Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Температура горения дерева таблица: в печи, костре, мангале, факторы повышения силы огня

Содержание

в печи, костре, мангале, факторы повышения силы огня

Несмотря на то, что огонь уже с древних времён является помощником человека, он сохраняет множество тайн. Например, температура горения дров колеблется от 235 до 1050 градусов по Цельсию. Чтобы понять, почему разница в цифрах так велика, необходимо узнать, как происходит весь процесс, от растопки до затухания. И понять, какие факторы влияют на силу огня.

Горение древесиныИсточник c.pxhere.com

Характеристики и свойства пламени

Пламя является раскалённой газообразной средой и распространяется снизу-вверх. Это происходит потому, что тёплый воздух становится менее плотным. Нагреваясь, он устремляется вверх и увлекает за собой огонь. Поэтому растопку костра (печи) начинают снизу. Потому что подожжённая на самой вершине лучина не будет распространять огонь вниз, и он затухнет.

Совсем по-другому ведёт себя пламя в невесомости.

Ввиду отсутствия гравитации оно распространяется сразу во все стороны и потому имеет форму шара. Причём он светится ярким голубым цветом, но только до тех пор, пока рядом есть кислород. Как только последний выгорает, огонь переходит в «холодную» стадию, незаметную для глаза. Причём длится она несколько минут. А если к невидимому очагу подвести кислород, то яркое горение возобновляется.

На земле высота пламени будет зависеть от того, насколько высока температура пламени костра из дров. Это напрямую связано с интенсивностью горения. А фазы растягиваются: от медленного тления до взрыва. Но чем больше сила огня, тем быстрее прогорает костёр.

Высокое пламя костраИсточник goodfon.ru

Пламя умеет изменять свой цвет, и на это также влияет мощность. В процессе горения костёр проходит от красных спектров до фиолетовых и обратно. Но также палитра зависит от примесей в горючем. Если в горящий очаг бросить обычную поваренную соль, то пламя окрасится жёлтым.

В этом виноват натрий. А борная кислота вызывает бирюзовый оттенок.

Поэтому, когда дрова горят ярким оранжевым цветом, то это значит, что в них много натриевых солей. А синий цвет у костра получается при неполном сгорании топлива. При этом выделяется угарный газ. Вот он и даёт подобный спектр.

Но бывает так, что пламя почти нельзя разглядеть. Бесцветность огня происходит при полном сгорании горючего. Когда оно выделяет только водяные пары и углекислоту. А эти вещества невидимы даже при нагревании.

Любое горение сопровождается дымом, поскольку образуется мелкодисперсный аэрозоль. Его частицы настолько мелкие, что не успевают оседать на землю и увлекаются нагретыми воздушными массами. А количество выделений зависит от кислорода. При его очень большой концентрации костёр горит, практически, бездымно. А если он еле тлеет, распространяя клубы смога, то это говорит о его нехватке.

Потухающий костёрИсточник pixabay. com

Цвет у выделений напрямую связан с содержанием в топливе воды. Если в растопку положить мокрые дрова или свежескошенную траву, то из трубы повалит густой и белый дым. Но когда он окрашивается в чёрный спектр, то это говорит о большом количестве сажи в составе горючего. Ярким примером выступает плотный чёрный смог при полыхании автомобильной покрышки.

Процесс горения древесины

Для того, чтобы узнать при какой температуре горит дерево, нужно подробно рассмотреть весь процесс. От закладки дров в очаг до полного затухания огня в печи. А вся операция проходит поэтапно.

Разогрев

Чтобы участок древесины воспламенился, его необходимо нагреть. При температуре от 120 до 150 градусов по Цельсию начинается обугливание поверхности. При этом появляется вещество уже способное к воспламенению. Его называют углём.

Повышение нагрева до 250-350 °C способствует образованию пиролиза. Это газообразные составляющие, которые возникают при термическом распаде. При этом верхние слои угля в древесине уже начинают тлеть. Процесс происходит без огня, но с выделением дыма.

Разведение огняИсточник ohniska.sk

Возгорание пиролиза

Усиление термического распада, которое происходит при дальнейшем нагреве, приводит к тому, что выделенный газ начинает загораться. При этом очаг охватывает все большую площадь в виде цепной реакции. Появляется устойчивое пламя, окрашенное в яркий жёлто-оранжевый цвет.

Воспламенение

А вот древесина загорается, когда нагревание поверхности достигает температуры в 450-620 °C. Более точные цифры будут зависеть от сорта дерева. Но в целом влияние на термохимическую реакцию (воспламенение) оказывает куда большее количество факторов.

Достижение необходимой температуры зависит от:

  • формы и объёмного веса куска древесины;
  • количества влаги в нем;
  • того, как полено расположено в воздушном потоке;
  • силы тяги последнего;
  • плотности материала горючего.

Ольху, имеющую пористую структуру, разжечь намного проще, чем крепкий дуб. А круглое полено воспламеняется хуже, чем дрова, имеющие грани. Это же касается и массивности материала. Большие чурки очень трудно разжечь. Также плохо загорается струганная текстура. А медлительность процесса при влажных дровах объясняется тем, что много энергии тратится на выпаривание воды.

Начало огняИсточник imgur.com

Горение

При условии, когда присутствует достаточный приток кислорода и тепловой энергии хватает, чтобы прогреть соседние участки, процесс переходит в устойчивую фазу. В ней уже задействован весь объем топлива, а огню помогает горение угля (тление) и взрывы пиролизных выделений.

Другие газы вычленяются медленнее и в процессе горения, практически, не участвуют. Охлаждаясь, они конденсируются и становятся заметными (белый цвет). А при тлении угля воздух все больше проникает в середину древесины и охват горения увеличивается.

Затухание

Процесс может продолжаться бесконечно при соблюдении всех условий:

  1. В наличии есть ещё несгоревшее топливо.
  2. Кислород поступает в достаточном количестве.
  3. Уровень температуры огня не понижается критически.

Как только хоть одно из условий нарушается, то происходит затухание костра.

Измерение температуры горения

Проверить, до которого градуса разгорелся костёр, можно только специальной аппаратурой. Обычные термометры тут не подойдут. Точнее всего температура в печи может быть замерена с помощью пирометра. Но умельцы наловчились использовать даже мультиметр.

В этом видео показано, как узнать, какая температура в костре из дров, применяя мультиметр:


Как выбрать твердотопливный котел длительного горения для дома – сравниваем принцип действия и виды топлива

А в стародавние времена в народе определяли нужную температуру в костре по цвету пламени. Если присутствовали красные оттенки, то градусы ещё низкие. Белый спектр указывал на самую высокую температуру, которая создавалась искусственной тягой. Но при этом буквально вся тепловая энергия за очень короткое время вылетала в дымоход. А о том, что пора ставить на печь казан, говорил жёлтый цвет огня.

Современными исследованиями было установлено, что максимальная температура твёрдого топлива напрямую зависит от плотности материала. Этот показатель назвали жаропроизводительностью и стали измерят в процентном содержании каждой породы древесины.

Следующий список покажет, как максимальная температура зависит от жаропроизводительности:

  • Тополь: 39 % – 468 °C.
  • Ольха: 46 % – 552 °C.
  • Осина: 51 % – 612 °C.
  • Сосна: 52 % – 624 °C.
  • Липа: 55 % – 660 °C.
  • Акация: 59 % – 708 °C.
  • Пихта: 63 % – 756 °C.
  • Берёза: 68 % – 816 °C.
  • Летний дуб: 70 % – 840 °C.
  • Лиственница: 72 % – 865 °C.
  • Зимний дуб: 75 % – 900 °C.
  • Граб: 85 % – 1020 °C.
  • Ясень и бук: 87 % – 1044 °C.
Берёзовая поленницаИсточник lovesvet.ru

Чем больше пор внутри древесины, тем ярче и выше у неё пламя. Но при этом она сгорает быстро и даёт не так много тепла, как топливо с высокой плотностью. А у последнего материала из-за этого повышена жаропроизводительность, хоть пламя остаётся небольшим.

Повара, часто готовящие на открытом огне мясо, наловчились проверять готовность костра без приборов. Температура горения древесного угля в мангале может быть проверена вручную. Но это только приблизительные цифры. Для этого нужно провести рукой над поверхностью углей на расстоянии от них в 10 см.

Количество секунд, которые ладонь сможет выдержать, скажут о примерной температуре:

  • 5 – значит в мангале меньше 150 °C;
  • 4 – говорят о 200 °C;
  • 3 – покажут, что очаг разогрелся до 260 °C;
  • 2 – поведают, что там около 290 °C;
  • 1 – значит мангал готов к приёму мяса и там больше 350 °C.
Проверка жара в мангалеИсточник grillandjoy.ru

От чего может зависеть температура

Но плотность (порода) древесины не единственный момент, который определяет с какими градусами будут гореть дрова. Рассмотрим два основных фактора, которые значительно влияют на повышение теплоотдачи.

Влажность

У свежеспиленного дерева показатель влажности находится в среднем на отметке в 55%. Если такой ствол тут же разрубить на дрова и сразу закинуть их в печку, то большая часть выделенной тепловой энергии будет уходить на испарение влаги. Поэтому теплоотдача такого топлива значительно занижена и температура горения дерева в печи слишком поздно достигнет максимальных показателей.

Если другого горючего нет в наличии, то для обогрева помещения в зимний период придётся затратить вдвое больше таких дров. Но перерасход свежесрубленного топлива не единственный убыток в хозяйстве. Использование сырого материала повышает выделение сажи при сжигании. А значит чаще придётся обслуживать дымоход, причём возможно на морозе. Иначе производство тепла в печи упадёт до минимума.

Выброс сажи из дымоходаИсточник agronom.guru
Отопительные печи для дома: разнообразие и особенности конструкций, плюсы и минусы, правила выбора печей

Чтобы не впадать в финансовые затраты, экстренно покупая сухие дрова, заготовкой топлива необходимо заниматься заблаговременно. При этом нужно помнить, что расколотые поленья должны пролежать под навесом не меньше одного года. Только в этом случае их влажность опустится до 20%.

Следующая таблица позволит сравнить показатели теплоты сгорания у дров с влажностью 50% и древесины, пролежавшей год в штабеле под крышей.

Древесина Сосна Берёза Ель Осина Ольха Ясень
Сырая 1900 2371 1667 1835 1972 2550
Сухая 2166 2716 1902 2117 2244 2907

Подача воздуха

Снизить теплоотдачу дров можно, если ограничить поступление кислорода в очаг. Само собой, и температура горения берёзовых дров в печи заметно понизиться. Это произойдёт, если задвинуть заслонку, отвечающую за тягу. При этом время сгорания древесины увеличивается и происходит экономия топлива.

Догорающий очагИсточник ytimg.com

Так привыкли делать многие владельцы домов на печном отоплении. Но уменьшение теплоотдачи сказывается на тепле в помещении. Тогда заслонка открывается до отказа, чтобы экстренно повысить температуру сгорания топлива. И переизбыток воздуха является следствием, что буквально все тепло уходит в дымоход.

Поэтому при растопке печи опытным путём находится то положение заслонки, при котором кислород поступает в топку в должном количестве, чтобы обеспечить оптимальное горение топлива. Но проблема нехватки воздуха или его избыток не единственная. Если в поддувало подаётся слишком холодный воздух, это приводит к тому, что он отнимает часть тепла.

Решением может стать обустройство специального канала, в котором поступающий в топку кислород будет подогреваться от стен топливника.

В этом видео наглядно о том, какая температура в мангале на углях и как добиться максимального огня даже не используя силу тяги:


Печное отопление частного дома: разновидности печей и варианты их обустройства

Коротко о главном

Подводя итоги можно понять, чтобы добиться максимальной теплоотдачи от сжигаемых дров, необходимо:

  • Подбирать древесину с наибольшей плотностью.
  • Подготавливать дрова заранее, занимаясь распиловкой стволов и разрубкой поленьев.
  • Понижать влажность в древесине, выдерживая её в штабелях под навесом в течение минимум одного года.
  • При сжигании в печи обеспечить к огню приток кислорода в необходимом количестве, стараясь не превышать требуемый порог.

Соблюдение всех заданных условий будет гарантом, что температура сгорания древесины достигнет своего максимального значения, но не пропадёт в дымоходе. При разумном подходе вся теплоотдача останется в жилом помещении и оптимально его обогреет.

Температура горения разных пород дерева в печи по Цельсию

Одним из наиболее распространённых видов топлива, используемого для отопления частных домов, являются дрова. Они доступны по цене и хорошо горят, выделяя много тепла. Но температура горения дерева неодинакова, поэтому необходимо понять, какая древесина горит лучше. Для домовладельцев, которые отапливают своё жильё природным топливом, важным параметром является температура горения дров в печи.

Температура горения дров – важный показатель

Тепловые свойства древесины

Разные виды древесины производят различное количество тепла. Например, сухая выдержанная древесина выделяет больше тепла, чем свежеспиленное дерево. Это связано с тем, что при первоначальной химической реакции вся теплота переходит в испарение воды из древесины. Чем меньше влаги в материале, тем скорее можно получить тепло. Лиственные породы горят дольше, чем хвойные, и выделяют больше тепла. Одними из наиболее ценных видов деревьев, обладающих отличными тепловыми характеристиками, считаются:

  • дуб;
  • бук;
  • граб;
  • лиственница.

Однако древесина этих деревьев стоит дорого, поэтому в качестве топлива обычно используются отходы производства и лесозаготовок.

В этом видео вы узнаете, как проверить влажность дров:

Температура воспламенения разных пород

Чтобы получить полную картину тепловых характеристик древесины, целесообразно изучить удельную теплоту сгорания каждого типа древесины и иметь представление об их теплопередаче. Последняя может быть измерена в разных количествах, но полностью полагаться на табличные данные не нужно, потому что в реальной жизни достичь идеальных условий для горения невозможно. Однако таблица температуры горения древесины может помочь сделать правильный выбор дерева согласно его характеристикам.

Название древесиныПлотность, кг/куб. мТеплотворность, кВт ч/кгУдельная теплота сжигания 1 куб. м, кВтМаксимальная температура горения по Цельсию
Граб4964,221501025
Ясень4824,220501045
Бук4824,220501042
Дуб4724,22050910
Берёза4524,21950820
Лиственница4214,31850867
Сосна3624,31650625
Ель3324,31450610

Значения, приведённые в различных таблицах температуры горения дерева разных пород, идеальны по своему характеру и предназначены для отображения всей картины, но фактическая температура в печи никогда не достигнет этих значений. Это объясняется двумя простыми и ясными факторами:

  • максимальная температура не может быть достигнута, поскольку невозможно полностью высушить дрова в домашних условиях;
  • древесина используется с различным уровнем влажности.

Температурные показатели в печи

Процесс горения связан с изометрическими процессами, в течение которых выделяется большое количество тепла. Однако для устойчивого горения древесину необходимо нагреть до определённой степени. Факторы, способствующие сжиганию топливной древесины:

  • порода дерева;
  • влажность материала;
  • объем поступающего воздуха.

Это интересно: теплота сгорания каменного и древесного угля.

От этих показателей зависит температура пламени и скорость сгорания дерева. Кроме того, необходимо обратить внимание на влажность дров, так как этот процент напрямую влияет на процесс горения.

Один из факторов температуры горения – порода дерева

Для воспламенения дров в печи необходимо нагреть деревянную поверхность от отдельного источника тепла до температуры 120-150°C. При дальнейшем нагревании увеличивается процент пиролизных газов и появляется огонь. Важную роль в возникновении огня играет:

  • мощность источника нагрева;
  • поперечное сечение древесины;
  • скорость воздушного потока;
  • плотность материала.

Очень важным требованием для сжигания любого вида дерева является нормальный приток кислорода. Также следует отметить, что передача тепла для каждого дерева различна.

Вместе с теплотворной способностью дров представляет интерес их тепловая мощность. Каждая порода дерева горит по-своему — одна позволяет получить высокую температуру пламени, а другая даёт противоположную картину. Большинство печей имеет тепловую мощность около 6-8 кВт, то есть температура в печи на дровах может примерно достигать от 500 до 1000°C.

Выбор дерева для дров

Чтобы печь хорошо нагревалась, ей нужны три вещи: кислород, топливо и тепло. Конечно, много зависит от породы дерева. Лучшие дрова для печи:

  • сосна;
  • ель;
  • пихта;
  • ясень;
  • дуб;
  • бук;
  • берёза;
  • клён;
  • яблоня (приятный благовонный аромат).
Существует несколько видов деревьев, которая очень хорошо подходят для топлива

У дров этих пород высокая теплоотдача и низкая дымовая эмиссия. К хорошим дровам можно отнести древесину:

  • кедра;
  • вишни;
  • грецкого ореха.

Они дают удовлетворительную среднюю температуру, легко горят и не дают сильного дыма. Не рекомендуются дрова следующих пород:

  • кипарис;
  • вяз;
  • осина;
  • липа;
  • тополь.

Их древесина при сжигании даёт низкую температуру, быстро сгорает или плохо горит, у некоторых пород едкий дым.


Хвойные дрова дешевле. Смола, содержащаяся в хвойных породах, вызывает сильную искру во время горения. По этой причине такие виды непригодны для открытых каминов. Однако в закрытых каминах или духовых шкафах эти породы при горении дают очень приятный запах, а смола создаёт типичный треск в огне. Ель не горит долго, но позволяет получить очень высокие температуры.

Оптимальным выбором для сжигания в печи является древесина берёзы. Это довольно распространённое дерево. Цена дров из него небольшая, а температура горения берёзы достаточно высокая.

Температура горения дров различных пород дерева — Гамма ремонта

Владельцы дома, использующие для обогревания собственных жилищ тт котлы и печи, нередко внимание обращают на этот параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросам понятен, ведь для владельца дома главное получить большое количество тепла. Естественно, во время заготовки топлива на зиму нужно побеспокоиться о необходимом количестве дров на весь сезон. В действительности вопрос отдачи тепла древесины стоит чуть шире и будет зависеть не только от температуры, но и других показателей. Каких – рассмотрим в этом материале.

Температура горения и отдача тепла

Эти два параметра связаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Однако каждый, кому как то приходилось топить печь всевозможными древесными породами, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя невыносимый жар, а иные вяло горят и тепла дают крайне мало.

Проблема в том, что неодинаковые породы дерева имеют разную температуру горения и удельную теплотворность.

Чтобы понимать, как велика разница эта, ниже предлагается таблица температуры горения разных древесных пород в оптимальных условиях. Вы спросите – прекрасные условия – это какие? Говоря по существу, их три:

  • древесина имеет в себе минимум влаги;
  • процесс идет в пространстве закрытого типа;
  • в территорию горения подается именно столько кислорода, сколько нужно для настоящего сжигания.

Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются дорогими породами древесины, в качестве основополагающего топлива они применяются не так часто. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.

Как мы уже говорили выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения отдачи тепла дров, выраженные в самых разных единицах и в отношении к весу и объему топлива:

Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что исполняется с большим запасом. Еще по ним можно догадаться, что дуб и береза горят существенно жарче, чем тополь и ольха, а поэтому отдадут больше энергии тепла. Но таблицы не могут представлять практичную ценность для простого хозяина дома, ведь условия сжигания в реальности далеки от хороших.

В реальности температура горения дерева в самых разных печах и каминах никогда не может достигать значений, перечисленных в таблице. Для этого необходимо, чтобы дрова были полностью сухими, чего не бывает в жизни, люди сжигают в камере сгорания такое горючее, какое есть у них в наличии. Уменьшается температура и от недостатка кислорода. Подробно данные вопросы мы будем рассматривать ниже.

Зависимость от влаги

Любое свежесрубленное дерево имеет очень высокую влагу, в среднем ее значение находится в диапазоне 45—55%, а у определенных пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при возгорании подобных дров? Часть выделяющегося тепла просто тратится на исчезновение воды, благодаря этому температура горения древесины не может увеличиться до самой большой. Естественно, падает и отдача тепла.

Дабы получить достаточное число теплоты для обогревания дома, можно пойти 2-мя путями:

  • лучшее решение – высушить дрова. Чтобы достичь подходящей влаги, их нужно разрезать и расколоть, а потом сложить в штабель под выступом крыши или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница выстоит 2 летних сезона, вы точно получите дрова влажностью до 20%.
  • жечь свежесрубленное горючее или то, что есть в наличии. Тогда нужно понимать, что расход дров будет едва ли не в два раза больше положенного и заготовить соответствующе кол-во. Уже не говоря про то, что в газоходах и трубе дымоотвода рекордными темпами будет оседать копоть.

Примечание. Некоторые породы дерева негодны к сжиганию в камере сгорания котла или печи в свежесрубленном виде. К таким относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и абсолютно не дадут тепла.

Чтобы установить отдачу тепла дров, сложенных в поленницу, нужно снять ее размеры, а после узнать общее кол-во теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влаги:

Породы, чья теплотворная способность намного более высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, вышеописанные. К примеру, отдача тепла и температура горения дуба, ясеня и березы очень большие, так что их хватит на влажностное испарение и обогревания личного дома. Хуже дело обстоит с хвойными породами – сосной и елью, однако они могут удачно гореть из-за собственной смолистости. Не до конца сухую сосну лучше ложить в уже разогретую камеру сгорания.

Вывод тут примитивный: чем лучше у вас получится высушить дерево, тем окажется больше температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров станет меньше.

Зависимость от воздушной подачи

Парадокс в том, что температуру горения и отдачу тепла топлива мы уменьшаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью расширить продолжительность процесса и подобным образом, согласно нашей точке зрения, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.

Однако даже каминный костер подчиняется химической формуле замечательного горения древесины, предоставленной в упрощенном виде:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).

В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в наличии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы применяем для обогрева. В практических условиях в топочную камеру нужно подавать воздух в количестве 130% от объема, необходимого для сжигания. Тогда сухие дрова при возгорании развивают температуру, близкую к самой большой.

Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется 3-ий компонент – монооксид углерода (СО). Это результат того, что не все атомы углерода повстречали по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный монооксид углерода летит в трубу, температура в топливнике уменьшается, а за ней и отдача тепла.

Серьезный подход – это установить буферную емкость и каждый раз выводить котел работающий на твёрдом топливе на самый большой рабочий режим с достаточной подачей воздуха и полноправным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдёт, они греют воздух помещения, а не воду в системе, так что накоплять тепло не выйдет. Вот почему при возгорании смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда есть монооксид углерода.

Помните, кол-во угарного газа зависит от того, насколько закрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топочную камеру, тем больше появится угара, а тепла — меньше.

Заключение

Кроме указанных факторов, на настоящую отдачу тепла действует КПД теплового генератора. К примеру, как бы ни была велика температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымотвод, и это нужно предусматривать при дровозаготовке. КПД котлов на твердом топливе намного больше – до 80%.

Как выбрать дрова для пиццерийных печей Valoriani?

Печи на дровяном топливе фирмы Valoriani спроектированы для использования в качестве источника тепла пламя дров. При их сжигании мы получаем тепло, при этом температура горения дров влияет на эффективность использования такого топлива. Маленькая температура — больше дров. Температура пламени зависит от нескольких показателей: от породы дерева, влажности дров, подачи кислорода и условия их сжигания. Давайте подробнее разберем каждый показатель.

Выбираем породу дерева для дров

Температура горения дерева определяет индекс его теплоотдачи. Чем выше индекс, тем больше тепловой энергии выделяется во время сжигания. При этом теплотворность дров зависит от породы дерева.

 Порода
 дерева* 
 Теплотворная
 способность, кВт.ч/кг  
 Теплотворная
 способность, Джоуль/кг  
 Теплотворная
 способность, Мвтч/сладометр  
 Объёмная
 плотность, кг/дм3  
 Плотность,
 кг/сладометр  
 Грабовые дрова  4,2  15  2,1  0,72  495
 Буковые дрова  4,2  15  2,0  0,69  480
 Ясеневые дрова  4,2  15  2,0  0,69  480
 Дубовые дрова  4,2  15  2,0  0,67  470
 Берёзовые дрова  4,2  15  1,9  0,65  450
 Дрова из лиственницы  4,3  15,5  1,8  0,59  420
 Сосновые дрова  4,3  15,5  1,6  0,52  360
 Еловые дрова  4,3  15,5  1,4  0,47  330
* — естественная сушка


Опираться на данные теплотворности можно только с целью сравнения пород деревьев. В естественных условиях индекс теплоотдачи будет гораздо ниже. 

Помимо теплотворности, есть еще один показатель, который также зависит от породы дерева дров – жаропроизводительность. Это максимальный уровень температуры, который достигается в процессе горения. Этот показатель напрямую зависит от плотности дров: 

— Низкая плотность – такие дрова горят светлым и высоким пламенем, при это выделяют небольшое количество тепла. 

— Высокая плотность —  для такой плотности характерно низкое пламя, но высокая жаропроизводительность. 

 Порода дерева    Жаропроизводительность,%*    Температура, оС  
 Бук, ясень  87  1044
 Граб  85   1020
 Дуб зимний  75   900
 Лиственница  72   865
 Дуб летний  70   840
 Берёза  68   816
 Пихта  63   756
 Акация  59   708
 Липа  55   660
 Сосна  52   624
 Осина  51   612
 Ольха   46   552
 Тополь  39   468
* — 100% максимум
Условия сжигания дров

Данные в таблицах выше указаны для дров, сжигаемых в «правильных» условиях. Что же это значит?:

— сухие дрова

— закрытое пространство горения

— умеренная подача кислорода в пространство горения


Стоит ли покупать  свежесрубленные дрова? 

У только что срубленной древесины показатель влажности варьируется от 45 до 65%, в среднем около 55 %. Очевидно, температура таких дров не сможет подняться до максимальных значений, так как много энергии будет уходить на испарение воды в дровах.  В следствии этого индекс теплоотдачи будет минимальный.

Как достичь максимальной теплоотдачи при использовании сырых дров?: 

— Для приготовления пищи придется использовать в 2 раза больше дров. Дорого, потребуется частое техническое обслуживание печи, где будет оседать в два раза больше сажи.
— Высушить дрова самостоятельно. Дерево пилится, раскалывается на поленья и укладывается штабелями под навес. На просушку дров с 65% влажности до 20% нужно от года от полутора лет.
— Приобрести сухие дрова. Ваши затраты с лихвой компенсируются высокой теплоотдачей топлива.

Есть породы дерева с высокой теплотворностью, несмотря на их высокую влажность.

 Порода дерева     Сосна      Берёза      Ель         Осина      Ольха      Ясень    
 Теплотворная способность свежесрубленного дерева
 (влажность около 50%), кВт м3
 1900  2371  1667  1835  1972  2550
 Теплотворная способность полусухих дров
 (влажность 30%), кВт м3
 2071  2579  1817  1995  2148  2774
 Теплотворная способность древесины, пролежавшей под навесом не менее 1 года
 (влажность 20%), кВт м3  
 2166  2716  1902  2117  2244  2907

Как видно из таблицы к таким породам относятся – береза и ясень.
Управляем воздухом

Уменьшая подачу кислорода в печь, мы снижаем температуру и как следствие теплоотдачу топлива. Обратные действия приводят к обратному эффекту. Если нужно увеличить время сгорания топлива, прикройте заслонку печи. Но нужно имеет в виду, что экономия дров чревата низким КПД.

Химическая формула сгорания дров выглядит так:

С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q

Слева: при подаче кислорода сжигается углерод и водород;

Справа: в результате чего образуется углекислый газ, вода и тепло.

Если ваша задача достичь максимальной температуры горения при использовании сухих дров, необходимо увеличить доступ кислорода в печь до уровня 130% от требуемого обычно объема воздуха. Если же вы закроете заслонку, в большом количестве будет образоваться угарный газ, и как следствие полное отсутствие кислорода. Недожженый углерод, он же углекислый газ поднимается по дымоходу, падает температура в печи, уменьшается теплоотдача топлива.  

Этапы горения  

Горение дров можно разделить на несколько этапов:

1.      Разогрев (120-150 оС)

2.      Возгорание пиролизных газов (250-350 оС)

3.      Воспламенение (450-620 оС)

4.      Горение

5.      Затухание


На что обратить внимание при выборе дров?

Берёза –  отличное соотношение теплоотдачи и стоимости. Есть и более дорогие породы дерева с такой же теплоотдачей, но их использование экономически не выгодно.

Хвойные породы дерева (пихта, сосна, ель) – не рекомендуется использовать для приготовления пищи, выделяют мало тепла, образуют большое количество сажи. Идеальны для костров.

Осина, липа, тополь, ива – низкокачественное топливо, так как у этих пород пористая древесина, которая выделяет мало тепла.

Ольха – не безопасна при использовании в закрытых помещения, «стреляет» углями в процессе топки, есть риск возникновения пожара.

Ну и конечно, нужно обратить внимание на влажность. Сырые дрова хуже горят и образуют больше золы.

Как правильно измерить температуру горения дров?

Для точного измерения температуры горения дров используют пирометр, никакие другие термометры не подходят для этих целей.

Если такой задачи не стоит, то примерную температуру можно определить по цвету пламени:

Белое – высокая температура горения из-за усиленной тяги;

Тёмно-красное – низкая температура горения;

Жёлтое – оптимальная температура горения.

Чтобы регулировать температуру используйте заслонку, которая регулирует поступление кислорода в топку печи.

Заключение

Использование печей Valoriani возможно при температурах выше +350oC, максимально достижимая температура ограничена типом древесного топлива, и температурой плавления огнеупорного материала, из которого изготовлена печь (более + 1800oC).

 

Защита древесины от горения. Какова температура воспламенения дерева

Воспламенение древесины возможно лишь при нагреве её внешних слоев до температур активного пиролиза (см. рис. 95), в том числе и при лучистом нагреве (см. рис. 164), когда горючая смесь продуктов пиролиза (летучих) и воздуха становится способной загореться от внешнего источника воспламенения (огня, искры, горелки и т. п.). Если внешнего источника воспламенения нет, то воспламенение становится возможным в режиме самовоспламенения, когда какой-то участок древесины, перегреваясь, не просто выделяет летучие, а обугливается. При этом активный древесный уголь может начать взаимодействовать с воздухом (тлеть) с самозагоранием и в конце концов за счёт своей высокой температуры воспламеняет горючую смесь над поверхностью древесины. Таким образом самовоспламенение древесины происходит за счёт тления возникающего древесного угля. А тлеющий древесный уголь, как все знают, возникает в первую очередь на ворсинках древесины в виде угольков (рис. 95). Поэтому защита древесины от самовозгорания (например, на полке бани, где нет источников воспламенения, но есть высокие температуры) прежде всего должна подразумевать защиту от воспламенения ворсинок древесины.

Древесина всегда имеет ворсинки: структурные неровности и неровности обработки. Структурные неровности — следствие капиллярно-пористого строения древесины. При срезе часть волокон отдирается, а часть перерезается прямо по клеткам. Поэтому на поверхности древесины всегда имеются возвышения, канавки, углубления и идущие вглубь каналы, когда видимые глазом, а когда нет. Но всегда видна структура древесины, всегда видно, что разные участки по-разному впитывают краски и воду. Неровности обработки — результат некачественной механической обработки древесины (распиливания, обстругивания, шлифования и т. п.). Все эти неровности в быту называются заусеницами. По ГОСТ 7016-82 все неровности чётко классифицированы (риски, кинематическая волнистость, неровности разрушения, неровности упругого восстановления по годичным слоям, неровности прессования и т. п.) и называются шероховатостью древесины. Шероховатость измеряется по ГОСТ 15612-85 с учётом наличия отдельных оторванных волокон (ворсистости) и пучков волокон (мшистости) по размеру высот неровностей над поверхностью.

Для снижения шероховатости древесину обстругивают, шлифуют, а затем обжигают кратковременным, но мощным действием газовой горелки. Заусеницы сгорают, не воспламеняя древесину, поскольку она не успевает прогреться до температур активного пиролиза. Возможные, образовавшиеся при обжиге сажистые налёты, удаляют протиркой жёстким войлоком. Заусеницы на поверхности древесины, конечно, остаются, но очень мелкие.

Чтобы сделать древесину ещё более инертной к огневому воздействию, её пропитывают водными солями с последующим высушиванием. Ясно, что если все поры в древесине (и в ворсинках тоже) забиты негорючей солью, то древесина становится более теплоёмкой (труднее прогревается) и более теплопроводной (лучше отводится тепло от начинающего воспламеняться уголька). Соли в поверхностный слой надо ввести много, не менее 20 кг на 1 м² древесины. Усиление эффекта будет достигнуто при выборе в качестве солей кристаллогидратов (бура, углекислый натрий — хозяйственная (кристаллическая) сода, медный или железный купоросы ит. п.), которые при нагревании разлагаются с выделением воды, испаряющейся и тем самым охлаждающей готовую вспыхнуть древесину. Лучше, если соль будет разлагаться с поглощением теплоты и выделением газов, отдувающих воздух от древесины или обрывающих цепи химических реакций воспламенения продуктов пиролиза. Ещё лучше, если разлагающаяся соль к тому же будет давать легкоплавкие окислы и закрывать расплавом все поры древесины. Так что пропиточных составов и принципов их работы может быть очень много.

Если работа ответственная, делается под заказ, то пропиточный состав следует выбирать промышленный (пусть даже изготовленный из отходов производства), но аттестованный по ГОСТ 16363-76 (см. раздел 5.7.16), предоставив заказчику формальный сертификат. Беда, правда, в том, что сертификатам в нашей стране сейчас верить опасно, и полагаться можно только на авторитет фирмы (если продукция не поддельная). Поэтому для собственных нужд можно закупить на химбазе сами соли, лучше всего фосфорнокислого аммония и/или сернокислого аммония. Огнезащитное количество этих солей составит 20-80 кг на 1 м³ древесины (СНиП I-А. 12-55). Эти соли можно растворять в растворе жидкого стекла (натриевого или калиевого), а также с антисептическими солями типа фтористого натрия, хлористого цинка, медного купороса и т. п.

Пропитав водным раствором солей и высушив древесину можно покрыть огнезащитной краской, которая не должна глубоко впитываться в древесину, а создавать на поверхности желательно негорючую плёнку, закрывающую неровности древесины. К таким краскам относятся силикатные, масляные с обязательным добавлением эффективных антипиренов, хлорвиниловые, кремнийорганические и др. Количество краски должно составлять не менее 0,5-0,8 кг на 1 м² поверхности древесины. Из подручных средств в качестве краски можно использовать раствор жидкого стекла («конторского» клея для бумаги) с добавлением мелкого наполнителя (литопона, мела, окиси титана) так, чтобы порошок забивал поры и оставался на поверхности в виде слоя склеенных силикатом (или иным лаком) частиц.

Поверх краски (или вместо неё) можно нанести огнезащитное покрытие (обмазку) типа штукатурки, но содержащее специфические компоненты: волокнистые наполнители, газообразующие вещества, водовыделяющие кристаллогидраты, легкоплавкие окислы. К наиболее дешёвым образцам относится широкоизвестная суперфосфатная обмазка СФО (дисперсия суперфосфата в воде), известково-глиносолевая обмазка ИГСО (смесь известкового теста — гашёной извести с глиной и поваренной солью). Более продвинутыми являются вспучивающиеся покрытия, например, ВПД по дереву (аналог ВПМ-2 по металлу). В качестве обмазки можно использовать обычные известково-алебастровые, известково-цементные и цементно-песчаные штукатурки, которые должны плотно прилегать к поверхности древесины так, чтобы все неровности поверхности древесины были замазаны и имели надёжный тепловой контакт с штукатуркой. Такие обмазки и штукатурки предупреждают возгорание древесины по крайней мере от пламени короткого замыкания проводов силового питания оборудования за время срабатывания автоматических выключателей или 3-х минутного воздействия пламени паяльной лампы, хотя вспучивающиеся обмазки могут обеспечить огнестойкость даже на уровне EI45 и могут выдержать действие электрической и газовой сварки.

В рядовых банях надёжная огнезащита древесины в области печного узла встречается редко. Чаще всего деревянная стена обивается листом металла по асбесту. Огнестойкость такой защиты невелика из-за высокой теплопроводности асбеста. Повысить эффективность такой стандартной защиты можно укладкой первого слоя асбеста в мокром виде на силикатноглиняном растворе, плотно прилегающем ко всем неровностям поверхности древесины.

Все эти методы защиты могут затруднить самовоспламенение древесины, но при длительном воздействии огня древесина всё равно может вспыхнуть, поскольку пиролиз древесины предотвратить невозможно никакими способами. Затруднить сгорание древесины может ограничение доступа воздуха к поверхности древесины (с появлением дымления), ограничение передачи тепла из зоны пламени к древесине, а также пропитка древесины очень большим количеством солей и антипиренов (до 200 кг на 1 м³ древесины). Причём задача как раз и состоит в том, чтобы дым (появление которого предотвратить невозможно) не перерождался в пламя.

Пожарная опасность древесины определяется закономерностями ее термического разложения под действием внешних тепловых потоков, которое начинается при температуре 110˚С. Дальнейший нагрев сопровождается удалением из древесины свободной и связанной влаги. Этот процесс завершается при температуре 180˚С, после чего начинается разложение наименее термостойких компонентов с выделением СО 2 и Н 2 О. При температуре ~250˚С происходит пиролиз древесины с выделением газообразных продуктов: СО, СН 2 , Н 2, СО 2, Н 2 О. Выделяющаяся газовая смесь является горючей и способна воспламеняться от источника зажигания. При более высоких температурах процесс термического разложения древесины ускоряется. Основная масса горючих газов, содержащая до 25% водорода и до 40% горючих углеводородов, выделяется в температурном интервале от 350 до 450˚С.

Одним из важных факторов, определяющих пожарную опасность древесины, является ее способность к воспламенению и распространению горения при нагревании на воздухе.

Горения древесина происходит в виде пламенного горения и тления. В условиях пожара основное количество тепла выделяется в период пламенного горения (до 60%) и ~40% — в период тления.

Показатели пожарной опасности некоторых видов древесины приведены в таблице 4.

Таблица 4 — Показатели пожарной опасности различных видов древесины

Температурные показатели пожарной опасности древесины – температуры воспламенения и самовоспламенения – определяются закономерностями ее термического разложения. Значения этих показателей для разных пород древесины, как видно из таблицы 2, находятся в достаточно узком температурном интервале.

Сухая древесина всех пород является легковоспламеняемым (В3) сильногорючим (Г4) материалом с высокой дымообразующей способностью (Д3). По токсичности продуктов горения древесина относятся к группе высокоопасных материалов (Т3). Линейная скорость распространения пламени по поверхности составляет 1-10 мм/с. Эта скорость существенно зависит от ряда факторов: породы древесины, ее влажности, величины падающего теплового потока, ориентации горящей поверхности. Скорость тления также не является постоянной величиной – для различных пород древесины она колеблется в пределах 0,6 – 1,0 мм/мин.

В строительстве широко используется отделочные материалы на основе древесины: древесно-стружечные плиты, древесно-волокнистые плиты, деревянные панели, рейки, фанера. Все эти материалы являются горючими. Модифицированные панели, рейки, фанера. Все эти материалы являются горючими. Модификация древесины полимерами, как правило, повышает ее пожарную опасность.

В таблице 5 приведены характеристики горючести некоторых строительных материалов на основе древесины.

Таблица 5 — Горючесть древесных материалов

Распространения пламени по поверхности древесины

Экспериментальные исследования распространения пламени по поверхности древесных материалов с применением разных методов испытания показали, что не только условия внешнего теплового воздействия, но и разновидность древесины сказывается на характеристиках распространения пламени.

Влияние разновидности древесины в некоторой степени прослеживается при рассмотрении значений так называемого индекса распространения пламени (ИРП).

ИРП согласно ГОСТ 12.1.044-89 является комплексным показателем, поскольку при его расчете, помимо скорости распространения пламени на отдельных участках поверхности образца и предельного расстояния распространения, использует также данные о максимальной температуре отходящих дымовых газов и времени ее достижения. Материалы с ИРП≤20 относят к медленно распространяющим пламя, с ИРП˃20 – к быстро распространяющим пламя. Все разновидности древесины относятся к последней группе материалов. Их индекс превышает 55.

В таблице 4 представлены значения ИРП необработанных образцов древесины толщиной 19-25 мм.

Хотя большинство видов древесины относится к 3, наиболее опасному, классу по способности распространять пламя по поверхности потолочных конструкций при пожаре, некоторые образцы хвойных пород, как следует из таблицы 6, имеют более низкие значения ИРП и относятся ко 2 классу.

Таблица 6 — Значение ИРП и класс по способности распространять пламя

Вид древесины

Класс по способности распространять пламя

Красный кедр

Желтый кедр

Ель белая

Ель серебристая

Сосна белая

Сосна Lodgepole

Лиственница

Увеличение теплового потока к поверхности древесины вызывает существенное повышение скорости распространения пламени. Прекращения процесс возможно, если тепловой поток от собственного пламени станет меньше критического для данного материала.

Испытания отделочных строительных материалов на основе древесины в условиях, моделирующих развитие реального пожара, показали достаточно высокие скорости распространения пламени по ним (таблица 7).

Таблица 7 — Скорость распространения пламени по облицовкам из древесных материалов

Дымообразующая способность и токсичность продуктов горения древесины

Выделение дыма токсичных газов представляет доминирующую опасность при пожаре. Она проявляется в токсическом и раздражающем действии продуктов сгорания, а также в ухудшении видимости в задымленной среде. Ухудшение видимости затрудняет эвакуацию людей из опасной зоны, что, в свою очередь, повышает риск их отравления продуктами сгорания. Ситуация при пожаре осложняется еще и тем, что дымовые газы быстро распространяются в пространстве и проникает в помещения, удаленные от очага пожара. Концентрация выделяющегося дыма и его природа зависят от структурных особенностей и химического состава горючего материла, условий горения.

В дымовых газах, образующихся при сгорании древесины, обнаружено более 200 соединений – продуктов неполного сгорания. Максимальное значение оптической плотности при горении каждой из разновидностей древесины сложным образом зависит от плотности внешнего теплового потока. Коэффициент дымообразования при разложении и тлеющем горении древесины разных видов зависит от плотности внешнего теплового потока (рисунок 14).

1 – ель; 2 – сосна подмосковная;3 — сосна тхонгкарибэ; 4 – ильим карагач; 5 – акация кеолай; 6 – каштан; 7 – акация; 8- эвкалипт бачдан.

Рисунок 14 — Характеристика дымообразования.

Аналогичный экстремальный характер кривых для зависимости показателя токсичности продуктов горения древесины от плотности внешнего теплового потока (рисунок 15). В режиме тлеющего горения древесины ели выход СО в 70-240 раз превышает выход СО при пламенном горении.

В режиме тления в диапазоне температур 450-550 ˚С все разновидности древесины проявляют себя как высокоопасные по токсичности продуктов сгорания и относятся к группе Т3. С увеличением интенсивности теплового воздействия до 60-65 кВт/м 2 (что соответствует температуре 700-750 ˚С) по токсичности продуктов горения древесина разных видов переходит в группу умеренно опасных материалов Т2.

1- липа; 2 – береза; 3 – ильим карагач;4 – дуб; 5 – осина; 6 – сосна; 7 – ель.

Рисунок 15 — Токсичность продуктов горения от температуры теплового воздействия.

При горении древесины происходит достаточно интенсивное дымообразование. Наибольшее количество дыма выделяется при горении древесных материалов в режиме тления (таблица 8).

Таблица 8 — Дымообразующая способность древесных материалов при испытаниях в режиме тления

4 Мероприятия по пожарной безопасности при строительстве деревянных зданий

Древесина является самым распространенным горючим материалом в условиях пожара. По структуре она представляет собой пористый материал с множеством ячеек, заполненных воздухом. Стенки ячеек состоят из целлюлозы и лигнита. Объем пустот в древесине превышает объем твердого вещества, что можно видеть из данных, приведенных в табл. 7.6.

Таблица 7.6

Объем твердого вещества и пустот древесины

Показатели

Масса 1 м 3 плотной древесины, кг/м 3

Объем твердого вещества, %

Объем пустот, %

Характер строения древесины определяет весьма низкую ее теплопроводность и связанные с нею быструю воспламеняемость и медленный прогрев внутренних слоев. При соприкосновении древесины с источником воспламенения, например пламенем, происходит быстрое нагревание тонкого поверхностного слоя ее, испарение влаги и затем разложение. Продукты разложения древесины, полученные при температуре ниже 250 0 С, содержат в основном водяной пар, диоксид углерода СО 2 и немного горючих газов, поэтому гореть не способны.


Продукты разложения, полученные при 250 – 260 0 С, содержат большое количество оксида углерода СО и метана и становятся горючими. Они воспламеняются от источника зажигания (пламени) и с этого момента древесина начинает самостоятельно гореть.

Как и у жидкостей, наименьшая температура древесины, при которой продукты разложения способны воспламеняться от источника зажигания, называется температурой воспламенения древесины.

температура воспламенения древесины зависит от степени ее измельчения. Так, температура воспламенения сосновой древесины 255 0 С, а сосновых опилок 230 0 С.

После воспламенения температура верхнего слоя древесины повышается за счет тепла, излучаемого пламенем, и достигает 290 – 300 0 С. При этой температуре выход газообразных продуктов максимальный (см. рис. 7.1) и высота факела пламени наи

большая. В результате разложения верхний слой древесины превращается в древесный уголь, который в данных условиях гореть не может, так как кислород, поступающий из воздуха, весь вступает в реакцию в зоне горения пламени. Температура угля на поверхности к этому времени достигает 500 – 700 0 С. По мере выгорания верхнего слоя древесины и превращения его в уголь, нижележащий слой древесины прогревается до 300 0 С и разлагается. Таким образом, пламенное горение древесины при образовании на ее поверхности небольшого слоя угля еще не прекращается, однако скорость выхода продуктов разложения начинает уменьшаться. В дальнейшем рост слоя угля и уменьшение выхода продуктов разложения приводят к тому, что пламя остается только у трещин угля, и кислород может достигать поверхности угля. С этого момента начинается горение угля и одновременно продолжается горение продуктов разложения. Толщина слоя угля, которая к этому моменту достигает 2 – 2,5 см, остается постоянной, так как наступает равновесие между линейной скоростью выгорания угля и скоростью прогрева и разложения древесины. Одновременное горение угля и продуктов разложения древесины продолжается до тех пор, пока не превратится в уголь вся древесина. После этого выход газообразных продуктов разложения древесины прекращается, а продолжается только горение угля.

Таким образом, процесс горения древесины состоит из двух фаз: пламенного горения и горения угля. Между ними имеется переходная фаза, характеризуемая одновременным протеканием двух фаз.

В условиях пожара основную роль играет первая фаза, так как она сопровождается выделением большого объема нагретых до высокой температуры продуктов сгорания и интенсивным излучением (пламя). Все это способствует быстрому распространению горения и увеличению площади пожара. Поэтому при тушении пожаров в первую очередь стараются ликвидировать очаги, где протекает первая фаза горения.

Сложно встретить такого человека, который не сталкивался в жизни с горением древесины. Многие люди хоть раз ходили в походы, которые не обходятся без разведения костра. Некоторые имеют опыт в растопке домовых и банных печей. Большинство хотя бы раз в жизни пробовало выжигать по дереву специальным прибором или увеличительным стеклом.

Но не многие люди задавались вопросом о том, при какой температуре воспламенение дерева становится возможным. Существует ли разница между температурой воспламенения разных пород деревьев? Читателю представляется прекрасная возможность углубиться в эти вопросы и получить много полезной информации.

Как человек освоил огонь?

Огонь был известен еще людям, жившим в каменном веке. Люди далеко не всегда умели самостоятельно добывать огонь. Первое знакомство человека с процессом горения, по мнению ученых, произошло эмпирическим путем. Огонь, добытый из лесного пожара или отвоеванный у соседнего племени, оберегался как самое дорогое, что было у людей.

Со временем человек заметил, что некоторые материалы обладают наиболее располагающими к горению свойствами. Например, сухие трава или мох могут воспламениться всего от нескольких искр.

Через многие годы, опять же эмпирическим путем, люди научились извлекать огонь с помощью подручных средств. Первой «зажигалкой» человека историки называют трут и кремень, которые при ударе друг о друга давали искры. Позднее человечество научилось извлекать огонь при помощи прутика, помещаемого в специальное углубление в древесине. Температура воспламенения дерева достигалась за счет интенсивного вращения конца прутика в углублении. Многие ортодоксальные сообщества продолжают пользоваться этими методами и сегодня.

Намного позже, в 1805 году, французский химик Жан Шансель изобрел первые спички. Изобретение получило колоссальное распространение, и человек уже уверенно мог извлекать огонь при необходимости.

Освоение процесса горения считается основным фактором, давшим толчок к развитию цивилизации. Более того, в ближайшее время горение таким фактором и останется.

Что такое процесс горения?

Горение — это процесс на рубеже физики и химии, заключающийся в преобразовании вещества в остаточный продукт. При этом в больших количествах выделяется тепловая энергия. Процесс горения, как правило, сопровождается излучением света, которое называют пламенем. Также в процессе горения выделяется углекислый газ — СО 2 , избыток которого в непроветриваемом помещении может привести к головной боли, удушью и даже смерти.

Для нормального протекания процесса необходимо выполнение ряда обязательных условий.

Во-первых, горение возможно только при наличии воздуха. В вакууме невозможен.

Во-вторых, если область, в которой происходит горение, не нагрета до температуры воспламенения материала, то процесс горения прекратится. Например, пламя погаснет, если в только что растопленную печь сразу бросить большое полено, не дав ей прогреться на мелких дровах.

В-третьих, если субъекты горения сырые и выделяют пары жидкости, а скорость горения еще низкая, процесс также прекратится.

При какой температуре происходит воспламенение древесины?

Пиролиз — процесс разложения древесины при высокой температуре на СО 2 и остатки горения — происходит в три фазы.

Начальная протекает при 160-260 градусах. В дереве начинают происходить необратимые изменения, заканчивающиеся возгоранием. Температура воспламенения древесины колеблется в районе 200-250 градусов.

Вторая фаза пиролиза — 270-430 градусов. Начинается разложение древесины под действием высокой температуры.

Третья фаза характерна для разведенного костра, растопленной печи. Температура воспламенения дерева по Цельсию в третьей фазе составляет 440-610 градусов. При таких условиях загорится дерево почти в любом состоянии и оставит после себя древесный уголь.

Разные породы древесины имеют разную температуру возгорания. Температура воспламенения сосны — дерева не самого горючего — составляет 250 градусов. Дуб загорится при температуре 235 градусов.

Какие дрова горят лучше, а какие — хуже?

Лучше всего горят сухие дрова. Древесина, пропитанная влагой, тоже горит, но для вывода и испарения влаги требуется большая температура и некоторое время. Этот процесс обычно сопровождается характерным шипением. Не многие знают, что при горении «сырой» древесины выделяется уксусная кислота. Этот факт крайне негативно сказывается на печном оборудовании и на общем КПД горения. Крайне рекомендуется пользоваться сухими дровами, а также закупать дрова весной, чтобы они успели просохнуть до наступления холодов.

От чего зависит эффективность горения?

Эффективность горения — показатель, который определяется тепловой энергией, которая не «улетает в трубу», а передается печи, нагревает ее. На этот показатель влияют несколько факторов.

Прежде всего это целостность печной конструкции. Щели, трещины, избыток золы, грязный дымоход и прочие неполадки делают горение неэффективным.

Второй важный фактор — плотность дерева. Самой высокой плотностью обладают дуб, ясень, груша, лиственница и береза. Наименьшей — ель, осина, сосна, липа. Чем выше плотность, тем дольше будет гореть кусок древесины, а следовательно, дольше выделять тепло.

Большие куски древесины сразу не загорятся. Необходимо разжигать огонь, начиная с небольших веток. Они дадут угли, которые обеспечат необходимую температуру для воспламенения дерева, загружаемого в печь уже более крупными порциями.

Средства для розжига, особенно в мангале, использовать не рекомендуется, так как они при сгорании выделяют вредные для человека вещества. Избыток средства для розжига в закрытой топке может привести к взрыву.

Может ли случиться пожар в бане при высокой температуре воздуха?

Это теоретически возможно, но практически исключено. Для того чтобы началось самопроизвольное воспламенение дерева в бане, температура воздуха должна быть около 200 градусов. На такое не способна ни одна баня, и тем более ни один человек.

Рекорд по пребыванию в сауне принадлежит шведу, который при температуре 110 градусов смог продержаться 17 минут. Для большинства людей температура в 90 градусов является максимально допустимой. При таком прогреве воздуха резко возрастает нагрузка на сердце и появляется шанс упасть в обморок.

Требования по пожарной безопасности при обращении с огнем

Не следует забывать, что при обращении с огнем залогом успешных действий является соблюдение правил пожарной безопасности. Выполните несколько условий и обезопасьте себя и других от пожара.

1. Запрет на разведение костров в лесу в летний период введен не просто так. Летом шансы возгорания лесной подстилки и быстрого распространения пожара гораздо выше, нежели в другое время года.

2. При разведении костра на природе обязательно выкопать небольшое кострище, сняв лопатой верхний слой дерна. В дальнейшем дерн желательно вернуть на место.

4. Всегда в зоне шаговой доступности должно быть средство пожаротушения: огнетушитель, песок или емкость с водой.

5. При тушении костра обязательно удостовериться в том, что все угли погасли, и костер не разгорится вновь. Для этого рекомендуется обильно залить очаг водой, присыпать сверху землей или заложить дерном.

6. Ни в коем случае нельзя оставлять детей наедине с источником огня. Это может привести к плачевным последствиям.

7. При пользовании печью или камином не следует хранить в непосредственной близости от топки легковоспламеняющиеся предметы, средства для розжига. Желательно выполнить напольное покрытие рядом с топкой из негорючего материала (стальной лист).

8. Необходимо поддерживать печь в исправном состоянии: своевременно заделывать все образовавшиеся щели, периодически выгребать золу.

9. Фундамент для печи необходимо выполнять из кирпича. Не рекомендуется использовать в этих целях деревянные подмостки. Это чревато обрушением всей конструкции.

10. Печную трубу на чердаке необходимо изолировать не хранить на чердаке легковоспламеняющиеся материалы.

11. Нельзя полностью закрывать заслонку печи, не удостоверившись, что процесс горения в топке прекратился. В противном случае возможно удушье от избытка углекислого газа.

Температура горения древесины уже бегло упоминалась в нашей публикации о « «, и сегодня мы углубимся в этот вопрос.

Мы все привыкли верить, что горит само топливо. И хотя без него горение невозможно, но на самом деле воспламеняется газ, выделяемый топливом при горении. Правда для того, чтобы древесина стала выделять достаточное для воспламенения количество этого самого газа, ей необходима высокая температура. И эта температура отличается для разных пород древесины и для разных условий. На скорость и количество выделяемого газа влияют структура, плотность, влажность и другие особенности, потому некоторые породы дерева быстро разгораются, дают много жара и света, в то время как другие очень трудно поджечь, а тепла от них исходит куда меньше, чем хотелось бы. Весьма важным это становится при , и, особенно, при выборе материалов для растопки. В таблице ниже приведена температура горения некоторых распространенных пород древесины.

Справедливости ради, стоит отметить, что градусы Цельсия, указанные в таблице, приведены для идеальных условий (закрытое пространство, сухость используемой древесины и контролируемая подача кислорода в оптимальных для горения объёмах), которые достигаются разве что в котлах, но никак не в костре, разведенном посреди поляны. Но, несмотря на это, в качестве ориентира, данные таблицы вполне пригодны.

Чем выше температура горения, выбранной вами древесной породы — тем больше тепла ей понадобиться поглотить прежде чем из неё начнет выделяться горючий газ.

Для растопки лучше использовать породы с низкой температурой горения, а в качестве основных дров — породы с высокой. В противном случае вы можете столкнуться с двумя типами проблем:

  • Температура горения выбранной древесины выше, чем температура, генерируемая вашим . Из-за этого топливо просто не разгорится, либо потребует дополнительной обработки, подготовки и приготовлений.
  • Температура горения выбранной древесины низкая, и в результате выделяется недостаточно тепла. По этой причине вам может потребоваться смена древесной породы по мере сжигания топлива, либо большего количества дров.

Из данных таблицы можно сделать вывод, что температура горения тополя делает его хорошей растопкой, т.к. активно гореть он начнет уже при 468 градусах Цельсия, в то время как, например, сосну придётся прогревать до 624 градусов. Если под рукой не окажется ничего кроме дуба, то для его воспламенения доведется хорошенько попотеть, чтобы поднять температуру горения до 840-900 градусов, и только тогда добавлять дубовые поленья. Низкая температура горения делает тополь хорошей растопкой, но в роли основного топлива его лучше не использовать из-за его малой жаропроизводительности, обозначенной во второй колонке таблицы. На эту роль куда лучше подойдут сосна, береза, или тот же дуб. Эти породы производят больше газа, следовательно, больше света и тепла.

Запоминать значения всех колонок таблицы не вижу особого смысла, т.к. куда проще использовать её в качестве ориентира для построения собственного хит-парада древесных пород с учётом особенностей флоры вашего региона. Простая последовательность типа «сначала жжём породу X, потом переключаемся на породу Y» на три-четыре шага куда легче запоминается и используется в поле. Если выбора в поле у вас нет, и под руками имеется единственная порода древесины — придётся работать с ней, но если выбор, всё же, имеется — лучше делать его осознанно и обдумано. И хотя температура горения, обозначенная в таблице, характерна только для идеальных условий, говоря о них, также обязательно стоит упомянуть два фактора, непосредственно влияющих на температуру горения: влажность и контактную площадь.

Влажность и температура горения

Как бы вам этого не хотелось, но любая свежесрубленная древесина содержит в себе влагу. Это и соки, курсирующие по стволу, и вода, впитываемая корнями, и накопленные смолы. Кроме этого не стоит забывать и про осадки, которые впитались в кору и ствол после недавнего дождя. Для большинства сортов дерева, указанных в таблице, влажность в сыром состоянии будет составлять порядка 45-55%, а в некоторых случаях может достигать и 65% (влаголюбивые сорта древесины, деревья с побережий или болот, тропических ливневых лесов). Именно по этой причине для производства пиломатериалов, мебели, инструментов и прочих предметов используется сушенная древесина, период сушки которой может достигать одного и более лет.

При из свежесрубленной древесины, температура горения будет ниже чем при сжигании той же породы в сухом состоянии. Это и не удивительно, ведь 45-65% тепла, выделяемого топливом будет уходить на то, чтобы испарить влагу из него самого. Когда при горении ваш костер издаёт шипящий звук — это как раз испаряется та самая влага. Снижение температуры горения и выделяемого тепла при использовании сырых дров просто обязательно учитывать при для ночного обогрева в холодную пору года, или на длительное время стоянки, ведь расходоваться сырые дрова будут в два раза быстрее чем сухие, выделяя то же количество тепла.

Контактная площадь и температура горения

Температура горения также зависит и от контактной площади. Работает эта зависимость частично через влияние на влажность. Чем больше полено — тем выше должна быть температура для его просушивания, нагревания и последующей газификации. По этой причине толстые поленья долго разгораются, и не слишком интенсивно горят, т.к. площадь выделения газа ограничивается общей площадью полена. Увеличивая контактную площадь огня с топливом, разделывая древесину на мелкие части, вы достигаете двух позитивных моментов. Во-первых, вы увеличиваете приток кислорода к месту горения, что только позитивно влияет на . Во-вторых, вы увеличиваете площадь, через которую может испаряться избыточная влага, в результате чего древесина сохнет быстрее и быстрее газифицируется, повышая тем самым температуру горения. По этой причине мокрые дрова стоит разделывать как можно мельче, в противном случае температура горения вашего трута и растопки может оказаться недостаточной для просушки и воспламенения влажных поленьев большого объёма.

Надеюсь, температура горения разных сортов древесины, указанная в таблице, и способы воздействия на неё из сегодняшней статьи пригодятся вам в дальнейшем и помогут быстрее и проще.

Рекомендуем также

Горение древесины — Справочник химика 21

    В действительности температуры, развивающиеся во время пожара, на 30—50% меньше теоретических, что объясняется потерями тепла в окружающую среду. Так, действительная температура горения древесины равна 1090°С, бензина 1400 С. [c.123]
    Проведение опыта. В колбу Вюрца поместить немного медных стружек. Закрыть колбу пробкой с капельной воронкой, в которую налита азотная кислота. Отводную трубку колбы соединить с Г-образной трубкой и опустить конец последней в цилиндр. Прилить несколько миллилитров азотной кислоты из воронки в колбу. Медь энергично взаимодействует с кислотой и выделяется большое количество бурого газа—двуокиси азота. Когда цилиндр заполнится газом, вынуть из него отводную трубку. Опустить в цилиндр горящую лучинку. Лучинка продолжает гореть в атмосфере N02, так как двуокись азота легко разлагается при нагревании с образованием кислорода, поддерживающего горение древесины. [c.66]

    НИИ температуры. Горение паров или газов возможно только в смеси их с воздухом. Бели такие смеси заранее н подготовлены, как, например, при горении древесины на пожаре, то оии образуются. в процессе горения. [c.8]

    При горении древесины, как и всякого органического вещества, образуются простейшие продукты окисления, но при недостаточном доступе воздуха или кислорода наряду с окислением происходит также и процесс, называемый обугливанием, в общем сходный с тем, который происходит при сильном нагревании органических веществ без доступа воздуха. [c.25]

    Теоретическая и практическая температура горения древесины [c.39]

    Отсюда ясно, что первичный процесс образования углеводов из углекислого газа и воды является процессом, об-ратаым горению древесины, когда из клетчатки и других органических соединений, образующих древесину, в результате присоединения из воздуха кислорода, происходит образование углекислого газа и воды.[c.11]

    Применяют в качестве огнезащитных красок для окраски открытых сооружений. Пленки эмалей затрудняют горение древесины при кратковременном воздействии источников зажигания. При загустевании разбавляют разжижителем Р-4. [c.501]

    После воспламенения температура древесины повышается за счет тепла, излучаемого пламенем, и достигает 290—300°. При этой температуре происходит наибольший выход газообразных продуктов и устанавливается наибольший размер факела. Вследствие разложения верхний слой древесины постепенно превращается в древесный уголь, и выход газообразных продуктов из него почти прекращается. Температура угля к этому времени достигает 400—500°. По мере выгорания верхнего слоя древесины и превращения его в уголь происходят прогрев нижележащего слоя древесины до 300° и разложение его. Таким образом, пламенное горение древесины при образовании на ее поверхности небольшого слоя угля не прекращается. [c.216]


    Твердыми частицами в пламени органических веществ является углерод, образующийся в результате термического разложения горючего вещества. Углерод (твердое тело черного цвета) способен поглощать вое световые лучи, и термическое излучение его наиболее интенсивно. Свечение пламени при горении древесины, керосина, стеариновой свечи, светильного газа — это свет, излучаемый частицами накаленного углерода. [c.54]

    На рис. 93 показана потеря веса при горении древесины различной влажности [15]. Из графика видно, что с уве- [c.214]

    Химические реакции. При химических реакциях (ржавлении железа, обращении путем нагревания меди в медную окалину, древесины — в уголь и горючие газы) всякий раз исчезновение одних веществ сопровождается образованием новых веществ химическая реакция — это превращение одних веществ в другие. В повседневном опыте встречаются, однако, и такие реакции, при которых исчезновение одних веществ не сопровождается явным образом возникновением других, как например, горение древесины и других горючих веществ. Но противоречие устраняется при проведении реакций горения с улавливанием ускользающих от прямого наблюдения продуктов воды путем накрывания пламени сухим стаканом (его стенки отпотевают) и углекислого газа путем накрывания пламени стаканом, стенки которого смочены раствором гашеной извести наблюдается помутнение капель раствора.[c.27]

    Мипора — это мелкопористая пластмасса. Представляет собой горючее вещество, температура воспламенения 397°С, самовоспламенения 540°С. При горении мипоры выделяется приблизительно такое же количество тепла, как при горении древесины, теплота сгорания 4200 ккал/кг. При горении мипоры пламя распространяется по поверхности блоков и штабелей, а также проникает внутрь их. Эта особенность мипоры по сравнению с пенополиуретаном объясняется тем, что пузырьки мочевино-формальдегидной смолы наполнены воздухом, а не углекислым газом. Скорость распространения пламени по поверхности мипоры составляет около 1 м/мин, а весовая скорость горения около 12—15 кг/м ч. Небольшая весовая скорость горения объясняется тем, что основа пластмассы — мочевино-фор-мальдегидная смола — является трудногорючим веществом. Часто мипору считают негорючей пластмассой. Эта ошибка может привести к серьезным последствиям. [c.81]

    Реакция соединения и реакция разложения противоположны друг другу. Но не исключается, что данная реакция окажется реакцией соединения, и не разложения, а реакцией какого-либо другого типа, так как возможны реакции и с другими арифметическими соотношениями между числом расходующихся и получающихся веществ из одного вещества может получаться одно же (превращение белого фосфора в красный, бутадиена в каучук), из двух — два (горение древесины) или три (действие хлористого водорода на малахит) и т. д. [c.29]

    При горении древесины в условиях пожара количество образующегося угля несколько меньше и составляет 20 вес. % от массы древесины. [c.141]

    После воспламенения температура верхнего слоя древесины повышается за счет тепла, излучаемого пламенем, и достигает 290—300 °С. При этой температуре выход газообразных продуктов максимальный (см, рис. 42) и высота факела пламени наибольшая. В результате разложения верхний слой древесины превращается в древесный уголь, который в данных условиях гореть не может, так как кислород, поступающий из воздуха, весь вступает в реакцию в зоне горения пламени. Температура угля на поверхности к этому времени достигает 500—700 °С. По мере выгорания верхнего слоя древесины и превращения его в уголь нижележащий слой древесины прогревается до 300 °С и разлагается. Таким образом, пламенное горение древесины при образовании на ее поверхности небольшого слоя угля еще не прекращается, однако скорость выхода продуктов разложения начинает уменьшаться. В дальнейшем рост слоя угля и уменьшение выхода продуктов разложения приводят к тому, что пламя остается только у трещин угля, и кислород имеет возможность подходить непосредственно к поверхности угля. С этого момента начинается горение угля и одновременно продолжается горение продуктов разложения. Толщина слоя угля, которая к этому моменту достигает 2—2,5 см, остается постоянной, так как наступает равновесие между линейной скоростью выгорания угля и скоростью прогрева и разложения древесины. Одновременное горение угля и продуктов разложения древесины продолжается до тех пор, пока не превратится в уголь вся древесина. После этого выход газообразных продуктов разложения древесины прекращается, а продолжается только горение угля. [c.147]

    Таким образом, процесс горения древесины состоит из двух фаз — фазы пламенного горения и фазы горения угля. Между ними имеется переходный период, характеризующийся одновременным протеканием двух фаз. [c.147]


    Например, для горения древесины требуется воздуха 5,04 м /кг, нефти тяжелой—11,6 м кг, метана—14,8 м /м , ацетилена — 13,4 мз/м . [c.15]

    Но что значит соединение вещества с кислородо.м На языке химиков такая реакция называется окислением. Ес. Ч же говорить иначе, то реакция соединения органических веществ с кислородом — это не что иное, как горение. Каждому знакомо, например, горение древесины. Древесина, как мы знаем, состоит из полисахарида (целлюлозы). Горение ее — это соединение [c.120]

    Углерод содержится в сухой растительной массе в наибольшем количестве (в среднем около 45%). Главный источник углерода — СО2 воздуха. В природе происходит непрерывный круговорот углерода. Связанный углерод снова выделяется в атмосферу в виде СО2 в результате процессов дыхания живых организмов, разложения растительных и животных остатков, а также процессов горения древесины, угля, жидкого и газообразного топлива и процессов брожения. Как показали опыты, искусственное обогащение атмосферы двуокисью углерода способствует повышению урожайности. [c.12]

    Действительные температуры, развивающиеся во время пожаров / п, вследствие потерь тепла в окружающую среду на 30—50% меньше теоретических. Так, температура горения древесины г=1605°С, действительная температура п=Ю90°С для бензина соответственно 4= 1730° С, п=1400°С для серы /г=1820°С, =1300° С. [c.129]

    Продукты термоокислительного разложения и горения древесины достаточно подробно исследовались многими учеными. Известно, что при нагревании древесины до температуры 110°С из нее удаляется влага, а при более высоких температурах начинается разложение основных ее частей.[c.81]

    Предварительно не перемешанная смесь Турбулентное Ламинарное Горение распыленного угля Двигатели самолетов Дизельные двигатели (Н2/0г)-ракетные двигатели Горение древесины Излучающие горелки для обогрева Свечи [c.9]

    Изделия или материалы приходится сушить в зависимости от их назначения. Топливо, например, сушат для увеличения теплоты сгорания (улучшения процесса горения), древесину — для увеличения прочности, предохранения от загнивания и плесени, различные изделия — для увеличения долговечности, облегчения обработки и т. п. Ряд материалов подвергается сушке для уменьшения их веса и удешевления перевозки, для изменения физических свойств (например, уменьшения теплопроводности), с целью консервирования (пищевые продукты) и т. п. [c.9]

    Костер почти догорел, пора двигаться дальше по маршруту. Не спешите надо сначала надежно затушить огонь, например основательно залив его водой. При этом температура тлеющей древесины резко понижается, и огонь гаснет. Тлеющие поленья отодвигают подальше друг от друга, чтобы не оставить случайного очага горения. Зимой, в лыжном походе, задача упрощается холод и снег быстро прекращают горение древесины. [c.237]

    Задолго до возникновения современной химии и химической технологии люди уже владели многими химическими реакциями. Горение древесины — первая химическая реакция, использованная человеком. Возможность обогреться у костра в холодную погоду, приготовить на огне пищу сыграла огромную роль в развитии человеческой культуры. Огонь дал возможность возникновения первых ремесел, керамического и металлургического. Вылепленные из глины изделия обжигались при высокой температуре, в пламени костров плавились самородные металлы, а позднее и восстанавливались металлы из окисленных руд углеродом топлива. Человек овладел искусством изготовления прозрачных стекол. У древних египтян, китайцев, индийцев, у греков и римлян существовали уже разнообразные химические ремесла, применялись неорганические и природные органические красители, дубители, изделия из железа, меди, олова, бронзы (сплава олова и меди), серебра, свинца.[c.10]

    Горение некоторых веществ можно определить по цвету дыма, хотя цвет его для одного и того же вещества может изменяться от условий горения. При горении древесины получается сероваточерный дым, а при горении бумаги, сена, соломы — беловато-желтый. Ткани горят, образуя бурый дым, а нефтепродукты — черный. Фосфор горит, образуя плотный белый дым. [c.29]

    Максимальная средняя температура на пожаре при горении каучука была значительно выше, чем у древесины. Здесь следует отметить, что действительная удельная теплота пожара при горении каучука и древесины меньше, чем указана в примере, так как горение каучука сопровождается большим химическим недожогом, а при горении древесины сгорают в основном продукты разложения, теплотворная способность которых ниже, чем принлта в примере для древесины. Однако порядок цифр при этом не изменится и сделанный вывод остается правильным. [c.44]

    При горении древесины, торфа, сланцев в первой стадии выделяется почти 60% от всего выделяющегося при горении тепла. При горении же каменных углей, антрацита наибольше количество выделяемого тепла приходится на вторую стадию горения. [c.211]

    Рассмотрим влияние некоторых из этих факторов на примере горения древесины. Твердые вещества в зависимости от формы и объема имеют различное отношение поверхности к объему. В связи с этим скорость восприятия ими тепла, а следовательно, и скорости нагрева, разложения и горения также различны и зависят от этого соотношения. Чем больше у твердого вещества величина отношения поверхности к объему, тем быстрее оно воспламеняется и с большей скоростью горит. На рис. 92 приведена зависимость величины потери веса при горении деревянных брусков различного поперечного сечения [15]. Изменение потери веса материала можно принять как изменение скорости горения его. Наибольшую скорость выгорания имеет брусок размером 1X1X10 см.-, отношение поверхности к объему у него равно 4,02. Наименьшую скорость выгорания имеет брусок размером 4X4X10 см у него отношение поверхности к объему равно 1. Это подтверждается и практикой пожаротушения, которая показывает, что бревенчатые стены горят с меньшей скоростью, чем каркас- [c.213]

    Бромистый этил С2Н5ВГ — бесцветная дли слегка желтоватая жидкость с резким эфиряым з.апахом, который обнаруживается при концентрации его паров порядка 0,001% по объему. Плотность 1,455 г/см , те.мпература кипения 38° С максимальное давление паров в закрытом объеме при 60° С не превышает 2 ат, поэтому его можно перевозить и хранить в металлических бочках. 0 Н неэлвктропроводен, обладает высокой смачивающей способностью, составы на его основе можно испо. .ьзовать для ликвидации горения древесины, хлопка и других волокнистых материалов, а также органических жидкостей. Температура самовоспламенения бромистого этила 455° С, т. е. он является трудногорючей жзд-костью. Паровоздушные смеси бромистого этила при концентрации [c.78]

    Различают беспламенное горение твердых веществ (горение кокса, сажи, древесного угля. Щелочных и щелочноземёльных металлов) и горение с образованием пламени (горение древесины, торфа и др.). [c.171]

    Органическая химия как наука сформировалась сравнительно недавно. Тысячелетиями человечество осваивало тайны химических превращений соединений углерода. Сначала это были самые простые процессы окисления — горение древесины, нефти, угля, полностью разрушающие органические вещества. Затем были найдены способы выделения некоторых природных химических соединений. Это были прежде всего красители и лекарственные вещества, которые находили практическое применение. Почти не располагая данными о их составе и правильными представлениями о строении атома и молекулы, первооткрыватели называли такие вещества, руководствуясь их цветом, вкусом или источником получения. И в наше время мы пользуемся этими названиями, такими, например, как борнеол — маслообразное вещество, которое содержится в эфирных маслах деревьев, растущих на острове Борнео, — или лимонная кислота . Зачастую и сейчас исследователи присваивают новым выделенным веществам названия, указывающие на источник их получения. Так, грибок пенициллиум определил название пенициллина. [c.5]

    В работе [54], посвященной Л1сследованию дымообразования при горении древесины, отмечается, что при крупномасштабных испытаниях в ходе процесса горения происходит быстрое обеднение среды кислородом и дальнейший процесс горения идет в условиях переобогащен-ной горючей смеси топливом. Это явление оказывает значительный эффект на Характер дымообразования и параметры дыма. Установлено, что максимальная концентрация дыма достигается уже на второй минуте горения. Электронные фотографии проб дыма показали, что частицы в основном имеют сферическую форму и часто образуют слипшиеся конгломераты. Отмечается также, что использование экспериментальных данных по дымообразованию, которое нередко оценивается в лабораторных условиях при довольно высоких концентрациях кислорода, значительно превышающих концентрации кислорода в реальных пожарах, может привести к большим погрешностям.[c.84]


BM engineering | Инжиниринговая компания в сфере переработки биомассы

Инжиниринговая компания в сфере переработки биомассы BM Engineering впервые на рынке Украины обеспечивает выполнение полного комплекса услуг по созданию под ключ современных заводов по переработке биомассы, производящих пеллеты, брикеты, а также комбикорм. На этапе подготовки проекта специалисты компании дают квалифицированное заключение о целесообразности строительства объекта, его предполагаемой рентабельности и сроке окупаемости.

Мы анализируем будущее производство от А до Я! Начинаем исследование с расчета объема сырьевой базы, ее качества, логистики поставок. Количества биомассы на начальном этапе и поставок ее должно быть достаточно для бесперебойной работы оборудования длительное время. На основе объективной информации, собранной о будущем производстве, мы рассчитываем характеристики основного оборудования, а по желанию заказчика дополнительного оборудования и механизмов.

В общую стоимость проекта обязательно входят затраты на подготовку производственной площадки, монтажные и пусконаладочные работы, обучение персонала. А в прогнозе себестоимости продукции заранее учтены энергоэффективность и конкретная стоимость производства единицы готовой продукции, ее технические и качественные характеристики, соответствие международным стандартам, прибыльность и период окупаемости инвестиций. Использование оборудования для производства экструдированных кормов значительно повышает доходность животноводства за счет повышения их качества и снижения себестоимости.

Сертификация и аудит пеллетного производства в соответствии с нормами европейских стандартов серии EN 17461 предусматривает, что на всех этапах работы от получения и контроля качества биосырья до изготовления пеллет, их упаковки, маркировки, хранения, доставки и использования, необходимо строго соблюдать единые нормативы, технические условия и правила.

В соответствии с системой ENplus сертификат необходимо получать на конкретную партию биотоплива после проведения соответствующих испытаний по всем параметрам в сертифицированной лаборатории. Запомните! Сертифицированная продукция стоит в несколько раз дороже!

Полный комплекс инжиниринговых услуг, выполняемых компанией «BM Engineering», включает: составление бизнес-плана производства с расчетом энергоэффективности, рентабельности и себестоимости продукции, проектирование, строительство, пусконаладочные работы, ввод в эксплуатацию и сервисное обслуживание. Кроме того, компания поставляет оборудование собственного производства, выполняет работы по автоматизации и сертификации построенных предприятий.

Уникальный модуль переработки биомассы (щепы и опилок) МБ-3 разработан по новейшей технологии, при которой биосырье не сушат перед прессованием с большими затратами энергии, а моют в гидромойке. Загрязнители (металл, частицы почвы, мусор) удаляют потоком воды, а чистые и влажные частицы сырья по конвейеру, а затем через сито, поступают во входной бункер модуля переработки.

Вращающийся шнек перетирает влажную биомассу и продавливает ее через сито. При биохимической реакции в клетках древесины (биополимерах) выделяется тепло. Оптимальную температуру увлажненной массы поддерживает модуль термостабилизации. Тепловой насос обеспечивает циркуляцию подогретой воды по всему контуру переработки. Весь технологический процесс контролирует система автоматизации.

Комплектация модуля:

  • гидромойка;
  • модуль переработки биомассы;
  • тепловой насос;
  • модуль термостабилизации;
  • система автоматизация технологического процесса.
Технические характеристики модуля переработки биомассы МБ-3:
  • производительность — 1000 кг/ч;
  • мощность электродвигателей — до 100 кВт;
  • входное сырье: размер частиц — до 4 см, влажность — до 50%;
  • транспортировочные габариты — 2000х2200х12000 мм;
  • масса — 16700 кг.

Только в первом полугодии 2015 года было проведено 6 специализированных семинаров «Основы пеллетного производства», на которых прошло обучение около 200 слушателей. Со второго полугодия 2015 года семинары проводятся ежемесячно и пользуются возрастающей популярностью у слушателей. Те специалисты, которые прослушали все лекции и посмотрели на работающее оборудование, полностью изменили отношение к технологии производства пеллет. Метод влажного прессования – абсолютно новый инновационный подход к переработке биомассы, за которым будущее.

Реализация полного биорефайнинга сельскохозяйственных и древесных отходов – один из путей к процветанию экономики. Энергонезависимости Украины и построению энергоэффективной экономики можно добиться расширением использования энергии, произведенной из возобновляемых энергоресурсов, сертификацией биотоплива, энергосбережением. А если кроме этого привить обществу основы энергоэффективного мышления, привлечь в биоэнргетику целевые инвестиции и исключить коррупцию и непрофессионализм, то энергонезависимость Украины будет обеспечена навсегда.

Единственные в Украине курсы менеджеров качества твердого биотоплива и его производства организованы с целью обучить специалистов предприятий по производству, продаже и экспорту биотоплива основам технологии изготовления пеллет второго и третьего поколения (торрефицированных), системе управления качеством производства и продукции, европейской системе сертификации пеллет.

Компания «BM Engineering» проектирует, производит, монтирует и сертифицирует самые современные пеллетные и комбикормовые производства. Выполняет сертификацию производств и готовой продукции по стандартам ENplus и ISO. Наши уникальные и инновационные технологии – залог вашего успеха.

Ведущие специалисты в области переработки биомассы, известные инженеры-конструкторы под руководством Владимира Бунецкого проводят уникальные по своему контенту семинары на тему «Эффективное пеллетное производство»

Узнать подробнее о расписании семинаров и возможности участия можно Здесь.

Насколько горячо горит дерево? Проверено

Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках (без дополнительных затрат для вас).

Думаете о том, чтобы в этом году развести хороший костер или сжечь старые дрова, но не знаете, насколько горячими они могут быть? Она может сильно различаться, но давайте посмотрим, насколько горячей становится древесина при горении.

Существует множество различных видов древесины, некоторые из которых горят при температуре до 930 градусов по Фаренгейту (500 градусов по Цельсию), а другие могут гореть до 2000 градусов по Фаренгейту (1093 по Цельсию).На температуру могут влиять самые разные вещи.

В этой статье мы поговорим подробнее о различных вещах, влияющих на температуру дров, при какой температуре загорится древесина, может ли древесина плавиться или испаряться, а также посмотрим, какова средняя температура костра. Вот что вам нужно знать.

Ваш приоритет № 1 — обеспечить безопасность вашей семьи.  Как пожарный, я рекомендую всем иметь обновленные детекторы дыма, которые не требуют замены батареи, , подобные этим, от Kidde , огнетушитель, , подобный этому, от Amerex и пожарную лестницу, если у вас есть спальни выше первый этаж, Я рекомендую этот от Hausse.

Читайте также: Что такое температура огня? Насколько жарко?

При какой температуре воспламеняется древесина?

Древесина подвергается довольно сложному процессу, известному как «пиролиз», когда она загорается. Это трехэтапный процесс, позволяющий древесине эффективно разлагаться при горении.

Во-первых, при температуре от 320 до 500 градусов по Фаренгейту древесина начинает гореть, и вы можете видеть, как она изменяется необратимым образом (обугленные пятна, растрескивание, усадка и т. д.) и в какой-то момент (где-то выше примерно 390 градусов) древесина загорится.

Итак, древесина воспламеняется при температуре от 390 до 500 градусов по Фаренгейту.

Следующая фаза пиролиза более горячая, разложение становится более быстрым и начинает потреблять древесину с приличной скоростью. Это происходит между 500 и 800 градусами.

После этого вы начинаете достигать температур, известных как «горящие печи». Вся древесина на этом этапе должна полностью воспламениться, и единственным остатком должен стать своего рода горящий уголь.

Это видео иллюстрирует процесс розжига дров:

Читайте также: Температура пожара в доме: насколько жарко?

При какой температуре горит?

Порода дерева во многом зависит от «температуры горения» древесины, которую оно производит. Никаких сюрпризов, верно?

Возможно, самая низкая температура горения из любой доступной древесины — это Викторианский ясень, который может производить пламя около 592 градусов по Фаренгейту.

На другом конце шкалы у вас есть могучая береза ​​, которая вполне может создать настоящий ад и может гореть при температуре 1500 градусов и выше!

Во время горения древесина претерпевает ряд изменений.

Во-первых, большая часть веса воды начинает исчезать по мере того, как вода выкипает – свежесрубленная древесина имеет около половины своего веса в воде, а древесина, которая высохла, напротив, имеет примерно пятую часть своего веса. его вес как содержание воды.

Влажная древесина горит при более низкой температуре, чем сухая древесина. Это связано с тем, что часть энергии используется для преобразования воды в пар, а не направляется в пламя.

Примечание: Вода расширяется в 1600 раз от своего объема при нагревании и превращается в пар (пар), что позволяет ей поглощать тонну тепла. Это одна из причин того, что вода так эффективна при тушении пожаров.

Вы также должны обнаружить, что при горении древесины образуется дым — это легковоспламеняющиеся газы, образующиеся в процессе горения, и им требуется кислород, чтобы поддерживать себя.

Затем происходит пиролиз, и большая часть энергии древесины высвобождается в виде пламени и тепла.

Чтобы лучше понять науку о процессе сжигания древесины, посмотрите это:

Читайте также: При какой температуре горит/воспламеняется бумага? Выявлено

Что такое Точка воспламенения?

Это полностью зависит от типа дров, которые вы собираетесь сжигать.

Типичные дрова имеют температуру воспламенения (самую низкую возможную температуру сгорания) около 570 градусов по Фаренгейту.

Однако, как мы уже видели, некоторые виды деревьев имеют гораздо более низкую температуру воспламенения, и березе потребуется гораздо больше энергии для горения.

Также читайте: Воспламеняется ли бамбук? Осмотрен

Что такое точка плавления?

Может ли дерево даже плавиться?

Плавление с физической точки зрения требует нескольких изменений в структуре вещества.

Во-первых, молекулы в твердой форме вещества должны быть существенно отделены друг от друга.

Во-вторых, молекулы должны иметь возможность свободно перемещаться друг вокруг друга, создавая своего рода ток.

Однако при этом химические свойства вещества должны оставаться неизменными. Так, например, если вы расплавите золото, вы получите жидкое золото в качестве конечного продукта, а не новое вещество.

Когда дело доходит до дерева, первая проблема заключается в том, что если вы попытаетесь нагреть его настолько, чтобы оно расплавилось, оно загорится. Когда она загорается, древесина окисляется, то есть отдельные молекулы разрушаются и соединяются с кислородом воздуха, образуя новые соединения.

Это означает, что в нормальных условиях древесина не плавится, а меняет свою химическую структуру.

Но могли бы мы расплавить дерево, если бы вместо этого достаточно нагрели его и удалили весь кислород?

К сожалению, нет. Вся вода из дерева и летучие химические вещества, которые могут скрываться внутри, испарятся, таким образом, они останутся такими же, как в начале.

Однако древесина состоит из очень длинных волокнистых прядей, состоящих из целлюлозы, которые придают древесине большую часть прочности. Эти волокна не могут распасться при нагревании на более мелкие волокна, которые свободно двигаются, и лучшее, что мы можем сделать, — это направить на них достаточно тепла, чтобы разрушить «карбонильные» связи внутри.

К сожалению, это снова изменит состав дерева. У нас больше не было бы целлюлозных волокон; у нас был бы уголь и дрова не плавились бы.

Однако можно было бы плавить древесину, если бы мы могли поддерживать давление на стандартном уровне, а затем поднять температуру до 3500 градусов по Фаренгейту (это точка плавления не дерева, а элемента углерода — ключевого строительного блока древесина).

Однако мы пока не можем этого сделать и, таким образом, для каких-либо практических целей — у дерева нет температуры плавления, потому что оно просто не может плавиться.

Читайте также: Насколько горяча молния? Горячее, чем солнце?

Может ли дерево испаряться?

Испарение является продолжением плавления. Это дальнейшее разрушение молекулярной структуры, при котором все межмолекулярные связи удаляются, и отдельные молекулы могут свободно парить в воздухе вокруг себя.

Как и следовало ожидать, если дерево невозможно растопить, то оно не может и испариться. Есть некоторые необычные вещества, которые подвергаются процессу сублимации, то есть превращаются из твердого состояния в газообразное без жидкой фазы между ними.

Древесина не является одним из этих веществ, а это значит, что нам, вероятно, потребуется довести ее температуру до 8720 градусов по Фаренгейту, что является температурой кипения углерода.

Поскольку мы не можем даже довести его до 3500 градусов (точка плавления), этот теоретический эксперимент вряд ли будет осуществлен на практике в ближайшем будущем.

По крайней мере, на данный момент древесина не испаряется.

Также читайте: Коттонвуд хорошие дрова? Это зависит от…

Насколько горячим становится дровяной огонь?

Если вы хотите измерить теплоту дров, вам нужно знать точный состав древесины, относительное количество воды в древесине и есть ли что-то еще в огне.

Совершенно очевидно, что это смехотворно сложный расчет, который не был бы нам очень полезен, даже если бы мы могли сделать его правильно.

Таким образом, лучше использовать среднюю температуру, определенную в лабораторных условиях, а затем признать, что эти цифры могут существенно различаться, когда дело доходит до практического использования.

Также читайте: Насколько горячо пламя зажигалки?

Средняя температура костра

Костер обычно горит при температуре около 1112 градусов по Фаренгейту.

Температура костра повысится после того, как большая часть дров превратится в древесный уголь в процессе горения. Древесный уголь горит при гораздо более высокой температуре примерно 2012 градусов по Фаренгейту.  

Отметим, что еще в 2016 году походные костры, как считалось, вызвали более 60 000 пожаров в Соединенных Штатах, которые привели к уничтожению 4 миллионов акров земли. Это связано с тем, что при такой температуре довольно трудно потушить огонь.

Чтобы сделать это правильно, убедитесь, что дрова полностью сгорели до пепла, затем залейте их водой (пока вода не перестанет шипеть), а затем, на всякий случай, насыпьте немного земли или песка поверх костра.Наконец, коснитесь поверхности (очень осторожно), чтобы убедиться, что она больше не горячая.

Не оставляйте за собой огонь.

Заключение

Как сильно горит древесина? В общих чертах, древесина может гореть примерно до 2000 градусов по Фаренгейту в зависимости от типа древесины и способа устроения огня. Можно заставить его гореть при еще более высоких температурах, но для этого требуется очень специфическая настройка.

Однако древесина может воспламеняться при более низких температурах, особенно если она высохла и содержит очень мало воды, чтобы сопротивляться пламени.

Связанные статьи

Черный дым: что это значит и чем он вызван?

Горит ли металл в огне? Осмотрен

При какой температуре горит хлопок? Это легковоспламеняющееся?

Насколько горячо горит дерево?

Возможно, этот вопрос дошел до вашего внимания, насколько жарко горят дрова? Существует ли определенная температура, при которой дрова начинают гореть? В принципе, какова температура пламени от горящих дров?

Ответить на эти вопросы непросто.Но в этой статье мы постарались дать исчерпывающий ответ на подобные вопросы.

Что такое сжигание древесины?

Горение или возгорание – это химический процесс.

В течение многих лет считалось, что процесс стрельбы должен описываться концепцией под названием « огненный треугольник ».

Эта концепция указывала, что для создания и продолжения огня необходимы три элемента: кислород , тепло и источник топлива .

В последние годы огненный треугольник был заменен огненной пирамидой . В этой концепции к элементам, известным как Химическая Цепная Реакция , добавляется еще один элемент.

Кислород в огненной пирамиде:

В случае кислорода воздух является наиболее распространенным источником кислорода и содержит 21 процент кислорода. Следует отметить, что источники кислорода могут также включать окислителей .

Электронная книга по выжиганию по дереву по Лихтенбергу

Загрузить Электронная книга по выжиганию по дереву по Лихтенбергу

Одна из современных технологий создания произведений искусства из дерева называется выжиганием по дереву по Лихтенбергу. В этой электронной книге мы познакомим вас с этим новым искусством.
Эта техника известна под разными названиями, такими как выжигание по дереву по Лихтенбергу, фрактальное выжигание по дереву и электрическое искусство по дереву.
Эту технику не следует путать с выжиганием по дереву или пирографией. Искусство пирографии по дереву — это искусство создания мотивов и рисунков путем выжигания горячими металлическими инструментами таких предметов, как деревянные поверхности.
Выжигание по Лихтенбергу — это техника выжигания по дереву для создания рисунков с помощью электричества.
Эта электронная книга представляет собой подробное руководство по выжиганию древесины по Лихтенбергу. Все, что вам нужно знать о дровяном сжигании Лихтенберга, находится здесь.
Это предложение ограничено по времени. Закажите сейчас, чтобы получить доступ к будущим выпускам электронных книг.

Купить и скачать электронную книгу прямо сейчас! (Купоны применяются!)

Топливо в огненной пирамиде:

Топливо, предназначенное для костра, должно быть горючим. Как известно, древесина является одним из самых известных природных видов топлива.

Пирамида огня

Пожар, вызванный горением дерева

Чтобы ответить на вопрос насколько сильно горит дерево , нам сначала нужно узнать, что такое огонь?

Теперь мы знаем, что огонь состоит из большого количества элементов и конечно нет никакого фундаментального определения!

В большинстве случаев огонь представляет собой горячую смесь газов; а пламя является результатом химической реакции, которая в основном осуществляется между кислородом воздуха и топливом, таким как древесина.Посмотрите, из чего сделано дерево?

Результатом этой реакции является углекислый газ, пар, свет и тепло.

Продукты сгорания древесины:

  • Азот
  • Угарный газ
  • Углекислый газ
  • Пар

Но что происходит при горении дерева? Давайте вместе рассмотрим этапы горения древесины.

Стадии горения древесины

1- Прогрев до 120 градусов Цельсия (248 градусов по Фаренгейту)

Древесина не горит при 120°С, но постепенно превращается в уголь.

2- Увеличение температуры до 260-450 градусов по Цельсию (от 500 до 842 градусов по Фаренгейту).

При повышении температуры древесина начинает дымиться и гореть. В этот момент огонь загорается желтым светом.

3- Нагрев от 450 до 620 градусов Цельсия (от 842 до 1148 градусов по Фаренгейту).

При этой температуре происходит полное сгорание большинства видов древесины.

4- Сжигание древесного угля

Когда древесина превращается в древесный уголь, ее температура может составлять около 1100 градусов Цельсия (2012 градусов по Фаренгейту).

Максимальная температура горения дров в печи

Различные факторы влияют на температура печки.

Факторы, определяющие температуры печи следующие:

  • Тип древесины
  • Влажность древесины
  • Количество воздуха, поступающего в печь

Породы древесины также различаются: плотностью, структурой, а также составом смолы и ее количеством. Все эти факторы непосредственно влияют на количество теплоты, характер пламени и температуру горения .

Например, еловая древесина горит очень легким пламенем, но его максимальная температура горения составляет всего 500°С (932 градуса по Фаренгейту), а этого недостаточно для обогрева.

Рекомендуем посмотреть сосна хорошие дрова?

Но при сжигании таких пород, как ясень или граб , температура составляет более 1000 градусов по Цельсию (1832 градуса по Фаренгейту), что способствует прогреву.

С другой стороны, влажность древесины влияет на количество тепла.Поскольку дрова сухие горят горячее.

Если влажность дров увеличить хотя бы на 15%, их тепловыделение уменьшится в среднем на 3660 калорий, а это важное отличие.

Об этом деле смотрите лучшие дрова для камина.

Кроме того, чем больше воздуха, тем горячее печь. Температура отличается в разных местах плиты.

Верхняя часть печи обычно более горячая. Температура может достигать 850 градусов Цельсия (1562 градусов по Фаренгейту) в центре печи. Сравните эту температуру с температурой плавления железа при 1538°C.

Заключение

В этой статье мы видели, что при 260 до 450 градусов Цельсия (от 500 до 842 градусов по Фаренгейту) почти каждый вид дерева сгорает и огонь пламя может достигать 620 градусов по Цельсию (от 842 до 1148 градусов по Фаренгейту). Чтобы ответить на вопрос насколько сильно горит древесина , нужно сказать, что это зависит от нескольких факторов, таких как:

  • Количество кислорода
  • Количество влаги в древесине
  • Вид древесины

Но в целом, можно сказать, что температура может достигать 850 градусов по Цельсию (1562 градусов по Фаренгейту) в центре печи.

Время воспламенения и температура воспламенения образцов древесины 

Контекст 1

… содержание образцов древесины было затем измерено методом сушки в печи [6] в камерной печи. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 46 44 45 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 печь, температура внутри поддерживается в диапазоне от 102 до 105 °C для отвода влаги внутри деревянных плит.Периодические повторные взвешивания проводились до тех пор, пока не регистрировалась дальнейшая потеря веса. …

Контекст 2

… на третьей стадии при температуре выше 440 °C может происходить реакция разложения оставшегося лигнина и полукокса. 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 5 5 44 45 484 46 Можно наблюдать 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 стадий. Температурные диапазоны первых трех стадий составляют 20-65°С, 65-550°С и выше 550°С соответственно….

Контекст 3

… начинается третья стадия, температура внутри всей деревянной плиты превышает 300 °C, что указывает на то, что вся деревянная плита превратилась в уголь. Итак, 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 93 44 47 40 46 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64может быть получено, что пиковая скорость потери массы сохраняется, когда вся древесина превращается в уголь. …

Контекст 4

… L — толщина образца, мм; ρ – плотность, кгм-3; – внешний тепловой поток, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 31 42 42 42 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 кВтм -2 . …

Контекст 5

… t ig — время зажигания, с; a 1 – коэффициент корреляции; λ – теплопроводность, кВт·м-1 °С-1; C р — удельная теплоемкость, кДжкг -1 °С -1 ; Т иг – температура воспламенения, °С; Т 0 – температура окружающей среды, °С.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 9 43 4 4 4 45 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 когда внешний тепловой поток превышает критический тепловой поток более чем в 3 раза. Mehaffey [23] получил критический тепловой поток древесины 28 кВтм -2 для самовозгорания. …

Контекст 6

… до (6), будут использоваться в корреляции, чтобы определить, какой из них подходит для прогнозирования времени воспламенения при самовозгорании.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 9 43 4 4 4 45 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 внешний тепловой поток 25 кВтм -2 , видимого пламени не наблюдалось в течение всего времени эксперимента, что свидетельствует о том, что критический тепловой поток этих образцов выше 25 кВтм -2 , что намного выше, чем у пилотного зажигания. Mehaffey [23] установил, что критический тепловой поток древесины при самовозгорании составляет около 28 кВт/м -2 ….

Контекст 7

… коэффициент потерь 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 39 32 31 31 31 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 Для размещения этих термопарных проводов были просверлены отверстия. Под воздействием проводов термопары в данных истории потери массы возникали помехи. …

Контекст 8

… t 50 , получается, что:  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 (11) где t 50 % потери массы, с; m 0 – исходная масса образца, с….

Контекст 9

… температура третьей ступени выше 300 °C, что указывает на то, что пиковая скорость потери массы существует после того, как вся древесная плита превращается в уголь. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 9 43 4 4 4 45 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 (3) Средняя скорость потери массы от начала эксперимента до 50% потери массы может быть получена по толщине, внешнему тепловому потоку и плотности: …

Контекст 10

… эмпирические уравнения и данные в этом исследовании могут быть использованы не только для прогнозирования времени воспламенения, средней скорости потери массы древесины под воздействием внешнего теплового потока в результате самовозгорания, но также могут предоставить входные параметры для численного моделирования или использоваться для проверки моделирования. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 9 43 4 4 4 45 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 3 3 3 3 1 3 20 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17 2 13 8 15 15 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 6 6 61 62 математическое моделирование: 6 6 61 62 анализ.Биотехнолог. …

Контекст 11

… 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 7 7 5 3 6 3 31 32 32 32 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 самовозгорание древесины при кратковременном облучении: эксперименты и априорные прогнозы https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2017.03.081Получить права и содержание

Abstract

Древесина — это материал, широко используемый в строительной среде, но его воспламеняемость и реакция на огонь являются недостатком. Поэтому очень важно иметь существенные знания о поведении древесины, подвергающейся внешнему нагреву, например, в огне. В большинстве исследований в литературе используется постоянное облучение. Хотя это допущение упрощает как моделирование, так и экспериментальные попытки, важно оценить поведение материалов при более сложных сценариях нагрева, которые могут подвергнуть сомнению достоверность критериев воспламенения твердой фазы, разработанных ранее.Эти критерии оцениваются здесь для спонтанного воспламенения при нестационарном облучении путем объединения экспериментальных измерений и априорных прогнозов на основе модели теплопередачи и пиролиза. Мы применили двухступенчатое кратковременное облучение в конусном калориметре в виде кривой роста с последующим постоянным облучением. Мы используем образцы белой ели размером 100×100 мм и толщиной 38 мм. Мы измеряем температуру на разных глубинах и потерю массы. Одномерная модель, написанная в открытом исходном коде Gpyro, используется для прогнозирования поведения пиролиза. Модель имеет химическую схему, в которой компоненты древесины (гемицеллюлоза, целлюлоза, лигнин) становятся активными, а затем разлагаются в двух конкурирующих реакциях: одна реакция на уголь и газ и одна реакция на смолу. Кинетические параметры, а также тепловые свойства древесины и угля взяты из литературы, а ρ и влагосодержание измерены экспериментально. Априорные предсказания температуры, сделанные до проведения экспериментов, показывают отличное совпадение с измерениями, находясь в пределах экспериментальной неопределенности.Прогнозы скорости потери массы (MLR) качественно аналогичны измерениям, но в измерениях присутствует большая неопределенность. Для апостериорного моделирования некоторые параметры изменяются после получения доступа к измерениям для улучшения моделирования. Кроме того, мы проводим оценку критериев воспламенения твердой фазы, используемых в литературе, и обнаруживаем, что ни один из критериев не является последовательным индикатором воспламенения. Эти результаты помогают понять самовозгорание древесины, подвергнутой кратковременному облучению, и выявить сильные стороны и пробелы в теме.

Ключевые слова

Моделирование

Зажигание

Теплопередача

Пиролиз

Рекомендованные статьиЦитирование статей (0)

© 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Глава 11: Горение (обновлено 31.05.10)

Глава 11: Горение (обновлено 31.05.10)

Глава 11: Возгорание
(Спасибо к Дэвид Bayless за помощь в написании этот раздел)

Введение — До этого точка теплоты Q во всех задачах и примерах была либо заданной значение или было получено из отношения первого закона.Однако в различных тепловые двигатели, газовые турбины и паровые электростанции полученный в результате процессов сжигания с использованием либо твердого топлива (например, уголь или дрова). жидкое топливо (например, бензин, керосин или дизельное топливо), или газообразное топливо (например, природный газ или пропан).

В этой главе мы познакомимся с химией и термодинамика горения родовых углеводородных топлив — (C x H y ), в котором окислителем является кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. Обратите внимание, что мы не будем рассматривать сжигание твердого топлива или сложные смеси и смеси углеводородов, входящие в состав бензин, керосин или дизельное топливо.

Атмосферный воздух содержит примерно 21% кислорода (O 2 ) по объему. Остальные 79% «других газов» в основном азот (N 2 ), т.е. будем считать, что воздух состоит из 21 % кислорода и 79 % азота. объем. Таким образом, каждый моль кислорода, необходимый для окисления углеводорода, сопровождается 79/21 = 3,76 моль азота. Используя эту комбинацию молекулярная масса воздуха становится 29 [кг/кмоль]. Обратите внимание, что это предполагается, что азот обычно не подвергается никакому химическому воздействию. реакция.

Процесс горения — Основной процесс горения можно описать топливом (т. углеводород) плюс окислитель (воздух или кислород), называемый Реагенты , которые подвергаются химическому процессу с выделением тепла с образованием Продукты сгорания так, чтобы масса сохранялась. в простейший процесс горения, известный как стехиометрический Горение , весь углерод в топливе образует двуокись углерода (CO 2 ) и весь водород образует воду (H 2 O) в продуктах, поэтому химическую реакцию можно записать так:


где z известен как стехиометрический коэффициент для окислителя (воздуха) 90 546

Обратите внимание, что эта реакция дает пять неизвестных: z, a, b, c, d, поэтому нам нужно решить пять уравнений.стехиометрический сжигание предполагает, что в продуктах нет избыточного кислорода, поэтому d = 0. Остальные четыре уравнения получаем из балансировки числа атомов каждого элемента в реагентах (углерод, водород, кислород и азот) с количеством атомов этих элементов в продукты. Это означает, что ни один атом не разрушается и не теряется в реакция горения.

  Элемент

Сумма в реагентах

90 552  =

  Сумма в продуктах

  Сокращенное уравнение

 Углерод (C)

х

 

 а

а = х

 Водород (H)

 и

 

 2b

 б = у/2

Кислород (O)

 2z

 

 2а+б

 z = а + b/2

Азот (N)

 2(3. 76)з

 

 2с

 c = 3,76z

Обратите внимание, что образовавшаяся вода может находиться в виде пара или жидкой фазы в зависимости от температуры и давления продукты горения.

В качестве примера рассмотрим стехиометрическое горение метана (СН 4 ) в атмосферном воздухе. Приравнивание моляра коэффициенты реагентов и продуктов получаем:

Теоретическое соотношение воздух-топливо и воздух-топливо -The минимальное количество воздуха, обеспечивающее полное сгорание топлива называется Теоретическая Air (также называемый Стехиометрический воздух ).В этом случае продукты не содержат кислорода. Если мы поставляем меньше, чем теоретический воздух, тогда продукты могут содержать углерод монооксида (CO), поэтому нормальная практика заключается в подаче более теоретический воздух, чтобы предотвратить это явление. Это Превышение Air приведет к появлению кислорода в продукты.

Стандартная мера количества воздуха, используемого в процесс сгорания Air-Fuel Соотношение 90 508 (AF), определяемое следующим образом: 90 005

Таким образом, рассматривая только реагенты метана сгорания с теоретическим воздухом, представленным выше, получаем:

Решенная проблема 11.1 — В этой задачи мы хотим разработать уравнение горения и определить соотношение воздух-топливо для полного сгорания н-бутана (C 4 H 10 ) с а) теоретическим воздухом и б) 50% избытком воздуха.


Анализ продуктов сгорания — Горение всегда происходит при повышенных температурах и будем считать, что все продукты сгорания (включая воду пар) ведут себя как идеальные газы. Так как газ у них разный. постоянных, удобно использовать уравнение состояния идеального газа в через универсальную газовую постоянную следующим образом:

При анализе продуктов сгорания имеется ряд предметов, представляющих интерес:

  • 1) Что такое объемный процент конкретных продуктов, в частности двуокиси углерода (CO 2 ) и углерод монооксид (СО)?

  • 2) Что такое роса точка водяного пара в продуктах сгорания? Это требует оценка парциального давления паровой составляющей водяного пара продукты.

  • 3) Имеются экспериментальные методы объемного анализ продуктов сгорания, обычно проводимый на Dry Основа , что дает объемный процент всех компонентов, кроме водяного пара. Это позволяет простой метод определения фактического соотношения воздух-топливо и избытка используемого воздуха в процессе горения.

Для идеальных газов мы находим, что мольная доля y i i-го компонента в смеси газов при удельном давлении P а температура T равна объемной доле этого компонента.
Поскольку из молярного отношения идеального газа: P.V = N.R u .T, у нас есть:

Кроме того, поскольку сумма объемов компонентов V i должны равняться общему объему V, имеем:

Используя аналогичный подход, мы определяем частичную давление компонента с использованием закона парциальных давлений Дальтона:

Проблема решена 11.2 — В эта проблема Пропан (C 3 H 8 ) сжигается с 61% избыточного воздуха, который поступает в камеру сгорания при 25°С. Предполагая полное сгорание и полное давление 1 атм. (101,32 кПа), определите а) соотношение воздух-топливо [кг воздуха/кг топлива], б) объемный процент двуокиси углерода в продуктах, и c) температура точки росы продуктов.

Проблема решена 11.3 — В эта проблема Этан (C 2 H 6 ) сжигается атмосферным воздухом, а объемный анализ сухие продукты сгорания дают следующее: 10% CO 2 , 1% CO, 3% O 2 и 86% N 2 .Развивать уравнение горения, и определить а) процент избытка воздух, б) соотношение воздух-топливо, и в) точка росы сгорания продукты.


Первый закон анализа горения — Основной целью горения является получение тепла за счет изменения энтальпии от реагентов к продуктам. Из первого закона уравнение в контрольном объеме без учета кинетической и потенциальной энергии изменения и при условии, что работа не выполняется, мы имеем:

, где суммирование ведется по всем продукты (p) и реагенты (r). N относится к количеству молей каждого компонента, а h [кДж/кмоль] относится к молярной энтальпии каждый компонент.

Поскольку существует ряд различных веществ нам необходимо установить общее эталонное состояние для оценки энтальпии, обычно выбирают 25 ° C и 1 атм, что обычно обозначается верхним индексом о. Проф. С. Бхаттачарджи из Государственный университет Сан-Диего разработал экспертную веб-систему в < www.thermofluids.net > называется ТЕСТ ( Т он E эксперт S система для T (гермодинамика) в который он включил набор таблиц свойств идеального газа, основанных на по энтальпии h o = 0 по этой общей ссылке.Мы адаптировали некоторые из этих таблиц специально для этого раздела, и их можно найти в по следующей ссылке:

Горение Таблицы молярной энтальпии

В качестве примера снова рассмотрим полное сгорание метана (CH 4 ) с теоретическим воздухом:

Обратите внимание, что в реагентах и ​​продуктах В приведенном выше примере у нас есть основные элементы O 2 и N 2 как а также соединения CH 4 , CO 2 и H 2 O. Когда соединение образуется, изменение энтальпии называется Энтальпия пласта , обозначаемый h f o , и для нашего примера:

Вещество

Формула

hfo [кДж/кмоль]

Углекислый газ

СО 2 (г)

-393 520

Водяной пар

Н 2 О(г)

-241 820

Вода

Н 2 О(л)

-285 820

Метан

CH 4 (г)

-74 850

где (g) относится к газу и (l) относится к жидкость.

Знак минус означает, что процесс Экзотермический , т. е. при образовании соединения выделяется тепло. Обратите внимание, что энтальпия образования основных элементов O 2 и N 2 составляет нуль.

Сначала рассмотрим случай, когда имеется достаточно теплообмен таким образом, что и реагенты, и продукты находятся в 25°C и давление 1 атм, и что водный продукт является жидким. С заметного изменения энтальпии нет, уравнение энергии принимает вид:

Это тепло (Qcv) называется энтальпией . Горения или Отопление Значение топлива.Если продукты содержат жидкую воду, то это Высшее Теплотворная способность 90 508 (как в нашем примере), однако, если продукт содержит водяной пар, то это Нижний Теплотворная способность топлива. То энтальпия сгорания – это наибольшее количество тепла, которое может быть выделяется данным топливом.

Адиабатическая температура пламени — Противоположная крайность приведенного выше примера, в котором мы оценивали энтальпией сгорания является случай адиабатического процесса, в котором тепло не выделяется. Это приводит к значительной температуре увеличение продуктов сгорания (обозначается Адиабатическая Температура пламени ), которая может быть уменьшается за счет увеличения соотношения воздух-топливо.

Решенная проблема 11.4 — Определить адиабатическая температура пламени для полного сгорания Метан (CH 4 ) с 250% теоретического воздуха в адиабатическом контрольном объеме.

Это уравнение может быть решено только итеративным метод проб и ошибок с использованием таблиц Sensible Энтальпия против температуры для всех четырех составные части продукции — СО 2 , Н 2 О, О 2 , и N 2 .Быстрый приближение к адиабатической температуре пламени может быть получено с помощью при условии, что продукты полностью состоят из воздуха. Этот подход был представлен нам Поттером и Somerton в их Schaum’s Краткое изложение термодинамики для инженеров , в котором они предполагали, что все продукты будут N 2 . Мы находим более удобным использовать воздух, предполагая репрезентативное значение Конкретный Теплоемкость воздуха : С р, 1000К = 1,142 [кДж/кг.К].

Таким образом, суммируя все моли продуктов, мы имеем:

Использование таблиц Sensible Энтальпия против температуры мы оценили энтальпии всех четырех продуктов при температуре 1280К.Этот в результате общая энтальпия составила 802 410 [кДж/кмоль топлива], что составляет очень близко к требуемому значению, что оправдывает такой подход.

Проблема 11.5 — Определить адиабатическую температуру пламени. полное сгорание пропана ( C 3 H 8 ) с 250% теоретического воздуха в адиабатическом контрольном объеме [T = 1300К].

__________________________________________________________________________________________


Инженерная термодинамика Израиля Уриэли находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3. 0 США Лицензия

Термические свойства — Панели с высокими эксплуатационными характеристиками

Прочность конструкционных панелей из фанеры и OSB (ориентированно-стружечная плита) меньше при повышенных температурах, чем при нормальных температурах. В диапазоне от 0°F до 200°F прочность панели при 12-процентном содержании влаги или более будет увеличиваться или уменьшаться примерно на 1/2 процента при каждом повышении или понижении температуры на один градус от 70°F. панели, подвергающиеся воздействию температур до 200 ° F в течение года или более, могут не испытывать какой-либо значительной или постоянной потери прочности.Если происходит сушка, увеличение прочности вследствие сушки может компенсировать потерю прочности из-за повышенной температуры.

Тепловое расширение древесины намного меньше, чем расширение из-за поглощения воды. Из-за этого тепловым расширением можно пренебречь в тех случаях, когда древесина подвержена значительному набуханию и усадке. Термическое расширение может иметь значение только в сборках с другими материалами, где содержание влаги поддерживается на относительно постоянном уровне. Фанера и дерево расширяются при нагревании, как и практически все известные твердые тела.Однако тепловое расширение древесины довольно мало и требует точных методов его измерения.

Влияние температуры на размеры фанеры связано с процентной долей толщины панели в слоях, волокна которых перпендикулярны направлению расширения или сжатия. Средний коэффициент линейного теплового расширения составляет около 3,4 x 10 -6 дюймов/дюйм на градус Фаренгейта для фанерной панели с 60 процентами слоев или менее, расположенными перпендикулярно поверхности.Коэффициент теплового расширения для толщины панели составляет примерно 16 x 10 -6 дюйм/дюйм на градус Фаренгейта.


Проводимость

Способность материала проводить тепло измеряется коэффициентом теплопроводности k. Этот термин обычно выражается в единицах БТЕ в час на квадратный фут на градус Фаренгейта на дюйм толщины. Чем выше значение k, тем больше способность материала проводить тепло; чем ниже k, тем выше значение изоляции. Примеры k: 2700 для меди (теплопровод), 427 для оконного стекла и 0,27 для стекловаты (теплоизолятор).

В таблице ниже приведены репрезентативные значения теплопроводности, k, для групп пород фанеры, как определено в PS 1. Значения, представленные в таблице, представляют собой средневзвешенные по объему породы древесины, включенные в каждую группу пород. Обратите внимание, что эти значения были бы точными только в том случае, если бы все шпоны в каждой панели относились к указанной группе. На практике фанера либо вообще не имеет группового обозначения, либо описывается группой пород лицевых слоев, а породы других групп допускаются во внутренних слоях.

Средняя теплопроводность
(k, для групп пород фанеры при влажности 12%)

Видовая группа

к (БТЕ/час/кв. фут/градус
Фаренгейты/дюймовая толщина)

1

1. 02

2

0,89

3

0,86

4

0,76


Сопротивление

Для большинства практических целей нет ни необходимости, ни возможности определять фактический видовой состав фанерной панели.Для определения общего коэффициента теплопередачи (значение U) строительного узла публикации APA используют k = 0,80 для мягкой древесины, как указано Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Использование этого единственного значения упрощает расчеты и дает лишь незначительные различия в результирующих расчетных тепловых потерях. В приведенной ниже таблице показано тепловое сопротивление R для нескольких толщин фанерных панелей при k = 0,80. Термическое сопротивление представляет собой способность материала задерживать поток тепла и является обратной величиной k, скорректированной на фактическую толщину материала.

Термическое сопротивление

Толщина панели

Термическое сопротивление R

1/4″

0,31

5/16″

0.39

3/8″

0,47

7/16″

0,55

15/32″

0,59

1/2 дюйма

0.62

19/32″

0,74

5/8″

0,78

23/32 дюйма

0,90

3/4″

0.94

7/8″

1,09

1″

1,25

1-1/8″

1,41


Воздействие экстремальных температур

С точки зрения внешнего вида незащищенную фанеру нельзя использовать при температуре выше 200° F (93° C). При температуре выше 200 ° F фанера подвергается медленному термическому разложению, что необратимо снижает ее прочность. Между 70 ° F и 200 ° F потеря прочности восстанавливается при снижении температуры. Между 70°F и 200°F необходимость корректировки конструкции зависит от того, снижается ли содержание влаги в фанере при повышенной температуре. Воздействие устойчивых температур выше 200° F (93° C) приведет к обугливанию и потере веса. Использование фанеры в приложениях, связанных с периодическим воздействием температур от 200°F до 302°F (от 93° до 150°C), должно основываться на степени воздействия и степени разложения, которые могут быть допущены без ухудшения эксплуатационных качеств панели.

Одним из примеров использования фанеры в экстремальных условиях являются фанерные поддоны, используемые в печи для отжига. Хотя температура достигает 350 ° F, фанера работает хорошо, несмотря на легкое обугливание и обесцвечивание.


Термическая деградация и температура воспламенения

Когда температура сухой древесины поднимается выше 212°F (100°C), происходит медленное экзотермическое разложение. Это разложение включает потерю диоксида углерода и летучих материалов, таких как экстрактивные вещества, в виде газов или паров.Скорость зависит от температуры и циркуляции воздуха.

Термическое разложение и температура воспламенения древесины и фанеры могут быть обобщены следующим образом:

  • от 230° до 302° F (от 110° C до 150° C) : Древесина со временем обугливается с образованием древесного угля. Если тепло не рассеивается, существует некоторая вероятность самовозгорания. Примеры термической деградации кленовых блоков:
    • 1050 дней при 225°F (107°C) : 10-процентная потеря веса и незначительное обесцвечивание.
    • 1235 дней при 248°F (120°C) : 30-процентная потеря веса и шоколадный цвет.
    • 320 дней при 284°F (140°C) : 60-процентная потеря веса и вид угля.
  • от 302° до 392° F (от 150° до 200° C) : Обугливание происходит с несколько большей скоростью. Если источник тепла находится близко к древесине, температура поверхности может быть выше температуры окружающего воздуха из-за лучистого нагрева.Газы, выделяющиеся при этих температурах, не воспламеняются от внешнего источника пламени. Существует большая вероятность самовозгорания, если тепло не рассеивается.
    • В ходе испытаний после 165 дней выдержки при температуре 302°F (150°C) кленовые блоки потеряли в весе 60 процентов, а образцы приобрели вид древесного угля.
  • от 392° до 536° F (от 200° до 280° C) : образование древесного угля происходит с высокой скоростью. Возможно самовозгорание.
  • 536°F (280°C) и выше : Через короткий промежуток времени произойдет самовозгорание.

Было предпринято несколько попыток измерить определенную температуру воспламенения древесины, но без особого успеха. Конкретную температуру трудно определить, потому что на нее влияет множество факторов, таких как размер и форма материала, циркуляция воздуха, скорость нагрева, влажность древесины и так далее. Оценки колеблются от 510° до 932° F (от 270° до 500° C), но никакое значение не следует принимать как абсолютное.


Криогенные температуры

Исследования древесины при низких температурах, до -300° F (-184° C), показали увеличение механической прочности. Увеличение до трех раз по сравнению со свойством, измеренным при комнатной температуре, в зависимости от прочностных свойств и содержания влаги. Это увеличение согласуется с другими материалами, которые проявляют повышенную устойчивость к изменению формы при понижении температуры. Циклическое замораживание и оттаивание, по-видимому, не влияет на свойства самой древесины, но может снизить прочность некоторых креплений на целых 10 процентов.

При практическом применении изделий из древесины увеличение прочности из-за воздействия отрицательных температур обычно компенсирует потери прочности, вызванные другими факторами. Что касается характеристик клея, то исследования показали, что прочность соединения фанеры, изготовленной с использованием фенольных, карбамидных и казеиновых клеев, не зависит от температуры -68°F (-56°C).

На основании имеющейся информации об испытаниях, опубликованные значения напряжений для фанеры считаются применимыми при температурах до -300°F (-184°C).

Фанера

успешно используется в качестве части изоляционного кожуха для корпусов судов, перевозящих сжиженный природный газ (СПГ). Этот газ поддерживается в жидком состоянии примерно при -250° F (-157° C). Фанера используется в сочетании с изоляционной пеной, и ее рабочая температура достигает приблизительно -150° F (-101° C). Инженеры-конструкторы очень довольны характеристиками фанеры для этой цели.

Для получения дополнительной информации о термических свойствах деревянных конструкционных панелей обратитесь к отчету об оценке ESR-2586 ICC-ES Evaluation Service ICC-ES и к документу APA «Деревянные конструкционные панели в качестве тепловых барьеров», форма TT-060.

Сжигание древесины и характеристики древесины

С повышением цен на энергоносители все больше и больше людей проявляют интерес к сжиганию древесины. Многие люди щепетильны, когда речь заходит о типах дров, которые они хотят сжигать в своих каминах. Обычно ищут дуб, гикори и ясень. Каждая порода имеет свои характеристики горения, но по весу все породы древесины выделяют одинаковое количество тепла.Что делает такие виды, как дуб и гикори, более желанными?

Ответ заключается в плотности или весе на единицу объема. Например, кубический фут дуба весит значительно больше, чем такой же объем мягкого клена. Придется срезать больше клена и использовать его для получения такого же количества тепла, как меньший объем гикори или дуба.

Есть несколько лиственных пород, таких как осейдж апельсин и черная акация, которые имеют более высокую плотность и, следовательно, более высокую теплотворную способность на шнур.Эти дрова, однако, труднее расколоть, труднее зажечь, и, особенно в случае осейдж-апельсина, они имеют тенденцию лопаться или искрить.

Перед использованием в качестве дров древесину следует выдержать, другими словами, дать высохнуть. Влажность древесины должна быть ниже 20 процентов. Обычно требуется не менее шести-девяти месяцев сушки после рубки свежей древесины, чтобы снизить содержание влаги до этого уровня. Сжигание древесины с более высоким содержанием влаги дает больше дыма и меньше тепла.Дым от сжигания «зеленой» древесины также способствует накоплению креозота в дымоходах, что создает потенциальную опасность возгорания.

Одним из способов оценки содержания влаги является осмотр торцов деревянных частей. Если вы видите небольшие трещины на концах, это хороший показатель низкого содержания влаги. Другой тест состоит в том, чтобы сбить две части вместе. Сухая древесина издает отчетливый звенящий звук, а зеленая древесина будет иметь более приглушенный звук.

Ниже представлена ​​таблица, показывающая общие характеристики различных видов древесины, сжигаемой в штате Иллинойс

.
Характеристики дров
Древесные породы Миллионы БТЕ на шнур Характеристики искры Легкость запуска
Дуб красный/черный 24. 4 несколько сложный
Дуб белый/бурый 26,5 несколько сложный
Мохнатый гикори 28,6 некоторые умеренный
Клен твердый 23,7 некоторые умеренный
Серебряный клен 19.5 несколько умеренный
Платан 20,7 несколько умеренный
Осейдж оранжевый 30,7 много сложный
Лжеакация 28,1 несколько сложный
Ясень зеленый 23 несколько умеренный
Черный орех 22.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *