Температура горения дров различных пород дерева. Высота пламени в котле
Почему задувает огонь в печи. Дымовые трубы и дефлекторы.
Поделитесь статьей: Всем, посетившим мои записки о домашнем хозяйстве, доброго дня суток. Зима (я имею в виду настоящая зима со снегом) в нашем регионе сто-то не задалась. Всё больше норовит пойти дождь, резкие порывы сырого ветра и низко нахлабученное небо цвета нестираных простыней. Вот тебе и вся зима. И вот в такую погоду особо часто случаются весьма неприятные казусы с бесперебойной работой печей и котлов. Имеется ввиду, что чаще обычного происходит задувание пламени в печи или котле через дымоход обратной тягой. Очень неприятная вещь. Плюс, если учесть, что очень большой процент автоматики на бытовых газовых приборах в плачевном состоянии (или пожилое население не в состоянии им пользоваться) к тому же ещё и опасная.
Отчего происходит задувание пламени в печи, когда ветер прямо таки впихивает дымовые газы обратно в трубу? Дело ясное, что дело тёмное. Если внимательно понаблюдать за метеообстановкой «за бортом» в периоды вот таких выкрутасов с печами и котлами, то можно обратить внимание, что происходит это в основном когда имеет место сильный порывистый ветер и низкое атмосферное давление.
Вот тут следует обратить внимание на положение и высоту дымохода относительно крыши. Конечно, такие вопросы следует продумывать непосредственно при строительстве, но и в уже имеющемся варианте возможно исправить ситуацию. Высоту дымовых труб, размещаемых на расстоянии, которое равно высоте сплошной конструкции, выступающей над кровлей, или превышает ее, следует принимать:
- • не менее 500 мм — над плоской или почти плоской кровлей;
- • не менее 500 мм — над коньком кровли или парапетом при расположении трубы на расстоянии до 1,5 м от конька или парапета;
- • не ниже конька кровли или парапета — при расположении дымовой трубы на расстоянии 1,5-3 м от конька или парапета;
- • не ниже линии, проведенной от конька вниз под углом 10° к горизонту, — при расположении дымовой трубы от конька на расстоянии более 3 м.
В любом случае, высота оголовка дымовой трубы должна быть выше конька или зоны ветрового подпора не менее чем на полметра. Не зависимо от расстояния от конька по горизонтали высота трубы также не должна быть ниже границы 10 градусного угла. Для наглядности смотрите схему. Все конструкции дымовых труб, что не вписывается в эту схему, попадают в «зону риска задувания». Ветер и мёртвая зона подпора воздуха при случае будут давать эффект задувания. Так что если Ваш дымоход находится в зоне ветрового подпора можно нарастить трубу и вынести оголовок выше.
Устройство дефлектора
Если же ветра при любом расположении и выносе трубы в высоту всё равно не дают покоя и то и дело задувают пламя в печи, то в таком случае есть ещё одно аэродинамическое устройство. Речь идёт о дефлекторе. Это насадка на трубу дымохода с закреплённым по наруже открытым металлическим цилиндром. Ну и крышка зонтик сверху от осадков. Действует дефлектор следующим образом. Струи воздуха, ударившись о стенки верхнего стакана, огибают его с боков. Другая часть воздушных потоков, скользя по поверхности, заворачивает вверх, подсасывая выходящий дым как снизу, так и сверху. При этом движение в трубе становится более интенсивным, увеличивается тяга в печи. Если же ветер дует не горизонтально, а под углом, сверху вниз или же, наоборот, — снизу вверх, то он также способствует усилению тяги. Дуя наискосок, он проникает снизу в верхний стакан через зазоры и подсасывает поступающий в трубу воздух.
В подавляющем большинстве случаев дефлектор и правильное расположение дымохода становится решением проблем и хозяева дома забывают о неприятностях с задуванием пламени в печи или котле. Дма становится тепло и уютно постоянно. можно не опасаться за внезапно потухший котёл или печь. Можно потихоньку готовится к весне, организовать выращивание рассады и прочую подготовку к посевному сезону. Правда современные автоматические газовые котлы, настенного или напольного базирования, снабжены принудительным вентилятором-дымососом. Так что такому котлы абсолютно всё равно, какой на улице ветер и откуда он дует. Но это уже совсем другая история.
P.S. …чуть не забыл ещё один момент. У меня у самого имела место проблема задувания огня на горелке печи. Если Вы долго отсутствовали на даче или доме и по приезду решили протопить помещения, то пока дымоход холодный, не стоит сразу давать газу на горелку. Отработанным дымам будет очень трудно протиснуться по холодному дымоходу (тем более если он с поворотами и коленами). Дым быстро остынет по пути наверх и все остальные газы за ним образуют пробку в дымоходе. Лучше постепенно дымоход прогреть на малом пламени несколько часов а потом уже давать жару. Когда дымоход горячий, газы внутри него не остывают и вылетают наверх как из пушки. Да-да.
Статьи по теме:
- Самая лучшая мышеловка в мире Здравствуйте, мои уважаемые посетители и читатели. Сегодня мы снова вернёмся к теме мышей, как самой актуальной в последнее время. По крайней мере для жителей, далёких от центра города и […]
Как сделать плетень у себя во дворе
Вот сколько раз, уже второй год, собираюсь сделать на своём участке такую интересную и красивую вещь в качестве ограды, как плетень. В прошлом году я собрался уже слишком поздно, к […]
Винный погреб Среди ценителей вина считается, что этот напиток подобен обычному человеку. Он рождается, молодеет, становится зрелым, а потом стареет и умирает. Для того чтобы вино подольше задержалось […]
Температура горения дров в печи, котле и камине
Домовладельцы, использующие для обогрева своих жилищ твердотопливные котлы и печи, часто обращают внимание на такой параметр, как температура горения дров. Интерес к вопросу понятен, ведь для хозяина дома важно получить максимальное количество тепла. Соответственно, во время заготовки топлива на зиму надо побеспокоиться о достаточном количестве дров на весь сезон. На самом деле вопрос теплоотдачи древесины стоит несколько шире и зависит не только от температуры, но и других параметров. Каких – рассмотрим в данном материале.
Температура горения и теплоотдача
Эти два параметра взаимосвязаны, чем выше температура горения дров в печи или твердотопливном котле, тем больше тепла выделяется. Но каждый, кому однажды доводилось топить печь разными породами дерева, замечал, что одни дрова ярко пылают, выделяя нестерпимый жар, а другие вяло горят и тепла дают совсем мало.
Причина в том, что разные породы древесины имеют различную температуру горения и удельную теплотворность.
Чтобы понять, насколько велика эта разница, ниже предлагается таблица температуры горения различных пород дерева в идеальных условиях. Вы спросите – идеальные условия – это какие? Собственно, их три:
- древесина содержит в себе минимум влаги;
- процесс идет в закрытом пространстве;
- в зону горения подается именно столько кислорода, сколько требуется для полноценного сжигания.
Для справки. Дуб, бук и лиственница считаются ценными породами древесины, в качестве основного топлива они используются очень редко. Разве что их отходы в виде стружки, опилок и горбылей.
Как уже было сказано выше, данные будут неполными, если не представить удельную теплоту сгорания каждой из пород. Ниже в таблице показаны значения теплоотдачи дров, выраженные в различных единицах и по отношению к весу и объему топлива:
Все табличные данные являются справочными и пригодятся для приблизительного расчета количества топлива, что выполняется с большим запасом. Еще по ним можно понять, что дуб и береза горят значительно жарче, чем тополь и ольха, а потому отдадут больше тепловой энергии. Но таблицы не могут представлять практическую ценность для рядового домовладельца, ведь условия сжигания в реальной жизни далеки от идеальных.
В реальности температура горения дерева в различных печах и каминах никогда не достигает значений, указанных в таблице. Для этого нужно, чтобы дрова были абсолютно сухими, чего в жизни не бывает, люди сжигают в топке такое горючее, какое у них есть в наличии. Снижается температура и от недостатка кислорода. Подробнее эти вопросы мы рассмотрим ниже.
Зависимость от влажности
Любое свежесрубленное дерево имеет повышенную влажность, в среднем ее значение лежит в диапазоне 45—55%, а у некоторых пород содержание влаги доходит и до 65%. Что происходит при горении таких дров? Часть выделяющегося тепла попросту расходуется на испарение воды, поэтому температура горения древесины не может повыситься до максимальной. Соответственно, падает и теплоотдача.
Чтобы получить необходимое количество теплоты для обогрева дома, можно пойти двумя путями:
- оптимальное решение – высушить дрова. Чтобы достигнуть приемлемой влажности, их надо распилить и расколоть, а затем сложить в штабель под навесом или в сарае. Срок природной сушки – минимум 1 год. Через 1.5 года, когда поленница простоит 2 летних сезона, вы гарантированно получите дрова влажностью до 20%.
- жечь свежесрубленное топливо или то, что есть в наличии. Тогда надо понимать, что расход дров будет чуть ли не вдвое больше положенного и заготовить соответствующе количество. Не говоря уже о том, что в газоходах и дымовой трубе рекордными темпами будет оседать сажа.
Примечание. Некоторые породы древесины непригодны к сжиганию в топке котла или печи в свежесрубленном виде. К таковым относится ива и тополь, они будут гореть очень плохо и совсем не дадут тепла.
Чтобы определить теплоотдачу дров, сложенных в поленницу, надо снять ее размеры, а потом выяснить общее количество теплоты, пользуясь данными таблицы. В ней теплотворность на единицу складского объема указана в зависимости от влажности:
Породы, чья теплотворная способность наиболее высока, можно сжигать свежесрубленными, имея в виду предостережения, описанные выше. Например, теплоотдача и температура горения дуба, ясеня и березы самые высокие, так что их хватит на испарение влаги и обогрева частного дома. Похуже обстоит дело с хвойными породами – сосной и елью, но они могут успешно гореть из-за своей смолистости. Не до конца высушенную сосну лучше класть в уже разогретую топку.
Вывод здесь простой: чем лучше вам удастся просушить дерево, тем выше будет температура сжигания и больше теплоты выделится, а расход дров уменьшится.
Зависимость от подачи воздуха
Парадокс в том, что температуру горения и теплоотдачу топлива мы снижаем сами путем ограничения поступления кислорода. Заслонки печи или котла прикрываются с целью увеличить длительность процесса и таким образом, по нашему мнению, экономить горючее. Исключение — температура горения костра в камине открытого типа, куда воздух из помещения поступает свободно.
Но даже каминный костер подчиняется химической формуле идеального горения древесины, представленной в упрощенном виде:
С + 2Н2 + 2О2 = СО2 + 2Н2О + Q (теплота).
В левой части уравнения – углерод и водород, сжигаемые в присутствии кислорода. В правой – продукты горения, это углекислый газ, вода и выделяющееся тепло, что мы используем для обогрева. На практике в топку надо подавать воздух в количестве 130% от объема, нужного для сжигания. Тогда сухие дрова при горении развивают температуру, близкую к максимальной.
Когда мы прикрываем подачу воздуха заслонками, уравнение нарушается, в нем появляется третий элемент – угарный газ (СО). Это результат того, что не все атомы углерода встретили по два атома кислорода, им просто не хватило для этого воздуха. Недожженный угарный газ вылетает в трубу, температура в топливнике снижается, а за ней и теплоотдача.
Правильный подход – это установить буферную емкость и постоянно выводить твердотопливный котел на максимальный режим работы с достаточной подачей воздуха и полноценным сжиганием. А вот с печами такой фокус не пройдет, они нагревают воздух помещения, а не воду в системе, так что аккумулировать тепло не получится. Вот почему при горении смоленых дров, да и вообще, любой древесины в печах всегда присутствует угарный газ.
Помните, количество угарного газа зависит от того, насколько перекрыта подача воздуха. Чем меньше кислорода проходит в топку, тем больше образуется угара, а тепла — меньше.
Заключение
Помимо перечисленных факторов, на реальную теплоотдачу влияет КПД теплогенератора. Например, как бы ни была высока температура в топливнике буржуйки, печка может отобрать только 40% образующегося тепла. Остальное улетает в дымоход, и это надо учитывать при заготовке дров. КПД твердотопливных котлов побольше – до 80%.
cotlix.com
Высота - пламя - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высота - пламя
Cтраница 1
Высота пламени во многих случаях рассматривается как характеристика зажигательной способности ( пожароопасности) горючего [25] и в качестве одного из геометрических размеров используется в оценках конвективной и радиационной тепловой отдачи факела. [1]
Высота пламени возрастает с увеличением скорости потока газов и изменяется обратно пропорционально плотности газов и паров. [2]
Высота пламени зависит от скорости испарения жидкости со свободной поверхности и скорости горения паров. [3]
Высота пламени во многих случаях рассматривается как характеристика зажигательной способности ( пожароопасности) горючего [25] и в качестве одного из геометрических размеров используется в оценках конвективной и радиационной тепловой отдачи факела. [4]
Высота пламени должна быть такой, чтобы нагреваемые поверхности не омывались внутренним конусом факела пламени. [6]
Высота пламени зависит от скорости диффузии в него кислорода. При горении резервуаров с нефтепродуктами высота пламени в 1 5 - 2 раза превышает их диаметр. [7]
Высота пламени должна быть такой, чтобы нагреваемые поверхности не омывались внутренним конусом факела пламени. Соприкосновение пламени с нагреваемой поверхностью всегда приводит к возникновению химической неполноты горения, так как при этом происходит резкое охлаждение реагирующих компонентов газа и нарушение реакции горения. [8]
Высота пламени нормальная, но продолжает поступать холодная вода - рекомендуется слегка постучать по радиатору. Если при этом из радиатора сыпется сажа, то это означает, что пластины калорифера забиты сажей. Сажа - плохой проводник тепла, она препятствует теплообмену и вода, проходя по змеевику, не успевает нагреться. Для устранения неисправности следует снять радиатор и промыть калорифер струей воды. Категорически запрещается соскабливать сажу, так как можно согнуть медные пластины калорифера и он окажется непригодным для использования. [9]
Высота пламени, следовательно, при прочих равных условиях обратно пропорциональна коэфициенту диффузии. Удобно сравнивать окись углерода и водород, так как для них стехиометри-ческие соотношения одинаковы. [10]
Высота пламени измерялась при разном процентном содержании первичного воздуха в смеси в момент отрыва и в момент-возникновения желтых краев пламени и принималась как средняя между ними. [12]
Высота пламени на основной горелке назависимо от газа не должна превышать 80 мм при номинальной нагрузке и 150 мм при предельной нагрузке. [13]
Высота пламени, соответствующая максимальному выходу сажи, уменьшается с увеличением молекулярного веса углеводорода и составляет для метана, этана и пропана соответственно 67 5, 65 0 и 60 0 % от высоты свободного факела. [14]
Высота пламени на основной горелке вне зависимости от вида газа не должна превышать 80 мм при номинальной нагрузке и 150 мм при предельной нагрузке. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
