Горение древесины какое явление


Физические явления. Химические реакции — урок. Химия, 8 класс.

Химические явления называют химическими реакциями. В результате химических реакций происходит изменение состава и строения веществ. Новые вещества образуются из атомов, которые входили в состав исходных веществ.

Пример:

при пропускании электрического тока вода разлагается на водород и кислород. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода, соединённых вместе. В результате реакции атомы разделяются и образуют молекулы водорода и кислорода.

 

Рис. \(2\). Разложение воды

 

Вещества, вступившие в химическую реакцию, называют реагентами, или исходными веществами . Образовавшиеся новые вещества называют продуктами реакции.

 

В реакции разложения воды она является исходным веществом, а водород и кислород — продуктами реакции. Этот процесс можно показать схемой, в которой исходное вещество записано слева, а продукты реакции — справа от стрелки:

 

вода → водород + кислород

 

Химические реакции человек использует для получения металлов из металлических руд, пластмасс, волокон, резины из природного газа и нефти и других полезных веществ.

Источники:

Рис. 1. Испарение воды https://image.shutterstock.com/image-vector/water-decomposition-chemical-reaction-vector-600w-1755258749.jpg

Рис. 2. Разложение воды https://image.shutterstock.com/image-vector/water-decomposition-chemical-reaction-vector-600w-1755258749.jpg

Горение древесины. Свойства древесины. Продукты горения древесины

С незапамятных времен люди сталкивались с горением древесины. И с тех пор используют дерево как основной вид топлива, который применяют для обогрева различных помещений и приготовления еды. Несмотря на разнообразие горючих веществ, древесина остается распространенным топливом и в XXI веке, из-за невысокой стоимости, доступности и простоты обращения. Для результативного и безопасного применения ее в печах и каминах необходимо владеть некоторыми сведениями о ее физических и химических особенностях.

Факторы, влияющие на температуру горения

Максимальная температура горения древесины зависит от породы и может быть достигнута при следующих условиях:

  • количество содержания влаги — не больше 20%;
  • для горения используется замкнутое пространство;
  • доступность кислорода в необходимом объеме.

Возможно сжигание и свежих дров, имеющих влажность от 40 до 60%, при этом:

  • сырые дрова воспламеняются только в хорошо растопленной печи;
  • теплоотдача понизится на 20–40%;
  • произойдет увеличение расхода дров, примерно в два раза;
  • на стенах печи и дымохода осядет сажа.

Результативность горения будет значительно снижена из-за необходимости повышенной температуры, идущей на испарение воды и сжигание смолы у хвойных пород. В идеальных условиях самая высокая температура горения у бука и ясеня, а самая низкая – у тополя. Бук, лиственница дуб и граб относятся к ценным породам древесины и в качестве топлива не используются. В бытовых условиях для горения древесины в печах используют березу и хвойные породы деревьев, считая, что они дают наибольшую температуру при горении.

Какие дрова горят жарче?

Как уже упоминалось, дрова являются одним из самых используемых видов топлива для обогрева домов, находящихся за пределами города. Учитывая, что все дрова горят при разной температуре, надо выбрать те, которые лучше. Главным условием для горения дров является наличие кислорода, а это в значительной степени зависит от конструкции печи. Кроме того, у каждой древесины свой химический состав и плотность. Чем плотнее дерево, тем больше от него теплоотдача. Особое значение для большей теплоотдачи древесины при горении? кроме плотности и наличия кислорода, имеет влажность дров.

Сухие горят лучше и выделяют больше тепла, чем сырые дрова. Поэтому после распила их складывают в поленницы и просушивают под навесом в течение года. Каждый, кому доводилось топить печь дровами, замечал, что одни из них горят ярко, выделяя много тепла, а другие тлеют и мало нагревают печь. Все, оказывается, зависит от жаропроизводительности дров. По этому показателю самыми подходящими породами для горения в печах являются береза, сосна и осина.

Что выделяется при горении дерева?

При сгорании дерева образуется дым, состоящий их твердых частиц (сажи) и газообразных продуктов горения. В их состав входят вещества, находящиеся в древесине. Продукты, выделяющиеся при сгорании дерева, состоят из азота, углекислого газа, паров воды, сернистого газа и окиси углерода, которая способна гореть дальше.

Подсчитано, что каждый килограмм древесины выделяет при сгорании примерно 800 г газообразных продуктов и 200 г угля. Состав продуктов горения древесины зависит и от условий, при которых происходит этот процесс. Он может быть:

  • Неполный – происходит при недостаточном доступе кислорода. В результате горения выделяются вещества, которые способны вновь гореть. К ним относится: сажа, окись углерода и разные углеводороды.
  • Полный – возникает при достаточном доступе кислорода. В результате горения образуются продукты – углекислый и сернистый газ, водяной пар, - которые не способны больше гореть.

Описание процесса горения

В процессе горения древесины отмечается несколько этапов:

  • Разогрев – происходит при температуре не менее 150 градусов по Цельсию и в присутствии наружного источника огня.
  • Воспламенение – необходимая температура от 450 до 620 градусов по Цельсию в зависимости от влажности и плотности древесины, а также от формы и количества дров.
  • Горение – состоит из двух фаз: пламенной и тления. Некоторое время оба вида протекают одновременно. После прекращения образования газов горит (тлеет) только уголь.
  • Затухание – возникает при прекращении подачи кислорода или когда заканчивается топливо.

Плотная древесина горит медленнее, чем менее плотная вследствие того, что имеет большую теплопроводность. При горении сырых дров много тепла затрачивается на испарение влаги, поэтому они горят медленнее сухих дров. Горение древесины — это физическое или химическое явление? Этот вопрос имеет практическое значение, и от правильной его интерпретации будут зависеть условия максимальной теплоотдачи и длительности горения. С одной стороны, это химическое явление: при горении дров происходит химическая реакция и образуются новые вещества – оксиды, выделяется тепло и свет. С другой, – физическое: во время процесса происходит увеличение кинетической энергии молекул. В итоге получается, что процесс горения древесины – это сложное физико-химическое явление. Знакомство с ним поможет правильно подобрать породы древесины, чтобы обеспечить себя длительным и устойчивым источником тепла.

Особенности дыма, возникающего при горении костра

При подбрасывании дров в костер происходит усиленный выброс дыма и окиси углерода – угарного газа. Причем дым появляется различных цветов:

  • Белый – это аэрозоль, состоящая из мелких капелек воды и паров дегтя, выходит из холодной древесины. Дым имеет специфический запах копоти. По мере нагрева полена он испаряется, вспыхивает пламенем и пропадает.
  • Серый – исходит из раскаленных, но не горящих поленьев и головешек. Он образуется при высокой температуре из кипящих масел и смол и конденсируется в туман. Частицы его значительно мельче, чем у белого дыма, а сам он легче и суше его.
  • Черный – обгоревший деготь, называемый сажей. Он образуется во время разложения углеводородов в пламени при недостаточном окислении.

Дым от костра надолго задерживается в организме и содержит большое количество вредных веществ. Об этом необходимо помнить всем, кто любит сидеть у костра.

Свойства древесины

Различные породы деревьев обладают следующими физическими свойствами:

  • Цвет – на него влияют климат и порода дерева.
  • Блеск – зависит от того, как развиты сердцевидные лучи.
  • Текстура – связана со строением древесины.
  • Влажность – отношение удаленной влаги к массе древесины в сухом состоянии.
  • Усушка и разбухание – первая получается в результате испарения гигроскопической влаги, разбухание – поглощение воды и увеличение в объеме.
  • Плотность – примерно одинакова у всех древесных пород.
  • Теплопроводность – способность проводить тепло через толщу поверхности, зависит от плотности.
  • Звукопроводность – характеризуется скоростью распространения звука, зависит от расположения волокон.
  • Электропроводность – сопротивляемость прохождению электрического тока. На нее влияет порода, температура, влажность, направление волокон.

Перед использованием деревянного сырья для определенных целей прежде всего знакомятся со свойствами древесины, а только потом оно идет в производство.

Достоинства и недостатки древесины

Древесине присущи следующие достоинства:

  • отличная обрабатываемость;
  • легкая гвоздимость;
  • хорошо окрашивается, полируется, лакируется;
  • обладает способностью поглощать звуки;
  • стойкость к воздействию кислот;
  • высокая способность к изгибу.

К недостаткам древесины относят:

  • изменение формы и размеров в связи с усушкой и разбуханием;
  • низкое сопротивление раскалыванию;
  • гниение;
  • порча насекомыми;
  • загорание при несоблюдении правил безопасности.

Использование древесины в разных отраслях народного хозяйства

Древесина находит широкое применение в следующих отраслях:

  • фанерная – шпон, фанера;
  • деревообрабатывающая – плиты древесные, спички, изделия столярные, мебель;
  • лесозаготовительная – сырье, используемое в лесохимической промышленности, продукция ширпотреба, дрова всех видов;
  • лесопильная – различные пиломатериалы;
  • лесохимическая – деготь, уголь древесный, кислота уксусная;
  • целлюлозно-бумажная – бумага, картон, целлюлоза;
  • гидролизная – дрожжи кормовые, спирт этиловый.

Заключение

Древесина – один из самых распространенных материалов в мире. Ее веками используют в строительстве, изготовлении мебели и для отопления жилых помещений. Конструкциями из дерева пользуются в каждой семье. Древесина все чаще используется в различных отраслях промышленности. Основными преимуществами этого материала является экологическая чистота, высокая прочность, легкая обрабатываемость, возможность использовать отходы для топлива и других целей.

Тест по теме "Физические и химические явления в 8 классе

Тест по теме «Химические и физические явления».

1.Химическое явление

Плавление парафина

Испарение воды

Горение свечи

Растворение соли в воде.

2.Физическое явление

Горение бумаги

Упаривание раствора

Потемнение картины

Прокат стали.

3.К физическим явлениям относится явление, в результате которых изменяются

Цвет

Форма

Запах

Температура.

4.Взаимодействие соды с уксусной кислотой относится к химическим явлениям, так как :

Изменяется цвет

Поднимается тесто

Изменяется тесто

Образуется газ.

5.При горении свечи происходят физические явления, так как

Сгорает фитиль

Плавится свеча

Выделяется тепло

Парафин становится жидким

Уменьшается свеча

Горит огонек.

6.Физические явления – это

Плавление воска

Горение древесины

Ржавление металла.

7.Химическим явлением является

Высыхание дождевых луж

Горение дров

Фотосинтез

Расплавление меди.

8.Что такое химическое явление:

Явления, в результате которых изменяются агрегатное состояние и состав веществ

Явления, в результате которых из одних веществ образуются другие

Явления, в результате которых изменений веществ не наблюдается.

9. Что относится к химическим явлениям?

1) испарение воды

2)горение дров

3)перегонка нефти

4)плавление олова.

10.К физическим явлениям относится

Горение магния

Скисание молока

Ржавление железа

Закручивание алюминиевой проволоки в спираль.

11.К химическим явлениям относится

А) квашение капусты

Б) замерзание ключевой воды

В) распыление аэрозоля с ароматом жасмина в ванной комнате

Г) растворение лепестков жасмина и чайной розы в стакане чая.

12.К химическим явлениям относится процесс:

1) испарение бензина

2) запотевание стекол автомобиля

3)плавление олова

4)образование накипи в чайнике.

13.К химическим явлениям относится процесс:

1)сжигание топлива автомобиля

2) замерзание оконного стекла в большой мороз

3)плавление алюминия

4)образование росы.

14.Запишите в качестве ответа буквы, обозначающие физические явления

А)окисление меди

Б)испарение воды

В)ржавление железа

Г)горение древесины

Д)растворение сахара в стакане крепкого чая

Е)плавление меди

Ж)гашение соды уксусом при приготовлении теста на оладьи

З)пожелтение листьев в сентябре

И)образование росы утром на медвяной траве

К)окисление веществ при дыхании.

15.Запишите в качестве правильного ответа цифры, обозначающие химические явления

1)растворение поваренной соли в кипяченой горячей воде

2)разложение воды электрическим током на водород и кислород

3)образование черного налета на серебряной цепочке

4)выращивание кристаллов поваренной соли

5)плавление лития на ладони руки

6)горение парафиновой свечи

7)горение электрической лампочки

8) брожение виноградного сока

9) кристаллизация сахара из полученного раствора

10)образование тумана над речной долиной.

Batchrocket.eu - Как работает

Что такое горение древесины?

Во время сжигания древесины органические молекулы разлагаются на более мелкие кусочки. В конце концов они становятся газами и являются источником пламени когда горят. Результаты полного сгорания: тепло, углекислый газ (CO2) и вода. 
(читать дальше)

Смешивание

Древесный газ чрезвычайно горючий, даже взрывоопасный, если он достаточно горячий и тщательно перемешан со свежим воздухом. Это смешение не происходит спонтанно, оно достигается из-за сильно турбулентных условий в порту и райзере. 
(читать дальше)

Смешивание и турбулентность в Batch Box

В мире строителей ракетных нагревателей короткая изолированная внутренняя труба называется "heat riser" (по-русски тепловой стояк, удлинитель тепла, далее «райзер»). Высокое и узкое отверстие в нижней части называется «портом». Сочетание райзера и камеры сгорания называется «ядром». Способ вызова турбулентности отличается от обычной дровяной печи. 
(читать дальше)

Высокая температура

Еще один важный фактор окружающей среды: высокая температура. Его не следует воспринимать легкомысленно, во время работы температуры в райзере достигают 1200º Цельсия. 
(читать дальше)

Предостережения

Соответствующие размеры камеры сгорания, порта, райзера и воздухозаборников довольно точные. Относительно небольшое изменение может быть достаточно, чтобы нарушить правильное функционирование нагревателя. Кроме того, очень важна надлежащая дымовая труба. 
(читать дальше)

Testo 330-2

Измерения, которые в конечном итоге привели к финальной Batch Box Rocket, выполнены с помощью цифрового газоанализатора Testo 330-2. Это устройство измеряет во время каждого «испытания» температуру выхлопных газов, уровень кислорода (O2) и содержание окиси углерода (СО). 
(читать дальше)

Паветраныя патокі ў порце

З 2012 года вядома значна больш пра тое, як выглядае паветра ў варотах і якая іх функцыя.
(читать дальше)

Горение дров.

Треугольник огня показывает три вещи, необходимые для начала и продолжения огня.

Полное сжигание древесины (которая состоит из углеводородов) приводит к следующему: атомы водорода объединяются с кислородом для образования водяного пара (h3O), атомы углерода объединяются с кислородом для получения двуокиси углерода (CO2) и максимального количества энергии.

Эти же конечные продукты производятся в горелках природного газа. 

Уменьшите или удалите одну из сторон треугольника и горение не будет полным сгоранием, а скорее неполным сгоранием. Водяной пар и двуокись углерода всё ещё производятся, но также производятся два других продукта: монооксид углерода (СО), бесцветный токсичный газ и частицы углерода, которые появляются как сажа и дым. Кроме того, максимальное количество тепла НЕ производится.

Поверхностно, поджигание древесины не кажется слишком сложным. Немного небольших сухих щепок с бумагой, подносим спичку и горение начинается. Когда у нас есть огонь, чтобы он горел чисто, требуется немного больше мысли и усилий. Нам нужны более высокие температуры, чем несколько сотен градусов небольшого огня и нам нужно «держать его под контролем», а не позволять ему расти чрезмерно. Изолируя сам огонь мы сохраняем тепло от него «внутри огня», которое способствует полному сгоранию и удерживает большую часть тепла от огня внутри камеры сгорания.

Результатом этих новых условий (очень высокая температура, «Златовласкина» подача воздуха - не слишком много, не слишком мало, в самый раз) будет бездымное горение. Хотя это были простые цели, требуется множество усилий, чтобы найти представленные здесь параметры, которые достигают этого бездымного горения. Для понимания почему нет дыма, нужно сознавать, что дым - это не что иное как несгоревшее топливо, не более. Фактически в этих горючих газах находится до 60% доступной энергии древесины. Так что дым не «просто неприятность», которая влияет на большую площадь окружающей среды, это фактически «деньги в трубу» в очень реальном смысле.

Буквально, кроме примерно одного процента золы, все содержимое древесины может быть преобразовано в тепло **, и потому дым является лишь показателем неполного преобразования топлива в тепло. Эти нагреватели, как описано выше, имеют очень высокие температуры горения, поэтому дым очень горячий. Мы комбинируем предварительно нагретый воздух с этим дымом, что приводит к самовозгоранию дыма. Даже монооксид углерода – угарный газ, смертельный яд - на самом деле просто несгоревшее топливо (напомним выше, что при полном сгорании СО не является продуктом сжигания древесины). CO не имеет собственного запаха, поэтому, когда городской газ, который содержал до 8% CO, был использован для отопления в двадцатом веке, меркаптан (имеющий неприятный запах) всегда добавлялся к газу, просто чтобы предупредить людей о любых утечках или если нет горения. 

** Хотя это строго верно, нужно понять несколько моментов, чтобы перевести это в реальный мир. Эти нагреватели не будут использоваться в лаборатории с чистым кислородом, они будут использоваться дома. Даже погодные условия будут меняться и влиять на горение. Самое главное, что вся высушенная на воздухе древесина будет содержать некоторую влагу. Это необходимо исключить до того, как может произойти сжигание древесины. Чтобы испарить воду, требуется огромное количество энергии.

На графике показано, как повышается температура воды по мере добавления энергии. (он начинается с точки ниже замерзания, которую мы будем игнорировать, если только дерево, которое вы используете, само по себе не ниже нуля). По мере добавления энергии (горизонтальная ось) температура поднимается вдоль прямой C, для каждого «бита» добавленной энергии есть соответствующее повышение температуры, поэтому это прямая линия.

Когда вода достигает точки кипения (100 ºC), она больше не нагревается (видно по линии D, она горизонтальна, даже если энергия все ещё вводится в систему). На этом этапе энергия, поглощаемая водой, не делает воду более горячей, а скорее превращает воду из «жидкости в газ», и это происходит без изменения температуры. Линия E будет начинаться ТОЛЬКО когда вся вода превратится в пар.

Если у нас нет конденсационного котла, энергия, необходимая для превращения воды в пар, теряется в системе и в атмосферу. Таким образом, в реальной мировой практике это некоторые из потерь, которые происходят и будут происходить.  «Очень» важный «пункт», который должен быть взят из этого, НИКОГДА не сжигайте ничего, кроме сухой древесины. Теперь вы знаете, почему.

Следующее видео - прекрасный пример воспламеняемости дыма.

Наверх

Смешивание и турбулентность

Как ни странно, сама древесина не горит. Она похожа на бензин, а сам бензин не горит. Если вы достаточно быстры, вы можете окунуть спичку в жидкий бензин. Не рекомендуется, чтобы вы попробовали это, так как, скорее всего, спичка зажжёт смесь бензиновых паров и кислорода чуть выше жидкого бензина. Как только это понятно, ясно, что это «пары» древесины смешанные с кислородом являются веществами, которые сгорают. Тепло приводит к тому, что химические компоненты в древесине разбиваются на более мелкие, легковоспламеняющиеся компоненты, которые затем объединяются с кислородом (в присутствии тепла), в свою очередь, высвобождая больше тепла, из-за чего цикл продолжается. Чистое древесное пламя должно быть синим, его трудно увидеть при солнечном свете. Потому что есть также пылающая углеродная пыль, переносимая пламенем, цвет красный, оранжевый или желтый, чем выше температура, тем светлее цвет. Когда в пламени много газа и небольшая часть углерода, оно может казаться желто-фиолетовым.

Как только понятно, что это вещества, выделяемые из древесины теплом, которые сочетаются с кислородом, мы видим, что полное и тщательное смешивание этих веществ с кислородом необходимо для полного сгорания. На практике это самая важная цель для достижения и самая сложная задача. Столб дыма, поднимающийся от огня, скорее всего, будет гореть на его «внешней поверхности», границе между дымом (топливом) и воздухом, богатым кислородом. Внутри колонны дыма очень мало кислорода, поэтому никакого горения. Он окончательно выходит как дым (несгоревшее топливо), потому, что даже если в конце концов встречает достаточно кислорода охлаждается на столько, что горения не происходит. Напомним, что для горения необходимы три условия, топливо, кислород и тепло.

Обычный метод, используемый в нагревателях для горения, чтобы вызвать это смешивание кислорода и топлива, заключается в том, чтобы вводить свежий воздух (обычно не предварительно нагретый) в огонь в несколько мест. Для этой системы требуется много воздуха, что является серьезным недостатком, поскольку оно снижает температуру огня, что является одним из трех условий, необходимых для полного сгорания. В металлических печах это охлаждение огня не считается недостатком, а скорее преимуществом, так как температуры, которые могут быть достигнуты при горении дров, достаточно велики, чтобы сталь, даже нержавеющая сталь, была уничтожена в удивительно короткие сроки. Сочетание богатой кислородом и бедной углеродом окружающей среды в паре с высокими температурами очень быстро разъедает сталь. В результате во время каждого горения в самых жарких местах будет происходить сильный скол.

Нагреватели, описанные здесь, предназначены для поддержания самых жарких температур горения, которые могут превосходить металлические нагреватели, и обеспечить надлежащее смешивание топливного газа и кислорода способами, описанными в следующем разделе.

Наверх

Смешивание и турбулентность в Batch Box

Смешивание древесного газа и кислорода в нагревателе Batch Box обеспечивает тщательная геометрия сердечника горения и правильное позиционирование как первичного, так и вторичного воздухозаборников. Эти критические измерения будут даны позже. Расположение этих компонентов конструкции довольно просто. Камера сгорания, которая более длинная, чем широкая, вентиляционное отверстие сзади, где размещается вертикальная изолированная «дымовая труба». Это упомянутый выше райзер. Функция камеры сгорания, естественно, предназначена для сжигания древесины, функция изолированного райзера должна обеспечивать окончательное (и полное) сжигание любого древесного газа, полученного из горения дров. Из предыдущих разделов мы теперь понимаем, что необходимо для того, чтобы полностью сгорало топливо (древесный газ).

Обратите внимание, в частности, на связь между этими двумя элементами, камерой сгорания и райзером, высокое и узкое отверстие между ними. Это называется «порт». Фактически это 70% поперечного сечения райзера (площадь поперечного сечения райзера является одним из «стандартных размеров» в этих нагревателях, а именно: размер, из которого можно масштабировать другие размеры). Это внезапное сужение на пути газового потока имеет очень важную функцию, поскольку «то же» количество газа протекает через систему во всё время. Когда он приходит через (или проходит через) более узкое отверстие, поток должен затем ускориться в этой точке (помните, то же количество газа проходит во всё время и во всех местах). Результат этого ускорения заключается в том, что давление в этой точке понижается.

Теперь, обращаемся к диаграмме. Полая трубка (показанная черным в верхней части камеры сгорания) соединяет внешний воздух непосредственно с точкой наименьшего давления потока в системе, при входе в порт. Затем это приводит к поступлению воздуха (или, более того, кислорода) в газовый поток, когда он входит в порт. Как можно представить, теперь мы имеем три условия необходимые для сжигания, топливо, тепло и кислород. Древесный газ уже очень жаркий, в этом месте очень много тепла, все, что нам нужно сейчас - это окончательное полное смешивание кислорода и древесного газа. Последний пункт, который следует отметить, поскольку вторичный воздух, вводимый в порт, проходит через стальную трубу, расположенную поверх огня. Она была предварительно нагрета на пути к порту.

Тщательное и полное смешивание древесного газа и кислорода происходит, когда смесь проходит через узкий порт и в райзер позади. Поскольку поток газа ускоряется через ограничение порта и затем резко замедляется, когда он достигает «большего» пространства за портом, массивная куча происходит в потоке газа, когда всё ещё быстро движущиеся молекулы, проходящие через порт, врезаются во внезапно замедлившиеся молекулы перед ними. Это создаёт значительную турбулентность и является непрерывным до тех пор, пока скорость газа в порту выше, чем в райзере, большую часть времени горения. Эти условия приводят к тому, что легковоспламеняющиеся газы смешиваются в закрученный двойной вихрь вначале горизонтальной плоскости, а затем восходящий двойной штопор, который поднимается в райзере при выходе из системы.

Восходящий двойной штопор заставляет газы проходить более длинный путь (и, следовательно, занимать больше времени), чем если бы они шли прямо вверх. То, что это более длительное перемещение происходит в хорошо изолированной, чрезвычайно горячей среде, позволяет легко сжигать смешанное топливо и кислород.

Ускорение газов, когда они проходят через ограничение, известно как «эффект Вентури», закон физики, впервые описанный «Даниэлем Бернулли в 18 веке». Высокие хаотические условия, создаваемые этой компоновкой, можно увидеть в этом коротком видео, снятом в вертикальном положении, и прямо на выходе из порта, где происходит массивная куча, и образуется двойной вихрь-восходящий штопор.

Достаточно уникальный способ, которым эти нагреватели создают турбулентные условия, необходимые для полного смешивания кислорода и топлива, имеет другие благоприятные результаты для эффективности сгорания. «Тупой подход кувалды» в металлических нагревателях означает, что было введено много воздуха. Это продлевает срок службы этих нагревателей, но, как отмечено, снижает эффективность. Поскольку подогретый вторичный воздух в Batch Box введен в точное место для полного смешивания, нам не нужно везде такого же количества введенного воздуха как в металлических нагревателях. Таким образом, общая площадь поперечного сечения комбинированных воздухозаборников меньше, чем можно было бы ожидать в обычной печи. Эти меньшие, чем ожидалось, воздухозаборники, возможно, еще более удивительны, когда видно, как быстро топливо потребляется в этих нагревателях.

Последнее объяснение того, почему «избыточное количество холодного воздуха» противоречит хорошей эффективности. Существенным компонентом воздуха для сжигания является кислород. Любой другой компонент в воздухе - только пассажир, он ничем не способствует сгоранию, а служит только для охлаждения огня (они известны как балластные газы, как и на судне, балласт - это только лишний вес, а не груз). Как видите в этих нагревателях, тщательно используя геометрию и используя естественные законы, вводится нужное количество кислорода в точное место, необходимое для полного смешивания и сжигания.

Может быть, мы можем расширить эту идею «златовласкиного» воздуха. Мало того, что это не слишком много или слишком мало воздуха, справедливо, это ещё в правильном месте.

Эти нагреватели создают типичный шум, низкий урчащий (но, странно комфортный) звук. На самом деле, именно этот характерный звук встречается во всех этих вариантах нагревателей, которые дали название "Ракетные печи". Ниже приведенное короткое видео указывает на этот характерный звук. Этот конкретный пример находится в металлическом корпусе, поэтому он имеет больше «круг» для него. Строя его используя камень или кирпич, тембр меняется на менее шумный, более низкий звук, совсем не оскорбительный.

Наверх

Много тепла

Как топка, так и райзер сильно изолированы, с особым упором на изоляцию райзера (где температуры могут быть самыми большими). Это позволяет более быстро достичь оптимальной рабочей температуры и улучшает сгорание смеси дровяной газ/кислород, которая, конечно же, является основой эффективности нагревателя.

Наверх

Важный пункт

Важно понимать, что форма и размеры устройства сжигания являются весьма критическими, их вариации эффективно не тестированы (ваш вариант может поразить победителя, но без испытаний никто никогда не узнает). «Точность» этих размеров и коэффициентов вполне логична, они несут ответственность за то, что там происходит.

Для достижения целей этого нагревателя (бездымного высокоэффективного сгорания, которое может быть выполнено и построено другими), важно, чтобы разработанные и проверенные размеры соблюдались достаточно близко.

Требуется надлежащая дымовая труба. Дымоход - это «двигатель» любого дровяного нагревателя, и это движущая сила, которая создает достаточную тягу для чистого сгорания. Как обсуждалось выше, воздухозаборники меньше, чем «ожидаемые», и, возможно, на них легче влияют вариации от конструкции, приведенной здесь. «Соотношения дизайна» можно найти в разделе «Как построить». Когда температура дымохода повышается (и возникает «тяга»), можно уменьшить расход воздуха или использовать более крупные куски древесины. Большее количество «коротких» кусков дерева имеет меньшую площадь поверхности, чем аналогичного веса «тонко разделанная» древесина.

Эти нагреватели сжигают закладку топлива без ограничений в подаче воздуха или любой другой мерой, используемой для «замедления сжигания для долговечности». К настоящему времени должно быть ясно, что для максимальной эффективности и чистоты горения такие меры только вредят этой цели. Таким образом, чтобы использовать или выгодно использовать созданное тепло, нам нужна большая излучающая поверхность или достаточно большая масса для поглощения и медленного высвобождения накопленного тепла. Эти различные подходы будут рассмотрены позже.

Курьёзный феномен этих нагревателей время, затрачиваемое на сжигание закладки. Оказывается (напротив, интуитивно), что полная загрузка древесины сгорает примерно за то же время, что и половинная загрузка древесины (или другого отношения), от розжига до фазы светящегося угля. Таким образом, можно видеть, что полная загрузка древесины обеспечивает удивительно большое количество энергии за данный момент времени. Следовательно, нам нужны способы сбора этого тепла, которые будут обсуждаться на следующих страницах.

Наверх

Результаты

За последние четыре года (с 2012 по 2016 год) я выполнил сотни прогонов на ядре, представленном здесь, и я удовлетворён стабильным надежным нагревателем этого дизайна. Testo 330-2 - это газоанализатор, который измеряет выход дымохода и из этих данных рассчитывает эффективность горения. Может быть подключён к компьютеру, как я сделал для создания собственной линейной диаграммы и электронных таблиц.

Испытание, показанное на приведённой выше диаграмме, было проведено в тёплом нагревателе, что можно определить исходя из начальной температуры (измеренной в выходном отверстии дымохода в градусах Цельсия, представленном синей линией). Как упоминалось ранее, «горячий» (уже до рабочей температуры) дымоход будет иметь соответственно сильную «тягу», и поэтому в этом прогоне огонь развивался быстро. Во время прогона уровень кислорода (зелёная линия) опустился ниже того, что я считаю границей между оптимальным и не оптимальным (6% O2). Ниже этой цифры появляется вероятность выхода более высокой (фиолетовой линии) CO (при наличии недостаточного кислорода). Это не произошло в этом случае, как видно, поэтому, пока этот риск присутствует, ясно, что отличные сжигания все ещё могут быть получены. Из всех предыдущих обсуждений, данных по горению, можно видеть/понимать, что уровни кислорода и температура дымовых газов напрямую связаны с эффективностью горения. Эффективность показана красной линией.

Когда содержание кислорода не опускается ниже 10% при соответственно низкой температуре дымохода 80 °С, эффективность будет выше, чем показано на приведённом выше графике. Однако более низкие температуры выхлопных газов означают меньшую «тягу» и могут иметь последствия для сжигания из-за более низкой скорости потока через систему.

Эти графики, которые показывают взаимосвязь между различными параметрами горения, представляют собой графический способ понять «важный пункт», сделанный выше, что сомнительно, что отклонение от приведенных здесь описаний приведет к более оптимальному нагревателю. Конечно, это возможно, но маловероятно. Взаимодействия внутри нагревателя очень сложны, и любое изменение должно быть оценено путём фактического измерения, путём тестирования аналогичному показанному здесь.

Вышеприведённая графика, конечно, очень хорошая и по этой причине не очень репрезентативная. Несколько более нормальная диаграмма, которая генерируется во время разработки в 2012 году, может быть такой:

Сравнивая графики, мы можем узнать несколько вещей (например, почему Testo абсолютно необходим для того, чтобы точно знать, что происходит во время горения), и посмотрите, как этот пробег более репрезентативен, чем просто «звездный пример», который был показан выше. Как вы можете видеть, чрезвычайно низкие уровни СО (розовая линия), которые указывают на полное сгорание, происходят не так скоро, как раньше, и это не так долго. Также обратите внимание на то, что уровень кислорода (зеленая линия) не идет низко, но все еще находится на очень хорошем уровне. Измерение кислорода известно как «избыток O2».

Выше приведенно графическое изображение очень свирепого горения. Рёв, беглое и ухабистое, а иногда и дымление. Недавние разработки подошли к концу с гораздо лучшими результатами, это будет обсуждаться в главе «Проекты».

Наверх

Действие воздушных потоков

Август 2020 г.
С момента начала разработки в 2012 году принцип действия ракетной печи с топливником стал намного яснее. То, что РПсТ обладает хорошей масштабируемостью (легко увеличивается или уменьшается в размере), предполагает наличие основных фундаментальных принципов.

Восемь лет спустя предстоит сделать некоторые выводы, в некоторых отношениях поддерживаемые людьми, которые лучше разбираются в аэродинамике, чем простые смертные. Эти выводы основаны на наблюдениях, сделанных несколькими строителями и разработчиками на разных континентах. Следующие выводы ни в коем случае не являются научно обоснованными, они лишь правдоподобны.

1 # Текущее объяснение того, почему может возникать такое горячее и сильное пламя, связано с разницей давления между передней и задней частью топки. Хайло действует как трубка Вентури, о чем говорилось ранее в этой главе. В этой трубке Вентури скорость потока больше и давление, соответственно, ниже, чем в передней части, куда входит воздух. Этот перепад давления всегда больше, чем тяга в дымоходе, хайло действует как усилитель. Чем больше разница, тем ярче огонь, похожий, возможно, на реактивную струю. Вот почему время, которое проходит от растопки до фазы горения углей для половиной закладки при тех же условиях, почти такое же, как и для полной закладки. Эта полная закалках вызывает более сильное горение, более сильное разрежение в хайле и, следовательно, более быстрое сгорание. При сжигании четверти загрузки этот эффект не наблюдается, видимо предел есть. Очень горячий и яркий огонь обеспечивает наиболее полное сгорание.

2 # Если смотреть на вертикальный дожигатель сверху, становится ясно, что пламя, проходящее через хайло кажется уже, чем само хайло. Скорость этого потока также больше, чем можно ожидать, исходя из того, что видно в топке. Это связано с квадратными краями хайла. Этот момент подробно обсуждался с доктором Ларри Виньярски * во время семинара в Варшаве в июле 2015 года. Некоторые строители уже несколько раз срезали или скругляли края хайла, пытаясь сделать его более привлекательным. Если эта фаска была достаточно большой, около одной трети или более глубины хайла, этого было достаточно, чтобы разрушить полное сгорание почти во всех случаях. Конечный результат - черный дым из трубы только из-за слишком плавных изгибов боковых стенок хайла.

Возможное объяснение этого явления: острые прямоугольные кромки вызывают множество небольших турбулентностей вдоль вертикальны стенок хайла. Эта турбулентность стен также замедляет поток вдоль них. В середине хайла скорость остается высокой, поэтому пламя кажется более узким. Из-за задержки слева и справа поток легко разделяется, и два потока закручиваются, создавая двойной вихрь. Таким образом увеличивается время пребывания пламен в вертикальном дожигателе, что позволяет более полно сжигать пиролизный газ.

Таким образом, хайло всегда должно иметь два прямых угла и располагаться в центре вертикального дожигатель.

Например, есть соблазн построить боковую стенку таким образом, чтобы задняя стенка топки была на одном уровне со стенкой хайла . Эта ситуация не соответствует условиям, изложенным выше, и в результате характеристики печи могут ухудшиться. Если хайло расположено не в центре дожигателя, а в углу его, то создается одиночный вихрь. При этом время пребывания пламен в горячей среде стояка становится короче, что, в свою очередь, влияет на качество сгорания.

3 # Хорошо функционирующая ракетная печь с топливником создаёт горизонтальные пламена, особенно в начале горения, когда начинается дожигание. И эти пламена появляются в нижней половине хайла, в то время как в верхней половине их совершенно не видно.

Особенно на ранних стадиях разработки, некоторые печи были построены так, что хайло было в полную высоту задней стенки топки. Несмотря на то, что ширина хайла была уменьшена для сохранения площади сечения, результат всегда был плохим или худшим, в отличие от обычно примеряемого в настоящее время заниженного хайла.

Кроме того, в открытых топках (см. Применение) возникает такое явление, что горение без двери и без подачи вторичного воздуха все еще очень хорошее. Эффективность ниже, но не более чем на 4–5%. Также в этом варианте пламя имеет тенденцию загораться очень низко в вертикальном дожигателе.

Объяснение всех трех из вышеперечисленных явлений, вероятно, заключается в потоке воздуха, проходящего над огнем в сторону хайла. Поскольку воздух над огнем становится очень горячим, он беспрепятственно течет вдоль свода. У задней стенки ток сгибается и ускоряется действием Вентури, как только он входит в хайло . Чем больше скорость струи в этот момент, тем труднее меняется направление её . Пока поток не встретит какое-либо препятствие, которое заставит его пойти другим путем, Газы между кусками топлива в топке вместе формируют такое препятствие. Пламя в топке отводится назад, а поток воздуха сверху выталкивает его вниз. В топке с дверью г-образный металлический канал верхний или расположенный на поду обеспечивает дополнительный воздух именно в этом месте.

Открытая топка использует этот эффект, позволяя достаточному количеству свежего и горячего воздуха поступать в хайло и дожигатель в агрессивно турбулентную среду. Таким образом, очевидно, что хайло во всю высоту топки не работает должным образом, горячий воздух вдоль свода просто проходит прямо в дожигатель, не создавая турбулентности, вызывающей нисходящий поток. И, наконец, это также может объяснить, почему такой предмет, как кусок дерева, вставленный в хайло, может разрушить желаемое полное сгорание. Токи прерываются, и аэродинамика всего этого полностью меняется. Если вытащить этот кусок дерева, вся система вернется к нормальному функционированию в течение минуты.

Помните, что внутри дома не рекомендуется использовать печь без двери. Из-за того, что по сути это открытый камин, из него может распространяться дым внутрь гостиной. Кроме того, отсутствие двери означает, что печь нельзя закрыть, что может быть опасно, когда люди спят. Если огонь не погас полностью, смертельный угарный газ может попасть в помещение из печи, например, из-за погодных изменений.

* Ларри Виньярски широко известен как создатель оригинальной ракетной печи, созданной, как более эффективная альтернатива традиционным открытым кострам во многих развивающихся странах и лагерях беженцев, где приготовление пищи осуществляется на дровах.

Наверх

Физические и химические явления - презентация онлайн

1. Физические и химические явления

Извержение
вулкана

3. Образование инея

4. Гниение листьев, фруктов

5. Образование тумана

6. Горение древесины

7. Таяние льда

Горение
бумаги

9. Скисание молока

Квашение
капусты

11. Физические и химические явления

12. Физические явления

Опыт №1
Медь
(прямая)
Признак
Медь
(спираль)
Форма

13. Физические явления

Опыт №2
Мел
(кусок)
Признак
Мел
(порошок)
Форма

14. Физические явления

Опыт №3
Парафин
(твердый)
Признак
Парафин
(жидкий)
Агрегатное
состояние

15. Вывод

На основании выполненных опытов, скажите, какое
явление называется физическим?
Физическими называют такие явления, при которых
не происходит образования нового вещества, а
изменяется только агрегатное состояние или форма.

16. Химические явления

Опыт №1
Nh5Cl
(твердый)
Признак
NaOH
(твердый)
Nh4
(газ)
Запах

17. Химические явления

Опыт №2
BaCl2
(бесцветная
жидкость)
Признак
h3SO4
(бесцветная
жидкость)
BaSO4
(белый
осадок)
Выпадени
е
осадка

18. Химические явления

Опыт №3
Na2CO3
(бесцветная
жидкость)
Признак
HCl
(бесцветная
жидкость)
CO2
(газ)
Выделение
газа

19. Химические явления

Опыт №4
Mg
(лента)
Признак
O2
(газ)
MgO
(белый
порошок)
Изменение
цвета,
выделение
света и
тепла

20. Вывод

На основании выполненных опытов, скажите, какое
явление называется химическим?
Химическими называют такие явления, в
результате которого происходит образование
нового вещества.
Физические
Химические
Гниение
Образование
Извержение
Горение
листьев,
Образование
Квашение
Скисание
Горение
Таяниебумаги
капусты
молока
льда
инея
древесины
фруктов
вулкана
тумана

22. Признаки химической реакции

Выделение или
поглощение теплоты
Изменение
цвета
Выпадение
(растворение) осадка
Выделение
запаха
Выделение
газа

23. Условия возникновения и протекания химических реакций:

1.
2.
3.
4.
Контакт
Нагрев
Измельчение
Наличие катализатора

24. Найди соответствие

Химическое явление
Физическое явление
Плавление парафина
Гниение растительных
остатков
3. Ковка металла
4. Горение спирта
5. Прокисание яблочного
сока
6. Растворение сахара в воде
7. Почернение медной
проволоки при
прокаливании
8. Замерзание воды
9. Прокисание молока
10. Образование инея
1.
2.

25. Проверим себя

Завершите предложения:
Явления
Физические
Химические
Состав вещества …
не изменяется
Образуются….
новые вещества
Признаки химической реакции:
Изменение цвета, запаха,
выделение газа, осадка,
теплоты, света

26. Домашнее задание Задачник Н.Е. Кузнецова § 1.1, упр. 1.9, 1.10, 1.11, 1.12

Физические и химические явления - Учебник по Химии. 7 класс. Григорович

Учебник по Химии. 7 класс. Григорович - Новая программа

Физические явления

В окружающем нас мире постоянно происходят изменения. Смена времен года, движение воды в реке, рост растений, кипение воды в чайнике — все это примеры процессов, происходящих вокруг нас. Эти процессы называют явлениями. В зависимости от того, в какой сфере жизни происходят явления, их можно разделить на политические, социальные, геологические, биологические, а также на физические и химические.

Сравним действия двух ремесленников: кузнеца и металлурга. Кузнец берет железный брусок, нагревает его, бьет по нему молотом и в результате получает изделие, например подкову или шлем. Изменяется ли в данном случае железо — вещество, из которого состоит брусок? Нет. Под ударами молота частицы (атомы) в железе движутся, смещаются, но сами не меняются (рис. 71). Такое явление относится к физическим.

Явления, при которых изменяется форма предмета или агрегатное состояние вещества, но не меняется его состав, называют физическими.

В результате протекания физических явлений частицы в веществе не изменяются, следовательно, не изменяются и свойства веществ.

Кипение воды, появление капель воды или льда в холодильнике, замерзание рек, отливание изделий из расплавленного металла, измельчение веществ — все это примеры физических явлений.

Рис. 71. Железный брусок и железный шлем состоят из одного вещества — железа. Поэтому превращение бруска в шлем является физическим процессом

Химические явления

А что же делает металлург? Он берет железную руду и превращает ее в блестящие бруски железа. Изменилось ли при этом вещество? Железная руда — это бурый порошок или камни, которые не проводят электрический ток и легко рассыпаются от удара молотком. А железо имеет металлический блеск, хорошо проводит электрический ток, при ударе не рассыпается, а расплющивается. Таким образом, железная руда и брусок железа состоят из разных веществ, которые имеют разные свойства (рис. 72). В отличие от кузнеца, металлург превратил частицы железной руды в частицы железа. Такой процесс является химическим.

Явления, при которых одни вещества превращаются в другие, называют химическими.

Горение древесины, появление ржавчины на поверхности железных изделий (рис. 73), скисание молока, пригорание пищи на сковороде — все это примеры химических явлений.

В процессе химических явлений частицы одного вещества (атомы, молекулы или ионы) превращаются в частицы другого, т. е. из одного вещества образуется другое вещество с другими свойствами.

Часто вместо слов «химическое явление» говорят химический процесс или химическая реакция. О веществах, которые вступают в химическую реакцию, говорят, что они реагируют, или взаимодействуют, между собой. Эти вещества называют реагентами или исходными веществами, а новые вещества, образующиеся в результате реакции,— продуктами реакции.

Рис. 72. В химических явлениях изменяется само вещество: железная руда и железный брусок состоят из разных частиц, поэтому преобразование руды в железо является химическим явлением

Рис. 73. Превращение железного бруска в железные опилки — физическое явление, поскольку свойства веществ не меняются. А превращение в ржавчину — химическое, так как по свойствам ржавчина отличается от железа

В химических явлениях проявляются химические свойства веществ — их способность изменяться под влиянием различных условий и реагировать с другими веществами. Описать химические свойства вещества — означает указать, как оно может изменяться, с какими другими веществами и при каких условиях может реагировать. Изучение химических свойств веществ — одна из задач химии.

Признаки химических реакций

Очень часто химические и физические явления происходят одновременно. Например, при горении свечи парафин сначала плавится и испаряется (физические явления), а потом пары парафина начинают гореть (химическое явление). Если нагревать кусочек сахара, то он расплавится (физическое явление), а в случае продолжительного нагревания превратится в углевидную черную массу (химическое явление).

Как же отличить химические явления от физических? Конечно, можно сказать, что если молекулы вещества изменились, то явление относится к химическим, а если не изменились, то к физическим. Но молекулы сложно увидеть даже в самый сильный микроскоп.

Поскольку в процессе химической реакции образуются новые вещества с новыми свойствами, то о протекании реакции свидетельствует изменение физических свойств реагирующих веществ. Так, если поставить молоко в теплое место, то спустя некоторое время оно превратится в кислое молоко. При скисании молока из молочного сахара образуется молочная кислота, о ходе этой реакции можно судить по изменению вкуса.

Рис. 74. Признак химической реакции — образование нерастворимого вещества, выпавшего в осадок: а — на стенках чайника; б — при сливании двух жидкостей

Если жир на сковороде начинает подгорать, то о ходе этой реакции мы узнаем по появлению запаха акролеина — продукта разложения жира.

При кипении водопроводной воды из растворенных в ней веществ образуется вещество, которое не растворяется в воде и оседает в виде накипи на стенках чайника — выпадает в осадок (рис. 74).

Выделение газа также свидетельствует о химическом превра

щении: гашение пищевой соды столовым уксусом или лимонной кислотой сопровождается характерным шипением из-за образования углекислого газа (рис. 75).

Если в стакан со столовым уксусом насыпать соду, то газ начинает выделяться так активно, что кажется, будто жидкость закипает.

Рис. 75. Признак химической реакции — выделение газа: а — цинк с кислотой образуют бесцветный газ; б — медь с кислотой также образуют газ, но с характерной бурой окраской

Рис. 76. Признаки химической реакции: а — чай при добавлении лимона меняет окраску; б — реакции с выделением энергии часто сопровождаются выделением света

Как в этом случае отличить кипение от химической реакции? Для этого нужно вспомнить, как происходит кипение: жидкость закипает, когда нагревается до определенной температуры — температуры кипения (для воды при нормальном давлении это 100 °С).

При кипении воды пузырьки газа (пара) образуются во всем объеме жидкости. В случае взаимодействия уксуса с содой жидкость не нагревается, а газ выделяется только в том месте, где сода контактирует с раствором, а значит кипением этот процесс назвать нельзя.

Часто о химических превращениях свидетельствует изменение окраски (рис. 76а). Например, цвет листьев на деревьях осенью меняется с зеленого на желтый или красный.

Множество химических реакций, например реакции горения, сопровождаются выделением энергии (рис. 76б), обычно в виде теплоты и света. Однако есть реакции, которые происходят с поглощением энергии. Например, реакция фотосинтеза в растениях происходит с поглощением энергии солнечного света.

Признаки химических реакций:

• изменение окраски;

• изменение запаха;

• изменение вкуса;

• выпадение или растворение осадка;

• выделение или поглощение газа;

• выделение или поглощение теплоты;

• излучение света.

Условия протекания химических реакций

Для протекания химических реакций необходимы определенные условия. В первую очередь вещества необходимо соединить и перемешать или хотя бы привести в соприкосновение.

Но не всегда химическая реакция начинается сразу после перемешивания веществ. Древесина очень хорошо горит, однако сама по себе она не загорается. Для того чтобы началась реакция горения, древесину необходимо поджечь — т. е. нагреть до определенной температуры. Дальше реакция протекает самостоятельно, пока не закончится один из реагентов. Для протекания многих химических реакций необходимо постоянное нагревание или охлаждение.

Некоторые реакции происходят под действием света или электрического тока. Известны неустойчивые вещества, которые разлагаются от трения или удара.

Условия, необходимые для протекания различных реакций, очень разные. Большинство реакций не требует специальных условий, но некоторые происходят лишь при определенных условиях, которые описываются в химической литературе.

ГДЗ к учебнику можно найти тут. 

Физические и химические явления. Условия и признаки протекания химических реакций. Сохранение массы веществ при химических реакциях

Вариант 1

1. Химическое явление происходит:

1) при плавлении олова;

2) при дистилляции воды;

3) при ржавлении железа;

4) при возгонке льда.

2. Гашение питьевой соды уксусом сопровождается:

1) изменением цвета;

2) выделением газа;

3) образованием осадка;

4) выделением теплоты и света.

3. Верны ли следующие суждения о законе сохранения массы веществ?

А. Увеличение массы медной пластинки, которую прокалили в пламени спиртовки, не соответствует закону сохранения массы веществ.

Б. Масса древесины больше массы, образующейся при её горении, золы, что противоречит закону сохранения массы веществ.

1) верно только А;

2) верно только Б;

3) верны оба суждения;

4) оба суждения неверны.

Вариант 2

1. Физическое явление происходит:

1) при гниении древесины;

2) при перегонке воздуха;

3) при горении алюминия;

4) при гашении пищевой соды уксусом.

2. Образование на медной пластинке чёрного порошка происходит, если пластинку:

1) поместить в воду;

2) оставить на воздухе;

3) нагреть;

4) поместить в кислоту.

3. Масса известняка, который подвергся разложению с образованием 56 г оксида кальция и 44 г углекислого газа, равна:

1) 112 г;

2) 100 г;

3) 88 г;

4) 200 г.

Вариант 3

1. Разделите перечисленные процессы на две равные группы, каждую из которых назовите:

1) получение кислорода из воздуха;

2) получение кислорода разложением воды;

3) удаление растительного масла с ткани с помощью растворителя;

4) пригорание пищи на перегретой сковороде;

5) увеличение длины медных проводов летом;

6) обмен веществ в организме;

7) горение природного газа;

8) изготовление детали из металлического листа с помощью штампа.

Укажите признак, по которому проведено деление процессов на группы.

2. Составьте опорный конспект “Условия и признаки протекания химических реакций”.

3. Перечислите не менее трёх проблем, которые были решены после открытия закона сохранения массы веществ.

Если сжечь эти дрова - Kominek.org.pl

Видя, как трепещет пламя в камине, мы поддаемся его очарованию. Мы можем смотреть на них часами. Однако задавались ли вы вопросом, как происходит процесс сжигания дров и что нужно для того, чтобы он происходил должным образом?

В этой статье мы расскажем вам о физико-химических явлениях, происходящих при сгорании древесины, и дадим краткий обзор истории отопительной техники.

Самый простой способ получить тепловую энергию — это сжигать топливо.Это экзотермическая (с выделением тепла) химическая реакция, при которой легковоспламеняющиеся компоненты соединяются с кислородом воздуха. Физическое явление горения древесины можно разделить на три стадии: сушка (разжигание), дегазация (пламя) и газификация топлива (тлеющие угли).

Сушка топлива включает испарение переходной и гигроскопической влаги. Кратковременная влага – это вода, пропитавшая топливо во время выращивания, неправильного хранения или транспортировки.Эту влагу можно удалить путем сушки топлива на воздухе. Вода, поглощаемая топливом, благодаря своим поглощающим свойствам называется гигроскопической влагой. Единственным способом его удаления является нагрев до температуры 105 - 110 o С. Сушка - явление эндотермическое. Высушенное топливо все время потребляет тепло, но не достигает температуры вспышки, при которой выделяются горючие газы. Это происходит только при температуре около 300,9 014 o 90 015 °C, когда древесина достигает температуры воспламенения.

Дегазация топлива начинается после его высыхания. При дальнейшем повышении температуры выделяются легковоспламеняющиеся газы. Они соединяются с кислородом воздуха и горят, создавая высокотемпературное пламя. До достижения температуры вспышки летучих веществ эта стадия является эндотермической, а затем переходит в типично экзотермическое явление. Потребность в воздухе наибольшая во второй части этой стадии.

Газификация топлива является последней частью процесса сгорания и заключается в окислении элементарного углерода до монооксида и диоксида углерода.Светящийся уголь горит без пламени и выделяет большое количество тепловой энергии.

Необходимыми условиями горения, кроме удаления воды из топлива и достижения температуры воспламенения летучих частей, является подача достаточного количества воздуха, обеспечивающего полное окисление горючих элементов и соединений. Недостаток кислорода может привести к неполному сгоранию. Это вредный процесс, поскольку вместо окисления элементарного углерода до двуокиси образуется высокотоксичная окись углерода.Несгоревшие летучие части топлива, поступающие в дымовую трубу, уменьшают получаемое количество тепла. Признак неполного сгорания – темно-красное пламя и густой дым. При полном сгорании огонь желто-оранжевый, а дым яркий. При неполном сгорании сгорает только часть твердой массы топлива. При полном сгорании сгорает вся твердая масса топлива, а конечным продуктом является зола, содержащая в том числе минеральные соли, поглощаемая деревом в процессе роста.

Для достижения правильных параметров горения необходимо обеспечить подачу необходимого количества воздуха.Его поступление в камеру сгорания в каминах закрытой системы необходимо контролировать. Слишком малое количество приведет к вышеупомянутым неблагоприятным явлениям. Избыток воздуха приводит к тому, что несвязанный кислород и инертный азот излишне отбирают тепло из печи, снижая ее эффективность.

Основным топливом для закрытого камина являются подходящие дрова. Обычно используются те дрова, которые есть в наличии на данный момент, но стоит соблюдать определенные правила, чтобы избежать проблем с эксплуатацией камина.Разведение огня в каминах закрытой системы требует определенного опыта, который приобретается в процессе эксплуатации, поскольку подача воздуха должна регулироваться в соответствии со стадией горения. Детали системы управления горением различных картриджей могут различаться, но цель одна и та же: наиболее подходящая регулировка подачи воздуха.

Розжиг обычно начинается с открытия желоба (если такое устройство имеется) и дросселей подачи воздуха в камеру сгорания. На дно очага положите небольшие кусочки сухих дров на измельченную бумагу или растопку, придав им форму конуса, как при обычном костре, и подожгите.Приготовленное таким образом топливо воспламеняется во всем объеме. Неаккуратная укладка дров вызывает обильное дымовыделение и медленное воспламенение щепы. Достигнув нужной температуры печи, постепенно добавляйте все большие и большие куски дерева. В целях безопасности не используйте в качестве растопки какие-либо легковоспламеняющиеся жидкости – бензин, масло или спирт.

При розжиге держите впускные отверстия полностью открытыми, чтобы воздух мог свободно поступать к огню.Для ускорения розжига можно немного приоткрыть дверцу (небольшой зазор). Полная подача воздуха поддерживается до полного возгорания дров, то есть до появления интенсивного пламени и угольков. Это признак того, что камин предварительно прогрет, и соответственно следует уменьшить подачу воздуха. В камине с закрытой камерой сгорания с ограниченной подачей воздуха однократно добавленные дрова горят постоянно, в зависимости от породы. Для хвойных пород (сосна) это время колеблется от 4 до 6 часов, а для лиственных (береза) до более 8 часов.Чем больше воздуха подается в камеру сгорания, тем быстрее сгорают дрова.

Закрытые камины, кроме чувства безопасности, благодаря своей эффективности дают нам большую порцию энергии. Прежде чем мы перейдем к способам его использования, мы обсудим явление теплопередачи. Мы встречаем его везде, где есть перепады температур. Тело или его часть с более высокой температурой передает тепловую энергию телу или части с более низкой температурой. Это явление естественно происходит в природе, тогда как в технике оно инициируется и направляется человеком.Существует три основных типа теплопередачи: кондуктивный , конвекционный (плавающий) и радиационный .


Теплопроводность – это явление, при котором тепло передается одними и теми же твердыми частицами, находящимися в контакте друг с другом.

Конвекция (дрейф) тепла возникает при изменении положения частиц теплопередающего тела относительно тела, отдающего или поглощающего тепло. Этот тип теплообмена характерен для жидкостей и газов.Движение отдельных молекул может быть вызвано естественным образом в результате изменения плотности молекул, вызванного изменением их температуры — естественная конвекция — или искусственная (например, с помощью вентилятора или насоса) — принудительная конвекция.

Тепловое излучение представляет собой передачу тепла электромагнитными волнами от поверхностей тел с более высокой температурой к поверхностям тел с более низкой температурой. Это явление может иметь место только между телами, разделенными средой, проницаемой для электромагнитных волн (большинство газов), или в вакууме.

В природе и технике все эти виды теплообмена обычно происходят одновременно и в различных сочетаниях. Теплообмен всегда следует рассматривать как сложное явление.

На протяжении веков человечество с разной степенью успеха справлялось с проблемой достижения температуры жилого помещения. Обогрев убежища в холодные периоды был, помимо утоления голода и жажды, основной заботой людей с незапамятных времен. Древнейшим источником тепла является огонь.Некоторым усовершенствованием было покрытие его камнями и обклеивание их глиной. В такой печи тепло сохранялось даже после того, как огонь был потушен. Закрытие топки сверху и вывод дымовых газов наружу – это начало строительства печей и дымоходов. Средневековье принесло большое развитие печному мастерству. На смену каменным печам пришли все более эффективные и декоративные изразцовые печи.

Тип изразцовых печей В настоящее время используются, в основном, в старых зданиях, электрические аккумулирующие печи.В 17 веке были построены стальные печи, и они используются до сих пор, совершенствуясь с годами, особенно когда энергоносителем является древесина, природный газ или мазут. Все вышеперечисленные виды отопительных приборов называются локальными отопительными приборами, так как выделяемое и запасаемое в них тепло передается только в окружающую среду (помещение, в котором находится прибор). Изразцовые печи или открытые камины (традиционные) сегодня строят не так часто, как раньше, но иногда их используют в индивидуальном жилищном строительстве (как для дачи, так и для круглогодичного проживания).В таком климате, как в Польше, их недостатком является недостаточная тепловая эффективность (традиционные камины) или слишком большие размеры, необходимые для обеспечения достаточной тепловой мощности (кафельные печи).

Железные и чугунные (твердотопливные) камины и печи гораздо более применимы, чем неэффективные традиционные камины и чрезмерно массивные изразцовые печи. Они высокоэффективны и могут сжигать практически любой вид топлива, при этом регулируя скорость горения в зависимости от теплового КПД и используемого топлива.Еще одним преимуществом является их компактная конструкция, относительно небольшой вес и возможность оригинального решения для жилых интерьеров.

Если задачей отопительного прибора является обогрев комнаты или нескольких комнат вдали от места, где вырабатывается тепло, то это центральное отопление. Первое центральное отопление, известное как гипокауст, использовалось в банях и жилых домах еще древними греками и римлянами. Топили дровами или бездымным углем в очаге, расположенном в подвале здания.Выхлопные газы и горячий воздух поступали через сеть горизонтальных каналов в полу, а затем по вертикальным каналам наружу, нагревая массивную конструкцию здания. Нагретый пол и стены затем отдавали тепло в помещение в результате излучения и конвекции. Типичное воздушное центральное отопление использовалось в средние века в огромных готических замках, например, в Мальборке. Камни, раскаленные в очаге, после того, как огонь погас, отдавали жар протекающему между ними воздуху. Горячий воздух поступал по вертикальным каналам в отапливаемые помещения.

До сих пор теплоносителем этого вида центрального отопления является горячий воздух, подаваемый по трубам (в стенах или потолках) в помещения. С учетом способа подвода тепла к воздуху можно выделить: прямой нагрев и косвенный нагрев. Первый типичный — воздушное отопление, также известное как воздушно-огневое отопление. Тепло, образующееся в топке при горении, передается непосредственно «промывочному» воздуху. Таким образом отапливались большие помещения: залы собраний, церкви и т. д.При косвенном нагреве имеется дополнительный косвенный теплоноситель, которым является вода или пар. В зависимости от силы, вызывающей движение воздуха по трубам, нагрев подразделяют на гравитационный, конвективный и механически стимулируемый с помощью вентилятора. Для обогрева может использоваться наружный воздух, рециркуляционный воздух (забранный из помещения) или смешанный воздух.

К преимуществам воздушного отопления относятся:

- малая тепловая инерция,

- воздухообмен в отапливаемом помещении (вентиляция),

- возможность центральной очистки (фильтрации) воздуха,

- без нагревателей и трубы для водораспределения, поэтому меньшие капиталовложения и отсутствие риска замерзания воды,

- возможность использования системы отопления в качестве системы вентиляции или кондиционирования.

Недостатками воздушного отопления являются:

- необходимость прокладки вентиляционных каналов в потолках или стенах (заканчивающихся вентиляционными решетками),

- распространение запахов и шума, особенно при механическом принудительном потоке.

Мы обязательно вернемся к нашим рассуждениям о сжигании древесины, так как она по-прежнему остается основным источником тепла.

Этот текст основан на публикации: К.Krygier, T. Klinke и J. Sewerynik, "Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха", WSiP, Варшава 1997 и собственные материалы.

.

Шесть основных мифов о дровяном сжигании

Древесина может быть топливом с низким уровнем выбросов при условии, что она правильно хранится и воспламеняется.

Опрос, проведенный научно-исследовательским институтом ARC Rynek i Opinia в рамках кампании «Не кури», показывает, что не менее 65 процентов. Поляки стараются не сжигать мусор, что составляет 20 процентов. это проэкологично и полезно.

- Мы знаем, что отопление влияет на окружающую среду, особенно на качество воздуха. С другой стороны, при выборе конкретного источника отопления мы чаще всего руководствуемся ценой, а воздействие на окружающую среду и качество воздуха — это те элементы, которые меньше всего влияют на наш выбор, — объясняет Бартош Савицки из «Не Кампания "дым".- Древесина – очень экологичное топливо с низким уровнем загрязнения. Поляки, однако, не могут его нормально выкурить, отравляя себя.

Анализ выбросов древесины, проведенный в рамках кампании, подтверждает, что древесина может быть топливом с низким содержанием углерода. При условии, что она правильно приготовлена, т.е. выдержана (сухая) и зажжена сверху, потому что тепло движется сверху вниз.

- Мы нашли шесть основных мифов о сжигании дров.Во-первых, это неправда, что он неэффективен и производит мало тепла. Только неправильный сорт дров и дрова, обожженные ненадлежащим образом, дают мало тепла. Еще один миф заключается в том, что устройства, эффективно сжигающие дрова, стоят дорого, до 20 000 рублей. злотых, а это явно неправда, - убеждает эксперт.

Поляки не знают, какими дровами лучше всего коптить или как разжечь камин.

- Дрова являются экологически чистым способом отопления, если мы используем правильно высушенную древесину.Он должен выдерживаться не менее 2 лет в сухом месте, чтобы он потерял влагу, которая есть у свежих деревьев. Свежее дерево неэкологично, сухое - нет, - отмечает проф. Мариуш Филипович с факультета энергетики и топлива Университета науки и техники AGH в Кракове.

Доля влаги в топливе, обеспечивающая минимальный уровень выброса пыли и эффективное сжигание оксида углерода, составляет около 15%. Свежая древесина имеет влажность 75-80 процентов. Поэтому следует использовать только выдержанную древесину.

- Надлежащее хранение древесины должно быть таким, чтобы она избавлялась от влаги, накопленной во время роста. Помещение должно быть проветриваемым, крытым, чтобы там не скапливалась естественная влажность, чтобы деревья не атаковали грибки. Сухая комната - это ключ, - объясняет проф. Филипович.

Чтобы сжигание древесины было экологичным, необходимо также эффективное отопительное устройство. Несоответствующие размеры и расположение кусков дерева в камере сгорания также могут увеличить выброс загрязняющих веществ.Это связано с затрудненным доступом воздуха к некоторым частям заряда.

Дуб является лучшим видом древесины для топки в печи и камине, потому что он горит медленно и долго, а также обладает высокой теплотворной способностью. Следует избегать хвойных пород, высокое содержание смолы которых создает облака дыма, а также загрязняет внутреннюю часть и дымоходы, что снижает эффективность и эффективность печи.

- Тип древесины имеет значение. В основном используются лиственные деревья, они более плотные, медленнее горят, не содержат смол и меньше дымят, - подчеркивает проф.Мариуш Филипович.

Источник: Новости от 10.10.2016.

.

Горит ли древесина или распространяется уголь?

Горит ли древесина или распространяется уголь? | allans.pl

Ответы предоставлены

56602

Выберите LanguageAfrikaansAlbanianArabicArmenianAzerbaijaniBelarusianBengaliBulgarianChinese (традиционный) CroatianCzechDanishDutchEnglishEstonianFilipinoFinnishFrenchGeorgianGermanGreekHebrewHindiHmongHungarianIcelandicIndonesianIrishItalianJapaneseJavaneseKannadaKhmerKoreanKurdishLatvianLithuanianLuxembourgishMalayMongolianMyanmar (бирманский) NepaliNorwegianPersianPolishPortuguesePunjabiRomanianRussianSerbianSlovakSlovenianSomaliSpanishSwahiliSwedishTamilTurkishUkrainianUrduUzbekVietnameseWelshXhosaZulu

Является ли горение древесины диффузным? Есть ли явление диффузии? Является ли горение угля диффузионным? Каковы некоторые примеры диффузии?

agata christie задал вопрос 8 июля 2021 г.

Смотрите записи, похожие на Является ли горение древесины или угля диффузионным?

Мы используем файлы cookie, чтобы предоставить вам наиболее подходящие возможности.Нажимая «Принять все», вы соглашаетесь на использование всех файлов cookie.

Согласие на управление

.

Горящие дрова | Журавль в облаках

Древесина использовалась в качестве строительного материала с незапамятных времен . Не зря ведь у него много преимуществ. Характеризуется не только высокой механической прочностью , что дает возможность строительства высотных зданий. Также это хороший теплоизолятор, звукопоглощающий материал, простой в обработке и соединении. При этом отличается высокой эстетикой внешнего вида. Однако есть небольшая проблема, которая эффективно отпугивает потенциальных инвесторов этого материала.Древесина, как и , является единственным строительным материалом, который подвергается процессу горения.

Горящая древесина может выдержать более

Да, горят только дрова. Тем не менее, гораздо более предсказуем во время пожара, чем сталь или бетон , подвергшиеся воздействию огня. Горение древесины вызывает образование на ее поверхности все более толстого обугленного слоя. Заставляет значительно замедлить вредный процесс, благодаря чему в случае строительных элементов с большим поперечным сечением, древесина имеет более высокую огнестойкость, чем сталь .И все это даже без пропитки антипиренами. Однако недаром Анна Янтар пела о том, что «ничто не может длиться вечно». Это также имеет место здесь. Длительное воздействие огня и высоких температур приводит к ухудшению структуры древесины, а образовавшийся обугленный защитный слой начинает трескаться, что позволяет еще глубже и быстрее проникнуть внутрь. Как следствие, деревянный элемент со временем теряет свои несущие свойства.

Горит, но не

Дерево не горит.. по крайней мере, не напрямую. В случае сжигания дерева ситуация очень похожа на сжигание бензина, который точно так же не горит. Явление, которое мы наблюдаем при интенсивном сгорании как дров, так и бензина, — это горение газов. Бензин — это просто летучее вещество, которое может кипеть при 30 o 90 022 C Древесина должна быть нагрета до температуры выше 200 o C для пиролиза древесины, который представляет собой выделение горючих веществ и образование обугленный слой..

Влияние деревянной конструкции

Несомненно, структура и химическое строение влияют на физические свойства данной породы древесины и ее удельный вес. Следовательно, это также коррелирует с его огнестойкостью.

К группе легкосгораемой древесины, а потому наиболее подверженной разрушению, относится легкая и мягкая древесина, т.е. с объемной плотностью ниже 650 кг/м 3 . Огнестойкость увеличивается с увеличением плотности древесины. Наиболее трудно воспламеняются деревья, плотность которых превышает 800 кг/м 3 .При этом следует помнить, что форма, толщина и воздействие вредного фактора оказывают существенное влияние на весь процесс. Может случиться так, что элемент из более твердой древесины сгорит быстрее.

Процесс сжигания древесины

Как упоминалось ранее, выделяющиеся при повышенных температурах газы сгорают в деревянных элементах. Существует четыре стадии термической деградации древесины:

  • Стадия I - нагрев древесины до 200 по С,
  • Стадия II - 200 - 280 по С,
  • Этап III - 280 - 500 по C,
  • Стадия IV - выше 500 по С.

Этап I заключается в сушке древесины. Остатки запасенной воды выпаривают вместе с негорючими летучими продуктами. На II стадии начинается термическое разложение древесины. При этих температурах начинают разлагаться основные химические вещества в древесине, т.е. целлюлоза и гемицеллюлоза. Тем не менее в выделяющихся газах по-прежнему преобладают негорючие вещества, такие как пары воды и ароматические вещества, вплоть до температуры 280 и 90 022 С, при которой начинается разложение лигнина.

Таким образом, мы также входим в фазу III, где образующаяся смесь горючих газов достигает концентрации, которая приводит к воспламенению. На этой стадии полностью выгорают летучие продукты термического разложения. Выбрасываемые газы оставляют после себя горючую углеродистую массу, известную как древесный уголь (хотя древесный уголь, используемый для гриля, производится немного иначе - без доступа кислорода, а значит, без сжигания образующихся газов). Горение углеродного слоя - стадия IV, здесь процесс меняется с пламенного на гетерогенный - беспламенный. Уголь только тлеет, пока не сгорит и не оставит пепел.

Стадия IV - безогневое горение

На качество, количество и тип продуктов термического разложения влияет скорость термических изменений. Быстрое нагревание древесины вызывает термическое разложение с образованием небольшого углеродистого слоя, большого количества смолы, а летучие продукты очень легко воспламеняются. Наоборот, при низкой скорости нагрева образуется больше углеродистого слоя, мало смолы, а летучие продукты менее склонны к инициированию горения.

Огнестойкость конструкций – непростая тема. Дайте мне знать, если вас интересует этот вопрос. А может вам нужен пример проверки несущей способности в условиях пожара, или информация об огнезащитной пропитке? Мы открыты для ваших предложений 🙂

.

О сжигании сырой древесины.. - LIFE-MAPPINGAIR / PL

По мере увеличения влажности древесины ее теплотворная способность снижается

После распиловки влажность древесины достигает 100%; после выдержки в течение одного лета значение падает примерно до 40%. Во время выдержки в последующие годы влажность падает примерно до 25%. Самая низкая влажность, которую можно получить в естественных условиях, под крышей, составляет около 8%. Теплотворная способность выдержанной древесины почти в два раза выше, чем сразу после рубки.

Чем эффективнее вы сжигаете дрова, тем меньше дыма и загрязнения

Дым от дровяной печи в основном возникает из-за неполного сгорания. Замена печи на соответствующую требованиям экодизайна улучшит сам процесс горения, а значит уменьшит количество дыма и вредных загрязнителей воздуха, выбрасываемых в воздух. На полноту сгорания влияют: конструктивные особенности печи, способ ее эксплуатации и ухода, а также порода дров, которые сжигаются.

Перед сжиганием влажную древесину «кипятят», выделяя сотни летучих органических соединений

Влажная древесина менее калорийна - ее сжигают даже в два раза больше, потому что часть энергии поглощается на испарение воды, что делает температуру горения ниже.

В результате часть газов сгорает не полностью – образуется много дыма и копоти, которая в сочетании с влагой оседает на стенках дымохода.Сажа в сочетании с влагой часто образует на стенках дымохода креозот, т. е. так называемый смоляной шлам.

Эффект: уменьшение мощности дымохода, снижение КПД камина/котла, засорение, коррозия или даже самовозгорание дымохода.

В то же время сжигание влажной биомассы (древесины) приводит к выбросу вредных для здоровья веществ – в основном высококанцерогенного бенз-α-пирена, а также пыли, особенно мельчайшей – и поэтому наиболее вредных (PM <1).Именно поэтому древесина, вопреки распространенному мнению, не является «чистым» («экологичным») топливом.

Помните! Высушенная в печи древесина также быстро испаряется, вызывая накопление креозота в дымоходе.

Библиография

1. Дровяные печи и загрязнение воздуха Дровяные печи, работающие на чистом топливе, минимизируют риски для здоровья, https://www.des.nh.gov/organization/commissioner/pip/factsheets/ard/documents/ard-36.pdf

2. https://www.epa.gov/burnwise

3.Лиза Б. Рокофф, магистр медицины, Петрос Кутракис, доктор философии, […], и Эбби Ф. Флейш, доктор медицины, магистр здравоохранения, Загрязнение дровяными печами в развитых странах: пример для повышения осведомленности педиатров, Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care. 2017 июнь; 47 (6): 123–141, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5556683/pdf/nihms890632.pdf Дровяные печи и загрязнение воздуха Чистое горение дровяных печей минимизирует риски для здоровья, https: / / www.des.nh.gov/organization/commissioner/pip/factsheets/ard/documents/ard-36.pdf

.90 000 Сжигание древесины представляет угрозу для здоровья жителей Западных Балкан – новая публикация HEAL о биомассе

Новый брифинг балканского отделения HEAL посвящен угрозе для здоровья населения, которую представляет сжигание древесины на Западных Балканах, основной источник загрязнения воздуха в этом регионе. В документе представлены основанные на фактических данных аргументы в пользу сжигания древесины и научные данные в поддержку принятия решений по мере того, как Западные Балканы и ЕС движутся к углеродно-нейтральному и здоровому будущему.

Сжигание биомассы представлено многими различными субъектами как «естественный» или безвредный для климата источник энергии и тепла. Вместо этого из-за выбросов загрязнителей воздуха сжигание древесины и других видов биомассы приводит к серьезным проблемам со здоровьем, таким как инсульт, сердечные заболевания, рак и заболевания легких, а также способствует изменению климата.

На Западных Балканах до 42% домохозяйств используют дрова для отопления, что приводит к значительному негативному воздействию на здоровье.

«Что бы мы ни сжигали, мы загрязняем окружающую среду, и это относится и к сжиганию древесины. Механизм зависимости действительно очень прост: сжигание биомассы загрязняет воздух, которым мы дышим, как в помещении, так и на улице. Образовавшийся смог, в свою очередь, вызывает у людей заболевания, у уже больных - обострение их хронических заболеваний, у третьих - преждевременную смерть. Учитывая здоровье жителей Западных Балкан, региону необходимо срочно перейти на энергоэффективное отопление, не загрязняющее окружающую среду и не наносящее вреда людям.здоровья и энергии в HEAL.

Одной из самых больших проблем, стоящих перед Западными Балканами при прокладывании курса на чистую энергию и здоровое будущее, является проблема энергетической бедности. Большая часть населения имеет проблемы или не может должным образом отапливать свои дома. Многие из этих людей сжигают в своих печах старую мебель, деревянные отходы, уголь или различный мусор.

Маткович добавляет: «Из-за крупномасштабной энергетической бедности преобразование является гораздо более сложной задачей для региона, чем где-либо еще.Однако это не должно быть препятствием, напротив, лица, принимающие решения, должны быть тем более решительно настроены на то, чтобы начать ее сейчас и вести ее разумно, сделав здоровье людей приоритетом».

В брифинге

также представлен первоначальный анализ возможностей и проблем, связанных с улучшением технологии сжигания древесины. Хотя есть данные о том, что использование более новой дровяной печи, экологически сертифицированной печи или сжигание только сухой древесины может снизить загрязнение воздуха в жилых помещениях, это положительное изменение может быть легко компенсировано общим увеличением использования биомассы, сжигаемой для отопления, что обеспечивает противоположный локальный эффект увеличения загрязнения воздуха.

Влатка Маткович комментирует: «Мы часто слышим аргумент, что с новыми печами мы уменьшим загрязнение окружающей среды. Однако вложение денег в их замену вряд ли приведет ни к улучшению качества воздуха, ни к предлагаемым дополнительным преимуществам для здоровья и климата. Вместо этого нам нужно инвестировать в энергоэффективность: экономить энергию и изолировать здания, как для улучшения здоровья людей, так и для борьбы с энергетической бедностью за счет сокращения счетов за электроэнергию».

Брифинг «Возможности сжигания древесины в регионе Западных Балкан для здоровья» на английском языке доступен ЗДЕСЬ.

.90 000 ВОПРОСОВ И ОТВЕТОВ - Sek-pol

Дрова (брикеты) с подогревом

Еще недавно казалось, что во времена дешевой нефти, природного газа и еще более дешевого твердого ископаемого топлива древесина - пережиток, не имеющий шансов конкурировать с другие виды топлива. Если кто-то и решил установить дома камин, то только из эстетических соображений, а не из практических. Это, вероятно, имело бы место, если бы не энергетические кризисы и резкий рост цен на нефть и другие виды ископаемого топлива.Мы очень быстро стали ощущать увеличение расходов на отопление и тем самым напоминать себе о том, чем наши предки отапливали свои дома. Есть мода на камины, но из практических соображений не открытого, английского типа, с очень низким КПД, а закрытые, со вкладышем, с КПД, сравнимым с традиционными русскими или скандинавскими печами. Следующим шагом стало внедрение каминов с водяной рубашкой, представляющих собой, по сути, отопительные котлы, «упакованные» в красивый корпус, позволяющие отапливать все помещения в здании и одновременно создавать прекрасную атмосферу в жилом помещении.Внезапно мы обнаружили, что когда нас окружает горящий огонь, мы можем расслабиться, у нас улучшается настроение и мы чувствуем себя «в безопасности». В такой же безопасности, как чувствовали себя на протяжении тысячелетий наши предки у огня, оберегающего их от грозящей тьмы и согревающего. Это убеждение, закодированное в подсознании на протяжении тысячелетий, дает нам ощущение большого психологического комфорта (наверное, всех завораживает вид языков пламени), и если мы сможем дешево обогреть дом, то собственный «дом» даст нам много счастья и радости.Те, у кого его нет, не знают, как много они теряют в умственной, практической и, прежде всего, экономической сферах.

Факторы, влияющие на правильный процесс горения

Наиболее важным фактором при горении дров является их влажность. В зависимости от содержания воды в древесине мы можем получить очень разные энергетические эффекты. Древесина с влажностью 50% дает нам в два раза больше тепловой энергии, чем древесина с влажностью 10%. Сжигание влажной древесиной вызывает значительное снижение температуры горения и, таким образом, порождает весьма неблагоприятные явления в виде сильного дымления, осмоления и конденсации пара в дымовой трубе, что в конечном итоге приводит к ее разрушению.Иногда без специальных мер разжечь влажные дрова вообще не удается из-за «паровых пробок» в дымоходе, эффективно блокирующих дымовую тягу. Древесина, высушенная в естественных условиях, требует сушки в проветриваемом помещении около 24 месяцев, после чего достигает уровня влажности 20%, приемлемого для использования в отоплении. В естественных условиях мы не получим влажность ниже 20%, а сушка в сушилках неэкономична и сильно раздражает дрова.Практически эта обработка не применяется к дровам.

Процесс сжигания древесины

Обжиг древесины делится на три стадии, всегда в одной и той же последовательности по своей природе. 1. Фаза сушки На этом этапе вода, содержащаяся в древесине, превращается в водяной пар. Как известно, этот процесс происходит при температуре 100°С. Вся энергия, вырабатываемая на этом этапе, идет на испарение воды и полностью теряется для нас. Чем больше влаги в древесине, тем больше энергии мы теряем.В этой фазе возникает дым, пропорциональный содержанию воды в древесине. 2. Этап дегазации древесины После сушки древесины температура процесса постепенно повышается до уровня 300°С и происходит газификация древесной массы. Химический состав древесного газа весьма разнообразен, основными компонентами которого являются водород, кислород и углерод. Древесный газ является очень энергетическим фактором, получаемым в процессе горения, и в этой фазе можно преобразовать около 80% массы древесины, получив температуру пламени 800 - 1000°С, характеризующуюся сине-желтой окраской.С энергетической точки зрения это самый важный этап сжигания дров. 3. Заключительная фаза - накал После газификации и сжигания летучих веществ, содержащихся в древесине, остается древесный уголь, который горит при температуре 500-800°С, образуя очень короткое голубоватое пламя, без дыма. При наличии свободного доступа воздуха, а по сути содержащегося в нем кислорода, древесный уголь сгорит полностью и останется только зола, т.е. только минеральные компоненты древесины (идеальное удобрение).При ограниченном доступе воздуха зола будет смешиваться с частицами несгоревшего древесного угля.

Основные ошибки при сжигании дров

Здесь можно выделить две основные ошибки, весьма неприятные по последствиям, а иногда приводящие к настоящим трагедиям: высокое содержание влаги в сожженной древесине горение при недостатке кислорода Неслучайно в первую очередь упоминается слишком высокое содержание влаги в древесине, так как это наиболее распространенная ошибка, а также она может существенно способствовать дефициту кислорода при горении, так как водяной пар может препятствовать поступлению кислорода в более сухие куски древесины. дерево.Обе негативные причины имеют схожие негативные последствия, и по очевидным причинам их следует избегать. Сжигание влажных дров вызывает: трудности с освещением длительное курение после розжига, связанное с неприятным запахом, сохраняющимся довольно долго после окончания курения слишком низкая температура горения, что напрямую влияет на неполное сгорание продуктов газификации образование вредных веществ (угарный газ, фенол, формальдегид, уксусная кислота и многие другие конденсация паров воды в дымоходе и отложение смолы и смолы.Большая часть этих неблагоприятных явлений возникает и при сжигании подходящего топлива, но с подавлением доступа воздуха, необходимого для горения. Вроде бы продлеваем процесс горения, но энергетический эффект мизерный, а смолу, гудрон и сажу производим в значительных количествах, которые эффективно уменьшают сечения выхлопных труб, вызывая проблемы с тягой дымохода, не говоря уже о том, что мы выбрасываем в атмосферу. Поэтому следует полностью исключить метод длительного сжигания большой дозы топлива при недостатке воздуха и, следовательно, со всеми вышеперечисленными последствиями.

Почему брикет вместо дров

Конечно, древесный брикет представляет собой переработанную форму древесины, и многие принципы, относящиеся к древесине, применимы непосредственно к брикетам для камина. Брикеты изготавливаются из опилок, пыли и щепы, используемых для изготовления различных изделий. Помимо управления вышеупомянутыми побочными продуктами, брикет имеет два больших преимущества, недостижимых в случае древесины, и многие другие, которые являются простым их следствием.Специфика производства брикетов требует использования сухого сырья, что не составляет проблемы с сырьем, получаемым при производстве мебели, строительных столярных изделий или деревянной фурнитуры и т. д., поскольку древесина для их производства высушивается до уровня влажность 8%. Если опилки будут использоваться для производства брикетов, их необходимо предварительно высушить до уровня макс. 12% влажности, т.к. при более высоких значениях производство брикетов невозможно (брикет распадается на сырье сразу после производства или позже при хранении).Так мы получаем продукт с очень хорошей влажностью, на уровне 8-10%, что в принципе недостижимо для воздушно-сухой древесины. Вторым преимуществом брикетов, по отношению к древесине, является их плотность (обычно 1,2 кг/дсм3), в результате чего происходит практическое выравнивание энергетических свойств независимо от вида используемой лиственной древесины, а так: явор, бук, ольха, дуб , тополь и ясень имеют почти одинаковые энергетические показатели на 1 кг (и большинство считает, что дуб наиболее энергоемкий и это правильный тезис по отношению к древесине, но совершенно неверный по отношению к брикету).Хвойные имеют более высокую энергетическую ценность по отношению к 1 кг за счет содержания питательных веществ и эфирных масел. Дополнительным преимуществом хвойного брикета является то, что он лишен недостатков сжигания хвойной древесины. Оправданные с древесиной опасения чрезмерного сажевыделения и «перекрытия» дымовой тяги из-за естественной влажности становятся необоснованными при использовании брикетов, т. сгорает в зоне топки, обеспечивая дополнительную энергию.Из-за очень высокой плотности брикета он занимает гораздо меньше места при хранении по сравнению с древесиной, что во многих случаях очень важно. Как правило, брикет упакован в удобные пачки, которые значительно облегчают все действия, связанные с ним. Учитывая низкую влажность и, следовательно, более высокую теплотворную способность брикета по отношению к древесине, можно предположить, что 1 тонна брикета энергетически «заменит» 4-6 кубометров древесины.В нынешних ценовых соотношениях этот факт делает брикет гораздо более экономически привлекательным по сравнению с дровами, используемыми в каминах, и приближается к сравнению с углем, используемым в котлах или печах. При использовании древесных брикетов вместо угля в котлах или печах мы избавляемся от других неудобств, характерных для топки углем, таких как разметка колосников или большое количество золы. Количество золы от 0,5 до 1%, образующейся при сжигании древесных брикетов, действительно мало, к тому же эта зола может использоваться как удобрение, так что проблема золы не возникает в принципе.Подводя итог, можно сказать, что древесные брикеты являются во всех отношениях гораздо более выгодным топливом, чем дрова для каминов, и имеют множество преимуществ перед углем, особенно дровами, сжигаемыми в котлах или печах.

Резюме

Тема увлекательная и, к сожалению, здесь затронута очень кратко. Я просто пытался поднять некоторые вопросы и объяснить некоторые процессы и явления. Вы обязательно должны следовать вышеупомянутым принципам правильного сжигания древесины, которые также касаются сжигания древесных брикетов.Однако, если вы хотите быть полностью довольны наличием камина, печи или котла, без хлопот с дровами или углем, с положительным экономическим результатом, я однозначно рекомендую брикет. Если после прочтения этого текста вы почувствуете недостаток знаний в этом вопросе или у вас возникнут какие-либо индивидуальные интересы или проблемы, пожалуйста, напишите нам. Мы рады ответить на любой вопрос.

.

Смотрите также