monoxide có thể cháy hết trong pha khí và tạo thành carbon dioxide, và trong một số chế độ, nhiên liệu có thể bay hơi khỏi bề mặt của các hạt và bị oxy hóa dưới dạng carbon ở dạng khí trong pha khí. Mặc dù có sự khác biệt về cơ chế, tất cả các chế độ này về mặt hình thức đều liên quan đến quá trình đốt cháy không đồng nhất.

Quá trình đốt cháy không đồng nhất là vô cùng quan trọng trong các ứng dụng thực tế của quá trình đốt cháy. Hầu hết các loại nhiên liệu thuận tiện hơn trong việc lưu trữ và vận chuyển ở dạng lỏng (bao gồm cả khí đốt tự nhiên hóa lỏng)

Quá trình làm việc trong lò nung, động cơ đốt trong, động cơ diesel, động cơ phản lực khí, động cơ tên lửa lỏng là quá trình đốt cháy không đồng nhất, và việc tối ưu hóa quá trình bay hơi và trộn nhiên liệu và chất oxy hóa để cung cấp cho buồng đốt là một phần quan trọng của việc tối ưu hóa toàn bộ quá trình đốt cháy trong công nhân.

Hầu hết tất cả các đám cháy cũng là cháy không đồng nhất, nhưng các vụ nổ khí đốt trong gia đình được phân loại là cháy đồng nhất, vì cả nhiên liệu và chất oxy hóa ban đầu đều là khí.

Để cải thiện các đặc tính năng lượng của nhiên liệu rắn, kim loại có thể được thêm vào chúng. Những nhiên liệu như vậy có thể được sử dụng, ví dụ, cho ngư lôi phóng từ tàu ngầm tốc độ cao, vì nhôm nguyên chất cháy tốt trong nước. Quá trình đốt cháy nhôm và các kim loại khác xảy ra theo cơ chế dị thể.

Quá trình đốt cháy là gì

Quá trình đốt cháy là một quá trình chuyển hóa vật lý và hóa học, bao gồm quá trình chuyển hóa một chất thành một sản phẩm dư. Đồng thời, nhiệt năng được giải phóng với số lượng lớn. Quá trình đốt cháy thường đi kèm với sự phát ra ánh sáng, được gọi là ngọn lửa. Ngoài ra, trong quá trình đốt cháy, carbon dioxide được giải phóng - CO 2, lượng khí dư thừa trong một căn phòng không được thông gió có thể dẫn đến đau đầu, ngạt thở và thậm chí tử vong.

Đối với quá trình bình thường của quy trình, một số điều kiện bắt buộc phải được đáp ứng.

Đầu tiên, quá trình đốt cháy chỉ có thể xảy ra khi có không khí. Không thể trong chân không.

Thứ hai, nếu khu vực xảy ra quá trình cháy không được đốt nóng đến nhiệt độ bắt lửa của vật liệu thì quá trình cháy sẽ dừng lại. Ví dụ, ngọn lửa sẽ tắt nếu ngay lập tức ném một khúc gỗ lớn vào lò mới nung, không để nó nóng lên trên củi nhỏ.

Thứ ba, nếu đối tượng đốt bị ẩm và thải ra hơi lỏng, tốc độ cháy còn thấp thì quá trình này cũng sẽ dừng lại.

Ghi chú

1. TRONG. Zverev, N. N. Smirnov. Động lực học khí của quá trình cháy. - M.: Nhà xuất bản Matxcova. un-ta., 1987. - S. 165. - 307 tr.
2. Sự đốt cháy đôi khi được định nghĩa là phản ứng giữa chất oxy hóa và nhiên liệu. Tuy nhiên, các quá trình đốt cháy bao gồm, ví dụ, cả quá trình đốt cháy nhiên liệu đơn phân tử và sự phân hủy của ôzôn, khi năng lượng hóa học được lưu trữ trong các liên kết hóa học trong một chất.
3. ↑ Đốt //: / Ch. ed. A. M. Prokhorov. - Xuất bản lần thứ 3. - M. : Bách khoa toàn thư Liên Xô, 1969-1978.
4. . Bách khoa toàn thư hóa học. Truy cập ngày 16 tháng 9 năm 2013.
5. (Tiếng Anh) 1. U.S. Cơ quan Quản lý Thông tin Năng lượng (EIA). Truy cập ngày 4 tháng 2 năm 2014.
6. Mallard E., Le Chatelier H. L. Mô hình nhiệt cho sự lan truyền ngọn lửa // Biên niên sử của Mỏ. - 1883. - Tập. 4. - P. 379.
7. , Với. tám.
8. Michelson V. A. Về tốc độ bắt cháy bình thường của hỗn hợp khí nổ. - Xin chào. op. M.: Nhà nông học mới, 1930, câu 1
9. Burke S.P., Schumann T.E.W. Ngọn lửa khuếch tán // Hóa học Công nghiệp & Kỹ thuật. - 1928. - Tập. 20, Số 10. - P. 998-1004.
10. , Với. 9.
11. Frank-Kamenetsky D. A. Sự phân bố nhiệt độ trong bình phản ứng và thuyết nổ nhiệt tĩnh // Tạp chí Hóa lý. - 1939. - T. 13, số 6. - S. 738-755.
12. Zeldovich Ya. B., Frank-Kamenetsky D. A. Lý thuyết về sự lan truyền ngọn lửa nhiệt // Tạp chí Hóa lý. - 1938. - Câu 12, số 1. - S. 100-105.
13. Belyaev A. F. Về sự cháy của thuốc nổ // Tạp chí Hóa lý. - 1938. - T. 12, số 1. - S. 93-99.
14. Zeldovich Ya. B. Về lý thuyết cháy thuốc súng và thuốc nổ // Tạp chí Vật lý Thực nghiệm và Lý thuyết. - 1942. - T. 12, số 1. - S. 498-524.
15. Zeldovich Ya. B. Về lý thuyết sự truyền nổ trong hệ khí // Tạp chí Vật lý Thực nghiệm và Lý thuyết. - 1940. - T. 10, không. 5. - S. 542-568.
16. von Neumann J. Lý thuyết về sóng kích nổ. Báo cáo Tiến độ cho Ban Nghiên cứu Quốc phòng. B, OSRD-549 (1 tháng 4 năm 1942. PB 31090) // Lý thuyết về sóng kích nổ. - John von Neumann: Tác phẩm được sưu tầm, 1903-1957. - Oxford: Pergamon Press, 1963. - Tập. 6. - P. 178-218. - ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , Với. 26.
18. , Với. 659.
19. , Với. 9.
20. , Với. 206.
21. , Với. 686.
22. , Với. tám.
23. ↑, tr. 10.
24. , Với. 578.
25. , Với. 49.
26. , Với. 60.
27. , Với. 183.
28. , Với. 9.
29. , Với. 12.
30. . GS. Dữ liệu nhiệt động lực học của Burcat. Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2013.
31. . eLearning @ CERFACS. Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2013.
32. . Truy cập ngày 13 tháng 8 năm 2013.
33. , Với. 25.
34. , Với. 95.
35. , Với. 57.
36. , Với. 66.
37. , Với. 187.
38. , Với. Năm 193.
39. , Với. 200.
40. .
41. , Với. một.
42. , Với. 132.
43. , Với. 138.
44. .
45. . Cnews. Truy cập ngày 19 tháng 8 năm 2013.
46. , Với. 10.
47. Pokhil P.F. Luận án tiến sĩ. Viện Vật lý Hóa học của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Năm 1953
48. , Với. 177.
49. , Với. 24.
50. ↑
51. Leipunsky O.I. Luận án tiến sĩ. Viện Vật lý Hóa học của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô. Năm 1945
52. Leipunsky O.I. Đối với câu hỏi về cơ sở vật lý của đường đạn bên trong của đạn tên lửa // Lý thuyết đốt thuốc súng và thuốc nổ / Ed. biên tập viên: O. I. Leipunsky, Yu. V. Frolov. - M. : Khoa học, 1982. - S. 226-277.
53. , Với. 26.
54. Zeldovich Ya. B. Về lý thuyết cháy thuốc súng và thuốc nổ // Tạp chí Vật lý Thực nghiệm và Lý thuyết. - 1942. - T. 12, số 1. - S. 498-524.
55. , Với. 40.
56. Ohlemiller T.J. (Tiếng Anh). Sổ tay SFPE về Kỹ thuật Phòng cháy chữa cháy, Tái bản lần thứ 3. NIST (2002). Truy cập ngày 15 tháng 8 năm 2013.
57. Merzhanov A. G., Mukasyan A. S. Ngọn lửa cháy rắn. - M.: Torus Press. - 336 tr. - 300 bản. - ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Viện Nghiên cứu Vĩ mô Cấu trúc và Các vấn đề của Khoa học Vật liệu RAS. . Truy cập ngày 20 tháng 8 năm 2013.
59. . Bách khoa toàn thư lớn về dầu khí. Truy cập ngày 31 tháng 8 năm 2013.
60. , Với. 23.

Phân loại các kiểu đốt

Theo tốc độ của hỗn hợp, sự đốt cháy được chia thành cháy chậm (hoặc giảm phát) và sự đốt cháy nổ (nổ).Sóng đốt cháy khử cháy lan truyền với tốc độ cận âm, và hỗn hợp ban đầu được làm nóng chủ yếu bằng dẫn nhiệt. Sóng kích nổ truyền đi với tốc độ siêu thanh, trong khi phản ứng hóa học được hỗ trợ bởi sự đốt nóng các chất phản ứng bởi sóng xung kích và đến lượt nó, hỗ trợ sự lan truyền ổn định của sóng xung kích. Quá trình cháy chậm được chia thành nhiều lớp và hỗn hợp tùy theo bản chất của dòng hỗn hợp. Trong quá trình đốt nổ, dòng sản phẩm luôn chuyển động hỗn loạn. Trong một số điều kiện nhất định, quá trình cháy chậm có thể chuyển thành quá trình kích nổ (eng. DDT, chuyển tiếp từ quá trình khử cháy sang quá trình kích nổ).

Nếu các thành phần ban đầu của hỗn hợp là chất khí, thì sự cháy được gọi là pha khí (hoặc đồng thể). Trong quá trình đốt cháy pha khí, chất ôxy hóa (thường là ôxy) phản ứng với nhiên liệu (ví dụ: hyđrô hoặc khí tự nhiên). Nếu chất oxy hóa và nhiên liệu được trộn trước ở cấp độ phân tử, thì chế độ này được gọi là quá trình đốt cháy trộn trước. Nếu chất oxy hóa và nhiên liệu tách khỏi nhau trong hỗn hợp ban đầu và đi vào vùng cháy thông qua sự khuếch tán, thì quá trình cháy được gọi là sự khuếch tán.

Nếu chất oxy hóa và nhiên liệu ban đầu ở các pha khác nhau, thì quá trình cháy được gọi là không đồng nhất. Theo quy luật, trong trường hợp này, phản ứng oxy hóa cũng tiến hành trong pha khí ở chế độ khuếch tán, và nhiệt lượng tỏa ra trong phản ứng được dành một phần cho quá trình phân hủy nhiệt và bay hơi của nhiên liệu. Ví dụ, than đá hoặc polyme trong không khí cháy theo cơ chế này. Trong một số hỗn hợp, các phản ứng tỏa nhiệt trong pha ngưng tụ có thể xảy ra để tạo thành các sản phẩm rắn mà không có sự thoát khí đáng kể. Cơ chế này được gọi là quá trình đốt cháy pha rắn.

Ngoài ra còn có các kiểu đốt đặc biệt như đốt cháy âm ỉ, không ngọn lửa và ngọn lửa lạnh.

Sự đốt cháy, hay sự đốt cháy hạt nhân, được gọi là phản ứng nhiệt hạch trong các ngôi sao, trong đó hạt nhân của các nguyên tố hóa học được hình thành trong quá trình tổng hợp hạt nhân của các ngôi sao.

Đặc tính nhiệt của gỗ

Các loài gỗ khác nhau về mật độ, cấu trúc, số lượng và thành phần của nhựa. Tất cả những yếu tố này ảnh hưởng đến nhiệt trị của gỗ, nhiệt độ mà nó cháy và các đặc tính của ngọn lửa.

Gỗ dương xốp, củi như vậy cháy sáng, nhưng nhiệt độ tối đa chỉ đạt 500 độ. Các loài gỗ dày đặc (sồi, tần bì, trăn), khi đốt, tỏa nhiệt trên 1000 độ. Các chỉ số bạch dương có phần thấp hơn - khoảng 800 độ. Cây tùng và gỗ sồi bùng phát nóng hơn, tỏa ra nhiệt tới 900 độ. Củi thông và vân sam cháy ở nhiệt độ 620-630 độ.

Chất lượng củi và cách chọn củi phù hợp

Củi bạch dương có tỷ lệ giữa hiệu quả nhiệt và chi phí tốt nhất - không có lợi về mặt kinh tế khi đun nóng với các loài đắt tiền hơn với nhiệt độ đốt cao.

Vân sam, linh sam và thông thích hợp để đốt lửa - những loại gỗ mềm này cung cấp nhiệt tương đối vừa phải. Nhưng không nên sử dụng củi như vậy trong lò hơi đốt nhiên liệu rắn, trong bếp lò hoặc lò sưởi - chúng không tỏa ra đủ nhiệt để sưởi ấm hiệu quả trong nhà và nấu chín thức ăn, chúng bị cháy và tạo thành một lượng lớn muội than.

Nhiên liệu từ cây dương, cây bồ đề, cây dương, cây liễu và cây đại thụ được coi là củi chất lượng thấp - gỗ xốp tỏa ra ít nhiệt trong quá trình đốt cháy. Gỗ cũ và một số loại gỗ khác “bắn” ra than hồng trong quá trình cháy, có thể dẫn đến hỏa hoạn nếu dùng củi để đốt lò sưởi.

Khi chọn, bạn cũng nên chú ý đến độ ẩm của gỗ - củi ẩm sẽ cháy nặng hơn và để lại nhiều tro hơn.

Điều gì quyết định hiệu quả của quá trình đốt cháy

Hiệu suất đốt là một chỉ số được xác định bằng năng lượng nhiệt, nhiệt năng không “bay vào ống khói” mà được chuyển vào lò, đốt nóng. Con số này bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố.

Trước hết, đó là tính toàn vẹn của thiết kế lò. Các vết nứt, vết nứt, tro thừa, một ống khói bẩn và các vấn đề khác làm cho quá trình đốt cháy không hiệu quả.

Yếu tố quan trọng thứ hai là mật độ của cây. Gỗ sồi, tần bì, lê, thông và bạch dương có mật độ cao nhất. Loại nhỏ nhất - cây vân sam, cây dương, cây thông, cây bồ đề. Mật độ càng cao thì miếng gỗ cháy càng lâu, và do đó nó tỏa nhiệt càng lâu.

Những miếng gỗ lớn sẽ không bắt lửa ngay lập tức. Nó là cần thiết để nhóm một ngọn lửa, bắt đầu từ các nhánh nhỏ. Họ sẽ cung cấp than cung cấp nhiệt độ cần thiết để đốt cháy gỗ được nạp vào lò với các phần lớn hơn.

Các sản phẩm đánh lửa, đặc biệt là đồ nướng, không được khuyến khích sử dụng, vì chúng thải ra các chất có hại cho con người khi đốt. Quá nhiều chất đánh lửa trong hộp lửa đóng kín có thể gây nổ.

Nhưng vẫn còn, hắc ín được hình thành như thế nào trong các lò nung

Nguyên tố chính tạo nên gỗ, màu nâu hoặc than, là carbon. Nước chiếm 20-35% trọng lượng của gỗ, và kali, magiê, natri và các nguyên tố khác không vượt quá 1-3% trọng lượng và chủ yếu nằm trong tàn dư tro, chiếm một phần tối thiểu trong quá trình hình thành hắc ín.

Đó là cacbon cháy trong lò. Và nếu trong các lò hơi đốt nhiên liệu rắn đơn giản có các quy trình khá đơn giản dễ quản lý nhưng khó tự động hóa, thì trong các lò nhiệt phân, quá trình chưng cất củi khô nói trên có thể xảy ra thường xuyên hơn nhiều.

Dưới tác động của nhiệt độ cao và không đủ oxy, gỗ xảy ra phân hủy nhiệt: khí gỗ được giải phóng, bao gồm carbon monoxide, hydro, nitơ (nằm trong không khí sơ cấp), cũng như các chất chính của sự kiện này - hydrocacbon của carbon hợp chất với nitơ, oxy, hydro (ví dụ, metan, propan, axetilen). Hơn nữa, do không khí thứ cấp được phun vào buồng đốt sau của lò hơi, các khí thoát ra được đốt cháy. Khi đốt cháy không hoàn toàn các khí này, cụ thể là hydrocacbon, một phản ứng hóa học xảy ra, trong đó hắc ín được hình thành.

Với quá trình đốt cháy không hoàn toàn các khí này, cụ thể là các hydrocacbon (metan, propan, v.v.), thay vì đốt cháy, một phản ứng hóa học xảy ra, trong đó hắc ín được hình thành.

Lò hơi nhiệt phân được biết đến với hiệu suất cao, hiệu suất của chúng, chúng có khả năng sử dụng năng lượng của các liên kết hóa học của gỗ, cacbon tới 97-98%. Nếu dầu nhiên liệu, hắc ín được hình thành trong lò hơi, thì điều này có nghĩa là bạn nên quên đi tính hiệu quả, và lò hơi của bạn được cấu hình, lắp ráp hoặc lắp đặt không đúng cách!

Nguyên nhân chính dẫn đến sự xuất hiện của hắc ín trong ống khói là lượng ôxy cung cấp cho buồng đốt không đủ dẫn đến nhiệt độ nơi diễn ra quá trình này giảm xuống.

Bạn cũng có thể xác định các nguyên nhân như lắp ráp và bố trí không hợp lý, quạt gió (máy bơm) của lò hơi công suất thấp, điện áp trong mạng giảm, ống khói không đủ cao, củi ẩm. Bạn cũng không nên quá tiết kiệm: không khí cung cấp dưới một mức nhất định có thể kéo dài quá trình đốt cháy (nhiệt phân) trong lò hơi trong một thời gian dài hơn, nhưng sẽ dẫn đến hình thành hắc ín. Và điều này không chỉ có ý nghĩa với việc vệ sinh ống khói thường xuyên, mà còn với sự cố của lò hơi và buồng đốt.

Làm thế nào để đối phó với hắc lào nếu nó đã bắt đầu hình thành?

1. Nâng cao nhiệt độ đốt cháy. Điều này có thể được thực hiện bằng cách tăng nguồn cung cấp không khí và sử dụng gỗ khô hơn.

2. Thay đổi hình dạng hình học, chiều dài của ống khói, ống dẫn khí. Điều này sẽ làm giảm sức cản của khí, cải thiện độ bám đường, và do đó tăng khả năng cung cấp khí mà không làm tăng công suất của bộ siêu nạp (bơm).

3. Tăng nhiệt độ cháy bằng cách điều chỉnh đầu ra của máy bơm hoặc thêm củi khô hơn vào cuối đám cháy. Điều này sẽ giúp đốt cháy hắc ín đã hình thành trong ống khói.

Nếu một lượng đáng kể hắc ín đã xuất hiện trong ống khói, trước tiên cần làm sạch bằng hóa chất hoặc phương pháp tráng men. Và chỉ sau đó thay đổi cấu hình hệ thống.

Nhiệt độ tăng lên đáng kể và sự bốc cháy sau đó của hắc ín trong ống khói có thể dẫn đến cháy mái nhà hoặc các hậu quả thảm khốc khác. Tar là chất dễ cháy, vì vậy bạn nên cực kỳ cẩn thận.

Lửa hắc ín sẽ làm thông ống khói, nhưng có thể là một nguy cơ hỏa hoạn

Lý thuyết cũng khá phổ biến rằng sự hình thành của hắc ín phụ thuộc vào loại gỗ. Trên mạng, bạn có thể tìm thấy rất nhiều thông tin rằng hắc ín chỉ được hình thành từ hộp lửa bằng gỗ cây lá kim hoặc một số loại gỗ nhất định, và bạn có thể chống lại nó bằng cách đốt củi bạch dương. Ở đây, điều đáng nhớ là tổ tiên của chúng ta đã chiết xuất hắc ín từ vỏ cây bạch dương, đặt nó trong một cái nồi đậy kín có lỗ ở đáy và đun lên. Và việc đốt hắc ín trong ống khói khi thay đổi nhiên liệu có thể được giải thích không phải do một thành phần hóa học khác, mà là do mức độ khô tốt hơn hoặc nhiệt độ cháy cao hơn. Vì vậy, sự liên kết của nhựa đường với nhựa cây chỉ là một ảo tưởng.

Hãy tóm tắt lại. Tar trong ống khói, lò sưởi, ống khói không phải là một chẩn đoán, nó chỉ là một triệu chứng. Làm thế nào để tìm và chữa trị vấn đề - các ấn phẩm tiếp theo của chúng tôi sẽ cho bạn biết.

Để biết thêm thông tin, chúng tôi khuyên bạn nên liên hệ với các chuyên gia của Waterstore.

Làm thế nào con người làm chủ được lửa

Những người sống trong thời kỳ đồ đá đã biết đến lửa. Không phải lúc nào con người cũng có thể tự mình nhóm lửa. Theo các nhà khoa học, việc làm quen đầu tiên của một người với quá trình đốt cháy xảy ra theo kinh nghiệm. Lửa, được khai thác từ một đám cháy rừng hoặc giành được từ một bộ tộc lân cận, được bảo vệ như thứ quý giá nhất mà con người có được.

Theo thời gian, một người nhận thấy rằng một số vật liệu có đặc tính cháy nhất. Ví dụ, cỏ khô hoặc rêu có thể bị bắt cháy chỉ bằng một vài tia lửa.

Sau nhiều năm, một lần nữa theo kinh nghiệm, người ta đã học cách châm lửa bằng các phương tiện ngẫu hứng. Các nhà sử học gọi chiếc “bật lửa” đầu tiên của một người là bùi nhùi và đá lửa, khi chúng va vào nhau sẽ phát ra tia lửa. Sau đó, loài người đã học cách chiết ra lửa bằng một cành cây được đặt trong một hốc đặc biệt trong gỗ. Nhiệt độ bắt lửa của cây đạt được bằng cách luân phiên tăng cường phần cuối của cành cây trong hốc. Nhiều cộng đồng Chính thống giáo tiếp tục sử dụng những phương pháp này ngày nay.

Mãi sau này, vào năm 1805, nhà hóa học người Pháp Jean Chancel đã phát minh ra những que diêm đầu tiên. Sáng chế đã thu được sự phân bổ lớn, và một người đã có thể tự tin châm lửa nếu cần.

Sự phát triển của quá trình đốt cháy được coi là yếu tố chính tạo ra động lực cho sự phát triển của nền văn minh. Hơn nữa, quá trình đốt cháy sẽ vẫn là một yếu tố như vậy trong tương lai gần.