Prosessen med å brenne eller ulmende tobakk: egenskaper og skade

Temperaturterskel for brenning av tre av forskjellige arter

Avhengig av treets struktur og tetthet, så vel som mengden og egenskapene til harpiks, avhenger forbrenningstemperaturen til ved, deres brennverdi, samt flammens egenskaper.
Hvis treet er porøst, vil det brenne veldig sterkt og intenst, men det vil ikke gi høye forbrenningstemperaturer - maksimal indikator er 500 ℃. Men tettere tre, som hornbjelke, ask eller bøk, brenner ut ved en temperatur på ca 1000 ℃. Forbrenningstemperaturen er litt lavere for bjørk (ca. 800 ℃), så vel som eik og lerk (900 ℃). Hvis vi snakker om arter som gran og furu, lyser de opp på rundt 620-630 ℃.

Vedvarmingsytelse: tabell over hovedarter

Med tanke på forskjellige tresorter kan du til slutt merke noen forskjeller: noen av dem brenner veldig sterkt og perfekt, mens det er sterk varme, mens andre bare knapt smelter og etterlater praktisk talt ingen varme. Poenget her er ikke i det hele tatt i deres tørrhet eller fuktighet, men i deres struktur og sammensetning, så vel som strukturen til treet.

Det er imidlertid verdt å være oppmerksom på det faktum at et vått tre antennes og brenner veldig dårlig, mens det gjenstår en stor mengde aske, noe som har dårlig effekt på skorsteinen, de blir sterkt tette.

Den høyeste varmeeffekten finnes i eik, bøk, bjørk, lerk eller hornbjelke, men disse artene er de mest ulønnsomme og dyre. Derfor brukes de veldig sjelden, og da i form av spon eller sagflis. Laveste varmeoverføring er i poppel, or og osp. Det er en tabell som viser hovedbergartene og deres varmeeffekt.

Tabell over noen av hovedbergartene og deres varmeoverføring:

• Ask, bøk - 87%;
• Hornbeam - 85%;
• Eik - 75, 70%;
• Lerk - 72%;
• Bjørk - 68%;
• Fir - 63%;
• Linden - 55%;
• Furu - 52%;
• Aspen - 51%;
• Poplar - 39%.

Barrtrær har lav brennende temperatur, så det er bedre å bruke dem til å tenne åpen ild (ild). Imidlertid tar fyr i fyr veldig raskt og er i stand til å ulme i lang tid, siden den inneholder enorme mengder harpiks, slik at denne arten er i stand til å beholde varmen i lang tid. Men likevel er det bedre å ikke bruke nåletrærarter til oppvarming, siden når det brenner, dannes det mye røykgasser som legger seg i form av sot på skorsteinen, og det må rengjøres, siden det raskt tetter seg opp.

Termiske egenskaper ved

Treslag varierer i tetthet, struktur, mengde og sammensetning av harpiks. Alle disse faktorene påvirker treets brennverdi, temperaturen der den brenner og flammens egenskaper.

Poppeltre er porøst, slik ved brenner sterkt, men maksimal temperaturindikator når bare 500 grader. Tette treslag (bøk, ask, hornbjelke) avgir over 1000 varmegrader når de brennes. Indikatorene for bjørk er litt lavere - omtrent 800 grader. Lerk og eik bluss opp varmere og gir opptil 900 grader Celsius. Fyr og gran brenner ved 620-630 grader.

Birkved har det beste forholdet mellom varmeeffektivitet og kostnad - det er økonomisk ulønnsomt å varme opp med dyrere skog med høy forbrenningstemperatur.

Gran, gran og furu er velegnet til å lage bål - disse bartrærene gir relativt moderat varme. Men det anbefales ikke å bruke slikt ved i en kjele med fast drivstoff, i en komfyr eller peis - de avgir ikke nok varme til effektivt å varme opp hjemmet og lage mat, brenne ut med dannelsen av en stor mengde sot.

Ved av lav kvalitet anses å være drivstoff laget av osp, lind, poppel, pil og or - porøst tre avgir lite varme når det brennes. Alder og noen andre tresorter "skyter" med kull under forbrenning, noe som kan føre til brann hvis treet brukes til å skyte en åpen peis.

Når du velger, bør du også ta hensyn til treets fuktighetsinnhold - rå ved brenner verre og etterlater mer aske.

Termiske egenskaper av tre

Ulike treslag lager forskjellige mengder varme. For eksempel genererer tørt, eldet tre mer varme enn nysaget tre. Dette tilskrives det faktum at all den varmen ved den innledende kjemiske reaksjonen går over i fordampningen av vann fra treet. Jo mindre fuktighet det er i materialet, jo raskere kan det oppnås varme. Hardved brenner lenger enn bartre og legger vekt på mer varme. Noen av de mest verdifulle treslagenemed gode termiske parametere er:

Imidlertid er treet til slike trær dyrt, og derfor brukes industrielt avfall og hogst i de fleste tilfeller som drivstoff.

I denne videoen vil du vite hvordan du kan kontrollere fuktighetsinnholdet i ved:

Bruk av tre basert på varmekapasitet

Når du velger en type ved, er det verdt å vurdere forholdet mellom kostnadene og varmekapasiteten til et bestemt tre. Som praksis viser, kan det beste alternativet betraktes som bjørkeved, der disse indikatorene er best balansert. Kjøper du dyrere ved, blir kostnadene mindre effektive.

For å varme opp et hus med en kjele med fast drivstoff, anbefales det ikke å bruke slike tresorter som gran, furu eller gran. Faktum er at i dette tilfellet vil ikke forbrenningstemperaturen til treet i kjelen være høy nok, og mye sot vil akkumuleres på skorsteinene.

Lav varmeeffektivitet også i or, osp, lind og poppelved på grunn av sin porøse struktur. I tillegg blir eld og noen andre typer ved skutt med kull under forbrenningsprosessen. Når det gjelder en åpen ovn, kan slike mikroeksplosjoner føre til brann.

Typer tre

Det er flere mønstre som bestemmer forskjellen i forbrenning av forskjellige tresorter. Først og fremst er det tilstedeværelsen av harpiks - de legger merkbart til brennverdien. Mykt tre brenner lettere på grunn av dens lave tetthet. Tunge bergarter opprettholder forbrenning i lang tid.

Mens tettheten av tre varierer betydelig fra art til art, er brennverdien per enhetsenhet nesten den samme (med unntak av nåletre). Uansett hvilke treslag som ble brukt til ved, er fuktighet den viktigste faktoren som påvirker både forbrenningsprosessen og det termiske resultatet.

Kunnskap om forskjellige treslag gjør at du får behagelig forbrenning med mindre vedforbruk

En liste over funksjoner for noen treslag:

• akasie - brenner sakte og gir mye varme, tørker raskt, avgir en karakteristisk knitring i peisen;
• bjørk - brenner raskt ut, antennes lett selv når det er vått, gir en jevn og stabil brann;
• bøk - høyt kalori drivstoff, etterlater lite aske;
• eik - høy brennverdi, avgir en behagelig lukt under forbrenning, tørker i veldig lang tid;
• poppel - lav forbrenningsvarme;
• frukttrær - brenn sakte og jevnt;
• bartrær - duftende røyk, kan skyte tjære, danne mye sot.

Å kjenne det grunnleggende om å håndtere tre som drivstoff, gjør at du blir komfortabel med å brenne med mindre ved.

Det er bare viktig å ikke glemme det viktigste: en ukontrollert åpen flamme kan være veldig farlig for levende vesener. I tillegg til brannskader fra flammer og glør, kan brann føre til uforlignelig mer katastrofe når den brenner i en brann.

Forbrenningstemperatur og varmeoverføring

Det er en direkte sammenheng mellom temperaturen på å brenne ved i ovnen og varmeoverføring - jo varmere flammen er, desto mer varme slipper den ut i rommet. Mengden generert varmeenergi påvirkes av treets forskjellige egenskaper. De beregnede verdiene finnes i referanselitteraturen.

Det skal bemerkes at alle standardindikatorer ble beregnet under ideelle forhold:

• treet er godt tørket;
• ovnen er lukket;
• oksygen tilføres i nøyaktig avmålte deler for å opprettholde forbrenningsprosessen.

Naturligvis er det umulig å skape slike forhold i en komfyr, så det blir frigjort mindre varme enn beregningene viser. Derfor vil standardene bare være nyttige for å bestemme den generelle dynamikken og sammenligne egenskaper.

Måling av forbrenningstemperaturen til tre i peisen kan bare utføres med et pyrometer - ingen andre måleenheter er egnet for dette.

Hvis du ikke har en slik enhet, kan du visuelt bestemme de omtrentlige indikatorene basert på flammens farge. For eksempel har en lavtemperaturflamme en mørkerød farge. Et gult lys indikerer for høy temperatur oppnådd ved å øke trekk, men i dette tilfellet fordamper mer varme umiddelbart gjennom skorsteinen. For en komfyr eller peis vil den mest passende forbrenningstemperaturen være hvor flammens farge vil være gul, som for eksempel med tørt bjørketre.

Moderne ovner og kjeler med fast brensel, samt peiser med lukket type, er utstyrt med et lufttilførselssystem for å justere varmeoverføring og forbrenningsintensitet.

Forbrenningstemperaturen til tre bestemmer drivstoffets varmeoverføringshastigheter - jo høyere det er, jo mer frigjøres varmeenergi under forbrenning av ved. I dette tilfellet avhenger den spesifikke oppvarmingsverdien til drivstoffet av treets egenskaper.

Varmeoverføringsindikatorer i tabellen er angitt for vedfyrt ved ideelle forhold:

• minimum fuktighetsinnhold i drivstoffet;
• forbrenning foregår i et lukket volum;
• oksygenforsyningen doseres - mengden som er nødvendig for full forbrenning tilføres.

Det er fornuftig å fokusere på tabellverdiene til brennverdien bare for å sammenligne forskjellige typer ved med hverandre - under reelle forhold vil drivstoffets varmeoverføring bli merkbart lavere.

Hva er forbrenning

Forbrenning er et isotermisk fenomen - det vil si en reaksjon med frigjøring av varme.

1. Oppvarming. Treverket må varmes opp med en ekstern brannkilde til antennelsestemperaturen. Ved oppvarming til 120-150 grader begynner treet å forkulles, og det dannes kull som er i stand til spontan forbrenning. Ved oppvarming til 250-350 grader starter prosessen med termisk nedbrytning i gasskomponenter (pyrolyse).

2. Forbrenning av pyrolysegasser. Videre oppvarming fører til økt termisk nedbrytning, og de konsentrerte pyrolysegassene blusser opp. Etter utbruddet begynner tenningen gradvis å dekke hele oppvarmingssonen. Dette gir en stabil lys gul flamme.

3. Tenning. Videre oppvarming vil antenne treet. Antenningstemperaturen varierer fra 450 til 620 grader under naturlige forhold. Tre antennes under påvirkning av en ekstern kilde til termisk energi, som gir den oppvarmingen som er nødvendig for en skarp akselerasjon av den termokjemiske reaksjonen.

Tennstoffets brennbarhet avhenger av en rekke faktorer:

• volumvekt, form og snitt av et treelement;
• graden av fuktighet i treet;
• trekkraft;
• plasseringen av objektet som skal antennes i forhold til luftstrømmen (vertikal eller horisontal);
• tetthet av tre (porøse materialer antennes lettere og raskere enn tette, for eksempel er det lettere å tenne ortre enn eik).

For tenning kreves god, men ikke overdreven trekkraft - det er nødvendig med tilstrekkelig tilførsel av oksygen og en minimal spredning av forbrenningsenergien - det er nødvendig å varme opp tilstøtende treseksjoner.

4. Forbrenning.Under forhold nær optimale forsvinner ikke det første utbruddet av pyrolysegasser, fra tenning blir prosessen til stabil forbrenning med en gradvis dekning av hele drivstoffvolumet. Forbrenningen er delt inn i to faser - ulmende og flammende forbrenning.

Ulming involverer forbrenning av kull, et fast produkt av pyrolyseprosessen. Utslippet av brennbare gasser er tregt og de antennes ikke på grunn av utilstrekkelig konsentrasjon. Gassformige stoffer kondenserer når de er avkjølt og danner en karakteristisk hvit røyk. I ulmeprosessen trenger luft inn dypt inn i treet, som dekkingsområdet utvider seg med. Flammeforbrenning tilveiebringes ved forbrenning av pyrolysegasser, mens de varme gassene beveger seg utover.

Forbrenningen opprettholdes så lenge det er forhold for brann - tilstedeværelsen av uforbrent drivstoff, oksygenforsyning, opprettholdelse av ønsket temperaturnivå.

5. Demping. Hvis en av betingelsene ikke er oppfylt, stopper forbrenningsprosessen og flammen slukker.

For å finne ut hva som er forbrenningstemperaturen til tre, bruk en spesiell enhet kalt pyrometer. Andre typer termometre er ikke egnet for dette formålet.

Det er anbefalinger for å bestemme forbrenningstemperaturen til trebrensel etter flammens farge. Mørkerøde flammer indikerer forbrenning ved lave temperaturer, hvite flammer indikerer høye temperaturer på grunn av økt trekk, der det meste av varmeenergien går inn i skorsteinen. Den optimale fargen på flammen er gul, slik tørker bjørk.

I kjeler og ovner med fast brensel, så vel som i lukkede peiser, er det mulig å justere luftstrømmen inn i peisovnen ved å justere intensiteten på forbrenningsprosessen og varmeoverføringen.

Brennverdien indikerer hvor mye varmeenergi som frigjøres under forbrenning av ved. Men fast drivstoff har en annen egenskap, kunnskap om som kan være nyttig i praksis - varmeeffekt. Dette er det maksimale temperaturnivået som kan oppnås ved vedfyring, og avhenger av treets egenskaper.

Tre med lav tetthet brenner med lett høy flamme og avgir samtidig en relativt liten mengde varme; tett ved ved er preget av økt varmeproduksjon ved lav flamme.

Komplett og ufullstendig forbrenning: hva frigjøres når tre brenner

Ikke bare tre kan brenne, men også dets produkter (sponplater, fiberplater, MDF), så vel som metall. Forbrenningstemperaturen er imidlertid forskjellig for alle produkter. For eksempel: forbrenningstemperaturen til stål er 2000 grader, aluminiumsfolie - 350, og tre begynner å antennes allerede ved 120 - 150.

Brennende tre produserer til slutt røyk, der det faste stoffet er sot. Hele sammensetningen av forbrenningsprodukter avhenger helt av treets bestanddeler. Tre består hovedsakelig av de viktigste bestanddelene: hydrogen, nitrogen, oksygen og karbon.

Hvis 1 kg tre blir brent, vil forbrenningsproduktene i gassform frigjøres et sted mellom 7,5 - 8,0 kubikkmeter. I fremtiden er de ikke lenger i stand til å brenne, bortsett fra karbonmonoksid.

Tre forbrenningsprodukter:

• Nitrogen;
• Karbonmonoksid;
• Karbondioksid;
• Vanndamp;
• Svoveldioksid.

Karakterbrenning kan være fullstendig eller ufullstendig. Men begge oppstår med dannelsen av røyk. Ved ufullstendig forbrenning kan noen forbrenningsprodukter fremdeles brenne senere (sot, karbonmonoksid, hydrokarboner). Men hvis det var full forbrenning, er ikke produktene som ble dannet i fremtiden i stand til å brenne (svovel- og karbondioksydgasser, vanndamp).

Brannfaren til tre bestemmes av lovene for dens termiske nedbrytning under påvirkning av eksterne varmestrømmer, som begynner ved en temperatur på 110˚С.Ytterligere oppvarming ledsages av fjerning av fri og bundet fuktighet fra treet. Denne prosessen ender ved en temperatur på 180 ° C, hvoretter nedbrytningen av de minst varmebestandige komponentene begynner med frigjøring av CO 2 og H20. Ved en temperatur på ~ 250 ° C skjer trepyrolyse ved frigjøring av gassformige produkter: CO, CH2, H2, CO 2, H20. Den utviklede gassblandingen er brannfarlig og kan antennes fra en antennelseskilde. Ved høyere temperaturer akselereres den termiske nedbrytningen av tre. Hovedtyngden av brennbare gasser, som inneholder opptil 25% hydrogen og opptil 40% brennbare hydrokarboner, frigjøres i temperaturområdet fra 350 til 450˚С.

En av de viktigste faktorene som bestemmer brannfaren til tre er dens evne til å antenne og spre forbrenning når den varmes opp i luft.

Brenning av trevirke skjer i form av brennende forbrenning og ulming. Under brannforhold frigjøres hovedmengden av varme i perioden med flammende forbrenning (opptil 60%) og ~ 40% - i ulmeperioden.

Brannfareindikatorer for noen tresorter er vist i tabell 4.

Tabell 4 - Indikatorer for brannfare for forskjellige treslag

Temperaturindikatorer for brannfaren i tre - antennelsestemperaturen og selvantennelsen - bestemmes av lovene for termisk nedbrytning. Verdiene til disse indikatorene for forskjellige tresorter, som det fremgår av tabell 2, ligger i et ganske smalt temperaturområde.

Tørt tre av alle arter er et meget brennbart (B3) svært brennbart (G4) materiale med høy røykgenererende evne (D3). Når det gjelder giftigheten til forbrenningsprodukter, hører tre til gruppen av svært farlige materialer (T3). Den lineære hastigheten på flammeutbredelsen over overflaten er 1-10 mm / s. Denne hastigheten avhenger betydelig av en rekke faktorer: treslag, dens fuktighetsinnhold, størrelsen på den fallende varmestrømmen, orienteringen til den brennende overflaten. Smeltehastigheten er heller ikke en konstant verdi - for forskjellige tresorter varierer den fra 0,6 til 1,0 mm / min.

I konstruksjonen brukes trebaserte etterbehandlingsmaterialer mye: sponplater, fiberplater, trepaneler, lameller, kryssfiner. Alle disse materialene er brannfarlige. Modifiserte paneler, lameller, kryssfiner. Alle disse materialene er brannfarlige. Endring av tre med polymerer øker som regel brannfaren.

Tabell 5 viser brennbarhetsegenskapene til noen trebaserte byggematerialer.

Tabell 5 - Brennbarhet av trematerialer

Flamme spredt over treflaten

Eksperimentelle studier av flammeutbredelse over overflaten av trematerialer ved bruk av forskjellige testmetoder har vist at ikke bare forholdene for ekstern varmeeksponering, men også tresorten påvirker egenskapene til flammeutbredelse.

Påvirkning av treslag kan til en viss grad spores når man vurderer verdiene til den såkalte flammespredningsindeksen (FLI).

IRP i henhold til GOST 12.1.044-89 er en kompleks indikator, siden den beregnes, i tillegg til hastigheten på flammeutbredelse i individuelle seksjoner av prøveoverflaten og den begrensende forplantningsavstanden, bruker den også data om maksimal temperatur på eksos røykgasser og tid til å nå det. Materialer med IRP≤20 blir referert til som sakte spredende flamme, med IRP˃20 - til hurtig spredende flamme. Alle tresorter hører til den sistnevnte materialgruppen. Indeksen deres overstiger 55.

Tabell 4 viser IRI-verdiene for ubehandlede treprøver med en tykkelse på 19-25 mm.

Selv om de fleste treslag tilhører den tredje, den farligste klassen når det gjelder deres evne til å spre en flamme over overflaten av takkonstruksjoner under en brann, har noen prøver av nåletrær, som følger fra tabell 6, lavere verdier Av IRI og tilhører 2. klasse.

Tabell 6 - IRP-verdi og klasse i henhold til evnen til å spre flammen

En økning i varmestrømmen til overflaten av treet forårsaker en betydelig økning i flammeutbredelseshastigheten. Avslutningen av prosessen er mulig hvis varmestrømmen fra sin egen flamme blir mindre enn kritisk for et gitt materiale.

Tester av trebaserte etterbehandlingsmaterialer under forhold som simulerte utviklingen av en reell brann, viste ganske høy grad av flammeformering langs dem (tabell 7).

Tabell 7 - Flammeutbredelsens hastighet over trebaserte kledninger

Røykgenererende evner og toksisitet til treforbrenningsprodukter

Utslipp av giftige røyk er den dominerende brannfaren. Det manifesterer seg i den giftige og irriterende effekten av forbrenningsprodukter, så vel som i forverringen av synligheten i et røykfylt miljø. Redusert sikt gjør det vanskelig å evakuere mennesker fra faresonen, noe som igjen øker risikoen for forgiftning ved forbrenningsprodukter. Situasjonen i en brann kompliseres ytterligere av at røykgasser raskt spres i rommet og trenger inn i rom langt fra brannkilden. Konsentrasjonen av utslipp av røyk og dens natur avhenger av strukturelle egenskaper og kjemisk sammensetning av det brennbare materialet, forbrenningsforhold.

Mer enn 200 forbindelser - produkter med ufullstendig forbrenning - er funnet i røykgassene som dannes under forbrenning av tre. Den maksimale verdien av optisk tetthet under forbrenning av hver av treslagene avhenger på en kompleks måte av tettheten til den eksterne varmestrømmen. Røykproduksjonskoeffisienten under spaltning og ulmeforbrenning av forskjellige tresorter avhenger av tettheten til den eksterne varmestrømmen (figur 14).

1 - gran; 2 - furu nær Moskva; 3 - thongkaribe furu; 4 - ilim karagach; 5 - akasie keolai; 6 - kastanje; 7 - akasie; 8- eucalyptus bacdan.

Figur 14 - Kjennetegn ved røykgenerering.

En lignende ekstrem karakter av kurvene for avhengighet av toksisitetsindeksen til treforbrenningsprodukter på tettheten av den eksterne varmestrømmen (figur 15). I modus for ulmende forbrenning av granved er CO-utbyttet 70-240 ganger høyere enn CO-utbyttet under flammeforbrenning.

I ulmemodus i temperaturområdet 450-550 ° C, manifesterer alle tresorter seg som svært farlige når det gjelder forbrenningsprodukters toksisitet og tilhører T3-gruppen. Med en økning i intensiteten av den termiske effekten opp til 60-65 kW / m2 (som tilsvarer en temperatur på 700-750) С), i henhold til toksisiteten til forbrenningsprodukter, går tre av forskjellige typer inn i gruppen moderat farlige stoffer T2.

1- lind; 2 - bjørk; 3 - ilim karagach; 4 - eik; 5 - osp; 6 - furu; 7 - gran.

Figur 15 - Toksisitet til forbrenningsprodukter fra varmeeksponeringstemperatur.

Når tre brenner, oppstår en ganske intens røykdannelse. Den største mengden røyk slippes ut ved forbrenning av trematerialer i ulmemodus (tabell 8).

Tabell 8 - Røykgenererende kapasitet til trematerialer når den testes i ulmemodus

4 Brannsikkerhetstiltak ved bygging av trebygninger

Forbrenningstemperaturen til tre er allerede nevnt kort i vår publikasjon om "", og i dag vil vi fordype oss i dette problemet.

Vi er alle vant til å tro at selve drivstoffet brenner. Og selv om forbrenning er umulig uten den, blir gassen som frigjøres av drivstoffet under forbrenningen, faktisk antent.Det er sant at for at treet skal begynne å avgi en tilstrekkelig mengde av denne gassen for antenning, trenger den en høy temperatur. Og denne temperaturen er forskjellig for forskjellige tresorter og for forskjellige forhold. Struktur, tetthet, fuktighet og andre funksjoner påvirker hastigheten og mengden gass som frigjøres, fordi noen tresorter raskt blusser opp, gir mye varme og lys, mens andre er veldig vanskelige å antenne, og de avgir mye mindre varme enn vi ønsker. Dette blir veldig viktig når, og spesielt når du velger materialer til å tenne. Tabellen nedenfor viser forbrenningstemperaturen til noen vanlige tresorter.

For å være rettferdig bør det bemerkes at Celsius-gradene som er angitt i tabellen er gitt for ideelle forhold (lukket rom, brukt tørt tre og kontrollert oksygentilførsel i optimale forbrenningsvolum), som bare oppnås i kjeler, men ikke i brann. laget midt i ryddingen. Men til tross for dette, som en guide, er disse tabellene ganske passende.

Jo høyere forbrenningstemperaturen til din valgte tresort, jo mer varme trenger den for å absorbere før brennbar gass begynner å utvikle seg fra den.

For å tenne er det bedre å bruke bergarter med lav forbrenningstemperatur, og bergarter med høy temperatur som hovedved. Ellers kan du støte på to typer problemer:

• Forbrenningstemperaturen til det valgte treet er høyere enn temperaturen som genereres av deg. På grunn av dette vil drivstoffet rett og slett ikke antennes, eller vil kreve ytterligere prosessering, klargjøring og klargjøring.
• Forbrenningstemperaturen til det valgte treet er lav, og som et resultat genereres ikke tilstrekkelig varme. Av denne grunn kan det hende du må endre arten når du brenner drivstoff eller mer ved.

Fra dataene i tabellen kan vi konkludere med at forbrenningstemperaturen til poppel gjør det til en god tennning, fordi den vil begynne å brenne aktivt allerede ved 468 grader Celsius, mens for eksempel furu må varmes opp til 624 grader. Hvis det ikke er noe for hånden bortsett fra eik, for å antenne den, må du svette mye for å øke brennetemperaturen til 840-900 grader, og bare deretter legge til eikestokker. Den lave forbrenningstemperaturen gjør poppel til en god tennning, men det er bedre å ikke bruke den som hoveddrivstoff på grunn av den lave varmeeffekten, indikert i den andre kolonnen i tabellen. For denne rollen er furu, bjørk eller samme eik mye bedre egnet. Disse bergartene produserer mer gass, derav mer lys og varme.

Jeg ser ikke mye poeng i å huske verdiene til alle tabellkolonnene. det er mye enklere å bruke den som en guide for å lage dine egne kart over treslag, med tanke på særegenheter i floraen i regionen din. En enkel sekvens som “først brenner vi berg X, deretter bytter vi til berg Y” i tre eller fire trinn er mye lettere å huske og bruke i felt. Hvis du ikke har et valg i felt, og du bare har en tresort for hånden, må du jobbe med det, men hvis det fortsatt er et valg, er det bedre å gjøre det bevisst og bevisst. Og selv om forbrenningstemperaturen angitt i tabellen bare er karakteristisk for ideelle forhold, når det er snakk om dem, er det også verdt å nevne to faktorer som direkte påvirker forbrenningstemperaturen: fuktighet og kontaktareal.

Faktorer som påvirker forbrenningstemperaturen

Forbrenningstemperaturen til tre i ovnen avhenger ikke bare av tresorten. Viktige faktorer er også treets fuktighetsinnhold og trekkraften, som skyldes utformingen av oppvarmingsenheten.

Innflytelse av fuktighet

I nykuttet tre når fuktighetsinnholdet i gjennomsnitt fra 45 til 65% - omtrent 55%.Forbrenningstemperaturen til slikt ved vil ikke stige til maksimale verdier, siden termisk energi vil gå for å fordampe fuktighet. Følgelig reduseres varmeoverføringen av drivstoffet.

For å frigjøre den nødvendige mengden varme under forbrenning av tre, brukes tre måter:

• nesten dobbelt så mye nykuttet ved brukes til oppvarming av rom og matlaging (dette betyr en økning i drivstoffkostnadene og behovet for hyppig vedlikehold av skorstein og gassrør, hvor en stor mengde sot vil legge seg);
• nykuttet ved er fortørket (tømmerstokker er saget, delt i tømmerstokker, som er stablet under et baldakin - det tar 1-1,5 år for naturlig tørking opp til 20% fuktighet);
• det kjøpes tørt ved (økonomiske kostnader kompenseres av den høye varmeoverføringen av drivstoffet).

Brennverdien av nykuttet bjørkeved er ganske høy. Også egnet for bruk er drivstoff laget av nykuttet ask, hornbjelke og andre harde tresorter.

Ved å begrense oksygentilførselen til ovnen, senker vi forbrenningstemperaturen til treet og reduserer varmeoverføringen til drivstoffet. Varigheten av forbrenningen av drivstoffinnsatsen kan økes ved å lukke spjeldet til kjelenheten eller komfyren, men drivstofføkonomien blir til en lav forbrenningseffektivitet på grunn av ikke-optimale forhold.

С 2Н2 2О2 = СО2 2Н2О Q (varme)

Kull og hydrogen blir brent når oksygen tilføres (venstre side av ligningen), noe som resulterer i varme, vann og karbondioksid (høyre side av ligningen).

For at tørt tre kan brenne ved maksimal temperatur, må luftvolumet som kommer inn i forbrenningskammeret nå 130% av volumet som kreves for forbrenningsprosessen. Når luftstrømmen stenges av spjeldene, dannes det en stor mengde karbonmonoksid, og årsaken til dette er mangel på oksygen. Karbonmonoksid (uforbrent karbon) går inn i skorsteinen, mens temperaturen i forbrenningskammeret synker og varmeoverføringen til treverket synker.

En økonomisk tilnærming når du bruker kjele med fast drivstoff på tre, er å installere en varmeakkumulator, som vil lagre overflødig varme generert under forbrenning i optimal modus, med god trekkraft.

Med vedovner vil du ikke kunne spare drivstoff på denne måten, siden de varmer opp luften direkte. Kroppen til en massiv mursteinovn er i stand til å akkumulere en relativt liten del av termisk energi, mens overskuddsvarme i metallovner går direkte inn i skorsteinen.

Hvis du åpner viften og øker skyvekraften i ovnen, vil forbrenningsintensiteten og varmeoverføringen av drivstoffet øke, men varmetapet vil også øke. Ved langsom forbrenning av tre øker mengden karbonmonoksid og varmeoverføringen avtar.

Hvis en utilstrekkelig mengde oksygen kommer inn i ovnen, reduseres intensiteten og temperaturen på treforbrenningen, og samtidig reduseres varmeoverføringen. Noen foretrekker å dekke til viften i ovnen for å forlenge forbrenningstiden til ett bokmerke, men som et resultat brenner drivstoffet med lavere effektivitet.

Hvis ved brennes i en åpen peis, strømmer oksygen fritt inn i peisovnen. I dette tilfellet avhenger utkastet hovedsakelig av skorsteins egenskaper.

C 2H2 2O2 = CO2 2H2O Q (varmeenergi).

Dette betyr at når oksygen er tilgjengelig, oppstår forbrenning av hydrogen og karbon, noe som resulterer i varmeenergi, vanndamp og karbondioksid.

For maksimal forbrenningstemperatur for tørt drivstoff, må omtrent 130% av oksygenet som kreves for forbrenning komme inn i ovnen.Når inntaksklaffene er lukket, genereres overflødig karbonmonoksid på grunn av oksygenmangel. Slikt uforbrent karbon slipper ut i skorsteinen, men inni ovnen synker forbrenningstemperaturen og varmeoverføringen av drivstoffet reduseres.

Moderne kjeler med fast drivstoff er ofte utstyrt med spesielle varmeakkumulatorer. Disse enhetene akkumulerer en overdreven mengde termisk energi som genereres under forbrenningen av drivstoff, forutsatt at det er god trekkraft og høy effektivitet. På denne måten kan du spare drivstoff.

Når det gjelder vedovner, er det ikke så mange muligheter for å spare ved, siden de straks slipper varme ut i luften. Selve ovnen er i stand til å beholde bare en liten mengde varme, men jernovnen er ikke i stand til dette i det hele tatt - overskuddsvarme fra den går umiddelbart inn i skorsteinen.

Så med en økning i skyvekraften i ovnen, er det mulig å oppnå en økning i intensiteten av forbrenning av drivstoff og dens varmeoverføring. Imidlertid øker varmetapet betydelig i dette tilfellet. Hvis du sørger for langsom forbrenning av tre i ovnen, vil varmeoverføringen være mindre, og mengden karbonmonoksid vil være mer.

Vær oppmerksom på at effektiviteten til en varmegenerator direkte påvirker effektiviteten til å brenne tre. Så, en kjele med fast drivstoff har 80% effektivitet, og en komfyr - bare 40%, og dens design og materialet betyr noe.

Temperaturen nådd i det første trinnet av spontan forbrenning er betydelig høyere enn den samme indikatoren for den flammeløse forbrenningsperioden for nedbrytningsprodukter. I begynnelsen dannes et tynt lag med kull bare på overflaten av treet, og i begynnelsen brenner det ikke, til tross for at det er i rødglødende tilstand.

Faktum er at på dette stadiet forbrukes nesten alt oksygen for å opprettholde flammen og har begrenset tilgang til andre forbrenningsprodukter. Kull begynner å brytes ned bare fra det øyeblikket scenen med brennende forbrenning er fullført.

Antenningstemperaturen til trematerialet, som sikrer vedlikehold av stabil forbrenning, for de fleste varianter er 250-300 grader.

Et godt eksempel på en slik ordning er sperrene og takkappen. Som et resultat er deres gjensidige oppvarming uunngåelig med en samtidig økning i luftkraft i lengderetninger.

Alle de ovennevnte tvinger byggherrer til å ta spesielle tiltak for å beskytte tømmerkonstruksjoner mot effekten av åpen ild.

Branntemperatur i vedved

For en god flamme er det behov for luft, under forbrenning oppstår en kjemisk reaksjon og organisk materiale, inneholdt i tre omdannes til damp og karbondioksid, og gir varme.

Ved tilberedt av forskjellige tresorter brenner forskjellig. Noen brenner raskt og sterkt, andre etterlater mye aske, og brenner kjedelig og i lang tid, andre brenner ut lenge og kullene deres gir mye varme.

Den høyeste temperaturen er gitt av bøk og hornbjelkeved - opp til tusen grader Celsius. Poplar gir den laveste temperaturen, ikke engang halvparten av varmen til sistnevnte. Alder, osp, furu, lind, akasie, gran, bjørk, eik, lerk brenner sterkere enn poppel.

Forbrenningstemperaturen påvirkes ikke bare av tresorten, men også av tilgjengeligheten av tilgang til oksygen, ovnens design. For eksempel i en stor steinovn brenner ved raskt, men ovnen oppfatter varmen og kan gi den til miljøet i lang tid. Tvert imot, en liten komfyr - en mageovn beholder ikke varmen, og gir den straks til rommet.

Hva er forbrenningsprosessen

En isoterm reaksjon der en viss mengde termisk energi frigjøres kalles forbrenning. Denne reaksjonen går gjennom flere påfølgende stadier.

I første fase oppvarmes treet av en ekstern brannkilde til antennelsespunktet. Når det varmes opp til 120-150 ℃, blir treet til kull, som er i stand til spontan forbrenning.Når de når en temperatur på 250-350 ℃, begynner brennbare gasser å utvikle seg - denne prosessen kalles pyrolyse. Samtidig smelter det øverste laget av tre, som er ledsaget av hvit eller brun røyk - disse er blandede pyrolysegasser med vanndamp.

På andre trinn, som et resultat av oppvarming, lyser pyrolysegassene med en lysegul flamme. Den sprer seg gradvis til hele treområdet, og fortsetter å varme opp treet.

Neste trinn er preget av tenningen av treet. Som regel må det varmes opp til 450-620 for for dette. For at treet skal antennes, er det nødvendig med en ekstern varmekilde, som vil være intens nok til raskt å varme opp treet og akselerere reaksjonen.

I tillegg er faktorer som:

• trekkraft;
• fuktighetsinnhold i tre;
• snitt og form på ved, samt nummeret i en fane;
• trekonstruksjon - løst ved brenner raskere enn tett tre;
• plassering av treet i forhold til luftstrømmen - horisontalt eller vertikalt.

La oss avklare noen punkter. Siden fuktig tre, først og fremst, fordamper overflødig væske, tennes og brenner mye verre enn tørt tre. Form har også betydning - ribbede og takkede tømmerstokker antennes lettere og raskere enn glatte og runde.

Trekket i skorsteinen må være tilstrekkelig for å sikre oksygenstrømmen og spre termisk energi i brennkammeret til alle gjenstander i den, men ikke blåse ut brannen.

Det fjerde trinnet av den termokjemiske reaksjonen er en stabil forbrenningsprosess, som etter utbruddet av pyrolysegasser dekker alt drivstoffet i ovnen. Forbrenning foregår i to faser - ulming og brenning med flamme.

I ulmeprosessen brenner kullet som et resultat av pyrolyse, mens gassene frigjøres ganske sakte og ikke kan antennes på grunn av deres lave konsentrasjon. Kondenserende gasser produserer hvit røyk når de avkjøles. Når treet smelter, trenger ferskt oksygen gradvis inn i det, noe som fører til en ytterligere spredning av reaksjonen til alt annet drivstoff. Flammen oppstår ved forbrenning av pyrolysegasser som beveger seg vertikalt mot utgangen.

Så lenge den nødvendige temperaturen opprettholdes inne i ovnen, tilføres oksygen og det er uforbrent drivstoff, fortsetter forbrenningsprosessen.

Hvis slike forhold ikke opprettholdes, går den termokjemiske reaksjonen inn i sluttfasen - demping.

Oppvarmingsprosess

Oppvarming kalles oppvarming av et treflate fra en separat varmekilde til en temperatur som er tilstrekkelig for antenning. 120-150 ° C er nok til at treet begynner å forkule veldig sakte.

Senere fortsetter prosessen med utseendet på kull. Ved en temperatur på 250-350 ° C begynner tre, under påvirkning av høye grader, aktivt å spaltes i komponenter.

Videre smeller det, men det er ingen flamme ennå, og hvit eller brun røyk begynner å dukke opp. Ved ytterligere oppvarming øker prosentandelen av pyrolysegasser og det oppstår en blits, hvoretter fyret tennes.

Varmeeffekt av tre

I tillegg til brennverdien, det vil si mengden varmeenergi som frigjøres under forbrenning av drivstoff, er det også begrepet varmeeffekt. Dette er den maksimale temperaturen i en peisovn som en flamme kan nå på tidspunktet for intensiv vedfyring. Denne indikatoren avhenger også helt av treets egenskaper.

Spesielt hvis treet har en løs og porøs struktur, brenner det ved ganske lave temperaturer og danner en lys høy flamme og gir ganske lite varme. Men tett tre, selv om det blusser opp mye verre, selv med en svak og lav flamme gir høy temperatur og en stor mengde termisk energi.

Antennelsestemperatur for forskjellige bergarter

For å få et fullstendig bilde av de termiske parametrene til tre, er det bedre å lære den spesifikke forbrenningsvarmen til hver tresort og vær oppmerksom på deres varmeoverføring. Sistnevnte kan måles i mange forskjellige mengder, men det er ikke nødvendig å stole helt på tabelldata, siden det i realiteten er urealistisk å oppnå optimale forhold for forbrenning. Vedovnens temperaturtabell vil imidlertid hjelpe deg til ikke å ta feil av valget av tre i henhold til dets egenskaper.

Verdiene gitt i de forskjellige tabellene for forbrenningstemperaturen til forskjellige tresorter er feilfrie i naturen og er ment å representere helheten, men den praktiske temperaturen i ovnen vil aldri nå slike verdier. Dette kan forklares med to vanlige og tydelige faktorer:

• den høyeste temperaturen vil ikke bli nådd, fordi det ikke vil være mulig å tørke ved helt hjemme;
• tre brukes med et bredt utvalg av fuktighetsnivåer.

Fuktighet og forbrenningsintensitet

Hvis treet nylig ble felt, inneholder det fra 45 til 65% fuktighet, avhengig av årstid og art. Med slikt rått ved vil forbrenningstemperaturen i peisen være lav, siden en stor mengde energi vil bli brukt på fordampning av vann. Derfor vil varmeoverføringen fra rå ved være ganske lav.

Det er flere måter å oppnå den optimale temperaturen i peisen og frigjøre tilstrekkelig mengde varmeenergi for å varme opp:

• Forbren dobbelt så mye drivstoff om gangen for å varme opp huset eller lage mat. Denne tilnærmingen er fylt med betydelige materialkostnader og økt opphopning av sot og kondens på skorsteinens vegger og i gangene.
• Rå tømmerstokker sages, hakkes i små tømmerstokker og legges under et baldakin for å tørke. Som regel mister ved opptil 20% fuktighet på 1-1,5 år.
• Ved kan kjøpes allerede godt tørket. Selv om de er noe dyrere, er varmeoverføringen fra dem mye større.

Samtidig har rå bjørkeved en ganske høy brennverdi. I tillegg er rå vedkubber fra hornbjelke, aske og andre tresorter med tett tre egnet for bruk.

De viktigste stadiene av treforbrenning

Forbrenning av tremateriale kan representeres som to påfølgende stadier. På første trinn blir nedbrytningsproduktene brent i gassform, noe som ledsages av dannelsen av en lys flamme.

Den andre fasen av denne prosessen er den flammeløse etterbrenningen av kullet som ble dannet i den innledende fasen.

Den avgjørende innflytelsen på brannmotstanden til en trekonstruksjon (for eksempel et privat hus) utøves av de første av disse trinnene, der optimale forhold opprettes for å opprettholde forbrenningens forplantning.

Til tross for den begrensede tiden ledsages denne prosessen av frigjøring av en betydelig mengde varme.

For en stund fortsetter begge disse prosessene nesten samtidig, hvoretter utslipp av gasser stopper, og bare kull fortsetter å brenne. Samtidig bestemmes hastigheten for hovedtyngden av bygningens tremateriale av følgende faktorer:

• volumvekt av hele strukturen;
• fuktighetsinnhold i det opprinnelige byggematerialet;
• omgivelsestemperatur;
• forholdet mellom ledige plasser og volumet okkupert av tre.

Et tremateriale med tettere struktur (for eksempel eik) brenner saktere enn den samme ospen, noe som forklares av forskjellen i deres varmeledningsevne.

Når tre med høyt fuktighetsinnhold antennes, brukes en viss mengde varme på fuktighetsfordampning. Som et resultat blir mindre termisk energi brukt på nedbrytning av materialet. Naturligvis brenner tørt tre, med tanke på alle de ovennevnte, mye raskere.

Konstruktive beskyttelsestiltak

Brannhemmende tiltak i forhold til de fleste trehus og andre strukturer er utstyrt med passende designløsninger, samt på grunn av deres behandling med spesielle kjemiske reagenser (brannhemmere).

Beskyttelsen av denne typen realiseres ved å øke massen av enkeltelementer, med unntak av spisse kanter og sterkt utstikkende deler ("skarpe kanter"), ved å bruke treelementer uten tomrom.

Det brukes også varmebestandige isolasjonsmaterialer, brannbeskyttelse av overflatene til trekonstruksjoner med spesielle belegg. Beskyttende belegg brukes i form av asbest-sement (gips) arkemner og gips opp til 1,5 centimeter tykk.

I tillegg, for å redusere brennbarhetsindeksen, reduserer designet bevisst antall strukturer med parallelle treelementer og hulrom mellom dem.

Ytterligere tiltak for å motvirke spredning av brann krever overholdelse av normene for dannelse av brannbrudd.

Til dette kan fordelingen av bygninger med spesielle skillevegger og tilsvarende arrangement av veggåpninger (vinduer og dører) og brannbestandige tak legges til. Alle disse tiltakene gjør det mulig å styrke strukturen når det gjelder dens evne til å motstå spredning av ild.