Quá trình đốt hoặc âm ỉ thuốc lá: đặc điểm và tác hại

Ngưỡng nhiệt độ để đốt gỗ của các loài khác nhau

Tùy thuộc vào cấu trúc và mật độ của gỗ, cũng như số lượng và đặc tính của nhựa, nhiệt độ cháy của củi, nhiệt trị của chúng, cũng như các đặc tính của ngọn lửa phụ thuộc vào.
Nếu cây xốp, thì nó sẽ cháy rất rực rỡ và mạnh mẽ, nhưng nó sẽ không cho nhiệt độ cháy cao - chỉ số tối đa là 500 ℃. Nhưng gỗ dày đặc hơn, chẳng hạn như trăn, tần bì hoặc sồi, cháy ở nhiệt độ khoảng 1000 ℃. Nhiệt độ đốt thấp hơn một chút đối với bạch dương (khoảng 800 ℃), cũng như sồi và thông rụng lá (900 ℃). Nếu chúng ta đang nói về những loài như vân sam và thông, thì chúng sáng lên ở khoảng 620-630 ℃.

Hiệu suất sưởi ấm bằng củi: bảng các loài chính

Xem xét các loại gỗ khác nhau, cuối cùng, bạn có thể nhận thấy một số điểm khác biệt: một số trong số chúng cháy rất sáng và hoàn hảo, trong khi có độ ấm mạnh, trong khi những loại khác chỉ cháy âm ỉ, hầu như không để lại nhiệt. Vấn đề ở đây hoàn toàn không phải là độ khô hay độ ẩm của chúng, mà là ở cấu trúc và thành phần của chúng, cũng như cấu trúc của cây.

Tuy nhiên, điều đáng chú ý là cây ướt bốc cháy và cháy rất nặng, trong khi một lượng lớn tro tàn còn sót lại ảnh hưởng không tốt đến ống khói, chúng bị tắc nặng.

Sản lượng nhiệt cao nhất được tìm thấy trong gỗ sồi, sồi, bạch dương, thông tùng hoặc trăn sừng, nhưng những loài này không có lợi nhuận và đắt tiền nhất. Do đó, chúng rất hiếm khi được sử dụng và sau đó ở dạng dăm bào hoặc mùn cưa. Sự truyền nhiệt thấp nhất là ở cây dương, cây alder và cây aspen. Có một bảng hiển thị các loại đá chính và sản lượng nhiệt của chúng.

Bảng một số loại đá chính và sự truyền nhiệt của chúng:

• Tro, beech - 87%;
• Trăn - 85%;
• Gỗ sồi - 75, 70%;
• Cây tùng - 72%;
• Bạch dương - 68%;
• Linh sam - 63%;
• Linden - 55%;
• Thông - 52%;
• Aspen - 51%;
• Cây dương - 39%.

Cây lá kim có nhiệt độ cháy thấp, vì vậy tốt hơn hết bạn nên sử dụng chúng để đốt lửa (lửa). Tuy nhiên, gỗ thông bắt lửa rất nhanh và có khả năng cháy âm ỉ lâu, do chứa một lượng nhựa rất lớn nên loại gỗ này có khả năng giữ nhiệt rất lâu. Tuy nhiên, tốt hơn là không nên sử dụng các loài lá kim để sưởi ấm, vì khi nó cháy, rất nhiều khói thải được hình thành, lắng xuống dưới dạng muội than trên ống khói và nó phải được làm sạch, vì nó nhanh chóng bị tắc nghẽn.

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 lên tỏa nhiệt trên 1000 độ. Các chỉ số của bạch dương thấp hơn một chút - khoảng 800 độ. Cây tùng và gỗ sồi bùng phát nóng hơn, tỏa ra nhiệt độ lên tới 900 độ C. Củi thông và vân sam cháy ở nhiệt độ 620-630 độ.

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

Vân sam, linh sam và thông thích hợp để đốt lửa - những cây lá kim này cung cấp độ ấm 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, cháy hết với sự hình thành một lượng lớn muội than.

Củi chất lượng thấp được coi là chất đốt làm từ cây dương, cây bồ đề, cây dương, cây liễu và cây alder - loại gỗ xốp tỏa ra ít nhiệt khi đốt. Gỗ cũ và một số loại gỗ khác "bắn" than trong quá trình đốt cháy, có thể dẫn đến hỏa hoạn nếu gỗ được sử dụng để đốt lò sưởi mở.

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

Tính chất nhiệt của gỗ

Các loại gỗ khác nhau tạo ra lượng nhiệt khác nhau. Ví dụ, gỗ khô, lâu năm tạo ra nhiều nhiệt hơn gỗ mới xẻ. Điều này được cho là do ở phản ứng hóa học ban đầu, tất cả nhiệt truyền vào quá trình hóa hơi nước từ cây. Vật liệu càng có ít độ ẩm thì nhiệt càng sớm thu được. Gỗ cứng cháy lâu hơn gỗ mềm và chịu nhiệt nhiều hơn. Một số loài cây có giá trị nhấtvới các thông số nhiệt tốt là:

Tuy nhiên, gỗ của những cây này rất đắt, do đó, chất thải công nghiệp và khai thác gỗ được sử dụng làm nhiên liệu trong hầu hết các trường hợp.

Trong video này, bạn sẽ biết cách kiểm tra độ ẩm của củi:

Việc sử dụng gỗ dựa trên khả năng chịu nhiệt của nó

Khi chọn một loại củi, cần cân nhắc tỷ lệ giữa chi phí và khả năng chịu nhiệt của một loại gỗ cụ thể. Như thực tiễn cho thấy, lựa chọn tốt nhất có thể được coi là củi bạch dương, trong đó các chỉ số này được cân bằng tốt nhất. Nếu bạn mua củi đắt tiền hơn, chi phí sẽ kém hiệu quả hơn.

Để sưởi ấm ngôi nhà bằng lò hơi đốt nhiên liệu rắn, không nên sử dụng các loại gỗ như vân sam, thông hoặc linh sam. Thực tế là trong trường hợp này, nhiệt độ đốt của gỗ trong lò hơi sẽ không đủ cao, và rất nhiều muội than sẽ tích tụ trên các ống khói.

Giá trị hiệu suất nhiệt thấp cũng được tìm thấy trong củi alder, aspen, linden và poplar do cấu trúc xốp của nó. Ngoài ra, đôi khi alder và một số loại củi khác được bắn cùng với than trong quá trình đốt cháy. Trong trường hợp lò hở, những vụ nổ siêu nhỏ như vậy có thể dẫn đến hỏa hoạn.

Các loại gỗ

Có một số mẫu xác định sự khác biệt trong quá trình đốt cháy của các loại gỗ khác nhau. Trước hết, đây là sự hiện diện của nhựa - chúng làm tăng thêm nhiệt lượng của củi một cách đáng chú ý. Gỗ mềm dễ cháy hơn do tỷ trọng thấp. Đá nặng duy trì sự cháy trong một thời gian dài.

Mặc dù tỷ trọng của gỗ thay đổi đáng kể giữa các loài, nhưng nhiệt trị của chúng trên một đơn vị khối lượng gần như giống nhau (ngoại trừ các loài nhựa cây lá kim). Bất kể loại cây nào được sử dụng để làm củi, độ ẩm là yếu tố chính ảnh hưởng đến cả quá trình đốt cháy và kết quả nhiệt.

Kiến thức về các loại gỗ khác nhau cho phép bạn đốt thoải mái mà ít tốn củi hơn

Danh sách các đặc điểm của một số loài gỗ:

• cây keo - cháy chậm và tỏa nhiều nhiệt, khô nhanh, phát ra tiếng nổ lách tách đặc trưng trong lò sưởi;
• Bạch dương - cháy nhanh, dễ bắt cháy ngay cả khi còn ướt, cho ngọn lửa đều và ổn định;
• cây sồi - nhiên liệu có hàm lượng calo cao, ít tro;
• cây sồi - Nhiệt trị cao, tỏa ra mùi dễ chịu trong quá trình đốt cháy, rất lâu khô;
• cây dương - nhiệt lượng cháy thấp;
• cây ăn quả - cháy chậm và đều;
• cây lá kim - khói thơm, có thể bắn hắc ín, tạo thành nhiều muội than.

Biết những điều cơ bản về xử lý gỗ làm nhiên liệu cho phép bạn đốt thoải mái với ít củi hơn.

Điều quan trọng duy nhất là đừng quên điều chính: ngọn lửa bùng phát không được kiểm soát có thể rất nguy hiểm cho chúng sinh. Ngoài những vết bỏng từ ngọn lửa và than hồng, lửa có thể mang lại tai họa không thể sánh được khi nó bùng cháy thành lửa.

Nhiệt độ đốt và truyền nhiệt

Có một mối quan hệ trực tiếp giữa nhiệt độ đốt củi trong bếp và truyền nhiệt - ngọn lửa càng nóng thì nhiệt tỏa vào phòng càng nhiều. Lượng nhiệt tạo ra bị ảnh hưởng bởi các đặc tính khác nhau của cây. Các giá trị tính toán có thể được tìm thấy trong tài liệu tham khảo.

Cần lưu ý rằng tất cả các chỉ số tiêu chuẩn được tính toán trong điều kiện lý tưởng:

• gỗ được sấy khô tốt;
• lò đóng cửa;
• oxy được cung cấp theo các phần được đo chính xác để duy trì quá trình đốt cháy.

Đương nhiên, không thể tạo ra các điều kiện như vậy trong bếp gia đình, vì vậy nhiệt lượng tỏa ra sẽ ít hơn so với các tính toán cho thấy. Do đó, các tiêu chuẩn sẽ chỉ hữu ích để xác định động lực tổng thể và so sánh các đặc tính.

Việc đo nhiệt độ cháy của gỗ trong lò sưởi chỉ có thể được thực hiện bằng nhiệt kế - không có thiết bị đo nào khác phù hợp cho việc này.

Nếu bạn không có một thiết bị như vậy, bạn có thể xác định trực quan các chỉ số gần đúng dựa trên màu của ngọn lửa. Ví dụ, ngọn lửa ở nhiệt độ thấp có màu đỏ sẫm. Đèn vàng cho biết nhiệt độ quá cao thu được bằng cách tăng gió lùa, nhưng trong trường hợp này, nhiều nhiệt hơn ngay lập tức bốc hơi qua ống khói. Đối với bếp lò hoặc lò sưởi, nhiệt độ đốt cháy thích hợp nhất là tại đó màu của ngọn lửa sẽ có màu vàng, chẳng hạn như đối với gỗ bạch dương khô.

Bếp lò hiện đại và lò hơi đốt nhiên liệu rắn, cũng như lò sưởi kiểu kín, được trang bị hệ thống điều khiển cung cấp không khí để điều chỉnh sự truyền nhiệt và cường độ đốt cháy.

Nhiệt độ cháy của gỗ quyết định tốc độ truyền nhiệt của nhiên liệu - nhiệt độ càng cao thì nhiệt năng tỏa ra càng nhiều trong quá trình đốt cháy củi. Trong trường hợp này, giá trị gia nhiệt cụ thể của nhiên liệu phụ thuộc vào đặc tính của gỗ.

Các chỉ số truyền nhiệt trong bảng được chỉ ra cho củi đốt trong điều kiện lý tưởng:

• độ ẩm tối thiểu trong nhiên liệu;
• quá trình đốt cháy diễn ra trong một thể tích kín;
• cung cấp oxy được định lượng - lượng cần thiết cho quá trình đốt cháy hoàn toàn được cung cấp.

Chỉ nên tập trung vào các giá trị dạng bảng của nhiệt trị để so sánh các loại củi khác nhau với nhau - trong điều kiện thực, sự truyền nhiệt của nhiên liệu sẽ thấp hơn đáng kể.

Đốt cháy là gì

Sự cháy là một hiện tượng đẳng nhiệt - tức là một phản ứng có toả nhiệt.

1. Khởi động. Miếng gỗ phải được đốt nóng bằng nguồn lửa bên ngoài đến nhiệt độ bắt lửa. Khi được làm nóng đến 120-150 độ, gỗ bắt đầu hóa than, và than được hình thành, có khả năng tự cháy. Khi đun nóng đến 250-350 độ, quá trình phân hủy nhiệt thành các thành phần khí (nhiệt phân) bắt đầu.

2. Sự đốt cháy các chất khí bị nhiệt phân. Sự gia nhiệt hơn nữa dẫn đến sự phân hủy nhiệt tăng lên, và các khí nhiệt phân đậm đặc bùng lên. Sau khi bùng phát, sự bắt lửa dần dần bắt đầu bao phủ toàn bộ vùng sưởi. Điều này tạo ra ngọn lửa màu vàng nhạt ổn định.

3. Đánh lửa. Đun nóng hơn nữa sẽ làm cháy gỗ. Nhiệt độ bắt lửa trong điều kiện tự nhiên từ 450 đến 620 độ. Gỗ bốc cháy dưới tác động của nguồn nhiệt năng bên ngoài, cung cấp nhiệt lượng cần thiết để phản ứng nhiệt hóa tăng tốc mạnh.

Tính dễ cháy của nhiên liệu gỗ phụ thuộc vào một số yếu tố:

• trọng lượng thể tích, hình dạng và mặt cắt của một phần tử gỗ;
• mức độ ẩm trong gỗ;
• lực kéo;
• vị trí của đối tượng được đánh lửa so với luồng không khí (thẳng đứng hoặc nằm ngang);
• mật độ của gỗ (vật liệu xốp bắt lửa dễ dàng và nhanh hơn so với những vật liệu dày đặc, ví dụ, gỗ dễ làm sáng hơn gỗ sồi).

Để đánh lửa, cần có lực kéo tốt, nhưng không quá mức - cần cung cấp đủ oxy và năng lượng nhiệt của quá trình đốt cháy bị tiêu tán tối thiểu - cần thiết để làm ấm các phần gỗ liền kề.

4. Đốt cháy.Trong các điều kiện gần như tối ưu, sự bùng phát ban đầu của các khí nhiệt phân không phai, từ quá trình đánh lửa chuyển thành quá trình cháy ổn định với mức độ bao phủ dần toàn bộ thể tích nhiên liệu. Quá trình đốt được chia thành hai giai đoạn - cháy âm ỉ và cháy bùng phát.

Âm ỉ liên quan đến quá trình đốt cháy than, một sản phẩm rắn của quá trình nhiệt phân. Việc giải phóng khí cháy chậm và chúng không bắt cháy do không đủ nồng độ. Các chất ở thể khí khi nguội sẽ ngưng tụ lại, tạo thành khói trắng đặc trưng. Trong quá trình âm ỉ, không khí xâm nhập sâu vào gỗ, do đó vùng phủ mở rộng. Ngọn lửa cháy được cung cấp bởi quá trình đốt cháy các khí nhiệt phân, với các khí nóng di chuyển ra ngoài.

Sự cháy được duy trì miễn là có các điều kiện để cháy - sự hiện diện của nhiên liệu chưa cháy, cung cấp oxy, duy trì mức nhiệt độ cần thiết.

5. Suy hao. Nếu một trong các điều kiện không được đáp ứng, quá trình cháy sẽ dừng lại và ngọn lửa tắt.

Để tìm ra nhiệt độ cháy của gỗ, hãy sử dụng một thiết bị đặc biệt gọi là nhiệt kế. Các loại nhiệt kế khác không thích hợp cho mục đích này.

Có những khuyến nghị để xác định nhiệt độ cháy của nhiên liệu gỗ bằng màu sắc của ngọn lửa. Ngọn lửa màu đỏ sẫm biểu thị sự cháy ở nhiệt độ thấp, ngọn lửa màu trắng biểu thị nhiệt độ cao do sự gia tăng gió lùa, trong đó phần lớn nhiệt năng đi vào ống khói. Màu tối ưu của ngọn lửa là màu vàng, đây là cách mà bạch dương khô cháy.

Trong nồi hơi và bếp đốt nhiên liệu rắn, cũng như trong lò sưởi kín, có thể điều chỉnh luồng không khí vào hộp lửa bằng cách điều chỉnh cường độ của quá trình cháy và truyền nhiệt.

Nhiệt trị cho biết nhiệt lượng toả ra trong quá trình đốt cháy củi là bao nhiêu. Nhưng nhiên liệu rắn có một đặc tính khác, kiến ​​thức về nó có thể hữu ích trong thực tế - tỏa nhiệt. Đây là mức nhiệt độ tối đa có thể đạt được khi đốt gỗ và phụ thuộc vào đặc tính của gỗ.

Củi mật độ thấp cháy với ngọn lửa cao nhẹ và đồng thời tỏa ra một lượng nhiệt tương đối nhỏ; củi gỗ có mật độ dày đặc có đặc điểm là tăng sinh nhiệt ở ngọn lửa thấp.

Đốt cháy hoàn toàn và không hoàn toàn: những gì được giải phóng khi gỗ cháy

Không chỉ gỗ có thể cháy, mà các sản phẩm của nó (ván dăm, ván sợi, MDF), cũng như kim loại. Tuy nhiên, nhiệt độ đốt cháy khác nhau đối với tất cả các sản phẩm. Ví dụ: nhiệt độ cháy của thép là 2000 độ, lá nhôm - 350, và gỗ bắt đầu bắt lửa ở 120 - 150.

Gỗ cháy cuối cùng tạo ra khói, nơi chất rắn là bồ hóng. Toàn bộ thành phần của sản phẩm cháy phụ thuộc hoàn toàn vào các thành phần cấu tạo của cây. Gỗ được cấu tạo chủ yếu bởi các thành phần quan trọng nhất: hydro, nitơ, oxy và carbon.

Nếu đốt cháy 1 kg gỗ thì sản phẩm cháy ở trạng thái khí sẽ được giải phóng khoảng 7,5 - 8,0 mét khối. Trong tương lai, chúng không còn khả năng đốt cháy nữa, ngoại trừ carbon monoxide.

Sản phẩm đốt gỗ:

• Nitơ;
• Khí cacbon monoxit;
• Cạc-bon đi-ô-xít;
• Hơi nước;
• Lưu huỳnh đi-ô-xít.

Đốt trong nhân vật có thể hoàn thành hoặc không đầy đủ. Nhưng cả hai đều xảy ra với sự hình thành của khói. Trong trường hợp cháy không hoàn toàn, một số sản phẩm cháy sau này vẫn có thể cháy (muội than, cacbon monoxit, hydrocacbon). Nhưng nếu có sự đốt cháy hoàn toàn thì các sản phẩm hình thành trong tương lai không có khả năng cháy (khí lưu huỳnh và cacbon đioxit, hơi nước).

Nguy cơ cháy của gỗ được xác định theo quy luật phân hủy nhiệt của nó dưới tác động của dòng nhiệt bên ngoài, bắt đầu ở nhiệt độ 110˚С.Việc gia nhiệt thêm đi kèm với việc loại bỏ hơi ẩm tự do và liên kết khỏi gỗ. Quá trình này kết thúc ở nhiệt độ 180 ° C, sau đó sự phân hủy của các thành phần kém chịu nhiệt nhất bắt đầu với sự giải phóng CO 2 và H 2 O. Ở nhiệt độ ~ 250 ° C, quá trình nhiệt phân gỗ xảy ra với sự giải phóng Sản phẩm ở thể khí: CO, CH 2, H 2, CO 2, H 2 O. Hỗn hợp khí sinh ra dễ cháy và có thể bắt lửa từ nguồn bắt lửa. Ở nhiệt độ cao hơn, sự phân hủy nhiệt của gỗ được tăng tốc. Phần lớn các khí dễ cháy, chứa tới 25% hydro và tới 40% hydrocacbon dễ cháy, được giải phóng trong khoảng nhiệt độ từ 350 đến 450˚С.

Một trong những yếu tố quan trọng quyết định nguy cơ cháy của gỗ là khả năng bắt lửa và cháy lan khi nung nóng trong không khí.

Quá trình cháy gỗ xảy ra dưới hình thức cháy rực lửa và cháy âm ỉ. Trong điều kiện cháy, lượng nhiệt chính được giải phóng trong giai đoạn cháy bùng cháy (lên đến 60%) và ~ 40% - trong giai đoạn phân rã.

Các chỉ số nguy hiểm về cháy đối với một số loại gỗ được thể hiện trong Bảng 4.

Bảng 4 - Chỉ số nguy hiểm cháy của các loại gỗ

Các chỉ số nhiệt độ về nguy cơ cháy của gỗ - nhiệt độ bắt lửa và tự bốc cháy - được xác định theo quy luật phân hủy nhiệt của gỗ. Giá trị của các chỉ số này đối với các loại gỗ khác nhau, có thể thấy trong Bảng 2, nằm trong khoảng nhiệt độ khá hẹp.

Gỗ khô của tất cả các loài là vật liệu dễ cháy (B3) rất dễ bắt lửa (G4) với khả năng tạo khói cao (D3). Theo mức độ độc hại của sản phẩm cháy, gỗ thuộc nhóm vật liệu độc hại cao (T3). Vận tốc truyền thẳng của ngọn lửa trên bề mặt là 1-10 mm / s. Tốc độ này phụ thuộc đáng kể vào một số yếu tố: loài gỗ, độ ẩm của nó, giá trị của thông lượng nhiệt giảm, hướng của bề mặt cháy. Tốc độ cháy âm ỉ cũng không phải là một giá trị cố định - đối với các loại gỗ khác nhau, nó dao động từ 0,6 đến 1,0 mm / phút.

Trong xây dựng, vật liệu hoàn thiện làm từ gỗ được sử dụng rộng rãi: Ván dăm, ván sợi, ván gỗ, thanh, ván ép. Tất cả các vật liệu này đều dễ cháy. Đã sửa đổi tấm, thanh, ván ép. Tất cả các vật liệu này đều dễ cháy. Theo quy luật, việc biến đổi gỗ bằng polyme, làm tăng nguy cơ cháy của nó.

Bảng 5 cho thấy các đặc tính dễ cháy của một số vật liệu xây dựng làm từ gỗ.

Bảng 5 - Tính dễ cháy của vật liệu gỗ

Ngọn lửa lan rộng trên bề mặt gỗ

Các nghiên cứu thực nghiệm về sự lan truyền ngọn lửa trên bề mặt vật liệu gỗ bằng các phương pháp thử nghiệm khác nhau đã chỉ ra rằng không chỉ điều kiện tiếp xúc nhiệt bên ngoài, mà cả loại gỗ cũng ảnh hưởng đến đặc tính của sự lan truyền ngọn lửa.

Ảnh hưởng của các loài gỗ có thể được xác định ở một mức độ nào đó khi xem xét các giá trị của cái gọi là chỉ số lan truyền ngọn lửa (FLI).

IRP theo GOST 12.1.044-89 là một chỉ số phức tạp, vì khi tính toán nó, ngoài tốc độ lan truyền ngọn lửa trong các phần riêng lẻ của bề mặt mẫu và khoảng cách lan truyền giới hạn, nó còn sử dụng dữ liệu về nhiệt độ tối đa của khí thải. khí thải và thời gian để đạt được nó. Vật liệu có IRP≤20 được gọi là ngọn lửa lan chậm, với IRP˃20 - là ngọn lửa lan nhanh. Tất cả các loại gỗ đều thuộc nhóm vật liệu sau. Chỉ số của họ vượt quá 55.

Bảng 4 cho thấy các giá trị IRI đối với các mẫu gỗ chưa qua xử lý có độ dày từ 19-25 mm.

Mặc dù hầu hết các loại gỗ thuộc loại gỗ thứ 3, nguy hiểm nhất, xét về khả năng lan truyền ngọn lửa trên bề mặt của kết cấu trần khi hỏa hoạn, một số loài cây lá kim, như sau trong Bảng 6, có giá trị thấp hơn IRI và thuộc về lớp thứ hai.

Bảng 6 - Giá trị và cấp IRP theo khả năng lan truyền ngọn lửa

Sự gia tăng thông lượng nhiệt lên bề mặt gỗ làm cho tốc độ truyền ngọn lửa tăng lên đáng kể. Việc kết thúc quá trình có thể xảy ra nếu thông lượng nhiệt từ ngọn lửa của chính nó trở nên ít hơn tới hạn đối với một vật liệu nhất định.

Các thử nghiệm đối với vật liệu xây dựng hoàn thiện bằng gỗ trong điều kiện mô phỏng sự phát triển của đám cháy thực cho thấy tỷ lệ lan truyền ngọn lửa dọc theo chúng khá cao (bảng 7).

Bảng 7 - Vận tốc truyền ngọn lửa qua các tấm ốp làm từ gỗ

Khả năng tạo khói và độc tính của các sản phẩm đốt gỗ

Việc giải phóng khói độc là nguy cơ hỏa hoạn nổi trội. Nó thể hiện ở tác dụng độc hại và khó chịu của các sản phẩm đốt, cũng như làm giảm khả năng hiển thị trong môi trường nhiều khói. Tầm nhìn giảm gây khó khăn cho việc sơ tán mọi người khỏi vùng nguy hiểm, do đó làm tăng nguy cơ ngộ độc do các sản phẩm cháy. Tình hình đám cháy còn phức tạp hơn do khói lò nhanh chóng lan rộng trong không gian và xâm nhập vào các phòng ở xa nguồn cháy. Nồng độ khói thải ra và bản chất của nó phụ thuộc vào đặc điểm cấu tạo và thành phần hóa học của vật liệu cháy, điều kiện cháy.

Hơn 200 hợp chất - sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn - đã được tìm thấy trong khí thải được hình thành trong quá trình đốt gỗ. Giá trị lớn nhất của mật độ quang trong quá trình cháy của mỗi loại gỗ phụ thuộc một cách phức tạp vào mật độ của thông lượng nhiệt bên ngoài. Hệ số sinh khói trong quá trình phân hủy và cháy âm ỉ của các loại gỗ khác nhau phụ thuộc vào mật độ của dòng nhiệt bên ngoài (Hình 14).

1 - vân sam; 2 - cây thông gần Moscow; 3 - cây thông thongkaribe; 4 - ilim karagach; 5 - cây keo keolai; 6 - hạt dẻ; 7 - cây keo; 8- bạch đàn bacdan.

Hình 14 - Đặc điểm sinh khói.

Một đặc điểm cực đoan tương tự của các đường cong cho sự phụ thuộc của chỉ số độc tính của các sản phẩm đốt gỗ vào mật độ của thông lượng nhiệt bên ngoài (Hình 15). Ở chế độ đốt cháy âm ỉ gỗ vân sam, sản lượng CO cao hơn 70-240 lần năng suất CO trong quá trình đốt ngọn lửa.

Ở chế độ âm ỉ trong khoảng nhiệt độ 450-550 ° C, tất cả các loại gỗ đều có biểu hiện nguy hiểm cao về độc tính của các sản phẩm cháy và thuộc nhóm T3. Với sự gia tăng cường độ của hiệu ứng nhiệt lên đến 60-65 kW / m2 (tương ứng với nhiệt độ 700-750) С), theo độc tính của các sản phẩm cháy, gỗ của các loại khác nhau được xếp vào nhóm vừa phải vật liệu nguy hiểm T2.

1- cây bồ đề; 2 - bạch dương; 3 - ilim karagach; 4 - sồi; 5 - cây dương xỉ; 6 - cây thông; 7 - vân sam.

Hình 15 - Độc tính của các sản phẩm cháy do nhiệt độ tiếp xúc với nhiệt.

Khi gỗ cháy, sẽ tạo thành khói khá dữ dội. Lượng khói lớn nhất tỏa ra khi đốt nguyên liệu gỗ ở chế độ âm ỉ (bảng 8).

Bảng 8 - Khả năng tạo khói của vật liệu gỗ khi thử nghiệm ở chế độ âm ỉ

4 Các biện pháp an toàn cháy nổ trong xây dựng các tòa nhà bằng gỗ

Nhiệt độ cháy của gỗ đã được đề cập ngắn gọn trong ấn phẩm của chúng tôi về "", và hôm nay chúng ta sẽ đi sâu vào vấn đề này.

Tất cả chúng ta đều quen tin rằng nhiên liệu tự cháy. Và mặc dù không thể có quá trình đốt cháy, nhưng trên thực tế, khí do nhiên liệu thải ra trong quá trình đốt cháy sẽ bốc cháy.Đúng, để gỗ bắt đầu phát ra một lượng khí đủ để bắt lửa, nó cần có nhiệt độ cao. Và nhiệt độ này là khác nhau đối với các loại gỗ khác nhau và đối với các điều kiện khác nhau. Cấu trúc, mật độ, độ ẩm và các tính năng khác ảnh hưởng đến tốc độ và lượng khí thoát ra, bởi vì một số loại gỗ nhanh chóng bùng cháy, tỏa nhiều nhiệt và ánh sáng, trong khi những loại khác rất khó bắt lửa và chúng tỏa ra ít nhiệt hơn chúng tôi muốn. Điều này trở nên rất quan trọng khi, và đặc biệt là khi lựa chọn vật liệu để nung. Bảng dưới đây cho thấy nhiệt độ cháy của một số loài gỗ phổ biến.

Công bằng mà nói, cần lưu ý rằng độ C được chỉ ra trong bảng được đưa ra cho các điều kiện lý tưởng (không gian kín, sử dụng củi khô và cung cấp oxy được kiểm soát ở thể tích tối ưu cho quá trình đốt cháy), chỉ đạt được trong lò hơi, nhưng không đạt được trong lửa được thực hiện ở giữa khoảng trống. Nhưng, mặc dù vậy, như một hướng dẫn, dữ liệu trong bảng khá phù hợp.

Nhiệt độ đốt cháy của loài cây bạn chọn càng cao, thì nó càng cần phải hấp thụ nhiều nhiệt hơn trước khi khí dễ cháy bắt đầu phát triển từ nó.

Để tạo giống, tốt hơn là sử dụng đá có nhiệt độ cháy thấp và đá có nhiệt độ cao làm củi chính. Nếu không, bạn có thể gặp phải hai loại sự cố:

• Nhiệt độ đốt của gỗ đã chọn cao hơn nhiệt độ do bạn tạo ra. Bởi vì điều này, nhiên liệu chỉ đơn giản là sẽ không bốc cháy, hoặc sẽ cần phải xử lý, chuẩn bị và chuẩn bị thêm.
• Nhiệt độ đốt của gỗ được chọn thấp, và kết quả là, không đủ nhiệt được tạo ra. Vì lý do này, bạn có thể cần phải thay đổi loài khi đốt nhiên liệu hoặc nhiều củi hơn.

Từ dữ liệu trong bảng, chúng ta có thể kết luận rằng nhiệt độ đốt cháy của cây dương làm cho nó trở thành một loại cây tốt, bởi vì nó sẽ bắt đầu cháy ở nhiệt độ 468 độ C, trong khi ví dụ, gỗ thông sẽ phải được làm ấm lên đến 624 độ. Nếu không có gì trong tay ngoại trừ gỗ sồi, thì để đốt cháy nó, bạn sẽ phải đổ rất nhiều mồ hôi để nâng nhiệt độ đốt lên 840-900 độ, và chỉ sau đó thêm các khúc gỗ sồi. Nhiệt độ đốt cháy thấp làm cho cây dương trở thành một loại cây tốt, nhưng tốt hơn là không sử dụng nó làm nhiên liệu chính vì nhiệt lượng tỏa ra thấp, được chỉ ra trong cột thứ hai của bảng. Đối với vai trò này, gỗ thông, bạch dương hoặc cùng loại gỗ sồi sẽ phù hợp hơn nhiều. Những loại đá này tạo ra nhiều khí hơn, do đó có nhiều ánh sáng và nhiệt hơn.

Tôi không thấy nhiều điểm trong việc ghi nhớ các giá trị của tất cả các cột trong bảng. sẽ dễ dàng hơn nhiều khi sử dụng nó như một hướng dẫn để xây dựng biểu đồ của riêng bạn về các loài cây, có tính đến những đặc điểm riêng của hệ thực vật trong khu vực của bạn. Một chuỗi đơn giản như "đầu tiên chúng tôi đốt đá X, sau đó chuyển sang đá Y" trong ba hoặc bốn bước sẽ dễ nhớ và dễ sử dụng hơn nhiều trong thực địa. Nếu bạn không có sự lựa chọn trong lĩnh vực này, và bạn chỉ có một loại gỗ trong tay, bạn sẽ phải làm việc với nó, nhưng nếu vẫn còn sự lựa chọn, tốt hơn là hãy thực hiện nó một cách có ý thức và có chủ ý. Và mặc dù nhiệt độ cháy ghi trong bảng chỉ đặc trưng cho các điều kiện lý tưởng, nhưng nói về chúng, cũng cần nhắc đến hai yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ cháy: độ ẩm và diện tích tiếp xúc.

Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ cháy

Nhiệt độ đốt của củi trong bếp không chỉ phụ thuộc vào loại gỗ. Các yếu tố quan trọng cũng là độ ẩm của gỗ và lực kéo, điều này là do thiết kế của bộ phận gia 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 cực đại, vì nhiệt năng sẽ làm bay hơi ẩm. Theo đó, sự truyền nhiệt của nhiên liệu bị giảm đi.

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

• gần như gấp đôi lượng củi tươi mới chặt được dùng để sưởi ấm phòng và nấu nướng (điều này làm tăng chi phí nhiên liệu và nhu cầu bảo dưỡng thường xuyên ống khói và ống dẫn khí, trong đó một lượng lớn muội than sẽ lắng đọng);
• củi tươi chặt về sấy khô trước (gỗ được xẻ, xẻ thành từng khúc, chất thành từng đống dưới tán - thời gian sấy khô tự nhiên lên đến 20% độ ẩm phải mất 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 mới cắt khá cao. Cũng thích hợp để sử dụng là nhiên liệu làm từ tro mới cắt, cây trăn và các loài gỗ cứng khác.

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 bộ nạp nhiên liệu có thể được tăng lên bằng cách đóng van điều tiết của lò hơi hoặc bếp, nhưng việc tiết kiệm nhiên liệu chuyển thành hiệu suất đốt thấp do các điều kiện không tối ưu.

С 2Н2 2О2 = СО2 2Н2О 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 tắt 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 gỗ giảm.

Một cách tiếp cận tiết kiệm khi sử dụng lò hơi đốt nhiên liệu rắn trên gỗ là lắp đặt một bộ tích nhiệt, bộ tích nhiệt này sẽ tích 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 theo cách này, vì chúng trực tiếp làm nóng không khí. Thân của một chiếc bếp bằng gạch khổng lồ có khả năng tích lũy một phần tương đối nhỏ nhiệt năng, trong khi ở những bếp bằng kim loại, nhiệt thừa sẽ đi thẳng vào ống khói.

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

Nếu một lượng oxy đi vào lò không đủ, thì cường độ và nhiệt độ của quá trình đốt gỗ giảm, đồng thời sự truyền nhiệt của nó cũng giảm. Một số người thích che quạt gió trong bếp để kéo dài thời gian cháy của một dấu trang, nhưng kết quả là nhiên liệu đốt với hiệu suất thấp hơn.

Nếu củi được đốt trong lò sưởi mở, thì oxy chảy tự do vào hộp lửa. Trong trường hợp này, dự thảo phụ thuộc chủ yếu vào các đặc điểm của ống khói.

C 2H2 2O2 = CO2 2H2O Q (nhiệt năng).

Điều này có nghĩa là khi có oxy, quá trình đốt cháy hydro và carbon xảy ra, tạo ra nhiệt năng, hơi nước và carbon dioxide.

Đối với nhiệt độ cháy lớn nhất của nhiên liệu khô, khoảng 130% lượng oxy cần thiết cho quá trình cháy phải vào lò.Khi các nắp đầu vào được đóng lại, lượng khí carbon monoxide dư thừa được tạo ra do thiếu oxy. Các-bon chưa được đốt cháy như vậy thoát vào ống khói, nhưng bên trong lò nhiệt độ đốt cháy giảm xuống và sự truyền nhiệt của nhiên liệu giảm xuống.

Nồi hơi đốt nhiên liệu rắn hiện đại thường được trang bị bộ tích nhiệt đặc biệt. Các thiết bị này tích tụ một lượng nhiệt năng quá mức sinh ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, miễn là có lực kéo tốt và hiệu suất cao. Bằng cách này bạn có thể tiết kiệm nhiên liệu.

Trong trường hợp bếp đốt bằng củi, không có quá nhiều cơ hội để tiết kiệm củi, vì chúng ngay lập tức tỏa nhiệt vào không khí. Bản thân bếp chỉ có khả năng giữ lại một lượng nhiệt nhỏ, nhưng bếp bằng sắt hoàn toàn không có khả năng này - nhiệt thừa từ nó ngay lập tức đi vào ống khói.

Vì vậy, với sự gia tăng lực đẩy trong lò, có thể đạt được sự gia tăng cường độ đốt cháy nhiên liệu và sự truyền nhiệt của nó. Tuy nhiên, trong trường hợp này, tổn thất nhiệt tăng lên đáng kể. Nếu bạn đảm bảo quá trình đốt cháy chậm của củi trong bếp, thì sự truyền nhiệt của chúng sẽ ít hơn, và lượng carbon monoxide sẽ nhiều hơn.

Xin lưu ý rằng hiệu suất của máy phát nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả đốt củi. Vì vậy, lò hơi đốt nhiên liệu rắn có hiệu suất 80% và bếp lò - chỉ 40%, và vấn đề về thiết kế và vật liệu của nó.

Nhiệt độ đạt được ở giai đoạn đầu tiên của quá trình đốt cháy tự phát cao hơn đáng kể so với cùng một chỉ số đối với giai đoạn đốt cháy các sản phẩm phân hủy không ngọn lửa. Ở giai đoạn đầu, một lớp than mỏng chỉ được hình thành trên bề mặt của gỗ và lúc đầu nó không cháy, mặc dù thực tế là nó đang ở trạng thái nóng đỏ.

Thực tế là ở giai đoạn này, hầu như toàn bộ oxy được tiêu thụ để duy trì ngọn lửa và hạn chế tiếp cận với các sản phẩm cháy khác. Than chỉ bắt đầu phân hủy từ khi hoàn thành giai đoạn đốt cháy hoàn toàn.

Nhiệt độ bắt lửa của vật liệu gỗ, đảm bảo duy trì sự cháy ổn định, đối với hầu hết các giống là 250-300 độ.

Một ví dụ điển hình của sự sắp xếp như vậy là vì kèo và mái che. Kết quả là, sự đốt nóng lẫn nhau của chúng là không thể tránh khỏi với sự gia tăng đồng thời lực đẩy không khí theo hướng dọc.

Tất cả các lực lượng trên buộc các nhà xây dựng phải thực hiện các biện pháp đặc biệt để bảo vệ các cấu trúc bằng gỗ khỏi ảnh hưởng của các đám cháy nổ.

Nhiệt độ lửa trong ngọn lửa củi

Để ngọn lửa tốt cần có không khí, trong quá trình cháy xảy ra phản ứng hóa học và chất hữu cơ, chứa trong gỗ được chuyển hóa thành hơi nước và carbon dioxide, tỏa nhiệt.

Củi chế biến từ các loại củi đốt khác nhau. Một số cháy nhanh và sáng, một số khác để lại nhiều tro, cháy khét và trong thời gian dài, số khác cháy trong thời gian dài và than của chúng tỏa ra rất nhiều nhiệt.

Nhiệt độ cao nhất được cung cấp bởi gỗ sồi và củi trăn - lên đến một nghìn độ C. Poplar cho nhiệt độ thấp nhất, thậm chí không bằng một nửa nhiệt của loại sau. Cây già, cây dương, cây thông, cây bồ đề, cây keo, cây linh sam, cây bạch dương, cây sồi, cây thông rụng lá mạnh hơn cây dương.

Nhiệt độ đốt không chỉ bị ảnh hưởng bởi loài gỗ, mà còn bởi khả năng tiếp cận oxy, thiết kế của lò. Ví dụ, trong một bếp đá lớn, củi cháy nhanh chóng, nhưng bếp cảm nhận nhiệt lượng của chúng và có thể cung cấp cho môi trường trong một thời gian dài. Ngược lại, bếp nhỏ - bếp bằng nồi không giữ nhiệt, sinh nhiệt ngay lập tức.

Quá trình đốt cháy là gì

Một phản ứng đẳng nhiệt trong đó một lượng nhiệt năng nhất định được giải phóng được gọi là sự đốt cháy. Phản ứng này trải qua nhiều giai đoạn liên tiếp.

Trong giai đoạn đầu, gỗ được đốt nóng bởi nguồn lửa bên ngoài đến mức bắt lửa. Khi nó nóng lên đến 120-150 ℃, gỗ biến thành than, có khả năng tự cháy.Khi đạt đến nhiệt độ 250-350 ℃, các khí dễ cháy bắt đầu phát triển - quá trình này được gọi là quá trình nhiệt phân. Đồng thời, lớp trên cùng của gỗ cháy âm ỉ, kèm theo khói trắng hoặc nâu - đây là các khí nhiệt phân trộn lẫn với hơi nước.

Ở giai đoạn thứ hai, khi đun nóng, các chất khí bị nhiệt phân sáng lên với ngọn lửa màu vàng nhạt. Nó dần dần lan rộng ra toàn bộ diện tích của gỗ, tiếp tục làm nóng gỗ.

Giai đoạn tiếp theo được đặc trưng bởi sự bắt lửa của gỗ. Theo quy định, đối với điều này, nó phải ấm lên 450-620 ℃. Để gỗ bốc cháy, cần có nguồn nhiệt bên ngoài, nhiệt độ này đủ mạnh để đốt nóng gỗ nhanh chóng và đẩy nhanh phản ứng.

Ngoài ra, các yếu tố như:

• lực kéo;
• độ ẩm của gỗ;
• mặt cắt và hình dạng của củi, cũng như số lượng của chúng trong một tab;
• cấu trúc gỗ - củi rời cháy nhanh hơn gỗ đặc;
• vị trí của cây so với luồng không khí - theo chiều ngang hoặc chiều dọc.

Hãy làm rõ một số điểm. Vì gỗ ẩm, khi đốt, trước hết làm bay hơi chất lỏng dư thừa, nó bốc cháy và cháy nặng hơn nhiều so với gỗ khô. Hình dạng cũng rất quan trọng - những khúc gỗ có gân và răng cưa bắt lửa dễ dàng và nhanh hơn những khúc gỗ tròn và nhẵn.

Máng gió trong ống khói phải đủ để đảm bảo dòng chảy của ôxy và tiêu tán nhiệt năng bên trong hộp cứu hỏa đến tất cả các vật thể trong đó, nhưng không thổi tắt ngọn lửa.

Giai đoạn thứ tư của phản ứng nhiệt hóa là một quá trình đốt cháy ổn định, sau khi bùng phát các khí nhiệt phân, bao phủ toàn bộ nhiên liệu trong lò. Quá trình đốt cháy diễn ra theo hai giai đoạn - cháy âm ỉ và cháy bằng ngọn lửa.

Trong quá trình cháy âm ỉ, than hình thành do quá trình nhiệt phân cháy, đồng thời các khí thoát ra khá chậm và không thể bắt cháy do nồng độ thấp. Các chất khí ngưng tụ tạo ra khói trắng khi chúng nguội đi. Khi gỗ cháy âm ỉ, oxy tươi dần dần xâm nhập vào bên trong, dẫn đến phản ứng lan rộng hơn nữa sang tất cả các nhiên liệu khác. Ngọn lửa phát sinh từ quá trình đốt cháy các chất khí bị nhiệt phân, chúng chuyển động theo phương thẳng đứng về phía lối ra.

Miễn là nhiệt độ cần thiết được duy trì bên trong lò, oxy được cung cấp và có nhiên liệu chưa cháy, quá trình cháy vẫn tiếp tục.

Nếu các điều kiện đó không được duy trì, thì phản ứng nhiệt hóa sẽ chuyển sang giai đoạn cuối - suy giảm.

Quá trình khởi động

Sưởi ấm được gọi là làm nóng một miếng bề mặt gỗ từ một nguồn nhiệt riêng biệt đến nhiệt độ đủ để bắt lửa. 120-150 ° C là đủ để gỗ bắt đầu cháy rất chậm.

Sau đó, quá trình tiếp tục với sự xuất hiện của than. Ở nhiệt độ 250-350 ° C, gỗ, dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao, chủ động bắt đầu phân hủy thành các thành phần.

Hơn nữa, nó cháy âm ỉ, nhưng vẫn chưa có ngọn lửa và khói trắng hoặc nâu bắt đầu xuất hiện. Khi tiếp tục đun nóng, phần trăm các khí bị nhiệt phân tăng lên và xảy ra hiện tượng chớp cháy, sau đó củi bốc cháy.

Sản lượng nhiệt của gỗ

Ngoài nhiệt lượng, tức là phần nhiệt năng tỏa ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu, còn có khái niệm nhiệt lượng. Đây là nhiệt độ tối đa trong bếp đốt củi mà ngọn lửa có thể đạt được tại thời điểm đốt củi nhiều. Chỉ số này cũng hoàn toàn phụ thuộc vào đặc tính của gỗ.

Đặc biệt, nếu gỗ có cấu trúc lỏng và xốp, chúng cháy ở nhiệt độ khá thấp, tạo thành ngọn lửa cao, sáng và tỏa nhiệt khá ít. Nhưng gỗ dày đặc, mặc dù nó bùng phát dữ dội hơn nhiều, ngay cả với ngọn lửa yếu và thấp cho nhiệt độ cao và một lượng lớn nhiệt năng.

Nhiệt độ bốc cháy của các loại đá khác nhau

Để có được một bức tranh đầy đủ về các thông số nhiệt của gỗ, tốt hơn hết bạn nên tìm hiểu nhiệt lượng đốt cháy riêng của từng loại gỗ và lưu ý về sự truyền nhiệt của chúng. Sau này có thể được đo với nhiều đại lượng, nhưng không nhất thiết phải dựa hoàn toàn vào dữ liệu dạng bảng, vì trong thực tế, không thực tế để đạt được điều kiện tối ưu cho quá trình đốt cháy. Tuy nhiên, bảng nhiệt độ đốt của gỗ sẽ giúp bạn không bị nhầm lẫn trong việc lựa chọn loại gỗ theo tính chất của nó.

Các giá trị được đưa ra trong các bảng khác nhau cho nhiệt độ đốt của các loài gỗ khác nhau về bản chất là hoàn hảo và nhằm thể hiện toàn cảnh, nhưng nhiệt độ thực tế trong lò sẽ không bao giờ đạt được các giá trị như vậy. Điều này có thể được giải thích bởi 2 yếu tố phổ biến và rõ ràng:

• nhiệt độ cao nhất sẽ không đạt được, vì sẽ không thể làm khô hoàn toàn củi ở nhà;
• gỗ được sử dụng với nhiều mức độ ẩm khác nhau.

Độ ẩm và cường độ cháy

Nếu gỗ mới được đốn hạ gần đây, thì nó có độ ẩm từ 45 đến 65%, tùy thuộc vào mùa và loài. Với củi thô như vậy, nhiệt độ đốt trong lò sưởi sẽ thấp, vì sẽ tiêu tốn một lượng lớn năng lượng cho quá trình bay hơi của nước. Do đó, nhiệt lượng truyền từ củi thô sẽ khá thấp.

Có một số cách để đạt được nhiệt độ tối ưu trong lò sưởi và giải phóng một lượng nhiệt năng đủ để làm ấm:

• Đốt cháy gấp đôi lượng nhiên liệu cùng một lúc để sưởi ấm trong nhà hoặc nấu thức ăn. Cách tiếp cận này có chi phí vật liệu đáng kể và tăng sự tích tụ của muội than và nước ngưng tụ trên các bức tường của ống khói và trong các lối đi.
• Những khúc gỗ thô được xẻ, chặt thành từng khúc nhỏ và đặt dưới tán cây để phơi khô. Theo quy luật, củi mất đến 20% độ ẩm trong 1-1,5 năm.
• Củi có thể được mua đã được sấy khô. Mặc dù chúng có phần đắt hơn, nhưng nhiệt lượng truyền từ chúng lớn hơn nhiều.

Đồng thời, củi bạch dương thô có nhiệt trị khá cao. Ngoài ra, các khúc gỗ thô từ cây trăn, tần bì và các loại gỗ có độ dày đặc đều thích hợp sử dụng.

Các giai đoạn chính của quá trình đốt gỗ

Quá trình đốt gỗ nguyên liệu có thể được biểu diễn thành hai giai đoạn liên tiếp. Ở giai đoạn đầu, các sản phẩm phân hủy được đốt cháy ở thể khí, kèm theo đó là sự hình thành ngọn lửa sáng.

Giai đoạn thứ hai của quá trình này là quá trình đốt cháy không ngọn lửa của than được hình thành ở giai đoạn đầu.

Ảnh hưởng quyết định đến khả năng chịu lửa của kết cấu bằng gỗ (ví dụ như một ngôi nhà riêng) được thực hiện bởi giai đoạn đầu tiên của những giai đoạn này, trong đó các điều kiện tối ưu được tạo ra để duy trì sự lan truyền của sự cháy.

Mặc dù thời gian có hạn, quá trình này đi kèm với việc giải phóng một lượng nhiệt đáng kể.

Trong một thời gian, cả hai quá trình này diễn ra gần như đồng thời, sau đó việc giải phóng khí dừng lại, và chỉ có than tiếp tục cháy. Đồng thời, tốc độ đốt cháy phần lớn vật liệu gỗ của tòa nhà được xác định bởi các yếu tố sau:

• trọng lượng thể tích của toàn bộ kết cấu;
• độ ẩm của vật liệu xây dựng ban đầu;
• nhiệt độ môi trường xung quanh;
• tỷ lệ của không gian trống với thể tích chiếm của gỗ.

Một vật liệu gỗ có cấu trúc dày đặc hơn (ví dụ như gỗ sồi) cháy chậm hơn các loại cây dương tương tự, điều này được giải thích là do sự khác biệt về độ dẫn nhiệt của chúng.

Khi gỗ có độ ẩm cao bị đốt cháy, một lượng nhiệt nhất định được sử dụng cho quá trình bay hơi ẩm. Kết quả là, ít năng lượng nhiệt được sử dụng cho quá trình phân hủy vật liệu. Đương nhiên, củi khô, có tính đến tất cả những điều trên, cháy nhanh hơn nhiều.

Các biện pháp bảo vệ mang tính xây dựng

Các biện pháp chống cháy liên quan đến hầu hết các ngôi nhà bằng gỗ và các cấu trúc khác được cung cấp với các giải pháp thiết kế thích hợp, cũng như do chúng được xử lý bằng thuốc thử hóa học đặc biệt (chất làm chậm cháy).

Sự bảo vệ của loại này được thực hiện bằng cách tăng khối lượng của các phần tử riêng lẻ, ngoại trừ các cạnh nhọn và các phần nhô ra mạnh ("cạnh sắc"), sử dụng các phần tử gỗ không có khoảng trống.

Các vật liệu cách nhiệt chống nóng cũng được sử dụng, chống cháy cho các bề mặt của kết cấu gỗ bằng các lớp sơn đặc biệt. Lớp phủ bảo vệ được sử dụng dưới dạng tấm thạch cao amiăng-xi măng (thạch cao) khoảng trống và thạch cao dày đến 1,5 cm.

Ngoài ra, để giảm chỉ số dễ cháy, thiết kế đã cố tình giảm số lượng các cấu trúc có các phần tử gỗ song song và các khoảng trống giữa chúng.

Các biện pháp bổ sung để chống lại sự lan truyền của đám cháy đòi hỏi phải tuân thủ các tiêu chuẩn về sự hình thành các đám cháy.

Về vấn đề này, có thể bổ sung sự phá vỡ các tòa nhà với các vách ngăn đặc biệt và sự bố trí tương ứng của các khe hở tường (cửa sổ và cửa ra vào) và mái chống cháy. Tất cả các biện pháp này giúp cho kết cấu có thể tăng cường khả năng chống cháy lan.