Деготь в дымоходе котла

Факторы, влияющие на температуру горения

Температура горения дров в печи зависит не только от породы древесины. Значимыми факторами также являются влажность дров и сила тяги, которая обусловлена конструкцией теплового агрегата.

Влияние влажности

У свежесрубленной древесины показатель влажности достигает от 45 до 65%, в среднем – около 55%. Температура горения таких дров не поднимется до максимальных значений, так как тепловая энергия будет уходить на испарение влаги. В соответствии с этим снижается теплоотдача топлива.

Чтобы при сгорании древесины выделялось необходимое количество теплоты, используются три пути
:

• для обогрева помещений и приготовления пищи используется почти вдвое больше свежесрубленных дров (это оборачивается ростом расходов на топливо и потребностью в частом обслуживании дымовой трубы и газоходов, в которых будет оседать большое количество сажи);
• свежесрубленные дрова предварительно высушиваются (бревна пилятся, раскалываются на поленья, которые укладывают в штабель под навес – для естественной сушки до 20% влажности требуется 1-1,5 года);
• закупаются сухие дрова (финансовые затраты компенсируются высокой теплоотдачей топлива).

Теплотворная способность березовых дров из свежесрубленной древесины достаточно высока. Также пригодно к использованию топливо из свежесрубленного ясеня, граба и других твердых пород древесины.

Влияние подачи воздуха

Ограничивая поступление кислорода в топку, мы снижаем температуру горения древесины и уменьшаем теплоотдачу топлива. Длительность сгорания закладки топлива можно увеличить, прикрывая заслонку котельного агрегата или печки, но экономия топлива оборачивается низким КПД сжигания из-за неоптимальных условий. К дровам, горящим в камине открытого типа, воздух поступает свободно из помещения, и интенсивность тяги зависит в основном от характеристик дымохода.

Упрощенная формула идеального сгорания древесины такова
:

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

Углерод и водород сжигаются при подаче кислорода (левая часть уравнения), в результате образуется тепло, вода и углекислый газ (правая часть уравнения).

Чтобы сухие дрова горели при максимальной температуре, объем воздуха, который поступает в камеру сгорания, должен достигать 130% от объема, требуемого для процесса горения. При перекрывании потока воздуха заслонками образуется большое количество угарного газа, и причиной тому недостаток кислорода. Угарный газ (недожженный углерод) уходит в дымоходную трубу, при этом падает температура в камере сгорания и уменьшается теплоотдача дров.

Экономный подход при использовании твердотопливного котла на дровах – установка теплоаккумулятора, который будет запасать излишки тепла, образующегося при горении топлива в оптимальном режиме, с хорошей тягой.

С дровяными печами так экономить топливо не получится, поскольку они напрямую греют воздух. Тело массивной кирпичной печи способно аккумулировать относительно небольшую часть тепловой энергии, а у металлических печек излишки тепла напрямую уходят в дымоход.

Если вы открыли поддувало и увеличили тягу в печи, интенсивность горения и теплоотдача топлива увеличится, но и потери тепла также возрастут. При медленном сгорании дров возрастает количество угарного газа и уменьшается теплоотдача.

Строим русскую баню по уму

Просмотров: 3 082 Как правило, основным источником получаемого на нужды парения тепла в бане, являются горящие дрова.

Но сначала кратко коснемся вопроса строения древесины как топлива.

Древесина представляет собой комбинацию углеводородных соединений (полимеров-полисахаридов) целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина.

Способен гореть и с воздухом образует взрывчатые смеси. Угарный газ при горении дает пламя синего цвета. Угарный газ является очень токсичным. Вдыхание воздуха с концентрацией угарного газа 0.4% смертельно для человека.

Инфо

Стандартные противогазы от угарного газа не защищают, поэтому при пожарах применяются специальные фильтры или кислородные изолирующие приборы.

Сернистый газ

Сернистый газ (SO 2 ) – продукт горения серы и сернистых соединений. Бесцветный газ с характерным резким запахом. Относительная плотность сернистого газа = 2.25. Плотность этого газа при Т = 0 0 С и р = 760 мм Hg составляет 2.9 кг/м 3 , то есть он намного тяжелее воздуха.

Рассмотрим кратко свойства основных продуктов горения.

Углекислый газ

Углекислый газ или двуокись углерода (СО 2) – продукт полного горения углерода. Не имеет запаха и цвета. Плотность его по отношению к воздуху = 1.52. Плотность углекислого газа при температуре Т = 0 0 С и при нормальном давлении р = 760 миллиметров ртутного столба (мм Hg ) равна 1.96 кг/м 3 (плотность воздуха при этих же условиях равна ρ = 1.29 кг/м 3).

Важно

Углекислый газ хорошо растворим в воде (при Т = 15 0 С в одном литре воды растворяется один литр газа). Углекислый газ не поддерживает горение веществ, за исключением щелочных и щелочно-земельных металлов

Горение магния, например, происходит в атмосфере углекислого газа по уравнению:

CO 2 +2 Mg = C + 2 MgO .

Токсичность углекислого газа незначительна.

Просмотров: 3 317

Как правило, основным источником получаемого на нужды парения тепла в бане, являются горящие дрова.

Понимание того, что из себя представляет процесс горения дров и возможность регулирования величины извлекаемого при этом тепла и наиболее эффективного его использования, позволяет осознанно делать выбор в пользу той или иной модели банной печи.

Итак, рассмотрим химические и физические основы процесса горения древесного топлива, который происходит в топливнике любой банной печи.

Но сначала кратко коснемся вопроса строения древесины как топлива.

Древесина представляет собой комбинацию углеводородных соединений (полимеров-полисахаридов) целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина.

Они только нагреваются за счет теплоты сгорания выделившихся из нагретых дров углерода С и водорода Н. Или, если сказать другими словами, эти газы играют при горении отрицательную роль. Они охлаждают зону горения, препятствуют полноте протекания реакций окисления горючих компонентов древесины до превращения их в конечные продукты СО2 и Н2О, снижают нагрев печи, в конечном итоге определяют теплосодержание продуктов сгорания топлива.

Итак, подведем черту.

Мы рассмотрели физические и химические основы процесса горения углеводородного топлива, каковым является древесина.

Определили, что основной целью сжигания дров в печи является полнота их сжигания и максимальное использование выделившийся тепловой и лучевой энергии.

На этом этапе дерево активно поглощает теплоту извне. Процесс горения отсутствует.

При температурах 150-275ºС начинается процесс распада исходной структуры древесины на более простые твердые, жидкие и газообразные составляющие (окись углерода СО, углекислый газ СО2, метан СН4, древесный спирт (метанол) СН3ОН, уксусную кислоту СН3СООН, креозот-смесь фенолов и ароматических углеводородов). Дерево продолжает активно поглощать тепло. Горение отсутствует.

При температурах 275-450ºС начинается процесс активного разложения и упрощения структуры древесины с бурным выделением тепла, газообразных горючих и саморазогревом древесины. Начинается распад целлюлозы и лигнина.

В идеале, через печную трубу в атмосферу должны выбрасываться только азот N2, как основная составляющая подаваемого в топку печи воздуха вместе с кислородом, но не принимающего участия в горении, углекислый газ СО2 и водяные пары Н2О.

Как уже упоминалось ранее продуктами реакции полного сгорания дров являются углекислота СО2 от сгорания углерода и водяные пары Н2О от сгорания водорода.

В качестве же балластных газов выступают водяные пары топлива Н2О, выделяемые древесиной при нагреве, азот N2, а также избыточный воздух.

Продукты реакции горения и балластные газы участия в горении не принимают.

Выделение веществ неполное сгорание древесины

Безопасность

• Перед началом опыта наденьте защитные перчатки и очки.
• Проводите эксперимент на подносе.
• При проведении опыта держите поблизости ёмкость с водой.
• Снимите перчатки перед тем, как поджигать лучину.

Общие правила безопасности

• Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
• Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
• Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
• Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
• Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
• Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
• Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
• Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

• В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
• В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
• В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
• В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
• В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
• В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

Особые режимы горения

Тление

Тление — это особый вид медленного горения, которое поддерживается за счёт тепла, выделяющегося в реакции кислорода и горячего конденсированного вещества непосредственно на поверхности вещества и аккумулируемого в конденсированной фазе. Типичным примером тления является зажжённая сигарета. При тлении зона реакции медленно распространяется по материалу. Газофазное пламя не образуется из-за недостаточной температуры газообразных продуктов или потухает из-за больших теплопотерь из газовой фазы. Тление обычно наблюдается в пористых или волокнистых материалах. Тление может представлять большую опасность во время пожара, так как при неполном сгорании выделяются токсичные для человека вещества.

Твердофазное горение

Инфракрасная газовая печка с пористыми матрицами в качестве нагревательных элементов

В смесях неорганических и органических порошков могут протекать автоволновые экзотермические процессы, не сопровождающиеся заметным газовыделением и образующие только конденсированные продукты. На промежуточных стадиях могут образовываться газовые и жидкие фазы, не покидающие, однако, горящую систему. Известны примеры реагирующих порошков, в которых образование таких фаз не доказано (тантал-углерод). Такие режимы называются твердофазным горением, используются также термины безгазовое горение и твердопламенное горение. Эти процессы получили практическое применение в разработанных под руководством А. Г. Мержанова технологиях самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС).

Горение в пористой среде

Если исходная горючая смесь проходит через пористую среду, например, керамическую матрицу, то при её горении часть тепла расходуется на подогрев матрицы. Горячая матрица, в свою очередь, подогревает исходную смесь. Тем самым часть тепла продуктов сгорания рекуперируется, что позволяет использовать бедные смеси (с малым коэффициентом избытка топлива), которые без рециркуляции тепла не горят. Технологии пористого горения (в отечественной литературе также — фильтрационное горение) позволяют уменьшить выбросы вредных веществ и используются в газовых инфракрасных печках, обогревателях и многих других устройствах.

Беспламенное горение

В отличие от обычного горения, когда наблюдается светящаяся зона пламени, возможно создание условий для беспламенного горения. Примером может служить каталитическое окисление органических веществ на поверхности подходящего катализатора, например, окисление этанола на платиновой черни. Однако термин «беспламенное горение» не сводится только к случаю поверхностно-каталитического окисления, а обозначает ситуации, в которых пламя не видимо невооруженным глазом. Поэтому беспламенными также называют режимы горения в радиационных горелках или некоторые режимы экзотермического разложения баллиститных порохов при низком давлении. Беспламенное окисление — особый способ организации низкотемпературного горения — является одним из перспективных направлений в создании малоэмиссионных камер сгорания для энергетических установок.

Литература

• Гейдон А. Спектроскопия и теория горения. — М.: Издательство иностранной литературы, 1950. — 308 с.
• Хитрин Л. Н. Физика горения и взрыва. — М.: Издательство Московского университета, 1957. — 452 с.
• Щёлкин К. И., Трошин Я. К. Газодинамика горения. — М.: Издательство Академии наук СССР, 1963. — 254 с.
• Льюис Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. 2-е изд. Пер. с англ. под ред. К. И. Щёлкина и А. А. Борисова. — М.: Мир, 1968. — 592 с.
• Похил П. Ф., Мальцев В. М., Зайцев В. М. Методы исследования процессов горения и детонации. — М.: Наука, 1969. — 301 с.
• Новожилов Б. В. Нестационарное горение твёрдых ракетных топлив. — М.: Наука, 1973. — 176 с.
• Лаутон Дж., Вайнберг Ф. Электрические аспекты горения. — М.: Энергия, 1976. — 296 с.
• Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Б., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва. — М.: Наука, 1980. — 479 с.
•  (англ.)
•  (англ.)
•  (англ.)
•  (англ.)
•  (англ.)
•  (англ.)

Гетерогенное горение

Гетерогенными процессами, в противоположность гомогенным, в химии и физике называют процессы, происходящие в гетерогенных системах, то есть системах, содержащих более одной фазы (например, газ и жидкость), а также процессы, происходящие на границе раздела фаз. В исследованиях по горению термин гетерогенное горение используется для систем, в которых топливо и окислитель исходно находятся в разных фазах, даже если в процессе топливо испаряется, и сами химические реакции происходят в газовой фазе. Типичным примером является горение угля в воздухе, в котором углерод может реагировать с кислородом на поверхности частиц угля с образованием угарного газа. В дальнейшем угарный газ может догорать в газовой фазе и образовывать углекислый газ, а в некоторых режимах топливо может испаряться с поверхности частиц и окисляться как газообразный углерод в газовой фазе. Несмотря на различие механизмов, все эти режимы формально относятся к гетерогенному горению.

Гетерогенное горение чрезвычайно важно в практических приложениях горения. Большинство топлив удобнее хранить и транспортировать в жидком виде (в том числе сжиженный природный газ)

Рабочие процессы в топках, двигателях внутреннего сгорания, дизельных двигателях, воздушно-реактивных двигателях, жидкостных ракетных двигателях — это гетерогенное горение, а оптимизация процесса испарения и смешения топлива и окислителя для их подачи в камеру сгорания — важная составная часть оптимизации всего процесса горения в рабочих системах.

Практически все пожары — это также гетерогенное горение, однако взрывы бытового газа относятся к гомогенному горению, так как исходно и горючее, и окислитель — это газы.

Для повышения энергетических характеристик твёрдых топлив в них могут добавляться металлы. Такие топлива могут использоваться, например, для скоростных подводных торпед, так как чистый алюминий хорошо горит в воде. Горение алюминия и других металлов происходит по гетерогенному механизму.

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.

Примечания

1. И.Н. Зверев, Н. Н. Смирнов. Газодинамика горения. — М.: Изд-во Моск. ун-та., 1987. — С. 165. — 307 с.
2. Иногда горение определяется как реакция между окислителем и горючим. Однако к процессам горения относят, например, и горение мономолекулярных топлив, и разложение озона, когда химическая энергия запасена в химических связях в одном веществе.
3. ↑ Горение //  :  / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
4. . Химическая энциклопедия. Дата обращения 16 сентября 2013.
5.  (англ.) 1. U.S. Energy Information Administration (EIA). Дата обращения 4 февраля 2014.
6. Mallard E., Le Chatelier H. L. Thermal model for flame propagation // Annals of Mines. — 1883. — Vol. 4. — P. 379.
7. , с. 8.
8. Михельсон В. А. О нормальной скорости воспламенения гремучих газовых смесей. — Собр. соч. М.: Новый агроном, 1930, т. 1
9. Burke S. P., Schumann T. E. W. Diffusion flames // Industrial & Engineering Chemistry. — 1928. — Vol. 20, № 10. — P. 998-1004.
10. , с. 9.
11. Франк-Каменецкий Д. А. Распределение температур в реакционном сосуде и стационарная теория теплового взрыва // Журнал физической химии. — 1939. — Т. 13, № 6. — С. 738—755.
12. Зельдович Я. Б., Франк-Каменецкий Д. А. Теория теплового распространения пламени // Журнал физической химии. — 1938. — Т. 12, № 1. — С. 100—105.
13. Беляев А. Ф. О горении взрывчатых веществ // Журнал физической химии. — 1938. — Т. 12, № 1. — С. 93—99.
14. Зельдович Я. Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1942. — Т. 12, № 1. — С. 498—524.
15. Зельдович Я. Б. К теории распространения детонации в газообразных системах // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1940. — Т. 10, вып. 5. — С. 542—568.
16. von Neumann J. Theory of detonation waves. Progress Report to the National Defense Research Committee Div. B, OSRD-549 (April 1, 1942. PB 31090) // Theory of detonation waves. — John von Neumann: Collected Works, 1903–1957. — Oxford: Pergamon Press, 1963. — Vol. 6. — P. 178—218. — ISBN 978-0-08-009566-0.
17. , с. 26.
18. , с. 659.
19. , с. 9.
20. , с. 206.
21. , с. 686.
22. , с. 8.
23. ↑ , с. 10.
24. , с. 578.
25. , с. 49.
26. , с. 60.
27. , с. 183.
28. , с. 9.
29. , с. 12.
30. . Prof. Burcat’s Thermodynamic Data. Дата обращения 13 августа 2013.
31. . eLearning@CERFACS. Дата обращения 13 августа 2013.
32. . Дата обращения 13 августа 2013.
33. , с. 25.
34. , с. 95.
35. , с. 57.
36. , с. 66.
37. , с. 187.
38. , с. 193.
39. , с. 200.
40. .
41. , с. 1.
42. , с. 132.
43. , с. 138.
44. .
45. . CNews. Дата обращения 19 августа 2013.
46. , с. 10.
47. Похил П. Ф. Докторская диссертация. Институт химической физики АН СССР. 1953 г.
48. , с. 177.
49. , с. 24.
50. ↑
51. Лейпунский О. И. Докторская диссертация. Институт химической физики АН СССР. 1945 г.
52. Лейпунский О. И. К вопросу о физических основах внутренней баллистики реактивных снарядов // Теория горения порохов и взрывчатых веществ / Отв. редакторы: О. И. Лейпунский, Ю. В. Фролов. — М. : Наука, 1982. — С. 226—277.
53. , с. 26.
54. Зельдович Я. Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1942. — Т. 12, № 1. — С. 498—524.
55. , с. 40.
56. Ohlemiller T. J.  (англ.). SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 3rd Edition. NIST (2002). Дата обращения 15 августа 2013.
57. Мержанов А. Г., Мукасьян А. С. Твердопламенное горение. — М.: Торус Пресс. — 336 с. — 300 экз. — ISBN 978-5-94588-053-5.
58. Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН. . Дата обращения 20 августа 2013.
59. . Большая энциклопедия нефти и газа. Дата обращения 31 августа 2013.
60. , с. 23.

Классификация видов горения

По скорости движения смеси горение подразделяется на медленное горение (или дефлаграцию) и детонационное горение (детонацию). Волна дефлаграционного горения распространяется с дозвуковой скоростью, а нагрев исходной смеси осуществляется в основном теплопроводностью. Детонационная волна движется со сверхзвуковой скоростью, при этом химическая реакция поддерживается благодаря нагреву реагентов ударной волной и, в свою очередь, поддерживает устойчивое распространение ударной волны. Медленное горение подразделяется на ламинарное и турбулентное соответственно характеру течения смеси. В детонационном горении течение продуктов всегда турбулентное. В определённых условиях медленное горение может переходить в детонацию (англ. DDT, deflagration-to-detonation transition).

Если исходные компоненты смеси — газы, то горение называют газофазным (или гомогенным). В газофазном горении окислитель (как правило, кислород) взаимодействует с горючим (например, водородом или природным газом). Если окислитель и горючее заранее перемешаны на молекулярном уровне, то такой режим называется горением предварительно перемешанной смеси (англ. premixed combustion). Если же окислитель и горючее отделены друг от друга в исходной смеси и поступают в зону горения посредством диффузии, то горение называется диффузионным.

Если исходно окислитель и горючее находятся в разных фазах, то горение называется гетерогенным. Как правило, в этом случае реакция окисления также идёт в газовой фазе в диффузионном режиме, а тепло, выделяющееся в реакции, частично расходуется на термическое разложение и испарение горючего. Например, по этому механизму горят уголь или полимеры в воздухе. В некоторых смесях могут иметь место экзотермические реакции в конденсированной фазе с образованием твёрдых продуктов без существенного газовыделения. Такой механизм называется твердофазным горением.

Выделяют также такие особые виды горения, как тление, беспламенное и холоднопламенное горение.

Горением, или ядерным горением, называют термоядерные реакции в звёздах, в которых в процессах звёздного нуклеосинтеза образуются ядра химических элементов.

Тепловые характеристики древесины

Породы древесины различаются по плотности, структуре, количеству и составу смол. Все эти факторы влияют на теплотворность дров, на температуру, при которой они сгорают, и на характеристики пламени.

Древесина тополя пористая, такие дрова горят ярко, но максимальный температурный показатель достигает лишь 500 градусов. Плотные породы дерева (бук, ясень, граб), сгорая, выделяют свыше 1000 градусов тепла. Показатели березы несколько ниже – около 800 градусов. Лиственница и дуб разгораются жарче, выдавая до 900 градусов тепла. Сосновые и еловые дрова горят при 620-630 градусах.

Качество дров и как правильно выбирать

У берёзовых дров лучшее соотношение теплоэффективности и стоимости – топить более дорогими породами с высокими показателями температуры сгорания экономически невыгодно.

Ель, пихта и сосна пригодны для разведения костров – эти хвойные породы обеспечивают относительно умеренное тепло. Но в твердотопливном котле, в печи или камине такие дрова использовать не рекомендуется – они выделяют недостаточно тепла для эффективного обогрева жилища и приготовления пищи, сгорают с образованием большого количества сажи.

Низкокачественными дровами считается топливо из осины, липы, тополя, ивы и ольхи – пористая древесина при горении выделяет мало тепла. Ольха и некоторые другие виды древесины «стреляют» угольками в процессе горения, что может привести к возникновению пожара, если дрова использовать для топки открытого камина.

При выборе также следует обратить внимание на степень влажности древесины – сырые дрова хуже горят и оставляют больше золы

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.

Но все же, как образуется деготь в печах

Основным элементом, из которого состоит древесина, бурый или каменный уголь, является углерод. Вода составляет 20-35% от веса древесины, а калий, магний, натрий и другие элементы не составляют больше 1-3% веса и остаются, в основном, в зольных остатках, принимая минимальное участие в образовании дегтя.

В печах сгорает именно углерод. И если в простых твердотопливных котлах происходят достаточно простые процессы, которыми легко управлять, но тяжело автоматизировать, то в пиролизных печах гораздо чаще может проистекать именно вышеупомянутый процесс сухой перегонки древесины.

Под воздействием высокой температуры и недостаточного количества кислорода происходит температурное разложение древесины: выделяются древесный газ, который состоит из угарного газа, водорода, азота (находится в первичном воздухе), а также главные виновники торжества   углеводороды   соединения углерода с азотом, кислородом, водородом (например, метан, пропан, ацетилен). Далее, благодаря вторичному нагнетанию воздуха в камеру дожигания котла, происходит сгорание выделившихся газов. При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов, и происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь.

При неполном сгорании этих газов, а именно углеводородов (метан, пропан и пр.), вместо сгорания происходит химическая реакция, в ходе которой образуется деготь. 

Пиролизные котлы известны своим высоким КПД, своей эффективностью, они способны на 97-98% использовать энергию химических связей древесины, углерода. Если в котле образуется мазут, деготь, то это значит, что про эффективность стоит забыть, а ваш котел настроен, собран или установлен неправильно!

Главная причина появления дегтя в дымоходе – недостаточное количество кислорода, подаваемого в камеру сгорания, что приводит к снижению температуры, при которой должен происходить процесс.

Также можно выделить такие причины, как неправильная сборка и компоновка, маломощный нагнетатель (насос) котла, падение напряжения в сети, недостаточно высокий дымоход, сырые дрова. Не стоит быть также чересчур экономными: подача воздуха ниже определенного уровня может растянуть процесс горения (пиролиза) в котле на больший отрезок времени, но приведет к образованию дегтя. А это чревато не только регулярными чистками дымохода, но и выходом из строя котла и камеры сгорания.

Как  бороться с дегтем, если он уже начал образовываться?

1. Поднятие температуры сгорания. Это можно осуществить увеличением подачи воздуха и использованием более сухих дров.

2. Изменение геометрии, длины дымохода, газоводов. Это должно уменьшить сопротивление газам, улучшить тягу, таким образом, усилить подачу воздуха без увеличения мощности нагнетателя (насоса).

3. Увеличение температуры сгорания путем регулировки производительности насоса либо закладки более сухих дров на завершающем этапе топки. Это будет способствовать выгоранию дегтя, который успел образоваться в дымоходе.

Если в дымоходе появилось значительное количество дегтя, сперва его стоит вычистить химическим либо дедовским методом. А лишь потом изменять конфигурацию системы.

Значительное поднятие температуры и последующее воспламенение дегтя в дымоходе могут привести к возгоранию кровли либо другим катастрофическим последствиям. Деготь горюч, поэтому стоит быть предельно внимательными.

Возгорание дегтя очистит дымоход, однако может быть пожароопасным

Также достаточно популярна теория, что образование дегтя зависит от породы древесины. В сети можно найти много информации о том, что деготь образуется только от топки хвойными или определенными породами древесины, а бороться с ним можно, сжигая березовые дрова. Тут стоит вспомнить, что наши предки добывали деготь именно из бересты, закладывая ее в закрытый горшок с отверстием в дне и поддавая нагреву. А выгорание дегтя в дымоходе при смене топлива можно объяснить не другим химическим составом, а лучшей степенью просушки либо высшей температурой горения. Так что ассоциирование дегтя с древесной смолой – это лишь заблуждение.

Подведем итоги. Деготь в трубе, камине, дымоходе – это не диагноз, это лишь симптом. Как найти и вылечить проблему – вам подскажут наши следующие публикации. 

Для более подробной информации советуем обращаться к специалистам компании Waterstore.

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.