Η διαδικασία καύσης ή καύσης καπνού: χαρακτηριστικά και βλάβες

Όριο θερμοκρασίας για καύση ξύλου διαφόρων ειδών

Ανάλογα με τη δομή και την πυκνότητα του ξύλου, καθώς και την ποσότητα και τα χαρακτηριστικά των ρητινών, η θερμοκρασία καύσης του καυσόξυλου, η θερμογόνος αξία τους, καθώς και οι ιδιότητες της φλόγας εξαρτώνται.
Εάν το δέντρο είναι πορώδες, τότε θα καεί πολύ έντονα και έντονα, αλλά δεν θα δώσει υψηλές θερμοκρασίες καύσης - ο μέγιστος δείκτης είναι 500 ℃. Αλλά πυκνότερο ξύλο, όπως η κέρατο, η τέφρα ή η οξιά, καίγεται σε θερμοκρασία περίπου 1000 ℃. Η θερμοκρασία καύσης είναι ελαφρώς χαμηλότερη για τη σημύδα (περίπου 800 ℃), καθώς και τη βελανιδιά και το αγριόπευκο (900 ℃). Αν μιλάμε για είδη όπως η ερυθρελάτη και το πεύκο, τότε ανάβουν σε περίπου 620-630 ℃.

Απόδοση θέρμανσης καυσόξυλου: πίνακας κύριων ειδών

Λαμβάνοντας υπόψη τους διαφορετικούς τύπους ξύλου, στο τέλος, μπορείτε να παρατηρήσετε κάποιες διαφορές: μερικά από αυτά καίγονται πολύ έντονα και τέλεια, ενώ υπάρχει έντονη ζεστασιά, ενώ άλλα απλώς καίγονται, αφήνοντας σχεδόν καθόλου θερμότητα πίσω. Το σημείο εδώ δεν είναι καθόλου στην ξηρότητα ή την υγρασία τους, αλλά στη δομή και τη σύνθεσή τους, καθώς και στη δομή του δέντρου.

Ωστόσο, αξίζει να προσέξετε το γεγονός ότι ένα υγρό δέντρο αναφλέγεται και καίγεται πολύ άσχημα, ενώ παραμένει μια μεγάλη ποσότητα τέφρας, η οποία έχει κακή επίδραση στην καμινάδα, γίνονται βαριά φραγμένα.

Η υψηλότερη απόδοση θερμότητας βρίσκεται σε δρυς, οξιά, σημύδα, αγριόπευκο ή κέρατα, αλλά αυτά τα είδη είναι τα πιο μη κερδοφόρα και ακριβά. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιούνται πολύ σπάνια, και στη συνέχεια με τη μορφή ξυρισμάτων ή πριονιδιού. Η χαμηλότερη μεταφορά θερμότητας είναι στη λεύκα, την κηλίδα και το ασπέν. Υπάρχει ένας πίνακας που δείχνει τους κύριους βράχους και την παραγωγή θερμότητας τους.

Πίνακας μερικών από τους κύριους βράχους και τη μεταφορά θερμότητας τους:

• Τέφρα, οξιά - 87%
• Hornbeam - 85%;
• Oak - 75, 70%;
• Larch - 72%;
• Σημύδα - 68%;
• Έλατο - 63%;
• Linden - 55%;
• Πεύκο - 52%;
• Aspen - 51%;
• Λεύκα - 39%.

Τα κωνοφόρα έχουν χαμηλή θερμοκρασία καύσης, επομένως είναι καλύτερα να τα χρησιμοποιήσετε για να ανάψετε ανοιχτή φωτιά (φωτιά). Ωστόσο, το ξύλο πεύκου πυροδοτεί πολύ γρήγορα και είναι ικανό να σιγοκαίει για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς περιέχει τεράστια ποσότητα ρητινών, επομένως αυτό το είδος μπορεί να διατηρήσει τη θερμότητα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ωστόσο, είναι καλύτερο να μην χρησιμοποιείτε είδη κωνοφόρων για θέρμανση, καθώς όταν καίγεται, σχηματίζονται πολλά καυσαέρια, τα οποία καθίστανται με τη μορφή αιθάλης στην καμινάδα και πρέπει να καθαριστούν, καθώς φράζει γρήγορα.

Θερμικά χαρακτηριστικά του ξύλου

Τα είδη ξύλου διαφέρουν ως προς την πυκνότητα, τη δομή, την ποσότητα και τη σύνθεση των ρητινών. Όλοι αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν τη θερμιδική αξία του ξύλου, τη θερμοκρασία στην οποία καίει και τα χαρακτηριστικά της φλόγας.

Το ξύλο λεύκας είναι πορώδες, τέτοια καυσόξυλα καίγονται έντονα, αλλά η μέγιστη ένδειξη θερμοκρασίας φτάνει μόνο τους 500 βαθμούς. Πυκνά είδη ξύλου (οξιά, τέφρα, κέρατα), όταν καίγονται, εκπέμπουν πάνω από 1000 βαθμούς θερμότητας. Οι δείκτες σημύδας είναι ελαφρώς χαμηλότεροι - περίπου 800 μοίρες. Το αγριόπευκο και η βελανιδιά φλέγονται πιο ζεστά, δίνοντας έως και 900 βαθμούς Κελσίου. Κάψιμο από ξύλο πεύκου και ερυθρελάτης στους 620-630 βαθμούς.

Το καυσόξυλο σημύδας έχει καλύτερη αναλογία απόδοσης θερμότητας και κόστους - είναι οικονομικά ασύμφορο να θερμαίνεται με πιο ακριβά ξύλα με υψηλές θερμοκρασίες καύσης.

Η ερυθρελάτη, το έλατο και το πεύκο είναι κατάλληλα για την πυρκαγιά - αυτά τα κωνοφόρα παρέχουν σχετικά μέτρια ζεστασιά. Αλλά δεν συνιστάται η χρήση τέτοιων καυσόξυλων σε λέβητα στερεών καυσίμων, σε σόμπα ή τζάκι - δεν εκπέμπουν αρκετή θερμότητα για να θερμαίνουν αποτελεσματικά το σπίτι και να μαγειρεύουν φαγητό, να καίγονται με το σχηματισμό μεγάλης ποσότητας αιθάλης.

Το καυσόξυλο χαμηλής ποιότητας θεωρείται καύσιμο που παράγεται από ασβέστη, linden, λεύκα, ιτιά και κλαδί - το πορώδες ξύλο εκπέμπει λίγη θερμότητα κατά την καύση. Το Alder και μερικοί άλλοι τύποι ξύλου "πυροβολούν" με κάρβουνα κατά την καύση, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε πυρκαγιά εάν το ξύλο χρησιμοποιείται για να πυροβολήσει ένα τζάκι.

Κατά την επιλογή, θα πρέπει επίσης να προσέχετε τον βαθμό υγρασίας του ξύλου - το ακατέργαστο καυσόξυλο καίει χειρότερα και αφήνει περισσότερη τέφρα.

Θερμικές ιδιότητες του ξύλου

Διαφορετικοί τύποι ξύλου δημιουργούν διαφορετικές ποσότητες θερμότητας. Για παράδειγμα, το ξηρό, παλαιωμένο ξύλο παράγει περισσότερη θερμότητα από το φρέσκο ​​πριστό ξύλο. Αυτό αποδίδεται στο γεγονός ότι στην αρχική χημική αντίδραση, όλη η θερμότητα περνά στην εξάτμιση του νερού από το δέντρο. Όσο λιγότερη υγρασία υπάρχει στο υλικό, τόσο πιο γρήγορα μπορεί να ληφθεί θερμότητα. Τα σκληρά ξύλα καίγονται περισσότερο από τα μαλακά ξύλα και υπογραμμίζουν περισσότερη θερμότητα. Μερικά από τα πιο πολύτιμα είδη δέντρωνμε καλές θερμικές παραμέτρους είναι:

Ωστόσο, το ξύλο τέτοιων δέντρων είναι ακριβό, λόγω των οποίων τα βιομηχανικά απόβλητα και η υλοτομία χρησιμοποιούνται ως καύσιμο στις περισσότερες περιπτώσεις.

Σε αυτό το βίντεο, θα μάθετε πώς να ελέγχετε την υγρασία του καυσόξυλου:

Η χρήση του ξύλου με βάση τη θερμική του ικανότητα

Κατά την επιλογή ενός τύπου καυσόξυλου, αξίζει να ληφθεί υπόψη η αναλογία κόστους και θερμότητας από ένα συγκεκριμένο ξύλο. Όπως δείχνει η πρακτική, η καλύτερη επιλογή μπορεί να θεωρηθεί καυσόξυλα σημύδας, στην οποία αυτοί οι δείκτες είναι καλύτερα ισορροπημένοι. Εάν αγοράσετε πιο ακριβά καυσόξυλα, το κόστος θα είναι λιγότερο αποδοτικό.

Για τη θέρμανση σπιτιού με λέβητα στερεών καυσίμων, δεν συνιστάται η χρήση ξύλινων τύπων όπως έλατο, πεύκο ή έλατο. Το γεγονός είναι ότι σε αυτήν την περίπτωση η θερμοκρασία καύσης του ξύλου στο λέβητα δεν θα είναι αρκετά υψηλή και θα συσσωρεύεται πολύ αιθάλη στις καμινάδες.

Οι χαμηλές τιμές θερμικής απόδοσης βρίσκονται επίσης στο ξύλο alder, aspen, linden και λεύκας λόγω της πορώδους δομής του. Επιπλέον, μερικές φορές η ελάτη και ορισμένοι άλλοι τύποι καυσόξυλων πυροβολούνται με κάρβουνα κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καύσης. Στην περίπτωση ανοιχτού κλιβάνου, τέτοιες μικρο εκρήξεις μπορεί να οδηγήσουν σε πυρκαγιές.

Τύποι ξύλου

Υπάρχουν πολλά σχέδια που καθορίζουν τη διαφορά στην καύση διαφορετικών τύπων ξύλου. Πρώτα απ 'όλα, είναι η παρουσία ρητινών - προσθέτουν αισθητά τη θερμογόνο αξία του ξύλου. Το μαλακό ξύλο καίγεται πιο εύκολα λόγω της χαμηλής του πυκνότητας. Οι βαριοί βράχοι διατηρούν την καύση για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ενώ η πυκνότητα του ξύλου ποικίλλει σημαντικά από είδος σε είδος, η θερμογόνος αξία τους ανά μονάδα μάζας είναι σχεδόν η ίδια (με εξαίρεση τα κωνοφόρα ρητινώδη είδη). Ανεξάρτητα από τους τύπους δέντρων που χρησιμοποιήθηκαν για καυσόξυλα, η υγρασία είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τόσο τη διαδικασία καύσης όσο και το θερμικό αποτέλεσμα.

Η γνώση διαφορετικών τύπων ξύλου σάς επιτρέπει να κάνετε άνετο κάψιμο με λιγότερη κατανάλωση καυσόξυλου

Μια λίστα χαρακτηριστικών ορισμένων ειδών ξύλου:

• ακακία - καίει αργά και δίνει πολλή θερμότητα, στεγνώνει γρήγορα, εκπέμπει χαρακτηριστικό κροτάλισμα στο τζάκι.
• Σημύδα - καίει γρήγορα, αναφλέγεται εύκολα ακόμα και όταν είναι βρεγμένο, δίνει ομοιόμορφη και σταθερή φωτιά.
• φηγός - καύσιμο υψηλής θερμίδας, αφήνει λίγη τέφρα
• δρυς - υψηλή θερμιδική αξία, εκπέμπει ευχάριστη μυρωδιά κατά την καύση, στεγνώνει για πολύ καιρό.
• λεύκα - χαμηλή θερμότητα καύσης ·
• Οπωροφόρα δέντρα - κάψτε αργά και ομοιόμορφα.
• κωνοφόρα - αρωματικός καπνός, μπορεί να πυροβολήσει πίσσα, να σχηματίσει πολλή αιθάλη.

Η γνώση των βασικών στοιχείων του χειρισμού του ξύλου ως καυσίμου σάς επιτρέπει να κάνετε άνετο κάψιμο με λιγότερα καυσόξυλα.

Είναι σημαντικό μόνο να μην ξεχνάμε το κύριο πράγμα: μια ανεξέλεγκτη ανοιχτή φλόγα μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνη για τα ζωντανά όντα. Εκτός από τα εγκαύματα από τις φλόγες και τα κάρβουνα, η φωτιά μπορεί να προκαλέσει ασύγκριτα περισσότερα προβλήματα εάν καίγεται σε φωτιά.

Θερμοκρασία καύσης και μεταφορά θερμότητας

Υπάρχει μια άμεση σχέση μεταξύ της θερμοκρασίας καύσης ξύλου στη σόμπα και της μεταφοράς θερμότητας - όσο πιο ζεστή είναι η φλόγα, τόσο περισσότερη θερμότητα εκπέμπει στο δωμάτιο. Η ποσότητα της παραγόμενης θερμικής ενέργειας επηρεάζεται από διάφορα χαρακτηριστικά του δέντρου. Οι υπολογισμένες τιμές μπορούν να βρεθούν στη βιβλιογραφία αναφοράς.

Πρέπει να σημειωθεί ότι όλοι οι τυπικοί δείκτες υπολογίστηκαν υπό ιδανικές συνθήκες:

• το ξύλο στεγνώνει καλά.
• ο κλίβανος είναι κλειστός.
• Το οξυγόνο παρέχεται με ακρίβεια σε μετρημένα τμήματα για τη διατήρηση της διαδικασίας καύσης.

Φυσικά, είναι αδύνατο να δημιουργηθούν τέτοιες συνθήκες σε μια οικιακή κουζίνα, οπότε θα απελευθερώνεται λιγότερη θερμότητα από ό, τι δείχνουν οι υπολογισμοί. Επομένως, τα πρότυπα θα είναι χρήσιμα μόνο για τον προσδιορισμό της συνολικής δυναμικής και της σύγκρισης των χαρακτηριστικών.

Η μέτρηση της θερμοκρασίας καύσης του ξύλου στο τζάκι μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με πυρόμετρο - καμία άλλη συσκευή μέτρησης δεν είναι κατάλληλη για αυτό.

Εάν δεν διαθέτετε τέτοια συσκευή, μπορείτε να προσδιορίσετε οπτικά τις κατά προσέγγιση ενδείξεις με βάση το χρώμα της φλόγας. Για παράδειγμα, μια φλόγα χαμηλής θερμοκρασίας έχει σκούρο κόκκινο χρώμα. Ένα κίτρινο φως δείχνει πολύ υψηλή θερμοκρασία που λαμβάνεται αυξάνοντας το ρεύμα, αλλά σε αυτήν την περίπτωση, περισσότερη θερμότητα εξατμίζεται αμέσως μέσω της καμινάδας. Για σόμπα ή τζάκι, η καταλληλότερη θερμοκρασία καύσης θα είναι στην οποία το χρώμα της φλόγας θα είναι κίτρινο, όπως, για παράδειγμα, με ξηρό ξύλο σημύδας.

Οι σύγχρονες σόμπες και οι λέβητες στερεών καυσίμων, καθώς και τα τζάκια κλειστού τύπου, είναι εξοπλισμένα με σύστημα ελέγχου παροχής αέρα για τη ρύθμιση της μεταφοράς θερμότητας και της έντασης καύσης.

Η θερμοκρασία καύσης του ξύλου καθορίζει τους ρυθμούς μεταφοράς θερμότητας του καυσίμου - όσο υψηλότερο είναι, τόσο περισσότερη θερμική ενέργεια απελευθερώνεται κατά την καύση του καυσόξυλου. Σε αυτήν την περίπτωση, η ειδική τιμή θέρμανσης του καυσίμου εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά του ξύλου.

Οι δείκτες μεταφοράς θερμότητας στον πίνακα υποδεικνύονται για καυσόξυλα που καίγονται υπό ιδανικές συνθήκες:

• ελάχιστη περιεκτικότητα υγρασίας στο καύσιμο ·
• η καύση πραγματοποιείται σε κλειστό όγκο.
• Παρέχεται παροχή οξυγόνου - παρέχεται η ποσότητα που είναι απαραίτητη για πλήρη καύση.

Είναι λογικό να καθοδηγείτε τις τιμές πίνακα της θερμιδικής αξίας μόνο για τη σύγκριση διαφορετικών τύπων καυσόξυλων μεταξύ τους - σε πραγματικές συνθήκες, η μεταφορά θερμότητας του καυσίμου θα είναι αισθητά χαμηλότερη.

Τι είναι η καύση

Η καύση είναι ένα ισοθερμικό φαινόμενο - δηλαδή, μια αντίδραση με την απελευθέρωση θερμότητας.

1. Ζέσταμα. Το κομμάτι ξύλου πρέπει να θερμαίνεται με εξωτερική πηγή φωτιάς στη θερμοκρασία ανάφλεξης. Όταν θερμαίνεται στους 120-150 βαθμούς, το ξύλο αρχίζει να γεμίζει και σχηματίζεται άνθρακας, ικανός για αυθόρμητη καύση. Όταν θερμαίνεται στους 250-350 βαθμούς, ξεκινά η διαδικασία θερμικής αποσύνθεσης σε αέρια συστατικά (πυρόλυση).

2. Καύση αερίων πυρόλυσης. Η περαιτέρω θέρμανση οδηγεί σε αυξημένη θερμική αποσύνθεση και τα συμπυκνωμένα αέρια πυρόλυσης φουσκώνουν. Μετά την έξαρση, η ανάφλεξη αρχίζει σταδιακά να καλύπτει ολόκληρη τη ζώνη θέρμανσης. Αυτό παράγει μια σταθερή ελαφριά κίτρινη φλόγα.

3. Ανάφλεξη. Η περαιτέρω θέρμανση θα ανάψει το ξύλο. Η θερμοκρασία ανάφλεξης σε φυσικές συνθήκες κυμαίνεται από 450 έως 620 βαθμούς. Το ξύλο αναφλέγεται υπό την επίδραση εξωτερικής πηγής θερμικής ενέργειας, η οποία παρέχει την απαραίτητη θέρμανση για απότομη επιτάχυνση της θερμοχημικής αντίδρασης.

Η αναφλεξιμότητα του καυσίμου ξύλου εξαρτάται από διάφορους παράγοντες:

• ογκομετρικό βάρος, σχήμα και τομή ενός στοιχείου ξύλου ·
• ο βαθμός υγρασίας στο ξύλο ·
• δύναμη έλξης;
• τη θέση του προς ανάφλεξη αντικειμένου σε σχέση με τη ροή του αέρα (κάθετη ή οριζόντια) ·
• πυκνότητα ξύλου (τα πορώδη υλικά αναφλέγονται πιο εύκολα και γρηγορότερα από τα πυκνά, για παράδειγμα, είναι πιο εύκολο να ανάβουμε ξύλο κληθρίδας από δρυς).

Για την ανάφλεξη, απαιτείται καλή, αλλά όχι υπερβολική πρόσφυση - απαιτείται επαρκής παροχή οξυγόνου και ελάχιστη απορρόφηση της θερμικής ενέργειας καύσης - απαιτείται για τη θέρμανση παρακείμενων τμημάτων ξύλου.

4. Καύση.Υπό συνθήκες σχεδόν βέλτιστες, η αρχική εκδήλωση αερίων πυρόλυσης δεν εξασθενεί, από την ανάφλεξη η διαδικασία μετατρέπεται σε σταθερή καύση με σταδιακή κάλυψη ολόκληρου του όγκου καυσίμου. Η καύση χωρίζεται σε δύο φάσεις - καύση και φλεγμονή.

Η καύση περιλαμβάνει την καύση άνθρακα, ένα στερεό προϊόν της διαδικασίας πυρόλυσης. Η απελευθέρωση εύφλεκτων αερίων είναι αργή και δεν αναφλέγονται λόγω ανεπαρκούς συγκέντρωσης. Οι αέριες ουσίες, όταν ψύχονται, συμπυκνώνονται, σχηματίζουν ένα χαρακτηριστικό λευκό καπνό. Κατά τη διαδικασία της καύσης, ο αέρας διεισδύει βαθιά μέσα στο ξύλο, λόγω του οποίου επεκτείνεται η περιοχή κάλυψης. Η καύση φλόγας παρέχεται από την καύση αερίων πυρόλυσης, ενώ τα θερμά αέρια κινούνται προς τα έξω.

Η καύση διατηρείται εφ 'όσον υπάρχουν συνθήκες πυρκαγιάς - η παρουσία άκαυστου καυσίμου, παροχή οξυγόνου, διατηρώντας το απαιτούμενο επίπεδο θερμοκρασίας.

5. Εξασθένηση. Εάν δεν πληρούται μία από τις προϋποθέσεις, η διαδικασία καύσης σταματά και η φλόγα σβήνει.

Για να μάθετε ποια είναι η θερμοκρασία καύσης του ξύλου, χρησιμοποιήστε μια ειδική συσκευή που ονομάζεται πυρόμετρο. Άλλοι τύποι θερμομέτρων δεν είναι κατάλληλοι για το σκοπό αυτό.

Υπάρχουν συστάσεις για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας καύσης του καυσίμου ξύλου από το χρώμα της φλόγας. Οι σκούρες κόκκινες φλόγες υποδεικνύουν καύση χαμηλής θερμοκρασίας, οι λευκές φλόγες υποδηλώνουν υψηλές θερμοκρασίες λόγω της αυξημένης ροής, στην οποία το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής ενέργειας εισέρχεται στην καμινάδα. Το βέλτιστο χρώμα της φλόγας είναι κίτρινο, έτσι καίγεται η ξηρή σημύδα.

Σε λέβητες στερεών καυσίμων και σόμπες, καθώς και σε κλειστά τζάκια, είναι δυνατή η ρύθμιση της ροής του αέρα στο τζάκι ρυθμίζοντας την ένταση της διαδικασίας καύσης και τη μεταφορά θερμότητας.

Η θερμιδική τιμή δείχνει πόση θερμική ενέργεια απελευθερώνεται κατά την καύση του καυσόξυλου. Αλλά το στερεό καύσιμο έχει ένα άλλο χαρακτηριστικό, η γνώση του οποίου μπορεί να είναι χρήσιμη στην πράξη - παραγωγή θερμότητας. Αυτό είναι το μέγιστο επίπεδο θερμοκρασίας που μπορεί να επιτευχθεί κατά την καύση ξύλου και εξαρτάται από τις ιδιότητες του ξύλου.

Κάψιμο ξύλου χαμηλής πυκνότητας με ελαφριά υψηλή φλόγα και ταυτόχρονα εκπέμπει σχετικά μικρή ποσότητα θερμότητας, το ξύλο από πυκνά ξύλα χαρακτηρίζεται από αυξημένη παραγωγή θερμότητας σε χαμηλή φλόγα.

Πλήρης και ατελής καύση: τι απελευθερώνεται όταν καίγεται ξύλο

Όχι μόνο το ξύλο μπορεί να κάψει, αλλά και τα προϊόντα του (μοριοσανίδες, ινοσανίδες, MDF), καθώς και μέταλλο. Ωστόσο, η θερμοκρασία καύσης είναι διαφορετική για όλα τα προϊόντα. Για παράδειγμα: η θερμοκρασία καύσης του χάλυβα είναι 2000 μοίρες, αλουμινόχαρτο - 350 και το ξύλο αρχίζει να αναφλέγεται ήδη στους 120 - 150.

Κάψιμο ξύλου παράγει τελικά καπνό, όπου το στερεό είναι αιθάλη. Η όλη σύνθεση των προϊόντων καύσης εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τα συστατικά του δέντρου. Το ξύλο αποτελείται κυρίως από τα πιο σημαντικά συστατικά: υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και άνθρακα.

Εάν καίγεται 1 κιλό ξύλου, τότε τα προϊόντα καύσης σε αέρια κατάσταση θα απελευθερωθούν κάπου μεταξύ 7,5 και 8,0 κυβικών μέτρων. Στο μέλλον, δεν είναι πλέον ικανά για καύση, εκτός από το μονοξείδιο του άνθρακα.

Προϊόντα καύσης ξύλου:

• Αζωτο;
• Μονοξείδιο του άνθρακα;
• Διοξείδιο του άνθρακα;
• Υδρατμοί;
• Διοξείδιο του θείου.

Η εγγραφή σε χαρακτήρα μπορεί να είναι πλήρης ή ελλιπής. Αλλά και τα δύο συμβαίνουν με τον σχηματισμό καπνού. Σε περίπτωση ατελούς καύσης, ορισμένα προϊόντα καύσης μπορούν ακόμη να καούν αργότερα (αιθάλη, μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογονάνθρακες). Αλλά αν υπήρχε πλήρης καύση, τότε τα προϊόντα που σχηματίστηκαν στο μέλλον δεν είναι σε θέση να κάψουν (θείο και αέρια διοξειδίου του άνθρακα, υδρατμοί).

Ο κίνδυνος πυρκαγιάς του ξύλου καθορίζεται από τους νόμους της θερμικής αποσύνθεσής του υπό την επίδραση εξωτερικών θερμικών ροών, η οποία ξεκινά σε θερμοκρασία 110˚С.Η περαιτέρω θέρμανση συνοδεύεται από την απομάκρυνση της ελεύθερης και δεσμευμένης υγρασίας από το ξύλο. Αυτή η διαδικασία τελειώνει σε θερμοκρασία 180˚C, μετά την οποία η αποσύνθεση των λιγότερο ανθεκτικών στη θερμότητα συστατικών ξεκινά με την απελευθέρωση CO 2 και H2O. Σε θερμοκρασία ~ 250˚C, η πυρόλυση ξύλου λαμβάνει χώρα με την απελευθέρωση αέρια προϊόντα: CO, CH 2, H2, CO 2, H 2 O. Το εξελιγμένο αέριο μίγμα είναι εύφλεκτο και μπορεί να αναφλεγεί από πηγή ανάφλεξης. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, επιταχύνεται η θερμική αποσύνθεση του ξύλου. Το μεγαλύτερο μέρος των καύσιμων αερίων, που περιέχει έως και 25% υδρογόνο και έως και 40% εύφλεκτους υδρογονάνθρακες, απελευθερώνεται στο εύρος θερμοκρασίας από 350 έως 450˚С.

Ένας από τους σημαντικούς παράγοντες που καθορίζουν τον κίνδυνο πυρκαγιάς του ξύλου είναι η ικανότητά του να ανάβει και να διαδίδει την καύση όταν θερμαίνεται στον αέρα.

Το κάψιμο του ξύλου συμβαίνει με τη μορφή φλογερή καύση και καύση. Υπό συνθήκες πυρκαγιάς, η κύρια ποσότητα θερμότητας απελευθερώνεται κατά την περίοδο της φλεγόμενης καύσης (έως 60%) και ~ 40% - κατά τη διάρκεια της περιόδου καύσης.

Οι δείκτες κινδύνου πυρκαγιάς για ορισμένους τύπους ξύλου φαίνονται στον Πίνακα 4.

Πίνακας 4 - Δείκτες κινδύνου πυρκαγιάς διαφόρων τύπων ξύλου

Οι δείκτες θερμοκρασίας του κινδύνου πυρκαγιάς του ξύλου - η θερμοκρασία της ανάφλεξης και της αυτοανάφλεξης - καθορίζονται από τους νόμους της θερμικής αποσύνθεσης του. Οι τιμές αυτών των δεικτών για διαφορετικούς τύπους ξύλου, όπως φαίνεται από τον Πίνακα 2, βρίσκονται σε ένα αρκετά στενό εύρος θερμοκρασιών.

Το ξηρό ξύλο όλων των ειδών είναι ένα πολύ εύφλεκτο (B3) εξαιρετικά εύφλεκτο υλικό (G4) με υψηλή ικανότητα παραγωγής καπνού (D3). Όσον αφορά την τοξικότητα των προϊόντων καύσης, το ξύλο ανήκει στην ομάδα των εξαιρετικά επικίνδυνων υλικών (T3). Η γραμμική ταχύτητα της διάδοσης της φλόγας στην επιφάνεια είναι 1-10 mm / s. Αυτή η ταχύτητα εξαρτάται σημαντικά από έναν αριθμό παραγόντων: είδη ξύλου, περιεκτικότητα σε υγρασία, το μέγεθος της ροής θερμότητας που πέφτει, ο προσανατολισμός της επιφάνειας καύσης. Ο ρυθμός καψίματος δεν είναι επίσης σταθερή τιμή - για διαφορετικούς τύπους ξύλου, κυμαίνεται από 0,6 έως 1,0 mm / min.

Στην κατασκευή, τα υλικά φινιρίσματος με βάση το ξύλο χρησιμοποιούνται ευρέως: μοριοσανίδες, σανίδες από ξύλο, ξύλινα πάνελ, πλάκες, κόντρα πλακέ. Όλα αυτά τα υλικά είναι εύφλεκτα. Τροποποιημένα πάνελ, πλάκες, κόντρα πλακέ. Όλα αυτά τα υλικά είναι εύφλεκτα. Η τροποποίηση του ξύλου με πολυμερή, κατά κανόνα, αυξάνει τον κίνδυνο πυρκαγιάς του.

Ο Πίνακας 5 δείχνει τα χαρακτηριστικά αναφλεξιμότητας ορισμένων δομικών υλικών με βάση το ξύλο.

Πίνακας 5 - Αναφλεξιμότητα υλικών ξύλου

Η φλόγα απλώθηκε πάνω στην επιφάνεια του ξύλου

Πειραματικές μελέτες διάδοσης φλόγας πάνω στην επιφάνεια υλικών ξύλου με χρήση διαφορετικών μεθόδων δοκιμής έχουν δείξει ότι όχι μόνο οι συνθήκες εξωτερικής έκθεσης σε θερμότητα, αλλά και ο τύπος ξύλου επηρεάζει τα χαρακτηριστικά της διάδοσης της φλόγας.

Η επιρροή των ειδών ξύλου μπορεί να εντοπιστεί σε κάποιο βαθμό κατά την εξέταση των τιμών του λεγόμενου δείκτη διάδοσης φλόγας (FLI).

Το IRP σύμφωνα με το GOST 12.1.044-89 είναι ένας πολύπλοκος δείκτης, καθώς κατά τον υπολογισμό του, εκτός από την ταχύτητα διάδοσης της φλόγας σε μεμονωμένα τμήματα της επιφάνειας του δείγματος και την περιορισμένη απόσταση διάδοσης, χρησιμοποιεί επίσης δεδομένα για τη μέγιστη θερμοκρασία εξάτμισης καυσαερίων και ο χρόνος για την επίτευξή του. Τα υλικά με IRP≤20 αναφέρονται ως φλόγα αργής εξάπλωσης, με IRP˃20 - σε φλόγα που εξαπλώνεται γρήγορα. Όλοι οι τύποι ξύλου ανήκουν στην τελευταία ομάδα υλικών. Ο δείκτης τους υπερβαίνει το 55.

Ο Πίνακας 4 δείχνει τις τιμές IRI για δείγματα ξύλου που δεν έχουν υποστεί επεξεργασία με πάχος 19-25 mm.

Παρόλο που οι περισσότεροι τύποι ξύλου ανήκουν στην 3η, η πιο επικίνδυνη, κατηγορία όσον αφορά την ικανότητά τους να διαδίδουν φλόγα στην επιφάνεια των οροφών κατά τη διάρκεια πυρκαγιάς, ορισμένα είδη κωνοφόρων, όπως ακολουθεί από τον Πίνακα 6, έχουν χαμηλότερες τιμές το IRI και ανήκουν στη 2η τάξη.

Πίνακας 6 - Τιμή IRP και κατηγορία ανάλογα με την ικανότητα διάδοσης της φλόγας

Η αύξηση της ροής θερμότητας στην επιφάνεια του ξύλου προκαλεί σημαντική αύξηση της ταχύτητας διάδοσης της φλόγας. Ο τερματισμός της διαδικασίας είναι δυνατός εάν η ροή θερμότητας από τη δική της φλόγα γίνει λιγότερο από κρίσιμη για ένα δεδομένο υλικό.

Οι δοκιμές οικοδομικών υλικών φινιρίσματος με βάση ξύλο υπό συνθήκες που προσομοιώνουν την ανάπτυξη πραγματικής πυρκαγιάς έδειξαν μάλλον υψηλούς ρυθμούς διάδοσης φλόγας μαζί τους (πίνακας 7).

Πίνακας 7 - Ταχύτητα διάδοσης φλόγας πάνω σε επενδύσεις με βάση το ξύλο

Ικανότητα παραγωγής καπνού και τοξικότητα προϊόντων καύσης ξύλου

Η απελευθέρωση τοξικών καπνών είναι ο κυρίαρχος κίνδυνος πυρκαγιάς. Εκδηλώνεται στο τοξικό και ερεθιστικό αποτέλεσμα των προϊόντων καύσης, καθώς και στην επιδείνωση της ορατότητας σε ένα καπνιστό περιβάλλον. Η μειωμένη ορατότητα καθιστά δύσκολη την εκκένωση ατόμων από τη ζώνη κινδύνου, η οποία, με τη σειρά της, αυξάνει τον κίνδυνο δηλητηρίασης από προϊόντα καύσης. Η κατάσταση σε μια πυρκαγιά περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός ότι τα καυσαέρια εξαπλώνονται γρήγορα στο διάστημα και διεισδύουν σε δωμάτια μακριά από την πηγή της φωτιάς. Η συγκέντρωση του εκπεμπόμενου καπνού και η φύση του εξαρτώνται από τα δομικά χαρακτηριστικά και τη χημική σύνθεση του καύσιμου υλικού, τις συνθήκες καύσης.

Πάνω από 200 ενώσεις - προϊόντα ατελούς καύσης - έχουν βρεθεί στα καυσαέρια που σχηματίζονται κατά την καύση του ξύλου. Η μέγιστη τιμή οπτικής πυκνότητας κατά την καύση καθενός από τους τύπους ξύλου εξαρτάται με πολύπλοκο τρόπο από την πυκνότητα της εξωτερικής ροής θερμότητας. Ο συντελεστής παραγωγής καπνού κατά την αποσύνθεση και την καύση με καύση διαφορετικών τύπων ξύλου εξαρτάται από την πυκνότητα της εξωτερικής ροής θερμότητας (Σχήμα 14).

1 - ερυθρελάτη 2 - πεύκο κοντά στη Μόσχα, 3 - πεύκο thongkaribe; 4 - ilim karagach; 5 - ακακία keolai; 6 - κάστανο; 7 - ακακία; 8- ευκάλυπτος bacdan.

Σχήμα 14 - Χαρακτηριστικά της παραγωγής καπνού.

Ένας παρόμοιος ακραίος χαρακτήρας των καμπυλών για την εξάρτηση του δείκτη τοξικότητας των προϊόντων καύσης ξύλου από την πυκνότητα της εξωτερικής ροής θερμότητας (Σχήμα 15). Στον τρόπο καύσης καύσης ξύλου ερυθρελάτης, η απόδοση CO είναι 70-240 φορές υψηλότερη από την απόδοση CO κατά την καύση φλόγας.

Στη λειτουργία καύσης στο εύρος θερμοκρασίας 450-550 ° C, όλοι οι τύποι ξύλου εκδηλώνονται ως εξαιρετικά επικίνδυνοι όσον αφορά την τοξικότητα των προϊόντων καύσης και ανήκουν στην ομάδα Τ3. Με αύξηση της έντασης του θερμικού αποτελέσματος έως 60-65 kW / m2 (που αντιστοιχεί σε θερμοκρασία 700-750 ˚С), ανάλογα με την τοξικότητα των προϊόντων καύσης, ξύλο διαφόρων τύπων περνά στην ομάδα μέτρια επικίνδυνα υλικά T2.

1- linden; 2 - σημύδα; 3 - ilim karagach. 4 - δρυς; 5 - aspen; 6 - πεύκο; 7 - ερυθρελάτη.

Σχήμα 15 - Τοξικότητα των προϊόντων καύσης από τη θερμοκρασία έκθεσης σε θερμότητα.

Όταν καίγεται ξύλο, εμφανίζεται αρκετά έντονος σχηματισμός καπνού. Η μεγαλύτερη ποσότητα καπνού εκπέμπεται κατά την καύση υλικών ξύλου στη λειτουργία καύσης (πίνακας 8).

Πίνακας 8 - Ικανότητα δημιουργίας καπνού από υλικά ξύλου όταν δοκιμάζεται σε κατάσταση καύσης

4 Μέτρα πυρασφάλειας στην κατασκευή ξύλινων κτιρίων

Η θερμοκρασία καύσης του ξύλου έχει ήδη αναφερθεί εν συντομία στη δημοσίευσή μας σχετικά με το "" και σήμερα θα εξετάσουμε αυτό το ζήτημα.

Είμαστε όλοι συνηθισμένοι να πιστεύουμε ότι το ίδιο το καύσιμο καίει. Και παρόλο που η καύση είναι αδύνατη χωρίς αυτό, το αέριο που απελευθερώνεται από το καύσιμο κατά τη διάρκεια της καύσης είναι πραγματικά αναφλέγεται.Είναι αλήθεια, για να αρχίσει το ξύλο να εκπέμπει επαρκή ποσότητα αυτού του αερίου για ανάφλεξη, χρειάζεται υψηλή θερμοκρασία. Και αυτή η θερμοκρασία είναι διαφορετική για διαφορετικούς τύπους ξύλου και για διαφορετικές συνθήκες. Η δομή, η πυκνότητα, η υγρασία και άλλα χαρακτηριστικά επηρεάζουν την ταχύτητα και την ποσότητα του αερίου που απελευθερώνεται, επειδή ορισμένοι τύποι ξύλου ξεφλουδίζουν γρήγορα, δίνουν πολλή θερμότητα και φως, ενώ άλλοι είναι πολύ δύσκολο να αναφλεγούν και εκπέμπουν πολύ λιγότερη θερμότητα από θα θέλαμε. Αυτό γίνεται πολύ σημαντικό όταν, και ειδικά όταν επιλέγετε υλικά για ανάφλεξη. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει τις θερμοκρασίες καύσης ορισμένων κοινών τύπων ξύλου.

Για λόγους δικαιοσύνης, πρέπει να σημειωθεί ότι οι βαθμοί Κελσίου που αναφέρονται στον πίνακα δίδονται για ιδανικές συνθήκες (κλειστός χώρος, ξηρό ξύλο που χρησιμοποιείται και ελεγχόμενη παροχή οξυγόνου σε βέλτιστους όγκους για καύση), οι οποίοι επιτυγχάνονται μόνο σε λέβητες, αλλά όχι σε φωτιά γίνεται στη μέση της εκκαθάρισης. Ωστόσο, παρόλα αυτά, ως οδηγός, τα δεδομένα στον πίνακα είναι αρκετά κατάλληλα.

Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία καύσης του επιλεγμένου είδους δέντρου, τόσο περισσότερη θερμότητα πρέπει να απορροφήσει πριν αρχίσει να εξελίσσεται εύφλεκτο αέριο.

Για την ανάφλεξη, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε βράχους με χαμηλή θερμοκρασία καύσης και βράχους με υψηλή θερμοκρασία ως το κύριο καυσόξυλο. Διαφορετικά, ενδέχεται να αντιμετωπίσετε δύο τύπους προβλημάτων:

• Η θερμοκρασία καύσης του επιλεγμένου ξύλου είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία που παράγεται από τη δική σας. Εξαιτίας αυτού, το καύσιμο απλά δεν θα ανάψει, ή θα απαιτήσει επιπλέον επεξεργασία, προετοιμασία και προετοιμασία.
• Η θερμοκρασία καύσης του επιλεγμένου ξύλου είναι χαμηλή, και ως αποτέλεσμα, παράγεται ανεπαρκής θερμότητα. Για αυτόν τον λόγο, ίσως χρειαστεί να αλλάξετε το είδος καθώς καίτε καύσιμα ή περισσότερα ξύλα.

Από τα δεδομένα στον πίνακα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η θερμοκρασία καύσης της λεύκας το καθιστά καλό αναφλέξιμο, γιατί θα αρχίσει να καίει ενεργά ήδη στους 468 βαθμούς Κελσίου, ενώ, για παράδειγμα, το πεύκο θα πρέπει να θερμανθεί έως και 624 βαθμούς. Εάν δεν υπάρχει τίποτα εκτός από δρυς, τότε για να το ανάψετε, θα πρέπει να ιδρώσετε πολύ για να αυξήσετε τη θερμοκρασία καύσης στους 840-900 βαθμούς και μόνο τότε να προσθέσετε δρύινα κορμούς. Η χαμηλή θερμοκρασία καύσης καθιστά τη λεύκα καλή ανάφλεξη, αλλά είναι καλύτερα να μην το χρησιμοποιείτε ως το κύριο καύσιμο λόγω της χαμηλής παραγωγής θερμότητας, που αναφέρεται στη δεύτερη στήλη του πίνακα. Για αυτόν τον ρόλο, το πεύκο, η σημύδα ή η ίδια βελανιδιά ταιριάζουν πολύ καλύτερα. Αυτά τα πετρώματα παράγουν περισσότερο αέριο, άρα περισσότερο φως και θερμότητα.

Δεν βλέπω πολύ νόημα να θυμάμαι τις τιμές όλων των στηλών πίνακα. είναι πολύ πιο εύκολο να το χρησιμοποιήσετε ως οδηγός για τη δημιουργία δικών σας χαρτών ειδών δέντρων, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά της χλωρίδας της περιοχής σας. Μια απλή ακολουθία όπως «πρώτα καίμε το ροκ Χ και μετά μεταβούμε στο ροκ Υ» σε τρία ή τέσσερα βήματα είναι πολύ πιο εύκολο να θυμηθούμε και να το χρησιμοποιήσουμε στο πεδίο. Εάν δεν έχετε επιλογή στο χωράφι και έχετε μόνο έναν τύπο ξύλου στο χέρι, θα πρέπει να εργαστείτε με αυτό, αλλά εάν εξακολουθεί να υπάρχει επιλογή, είναι καλύτερα να το κάνετε συνειδητά και σκόπιμα. Και παρόλο που η θερμοκρασία καύσης που αναφέρεται στον πίνακα είναι χαρακτηριστική μόνο για ιδανικές συνθήκες, μιλώντας για αυτές, αξίζει επίσης να αναφερθούν δύο παράγοντες που επηρεάζουν άμεσα τη θερμοκρασία καύσης: υγρασία και περιοχή επαφής.

Παράγοντες που επηρεάζουν τη θερμοκρασία καύσης

Η θερμοκρασία καύσης του ξύλου στη σόμπα εξαρτάται όχι μόνο από τον τύπο του ξύλου. Σημαντικοί παράγοντες είναι επίσης η υγρασία του ξύλου και η δύναμη έλξης, η οποία οφείλεται στο σχεδιασμό της μονάδας θέρμανσης.

Επίδραση της υγρασίας

Σε φρεσκοκομμένο ξύλο, η περιεκτικότητα σε υγρασία φτάνει από 45 έως 65%, κατά μέσο όρο - περίπου 55%.Η θερμοκρασία καύσης τέτοιων καυσόξυλων δεν θα ανέλθει στις μέγιστες τιμές, καθώς η θερμική ενέργεια θα μεταβεί στην εξάτμιση της υγρασίας. Κατά συνέπεια, η μεταφορά θερμότητας του καυσίμου μειώνεται.

Για την απελευθέρωση της απαιτούμενης θερμότητας κατά την καύση του ξύλου, χρησιμοποιούνται τρεις τρόποι:

• χρησιμοποιείται σχεδόν διπλάσιο από το φρεσκοκομμένο καυσόξυλο για τη θέρμανση των δωματίων και το μαγείρεμα (αυτό μεταφράζεται σε αύξηση του κόστους των καυσίμων και στην ανάγκη για συχνή συντήρηση των καπνοδόχων και των αεραγωγών, στους οποίους θα εγκατασταθεί μεγάλη ποσότητα αιθάλης).
• το φρεσκοκομμένο καυσόξυλο είναι προ-αποξηραμένο (τα κούτσουρα είναι πριονισμένα, χωρίζονται σε κορμούς, τα οποία στοιβάζονται κάτω από ένα κουβούκλιο - χρειάζονται 1-1,5 χρόνια για φυσική ξήρανση έως και 20% υγρασία).
• αγοράζεται ξηρό καυσόξυλο (το οικονομικό κόστος αντισταθμίζεται από την υψηλή μεταφορά θερμότητας του καυσίμου).

Η θερμιδική αξία του φρεσκοκομμένου ξύλου σημύδας είναι αρκετά υψηλή. Το καύσιμο από φρεσκοκομμένη τέφρα, στέρνα και άλλα σκληρά ξύλα είναι επίσης κατάλληλο για χρήση.

Περιορίζοντας την παροχή οξυγόνου στον κλίβανο, μειώνουμε τη θερμοκρασία καύσης του ξύλου και μειώνουμε τη μεταφορά θερμότητας του καυσίμου. Η διάρκεια της καύσης του παρεμβύσματος καυσίμου μπορεί να αυξηθεί κλείνοντας το αποσβεστήρα της μονάδας λέβητα ή της σόμπας, αλλά η οικονομία καυσίμου μετατρέπεται σε χαμηλή απόδοση καύσης λόγω μη βέλτιστων συνθηκών.

С 2Н2 2О2 = СО2 2Н2О Q (θερμότητα)

Ο άνθρακας και το υδρογόνο καίγονται όταν παρέχεται οξυγόνο (αριστερή πλευρά της εξίσωσης), με αποτέλεσμα θερμότητα, νερό και διοξείδιο του άνθρακα (δεξιά πλευρά της εξίσωσης).

Για να καεί το ξηρό ξύλο στη μέγιστη θερμοκρασία, ο όγκος του αέρα που εισέρχεται στον θάλαμο καύσης πρέπει να φτάσει το 130% του όγκου που απαιτείται για τη διαδικασία καύσης. Όταν η ροή του αέρα διακόπτεται από τους αποσβεστήρες, σχηματίζεται μεγάλη ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα και ο λόγος για αυτό είναι η έλλειψη οξυγόνου. Το μονοξείδιο του άνθρακα (άκαυστος άνθρακας) μπαίνει στην καμινάδα, ενώ η θερμοκρασία στον θάλαμο καύσης μειώνεται και η μεταφορά θερμότητας του ξύλου μειώνεται.

Μια οικονομική προσέγγιση κατά τη χρήση ενός λέβητα στερεού καυσίμου σε ξύλο είναι η εγκατάσταση ενός συσσωρευτή θερμότητας, ο οποίος θα αποθηκεύει την υπερβολική θερμότητα που παράγεται κατά την καύση καυσίμου στη βέλτιστη λειτουργία, με καλή πρόσφυση.

Με σόμπες ξύλου, δεν θα μπορείτε να εξοικονομήσετε καύσιμα με αυτόν τον τρόπο, καθώς θερμαίνουν άμεσα τον αέρα. Το σώμα μιας μαζικής σόμπας από τούβλα είναι σε θέση να συσσωρεύσει ένα σχετικά μικρό μέρος της θερμικής ενέργειας, ενώ σε μεταλλικές σόμπες, η υπερβολική θερμότητα πηγαίνει απευθείας στην καμινάδα.

Εάν ανοίξετε τον ανεμιστήρα και αυξήσετε την ώθηση στον κλίβανο, η ένταση της καύσης και της μεταφοράς θερμότητας του καυσίμου θα αυξηθεί, αλλά η απώλεια θερμότητας θα αυξηθεί επίσης. Με μια αργή καύση ξύλου, η ποσότητα του μονοξειδίου του άνθρακα αυξάνεται και η μεταφορά θερμότητας μειώνεται.

Εάν μια ανεπαρκής ποσότητα οξυγόνου εισέλθει στον κλίβανο, η ένταση και η θερμοκρασία της καύσης ξύλου μειώνεται και ταυτόχρονα μειώνεται η μεταφορά θερμότητας. Μερικοί άνθρωποι προτιμούν να καλύψουν το φυσητήρα στη σόμπα για να παρατείνουν τον χρόνο καύσης ενός σελιδοδείκτη, αλλά ως αποτέλεσμα, το καύσιμο καίει με χαμηλότερη απόδοση.

Εάν το καυσόξυλο καίγεται σε ανοιχτό τζάκι, τότε το οξυγόνο ρέει ελεύθερα στην εστία. Σε αυτήν την περίπτωση, το προσχέδιο εξαρτάται κυρίως από τα χαρακτηριστικά της καμινάδας.

C 2H2 2O2 = CO2 2H2O Q (θερμική ενέργεια).

Αυτό σημαίνει ότι όταν υπάρχει διαθέσιμο οξυγόνο, λαμβάνει χώρα η καύση του υδρογόνου και του άνθρακα, με αποτέλεσμα τη θερμική ενέργεια, τους υδρατμούς και το διοξείδιο του άνθρακα.

Για τη μέγιστη θερμοκρασία καύσης ξηρού καυσίμου, περίπου 130% του οξυγόνου που απαιτείται για την καύση πρέπει να εισέλθει στον κλίβανο.Όταν τα πτερύγια εισόδου κλείνουν, δημιουργείται περίσσεια μονοξειδίου του άνθρακα λόγω έλλειψης οξυγόνου. Τέτοιος άκαυστος άνθρακας διαφεύγει στην καμινάδα, αλλά μέσα στον κλίβανο η θερμοκρασία καύσης μειώνεται και η μεταφορά θερμότητας του καυσίμου μειώνεται.

Οι σύγχρονοι λέβητες στερεών καυσίμων είναι πολύ συχνά εξοπλισμένοι με ειδικούς συσσωρευτές θερμότητας. Αυτές οι συσκευές συσσωρεύουν υπερβολική ποσότητα θερμικής ενέργειας που παράγεται κατά την καύση καυσίμου, με την προϋπόθεση ότι υπάρχει καλή πρόσφυση και υψηλή απόδοση. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να εξοικονομήσετε καύσιμα.

Στην περίπτωση των σόμπων με καύση ξύλου, δεν υπάρχουν τόσες πολλές ευκαιρίες για εξοικονόμηση καυσόξυλων, καθώς απελευθερώνουν αμέσως θερμότητα στον αέρα. Η ίδια η σόμπα είναι ικανή να συγκρατεί μόνο μια μικρή ποσότητα θερμότητας, αλλά η σόμπα σιδήρου δεν είναι καθόλου ικανή - από αυτήν η υπερβολική θερμότητα πηγαίνει αμέσως στην καμινάδα.

Έτσι, με την αύξηση της ώσης στον κλίβανο, είναι δυνατόν να επιτευχθεί αύξηση της έντασης της καύσης καυσίμου και της μεταφοράς θερμότητας. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, η απώλεια θερμότητας αυξάνεται σημαντικά. Εάν διασφαλίσετε την αργή καύση του ξύλου στη σόμπα, τότε η μεταφορά θερμότητας θα είναι μικρότερη και η ποσότητα του μονοξειδίου του άνθρακα θα είναι μεγαλύτερη.

Λάβετε υπόψη ότι η απόδοση μιας γεννήτριας θερμότητας επηρεάζει άμεσα την απόδοση της καύσης ξύλου. Έτσι, ένας λέβητας στερεών καυσίμων διαθέτει απόδοση 80%, και μια σόμπα - μόνο 40%, και το σχεδιασμό και την υλική του ύλη.

Η θερμοκρασία που επιτυγχάνεται στο πρώτο στάδιο της αυθόρμητης καύσης είναι σημαντικά υψηλότερη από την ίδια ένδειξη για την άφλεκτη περίοδο καύσης των προϊόντων αποσύνθεσης. Στο αρχικό στάδιο, ένα λεπτό στρώμα άνθρακα σχηματίζεται μόνο στην επιφάνεια του ξύλου, και στην αρχή δεν καίγεται, παρά το γεγονός ότι βρίσκεται σε κατάσταση ερυθρού καυτού.

Το γεγονός είναι ότι σε αυτό το στάδιο, σχεδόν όλο το οξυγόνο καταναλώνεται για τη διατήρηση της φλόγας και έχει περιορισμένη πρόσβαση σε άλλα προϊόντα καύσης. Ο άνθρακας αρχίζει να αποσυντίθεται μόνο από τη στιγμή που το στάδιο της φλογερή καύσης έχει ολοκληρωθεί πλήρως.

Η θερμοκρασία ανάφλεξης του ξύλου, που εξασφαλίζει τη διατήρηση σταθερής καύσης, για τις περισσότερες ποικιλίες είναι 250-300 βαθμούς.

Ένα καλό παράδειγμα μιας τέτοιας διάταξης είναι οι δοκοί και το περίβλημα της οροφής. Ως αποτέλεσμα, η αμοιβαία θέρμανση τους είναι αναπόφευκτη με ταυτόχρονη αύξηση της ώσης του αέρα σε διαμήκεις κατευθύνσεις.

Όλα τα παραπάνω αναγκάζουν τους κατασκευαστές να λάβουν ειδικά μέτρα για την προστασία των κατασκευών ξυλείας από τις επιπτώσεις των πυρκαγιών.

Θερμοκρασία πυρκαγιάς σε καυσόξυλα

Για μια καλή φλόγα, απαιτείται αέρας, κατά τη διάρκεια της καύσης, εμφανίζεται μια χημική αντίδραση και οργανική ύλη, που περιέχεται στο ξύλο μετατρέπεται σε ατμό και διοξείδιο του άνθρακα, εκπέμποντας θερμότητα.

Το καυσόξυλο παρασκευάζεται από διαφορετικούς τύπους εγκαυμάτων ξύλου με διαφορετικό τρόπο. Κάποιοι καίγονται γρήγορα και έντονα, άλλοι αφήνουν πολύ στάχτη, και καίγονται κουραστικά και για μεγάλο χρονικό διάστημα, άλλοι καίγονται για μεγάλο χρονικό διάστημα και οι άνθρακες τους δίνουν πολλή θερμότητα.

Η υψηλότερη θερμοκρασία δίνεται από οξιά και καυσόξυλα - έως και χίλιους βαθμούς Κελσίου. Η λεύκα δίνει τη χαμηλότερη θερμοκρασία, ούτε καν τη μισή θερμότητα της τελευταίας. Το κάψιμο των κηλίδων, της ασπένης, του πεύκου, του φλοιού, της ακακίας, του έλατου, της σημύδας, της βελανιδιάς, του αγριόπευκου είναι ισχυρότερο από τη λεύκα.

Η θερμοκρασία καύσης επηρεάζεται όχι μόνο από το είδος του ξύλου, αλλά και από τη διαθεσιμότητα πρόσβασης στο οξυγόνο, τον σχεδιασμό του κλιβάνου. Για παράδειγμα, σε μια μεγάλη πέτρινη σόμπα, το καυσόξυλο καίγεται γρήγορα, αλλά η σόμπα αντιλαμβάνεται τη θερμότητα τους και μπορεί να την δώσει στο περιβάλλον για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αντίθετα, μια μικρή σόμπα - μια σόμπα της κοιλιάς δεν συγκρατεί τη θερμότητα, δίνοντάς την αμέσως στο δωμάτιο.

Τι είναι η διαδικασία καύσης

Μια ισοθερμική αντίδραση στην οποία απελευθερώνεται μια ορισμένη ποσότητα θερμικής ενέργειας ονομάζεται καύση. Αυτή η αντίδραση περνά από πολλά διαδοχικά στάδια.

Στο πρώτο στάδιο, το ξύλο θερμαίνεται από εξωτερική πηγή φωτιάς μέχρι το σημείο ανάφλεξης. Καθώς θερμαίνει έως 120-150 ℃, το ξύλο μετατρέπεται σε κάρβουνο, ο οποίος είναι ικανός για αυθόρμητη καύση.Όταν φτάσει σε θερμοκρασία 250-350 ℃, εύφλεκτα αέρια αρχίζουν να εξελίσσονται - αυτή η διαδικασία ονομάζεται πυρόλυση. Ταυτόχρονα, το ανώτερο στρώμα καπνιστών ξύλου, το οποίο συνοδεύεται από λευκό ή καφέ καπνό - αυτά είναι αναμεμιγμένα αέρια πυρόλυσης με υδρατμούς.

Στο δεύτερο στάδιο, ως αποτέλεσμα της θέρμανσης, τα αέρια πυρόλυσης αναφλέγονται με ανοιχτό κίτρινο φλόγα. Απλώνεται σταδιακά σε ολόκληρη την περιοχή του ξύλου, συνεχίζοντας τη θέρμανση του ξύλου.

Το επόμενο στάδιο χαρακτηρίζεται από την ανάφλεξη του ξύλου. Κατά κανόνα, για αυτό, πρέπει να θερμανθεί έως 450-620 ℃. Για να αναφλεγεί το ξύλο, απαιτείται εξωτερική πηγή θερμότητας, η οποία θα είναι αρκετά έντονη ώστε να θερμαίνει γρήγορα το ξύλο και να επιταχύνει την αντίδραση.

Επιπλέον, παράγοντες όπως:

• έλξη;
• περιεκτικότητα σε υγρασία του ξύλου ·
• τομή και σχήμα καυσόξυλου, καθώς και ο αριθμός τους σε μία καρτέλα.
• δομή ξύλου - τα χαλαρά καυσόξυλα καίγονται γρηγορότερα από το πυκνό ξύλο.
• τοποθέτηση του δέντρου σε σχέση με τη ροή του αέρα - οριζόντια ή κάθετα.

Ας διευκρινίσουμε ορισμένα σημεία. Δεδομένου ότι το υγρό ξύλο, κατά την καύση, πρώτα απ 'όλα εξατμίζεται περίσσεια υγρού, αναφλέγεται και καίγεται πολύ χειρότερα από το ξηρό ξύλο. Το σχήμα έχει επίσης σημασία - οι κορμοί με ραβδώσεις και οδοντωτές αναφλέγονται πιο εύκολα και γρηγορότερα από τα λεία και στρογγυλά.

Το ρεύμα στην καμινάδα πρέπει να είναι επαρκές για να εξασφαλίσει τη ροή οξυγόνου και να διαλύσει τη θερμική ενέργεια μέσα στο τζάκι σε όλα τα αντικείμενα σε αυτό, αλλά να μην σβήσει τη φωτιά.

Το τέταρτο στάδιο της θερμοχημικής αντίδρασης είναι μια σταθερή διαδικασία καύσης, η οποία, μετά το ξέσπασμα των αερίων πυρόλυσης, καλύπτει όλο το καύσιμο στον κλίβανο. Η καύση πραγματοποιείται σε δύο φάσεις - καύση και καύση με φλόγα.

Στη διαδικασία της καύσης, ο άνθρακας σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της πυρόλυσης καίγεται, ενώ τα αέρια απελευθερώνονται μάλλον αργά και δεν μπορούν να αναφλεγούν λόγω της χαμηλής τους συγκέντρωσης. Τα αέρια συμπύκνωσης παράγουν λευκό καπνό καθώς κρυώνουν. Όταν το ξύλο μαλακώνει, το φρέσκο ​​οξυγόνο διεισδύει σταδιακά στο εσωτερικό, γεγονός που οδηγεί σε περαιτέρω εξάπλωση της αντίδρασης σε όλα τα άλλα καύσιμα. Η φλόγα προκύπτει από την καύση αερίων πυρόλυσης, τα οποία κινούνται κατακόρυφα προς την έξοδο.

Εφ 'όσον διατηρείται η απαιτούμενη θερμοκρασία μέσα στον κλίβανο, παρέχεται οξυγόνο και υπάρχει καύσιμο, η διαδικασία καύσης συνεχίζεται.

Εάν αυτές οι συνθήκες δεν διατηρηθούν, τότε η θερμοχημική αντίδραση περνά στο τελικό στάδιο - εξασθένιση.

Διαδικασία προθέρμανσης

Η θέρμανση ονομάζεται θέρμανση μιας επιφάνειας ξύλου από ξεχωριστή πηγή θερμότητας σε θερμοκρασία επαρκή για ανάφλεξη. Οι 120-150 ° C είναι αρκετοί για να ξεκινήσει η ξήρανση του ξύλου πολύ αργά.

Αργότερα, η διαδικασία συνεχίζεται με την εμφάνιση άνθρακα. Σε θερμοκρασία 250-350 ° C, το ξύλο, υπό την επήρεια υψηλών βαθμών, αρχίζει ενεργά να αποσυντίθεται σε συστατικά.

Περαιτέρω, μαλακώνει, αλλά δεν υπάρχει ακόμη φλόγα και αρχίζει να εμφανίζεται λευκός ή καπνός. Με περαιτέρω θέρμανση, το ποσοστό των αερίων πυρόλυσης αυξάνεται και εμφανίζεται ένα φλας, μετά το οποίο το ξύλο αναφλέγεται.

Παραγωγή θερμότητας από ξύλο

Εκτός από τη θερμογόνο δύναμη, δηλαδή την ποσότητα θερμικής ενέργειας που απελευθερώνεται κατά την καύση καυσίμου, υπάρχει επίσης η έννοια της θερμικής παραγωγής. Αυτή είναι η μέγιστη θερμοκρασία σε μια ξυλόσομπα που μπορεί να φτάσει μια φλόγα τη στιγμή της εντατικής καύσης ξύλου. Αυτός ο δείκτης εξαρτάται επίσης πλήρως από τα χαρακτηριστικά του ξύλου.

Συγκεκριμένα, εάν το ξύλο έχει χαλαρή και πορώδη δομή, καίγεται σε μάλλον χαμηλές θερμοκρασίες, σχηματίζοντας μια φωτεινή υψηλή φλόγα και δίνει λίγη θερμότητα. Όμως το πυκνό ξύλο, παρόλο που αναβοσβήνει πολύ χειρότερα, ακόμη και με ασθενή και χαμηλή φλόγα, δίνει υψηλή θερμοκρασία και μεγάλη ποσότητα θερμικής ενέργειας.

Θερμοκρασία ανάφλεξης διαφόρων πετρωμάτων

Για να λάβετε μια πλήρη εικόνα των θερμικών παραμέτρων του ξύλου, είναι καλύτερα να μάθετε τη συγκεκριμένη θερμότητα καύσης κάθε τύπου ξύλου και να γνωρίζετε τη μεταφορά θερμότητας. Το τελευταίο μπορεί να μετρηθεί σε μια μεγάλη ποικιλία ποσοτήτων, αλλά δεν είναι απαραίτητο να βασιστείτε εξ ολοκλήρου σε πίνακες δεδομένων, δεδομένου ότι στην πραγματικότητα δεν είναι ρεαλιστικό να επιτευχθούν οι βέλτιστες συνθήκες καύσης. Ωστόσο, ο πίνακας θερμοκρασίας καύσης ξύλου θα σας βοηθήσει να μην κάνετε λάθος με την επιλογή του ξύλου ανάλογα με τις ιδιότητές του.

Οι τιμές που δίνονται στους διάφορους πίνακες για τις θερμοκρασίες καύσης διαφόρων ειδών ξύλου έχουν άψογη φύση και προορίζονται να αντιπροσωπεύουν ολόκληρη την εικόνα, αλλά η πρακτική θερμοκρασία στο φούρνο δεν θα φτάσει ποτέ σε τέτοιες τιμές. Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από 2 κοινούς και σαφείς παράγοντες:

• η υψηλότερη θερμοκρασία δεν θα επιτευχθεί, επειδή δεν θα είναι δυνατό να στεγνώσει εντελώς το καυσόξυλο στο σπίτι.
• Το ξύλο χρησιμοποιείται με μεγάλη ποικιλία επιπέδων υγρασίας.

Υγρασία και ένταση καύσης

Εάν το ξύλο κόπηκε πρόσφατα, τότε περιέχει από 45 έως 65% υγρασία, ανάλογα με την εποχή και το είδος. Με τέτοια ακατέργαστα καυσόξυλα, η θερμοκρασία καύσης στο τζάκι θα είναι χαμηλή, καθώς θα καταναλώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας για την εξάτμιση του νερού. Κατά συνέπεια, η μεταφορά θερμότητας από ακατέργαστο καυσόξυλο θα είναι αρκετά χαμηλή.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για την επίτευξη της βέλτιστης θερμοκρασίας στο τζάκι και την απελευθέρωση επαρκούς ποσότητας θερμικής ενέργειας για ζέσταμα:

• Κάψτε δύο φορές περισσότερο καύσιμο κάθε φορά για να θερμάνετε το σπίτι ή να μαγειρέψετε φαγητό. Αυτή η προσέγγιση είναι γεμάτη με σημαντικό κόστος υλικού και αυξημένη συσσώρευση αιθάλης και συμπυκνώματος στους τοίχους της καμινάδας και στις διόδους.
• Τα ακατέργαστα κούτσουρα πριονίζονται, τεμαχίζονται σε μικρά κορμούς και τοποθετούνται κάτω από ένα κουβούκλιο για να στεγνώσουν. Κατά κανόνα, τα καυσόξυλα χάνουν έως και 20% υγρασία σε 1-1,5 χρόνια.
• Το καυσόξυλο μπορεί να αγοραστεί ήδη καλά αποξηραμένο. Αν και είναι κάπως πιο ακριβά, η μεταφορά θερμότητας από αυτά είναι πολύ μεγαλύτερη.

Ταυτόχρονα, το ακατέργαστο καυσόξυλο σημύδας έχει αρκετά υψηλή θερμιδική αξία. Επιπλέον, ακατέργαστα κούτσουρα από κέρατο, τέφρα και άλλους τύπους ξύλου με πυκνό ξύλο είναι κατάλληλα για χρήση.

Τα κύρια στάδια της καύσης ξύλου

Η καύση του ξύλου μπορεί να αναπαρασταθεί ως δύο διαδοχικά στάδια. Στο πρώτο στάδιο, τα προϊόντα αποσύνθεσης καίγονται σε αέρια μορφή, η οποία συνοδεύεται από το σχηματισμό μιας φωτεινής φλόγας.

Το δεύτερο στάδιο αυτής της διαδικασίας είναι το άκαυστο καύσιμο του άνθρακα που σχηματίστηκε στο αρχικό στάδιο.

Η αποφασιστική επίδραση στην πυραντίσταση μιας ξύλινης κατασκευής (για παράδειγμα, μια ιδιωτική κατοικία) ασκείται από το πρώτο από αυτά τα στάδια, κατά τη διάρκεια των οποίων δημιουργούνται βέλτιστες συνθήκες για τη διατήρηση της διάδοσης της καύσης.

Παρά τον περιορισμένο χρόνο, αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από την απελευθέρωση σημαντικής ποσότητας θερμότητας.

Για λίγο, και οι δύο αυτές διαδικασίες συνεχίζονται σχεδόν ταυτόχρονα, μετά την οποία η απελευθέρωση των αερίων σταματά και μόνο ο άνθρακας συνεχίζει να καίει. Ταυτόχρονα, ο ρυθμός με τον οποίο καίγεται το μεγαλύτερο μέρος του ξύλου του κτιρίου καθορίζεται από τους ακόλουθους παράγοντες:

• ογκομετρικό βάρος ολόκληρης της δομής ·
• περιεκτικότητα σε υγρασία του αρχικού δομικού υλικού ·
• θερμοκρασία περιβάλλοντος;
• η αναλογία ελεύθερων χώρων προς τον όγκο που καταλαμβάνεται από το ξύλο.

Ένα ξύλινο υλικό με πυκνότερη δομή (για παράδειγμα, βελανιδιά) καίει πιο αργά από το ίδιο aspen, το οποίο εξηγείται από τη διαφορά στη θερμική αγωγιμότητα τους.

Όταν το ξύλο με υψηλή περιεκτικότητα σε υγρασία αναφλέγεται, μια συγκεκριμένη ποσότητα θερμότητας ξοδεύεται για την εξάτμιση της υγρασίας. Ως αποτέλεσμα, καταναλώνεται λιγότερη θερμική ενέργεια για την αποσύνθεση του υλικού. Φυσικά, το ξηρό ξύλο, λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, καίει πολύ πιο γρήγορα.

Κατασκευαστικά μέτρα προστασίας

Τα μέτρα επιβράδυνσης της πυρκαγιάς σε σχέση με τα περισσότερα ξύλινα σπίτια και άλλα κτίρια παρέχονται με κατάλληλες σχεδιαστικές λύσεις, καθώς και λόγω της επεξεργασίας τους με ειδικά χημικά αντιδραστήρια (επιβραδυντικά πυρκαγιάς).

Η προστασία αυτού του τύπου επιτυγχάνεται με την αύξηση της μάζας των μεμονωμένων στοιχείων, με εξαίρεση τα αιχμηρά άκρα και τα έντονα προεξέχοντα μέρη ("αιχμηρές άκρες"), χρησιμοποιώντας στοιχεία ξύλου χωρίς κενά.

Χρησιμοποιούνται επίσης ανθεκτικά στη θερμότητα μονωτικά υλικά, πυροπροστασία των επιφανειών ξύλινων κατασκευών με ειδικές επικαλύψεις. Τα προστατευτικά επιχρίσματα χρησιμοποιούνται με τη μορφή κενών φύλλων αμιάντου-τσιμέντου (γύψου) και σοβά πάχους έως 1,5 εκατοστά.

Επιπλέον, προκειμένου να μειωθεί ο δείκτης ευφλεκτότητας, ο σχεδιασμός μειώνει σκόπιμα τον αριθμό των κατασκευών με παράλληλα στοιχεία ξύλου και κενά μεταξύ τους.

Πρόσθετα μέτρα για την αντιμετώπιση της εξάπλωσης της πυρκαγιάς περιλαμβάνουν τη συμμόρφωση με τους κανόνες για το σχηματισμό πυρκαγιών.

Σε αυτό μπορεί να προστεθεί η κατανομή των κτιρίων με ειδικά χωρίσματα και η αντίστοιχη διάταξη των ανοιγμάτων τοίχων (παράθυρα και πόρτες) και πυράντοχες στέγες. Όλα αυτά τα μέτρα καθιστούν δυνατή την ενίσχυση της δομής όσον αφορά την ικανότητά της να αντιστέκεται στην εξάπλωση της φωτιάς.