Care este căldura specifică de ardere a lemnului de foc?

Căldura specifică de ardere a lemnei de foc este cantitatea de căldură eliberată atunci când se arde un kilogram (unitate de volum) de combustibil lichid, lichid, solid. Unitatea internațională de măsură pentru această cantitate este J / kg sau J / m3.

Ce este combustibilul

Această substanță (amestec), care este capabilă de reacții chimice, însoțită de eliberarea căldurii.

Dacă nu există oxidant în combustibil, se numește combustibil. În general, nu sunt incluse numai diferite tipuri de lemn, dar și amestecuri diferite de combustibil.

clasificare

În funcție de starea de agregare, se eliberează combustibil lichid, lichid, solid.

Tipul dur include cărbune brun și maro, antracit, turbă, lemn de foc. Sunt luate în considerare tipuri artificiale de astfel de combustibil cărbune, termoantracite, praf de piatră și cărbune brun, cocs.

Substanțele lichide sunt substanțe organice care conțin oxigen, hidrogen, carbon, sulf, azot. Combustibilul lichid combustibil este combustibilul și diferite rășini.

Speciile gazoase sunt amestecuri de etilenă, metan, alte hidrocarburi. Compoziția lor poate fi oxizi și dioxid de carbon, hidrogen sulfurat, vapori de apă. Combustibilul gazos artificial este considerat a fi gazele produse în cuptoare de cocs, generatoare de gaze.

Indicatori de combustibil

Căldura specifică de ardere a lemnului de foc este o cantitate importantă care caracterizează calitatea combustibilului.

Pentru a face o comparație între diferite specii, a fost introdus conceptul de combustibil condiționat. 29,3 mJ (7000 cal) corespunde LHV antracit, această cifră este o căldură de ardere de 1 kg de „combustibil echivalent“.

Uleiul de încălzire pentru uz casnic este utilizat pentru arderea în dispozitivele de încălzire cu putere redusă, care sunt situate în încăperile de locuit. În plus, este în cerere în generatoare de căldură utilizate în agricultură pentru uscarea fructelor, cerealelor, furajelor.

Căldura specifică de ardere a lemnului de foc depinde de tipul de lemn. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât va fi necesară o cantitate mai mică de combustibil pentru o valoare egală a eficienței.

Separarea căldurii de combustie

Această valoare este determinată de compoziția chimică a combustibilului. Alocați o căldură de combustie mai mică și mai mare.

Cea mai mare valoare este cantitatea de căldură care este eliberată atunci când substanța este arsă, inclusiv căldura de condensare a vaporilor de apă în timpul răcirii produselor de ardere.

Cel mai mic indice al acestei cantități fizice corespunde energiei eliberate în timpul arderii totale, fără a lua în considerare căldura de condensare a vaporilor de apă.

Interdelarea cantităților

Există o relație matematică între căldura de ardere superioară și inferioară:

Q_B = Q_H + k (W + 9H), unde k - este de 6 kcal / kg (raport) - W- cantitate% în greutate apă în combustibil soedinenii- cantitatea de conținut H% hidrogen.

Căldura specifică de combustie a lemnului de foc se calculează prin metode de calcul sau experimentale.

Combustia combustibilului

În cazul combustiei adiabatice a unui amestec combustibil, este posibil să se determine căldura eliberată, precum și compoziția produselor. Cu o compoziție cunoscută a componentelor combustibilului, cu volumul și presiunea neschimbate, se poate calcula efectul termic al reacției chimice. Datorită calculului termodinamic, este posibil să se obțină doar câteva informații despre proces: temperatura produselor, compoziția de echilibru.

Pentru o descriere completă a arderii, inclusiv a vitezei procesului, a condițiilor critice, este necesar să se ia în considerare relația dintre transportul materiei și energia.

Cu amestecarea preliminară a oxidantului și a combustibilului, procesul se realizează pe tot spațiul, se numește combustie volumetrică. În sistemele nemixite se observă arderea difuziei atunci când combustibilul este separat de oxidant.

Epoca chimică a combustibililor solizi

Există trei etape ale formării sale: cărbune brun, turbă, cărbune.

Lemnul este utilizat în principal de către centralele mici de cazane. Deoarece căldura specifică a arderii de lemne de foc în joule este producerea de prelucrare a lemnului deșeuri mare (rumeguș, așchii, dale, scoarță de copac) au fost utilizate în cazane moderne.

Căldura specifică de ardere a lemnului de foc uscat de pin depășește în mod semnificativ valoarea caracteristică pentru un lemn umed.

Lemnul semisucus este considerat a fi recoltat în primăvară. Uscate sunt cele care au intrat în pădure după exploatare, conținutul lor de umiditate nu depășește 30%.

Căldura specifică de ardere a lemnului uscat depinde de rasă. Rețineți că acest indicator este același pentru toate deșeurile din lemn: rumegus, așchii.

În lemn de foc având un indicator inferior, există anumite avantaje: conținut scăzut de cenușă, ușoară inflamabilitate.

De aceea, ele pot fi arse în dispozitive simple de combustie, care funcționează în mod eficient.

Cu uscare adecvată, căldura specifică de ardere a lemnului de foc este de 20.000 kJ / kg, ceea ce corespunde la 5,5 kW * ore / kg.

Tipuri de lemn de foc

Lemnul de pin are o căldură specifică de ardere mai mare decât mesteacanul. Dar are o densitate mai mare, prin urmare, atunci când ard un metru de cubi, va da mai multă căldură decât pinul.

Căldura specifică de ardere a lemnului de foc de mesteacan este similară cu aurul, aspenul, stejarul. Grupul de lemn de esență tare include brad, arțar, cenușă, tei, măr, cireș, nuc, salcâm. Acestea se caracterizează prin densitate ridicată. Acesta este motivul pentru care căldura specifică de ardere a lemnului de foc uscat de mesteacan le permite să fie utilizate pentru încălzirea băii.

Specii de conifere, cele mai frecvente sunt pinul și molidul. În ciuda faptului că ienupărul este și o ephedra, practic nu este folosit ca combustibil.

Cea mai mare căldură specifică de combustie a lemnului de pin se explică prin rezidența lor. Această calitate face posibilă utilizarea coniferelor ca un excelent material rostopochnogo. Rășina în timpul arderii produce o cantitate semnificativă de funingine, în urma căreia coșul de fum este rapid înfundat. Când se selectează un design special al cuptorului, ieșirea unui regim de combustie rațional, puteți evita funinginea excesivă.

Cea mai mare căldură specifică de combustie a lemnului de foc uscat de pin și molid de mai multe secole este folosită de locuitorii zonei taiga pentru încălzirea locuințelor.

Există o subdiviziune a rocilor după densitate în trei grupe:

• moale sunt molid, pin, aspen, cedru, tei, brad;
• duritatea medie este considerată prună, ienupăr, mesteacăn, elm;
• roca solidă este recunoscută ca măr, frasin, carpen, arțar, stejar.

Pentru utilizarea practică, este important să aveți informații despre mai mulți parametri. Valoarea calorică a lemnului de foc de diferite specii pe unitate de greutate este aproape aceeași, dar lemnul mai greu și mai dens eliberează mai multă căldură în timpul arderii. De exemplu, lemnul de foc de mesteacan poate produce cu 20-30% mai multa caldura decat omologii de pin.

În plus, această valoare este legată de conținutul de umiditate al lemnului. Uscătorul de lemn, cu atât mai multă căldură din acesta poate fi obținută. Profesioniștii consideră valoarea optimă a umidității în intervalul de 20-25%.

De ce este mai puțin căldura specifică de combustie a lemnului de foc brut? Acestea conțin aproximativ 50% umiditate, deci sunt de trei ori mai puțin căldură decât uscată.

Pentru mulți proprietari de case private, ultima valoare este costul lemnei de foc. Pinul și molidul sunt mai accesibile, de aceea o astfel de lemn de foc este achiziționat de o mare parte a populației.

Combustibil alternativ

În plus față de lemn, turba are o valoare calorică excelentă. În funcție de metoda de extracție, este împărțită în trei tipuri: cuțit (mașină-unelte), frezare, hidraulică.

Pentru prima variantă, masa de turbă este preluată din carieră prin intermediul excavatoarelor, alimentându-l într-o presă specială, unde se formează forma centurii. Se taie în cărămizi mici, care după uscare se adaugă la grămezi speciale.

Extracția hidraulică se bazează pe eroziunea masivului de turbă printr-un jet puternic de apă, care se află sub o presiune foarte mare. Lichidul rezultat este trecut prin mașini speciale de măcinat, pompat la locul pompelor, apoi uscat.

Varianta de frezare este asociată cu dezvoltarea secvențială a turbării cu mașini speciale, uscarea masei recepționate, stocarea în stive.

concluzie

Toate tipurile de combustibili solizi care există pe planeta noastră se datorează apariției clorofilei și a energiei solare. Ca interacțiuni organice complexe, părțile verzi ale plantelor au devenit maro cărbune, antracit, turbă.

În ciuda acestei diversități, unul dintre cele mai comune tipuri de combustibil de astăzi este lemnul.

În tehnologia cuptorului, sunt izolate masele combustibile, uscate, precum și masele de lucru minerale.

Din aceste cantități depinde cantitatea de căldură eliberată după arderea completă. Căldura specifică de ardere este cantitatea fizică prin care poate fi determinată raționalitatea alegerii lemnului pentru cazanele de încălzire. Pentru a obține energia termică maximă, este necesar să se țină seama nu numai de tipul lemnului, ci și de umiditatea și densitatea acestuia.

În legătură cu deteriorarea gravă a situației ecologice de pe planeta noastră, o scădere a numărului de minerale, recent a existat o tendință de creștere a ponderii surselor alternative de energie. Lemnul de foc tradițional, piatra și cărbunele brune, elimină treptat energia eoliană, mareele și abururile.