основното - Гипсокартон
Съдържание на пепел в дървената маса. Пепелен състав на дървесина от различни дървесни видове в заливния биотоп. Същността на горивния процес

Дървата за огрев са най-старият и традиционен източник на топлинна енергия, който е възобновяемо гориво. По дефиниция дървата за огрев са парче дърво, съизмеримо с огнището, което се използва за запалване и поддържане на огън в него. По качеството си дървата за огрев са най-нестабилното гориво в света.

Процентът на теглото на всяка дървесна маса обаче е приблизително еднакъв. Включва - до 60% целулоза, до 30% лигнин, 7 ... 8% свързани въглеводороди. Останалите (1 ... 3%) -

Държавен стандарт за дърва за огрев

На територията на Русия
ГОСТ 3243-88 Дърва за огрев. Технически условия
Изтегли (Изтегляния: 1689)

Стандартът от времето на Съветския съюз определя:

  1. Обхват на дърва за огрев по размер
  2. Допустимо количество изгнило дърво
  3. Обхват на дърва за огрев по калоричност
  4. Методология за отчитане на количеството дърва за огрев
  5. Изисквания за транспорт и съхранение
    дървесно гориво

От цялата информация по GOST най-ценни са методите за измерване на дървени купчини и коефициенти за преобразуване на стойности от сгъната мярка в плътна (от запас метър на кубик). В допълнение, все още има известен интерес към прищявка за ограничаване на звука и гниене на беловина (не повече от 65% от крайната площ), както и забрана за външно гниене. Но е трудно да си представим такова гнило дърво в нашата космическа ера на стремежа към качество.

Що се отнася до калоричността,
тогава GOST 3243-88 разделя всички дърва за огрев на три групи:

Счетоводство на дърва за огрев

За отчитане на каквато и да е материална стойност най-важното е начините и методите за изчисляване на нейното количество. Количеството дърва за огрев може да бъде взето под внимание, или в тонове и килограми, или в гънки и кубични метри и дециметри. Съответно - в единици за маса или обем

  1. Отчитане на дърва за огрев в масови единици
    (в тонове и килограми)
    Този метод на отчитане на дървесното гориво се използва изключително рядко поради своята обемистост и мудност. Той е заимстван от дървостроителите и е алтернативен метод за онези случаи, когато е по-лесно да се претегли дървото, отколкото да се определи неговият обем. Така например, понякога при доставки на едро на дървесно гориво е по-лесно да се претеглят вагоните и камионите за дърва, доставени „отгоре“, отколкото да се определи обемът на безформени дървени „шапки“, извисяващи се върху тях.

    Ползи

    - простота на обработката на информация за по-нататъшно изчисляване на общата калоричност на горивото при изчисленията на топлотехниката. Тъй като калоричността на мярката за тегло на дърва за огрев се изчислява и е практически непроменена за всеки вид дървесина, независимо от нейното географско местоположение и степен. По този начин при отчитане на дърва за огрев в единици маса се взема предвид нетното тегло на горим материал, минус теглото на влагата, чието количество се определя от влагомера

    недостатъци
    отчитане на дърва за огрев в масови единици
    - методът е абсолютно неприемлив за измерване и отчитане на много дърва за огрев в областта на дърводобива, когато необходимото специално оборудване (везни и влагомер) може да не е под ръка
    - резултатът от измерването на влажността скоро става без значение, дърва за огрев бързо се овлажняват или изсъхват във въздуха

  2. Отчитане на дърва за огрев в обемни единици
    (в гънки и кубични метри и дециметри)
    Този метод на отчитане на дървесното гориво стана най-широко разпространен, като най-простият и бърз начин за отчитане на масата на дървесни горива. Следователно отчитането на дърва за огрев се извършва навсякъде в обемни мерни единици - измервателни уреди и кубични метри (гънки и гъсти мерки)

    Ползи
    отчитане на дърва за огрев в обемни единици
    - изключителна простота при изпълнение на измерванията на дървени купчини с линеен метър
    - резултатът от измерването се контролира лесно, остава непроменен дълго време и не подлежи на съмнение
    - методологията за измерване на партиди от дървесина и коефициентите за превръщане на стойности от мярка за запаси в плътен стандарт са стандартизирани и изложени в

    недостатъци
    отчитане на дърва за огрев в масови единици
    - плащането за простотата на отчитане на дърва за огрев в обемни единици се усложнява от по-нататъшните изчисления на топлотехниката за изчисляване на общата калоричност на дървесното гориво (трябва да вземете предвид вида на дървесината, мястото на растеж, степента на гнилост на дърва за огрев и др.)

Калорична стойност на дърва за огрев

Калорична стойност на дърва за огрев,
тя е топлината от изгарянето на дърва за огрев,
тя е калоричната стойност на дървата за огрев

По какво се различава калоричността на дървата за огрев от калоричността на дървесината?

Калоричността на дървесината и калоричността на дървата за огрев са свързани и близки по стойност, идентифицирани в ежедневието с понятията „теория“ и „практика“. На теория ние изучаваме калоричността на дървесината, но на практика се справяме с калоричността на дървата за огрев. В същото време истинските дървени блокове могат да имат много по-широк диапазон на отклонения от нормата, отколкото лабораторните проби.

Например истинските дърва за огрев имат кора, която не е дърво в буквалния смисъл на думата и въпреки това заема обем, участва в процеса на изгаряне на дърва и има собствена калоричност. Често калоричността на кората се различава значително от калоричността на самата дървесина. Освен това истинските дърва за огрев могат да имат различна плътност на дървесината, в зависимост от това, да имат голям процент и т.н.

По този начин за истинските дърва за огрев показателите за калоричност са обобщени и леко подценени, тъй като за истинските дърва за огрев всички отрицателни фактори, които намаляваттяхната калоричност. Това обяснява разликата в стойността надолу между теоретично изчислените стойности на калоричността на дървесината и практически приложените стойности на калоричността на дърва за огрев.

С други думи, теорията и практиката са различни неща.

Калоричната стойност на дървата за огрев е количеството полезна топлина, генерирано по време на изгарянето му. Полезна топлина означава топлина, която може да се отстрани от огнището, без да се влияе на процеса на горене. Калоричността на дървесината е най-важният показател за качеството на дървесното гориво. Калоричната стойност на дървата за огрев може да варира в широки граници и зависи, на първо място, от два фактора - самата дървесина и тя.

  • Калоричността на дървесината зависи от количеството горимо дървесно вещество, присъстващо в единица маса или обем дървесина. (за повече подробности относно калоричността на дървесината в статията -)
  • Съдържанието на влага в дървесината зависи от количеството вода и друга влага, присъстващи в единица маса или обем дървесина. (за повече подробности за дървесната влага в статията -)

Таблица за обемна калоричност на дърва за огрев

Градиране на калоричността по
(с дървесна влага 20%)

Дървесни видове специфична калоричност на дърва за огрев
(kcal / dm 3)
бреза дърво 1389...2240

Първа група
съгласно ГОСТ 3243-88:

бреза, бук, ясен, габър, бряст, бряст, клен, дъб, лиственица

бук 1258...2133
пепел 1403...2194
габър 1654...2148
бряст не е намерен
(аналог - бряст)
бряст 1282...2341
клен 1503...2277
дъб 1538...2429
лиственица 1084...2207
бор 1282...2130

Втора група
съгласно ГОСТ 3243-88:

бор, елша

елша 1122...1744
смърч 1068...1974

Трета група
съгласно ГОСТ 3243-88:

смърч, кедър, ела, трепетлика, липа, топола, върба

кедър 1312...2237
ела

не е намерен
(аналог - смърч)

трепетлика 1002...1729
липа 1046...1775
топола 839...1370
върба 1128...1840

Калоричната стойност на гнилото дърво

Абсолютно вярно е, че гниенето влошава качеството на дървата за огрев и намалява тяхната калоричност. Но колко намалява калоричността на гнилите дърва за огрев е въпрос. Съветски ГОСТ 2140-81 и определете метода за измерване на размера на гниенето, ограничете количеството гниене в труп и количеството гнили трупи в партида (не повече от 65% от крайната площ и не повече от 20% от общата маса, съответно). Но в същото време - стандартите не показват по никакъв начин промяна в калоричността на самите дърва за огрев.

Очевидно е, че в съответствие с изискванията на GOST няма значителна промяна в общата калоричност на дървесната маса поради гниене, поради което отделни изгнили трупи могат безопасно да бъдат пренебрегнати.

Ако има повече гниене, отколкото е допустимо според стандарта, препоръчително е да се вземе предвид калоричността на такива дърва за огрев в мерни единици. Защото, когато дървото се разпада, настъпват процеси, които разрушават веществото и нарушават клетъчната му структура. Същевременно съответно дървото намалява, което засяга предимно теглото му и практически не влияе върху обема му. По този начин калоричността по маса ще бъде по-обективна за отчитане на калоричността на силно изгнила дървесина.

По дефиниция калоричната стойност на масата (теглото) на дърва за огрев на практика не зависи от обема, вида на дървесината и степента на изгнилост. И само съдържанието на влага в дървесината - оказва голямо влияние върху масата (теглото) калоричност на дърва за огрев

Калоричната стойност на мярката за тегло на изгнили и изгнили дърва за огрев е практически равна на калоричността на мярката за тегло на обикновените дърва за огрев и зависи само от съдържанието на влага в самата дървесина. Тъй като само теглото на водата измества теглото на горима дървесна субстанция от теглото на дърва за огрев, плюс загубите на топлина поради изпаряване на водата и нагряване на водната пара. Което е точно това, от което се нуждаем.

Калорийна стойност на дърва за огрев от различни региони

Обемен калоричността на дърва за огрев за един и същи вид дървесина, отглеждаща се в различни региони, може да се различава поради промени в плътността на дървесината в зависимост от водонаситеността на почвата в района на отглеждане. Освен това не е задължително да са различни региони или региони на страната. Дори в рамките на малка площ (10 ... 100 km) от дърводобив, калоричността на дърва за същите дървесни видове може да се промени с разлика от 2 ... 5% поради промяната в дървесината. Това се дължи на факта, че в сухите райони (при условия на липса на влага) расте и се образува по-фина и плътна клетъчна структура на дървесината, отколкото в богата на вода блатиста земя. По този начин общото количество горимо вещество на единица обем ще бъде по-голямо за дърва за огрев, събрани в по-сухи райони, дори за същата дървесина. Разбира се, разликата не е толкова голяма, около 2 ... 5%. Въпреки това, при големи трупи това може да даде реален икономически ефект.

Масовата калоричност на дърва за огрев от едни и същи дървесни видове, растящи в различни региони, абсолютно няма да се различава, тъй като калоричността не зависи от плътността на дървесината, а зависи само от съдържанието на влага

Пепел | Съдържание на пепел в дърва за огрев

Пепелта е минерал, който се съдържа в дървото и остава в твърдия остатък, след като дървесната маса е напълно изгорена. Съдържанието на пепел в дървата за огрев е степента на тяхната минерализация. Съдържанието на пепел в дървесината се измерва като процент от общата маса на дървесното гориво и показва количественото съдържание на минерални вещества в него.

Разграничете вътрешната и външната пепел

Вътрешна пепел Външна пепел
Вътрешната пепел е минерал, който се съдържа директно в Външната пепел е минерални вещества, които са попаднали в дървата за огрев отвън (например по време на събиране, транспортиране или съхранение)
Вътрешната пепел е огнеупорна маса (над 1450 ° C), която лесно се отстранява от високотемпературната зона на изгаряне на горивото Външната пепел е ниско топяща се маса (под 1350 ° C), която се синтерира в шлака, която залепва към облицовката на горивната камера на отоплителния блок. В резултат на такова синтероване и залепване външната пепел се отстранява лошо от високотемпературната зона на изгаряне на горивото
Вътрешното съдържание на пепел в дървесното вещество е в диапазона от 0,2 до 2,16% от общата дървесна маса Съдържанието на външна пепел може да бъде до 20% от общата дървесна маса
Пепелта е нежелана част от горивото, което намалява запалимото му съдържание и усложнява работата на отоплителните тела

Съдържанието на влага в дървесната биомаса е количествена характеристика, показваща съдържанието на влага в биомасата. Разграничете абсолютната и относителната влажност на биомасата.

Абсолютната влажност е съотношението на масата на влагата към масата на сухото дърво:

Wa \u003d t ~ t ° 100,

Където Noa - абсолютна влажност,%; t е масата на пробата във влажно състояние, g; m0 е масата на същата проба, изсушена до постоянна стойност, g.

Относителната или работната влажност е съотношението между масата на влагата и масата на мократа дървесина:

Където Wр - относителна или работна влажност, 10

Преобразуването на абсолютна влажност в относителна влажност и обратно се извършва по формулите:

Пепелта се разделя на вътрешна, съдържаща се в дървесното вещество, и външна, която е попаднала в горивото по време на снабдяването, съхранението и транспортирането на биомасата. В зависимост от вида на пепелта, тя има различна топимост при нагряване до висока температура. Ниско топене се нарича пепел, която има температура в началото на състоянието на топене в течност под 1350 °. Пепелта със средно топене има температура в началото на състоянието на топене в течност в диапазона 1350-1450 ° C. За огнеупорната пепел тази температура е над 1450 ° C.

Вътрешната пепел от дървесна биомаса е огнеупорна, а външната пепел е с ниско топене. Съдържанието на пепел в различни части на дървета от различни видове е показано в табл. четири.

Съдържание на пепел в дървото на стъблото. Вътрешното съдържание на пепел в стъблената дървесина варира от 0,2 до 1,17%. Въз основа на това, в съответствие с препоръките за стандартния метод за термично изчисляване на котелни единици при изчисленията на горивни устройства, съдържанието на пепел в стволовата дървесина от всички видове трябва да се приеме равно на 1% от сухото тегло

4. Разпределение на пепелта в части от дърво за различни видове

Количество пепел в абсолютно суха маса,%

Клони, клонки, корени

Дърво. Това е законно, ако се изключи проникването на минерални включвания в натрошената дървесина на ствола.

Съдържание на пепел в кората. Съдържанието на пепел в кората е по-високо от съдържанието на пепел в дървото на стъблото. Една от причините за това е, че повърхността на кората се издухва от атмосферния въздух по време на целия растеж на дървото и улавя съдържащите се в него минерални аерозоли.

Според наблюденията, проведени от ЦНИИМОД за утайки в условията на архангелските дъскорезници и дървообработващи предприятия, съдържанието на пепел от отпадъците от кората е

За смърч той е 5,2%, за бор е 4,9% - Увеличението на пепелността на кората в този случай се обяснява със замърсяването на кората по време на рафтинг на камшиците по реките.

Съдържанието на пепел в кората на различни видове на сухо тегло, според А. И. Померански, е: бор 3,2%, смърч 3,95, бреза 2,7, елша 2,4%. Според НПО ЦКТИ им. II Ползунова, съдържанието на пепел в кората на различни скали варира от 0,5 до 8%.

Съдържание на пепел в елементите на короната. Съдържанието на пепел в елементите на короната надвишава съдържанието на пепел в дървесината и зависи от вида на дървесината и мястото на нейното израстване. Според В. М. Никитин съдържанието на пепел в листата е 3,5%. Клоните и клонките имат вътрешно съдържание на пепел от 0,3 до 0,7%. Въпреки това, в зависимост от вида на технологичния процес на дърводобива, съдържанието им на пепел се променя значително поради замърсяването им с външни минерални включвания. Замърсяването на клони и клонки по време на прибиране, плъзгане и извозване е най-интензивно при влажно време през пролетта и есента.

Плътност. Плътността на материала се характеризира със съотношението на масата му към обема. При изучаване на това свойство по отношение на дървесната биомаса се разграничават следните показатели: плътност на дървесното вещество, плътност на абсолютно суха дървесина, плътност на мократа дървесина.

Плътността на дървесното вещество е съотношението на масата на материала, който формира клетъчните стени, към обема, който заема. Плътността на дървесното вещество е еднаква за всички видове дървесина и е равна на 1,53 g / cm3.

Плътността на абсолютно сухата дървесина е съотношението на масата на тази дървесина към обема, който тя заема:

P0 \u003d m0 / V0, (2.3)

Къде ro е плътността на абсолютно сухо дърво; тогава е масата на дървесната проба при Nr \u003d 0; V0 е обемът на дървесната проба при Nr \u003d 0.

Плътността на мократа дървесина е съотношението на масата на пробата при дадено съдържание на влага към нейния обем при същото съдържание на влага:

Р w \u003d mw / Vw, (2.4)

Където устата е плътността на дървесината при влага Wp; mw е масата на дървесна проба при съдържание на влага Vw е обемът, зает от дървесна проба при съдържание на влага Wр.

Плътност на дървото на стъблото. Стойността на плътността на стволовата дървесина зависи от нейния вид, съдържанието на влага и коефициента на набъбване / Ср. Всички дървесни видове по отношение на коефициента на набъбване KR са разделени на две групи. Първата група включва породи, при които коефициентът на набъбване / Cp \u003d 0,6 (бяла акация, бреза, бук, габър, лиственица). Втората група включва всички други породи, при които /<р=0,5.

За първата група за бяла акация, бреза, бук, габър, лиственица плътността на стъблената дървесина може да се изчисли, като се използват следните формули:

Pw \u003d 0.957 -------- ------- p12, W< 23%;

100-0,4WP "(2-5)

Loo-UR p12 "#p\u003e 23%

За всички останали видове плътността на стъблената дървесина се изчислява по формулите:

0 * \u003d P-Sh.00-0.5GR L7R<23%; (2.6)

Година \u003d °, 823 100f ° lpp Ri. я "\u003e" 23%,

Където ріг е плътността при стандартна влажност, т.е.при абсолютна влажност от 12%.

Стойността на плътността при стандартно съдържание на влага се определя за различни видове дървесина съгласно таблицата. 6.

6. Плътност на стъблената дървесина от различни видове със стандартно съдържание на влага и в абсолютно сухо състояние

Плътност, кг / м!

Плътност, kg / m3

P0 абсолютно

P0 абсолютно

Стандартен

Стандартен

Лиственица

Обикновена пепел

орех

Бяла акация

Плътност на кората. Плътността на кората е много по-малко проучена. Има само откъслечни данни, които дават доста пъстра картина на това свойство на кората. В тази работа ще се спрем на данните на М. Н. Симонов и Н. Л. Леонтьев. За да изчислим плътността на кората, ще използваме формулите със същата структура като формулите за изчисляване на плътността на стъблената дървесина, замествайки в тях коефициентите на обемно подуване на кората. Плътността на кората ще бъде изчислена, като се използват следните формули: борова кора

(100-TGR) P13 ^ стр<230/

103.56 - 1.332GR "" (2.7)

1,231 (1-0,011GR) "^\u003e 23% -"

Смърчови кори Pw

W P<23%; W*> 23%;

Гр<23%; Гр>23%.

P w - (100 - WP) p12 102,38 - 1,222 WP

Кора от бреза

1.253 (1_0.01WP)

(100- WP) pia 101.19 - 1.111WP

1,277 (1 -0,01 WP)

Плътността на баста е значително по-висока от тази на кората. Това се доказва от данните на А. Б. Болшаков (Сверд - НИИПдрев) за плътността на части от кората в абсолютно сухо състояние (Таблица 8).

Плътността на гнилото дърво. Плътността на гнилото дърво в началния етап на гниене обикновено не намалява, а в някои случаи дори се увеличава. С по-нататъшното развитие на процеса на гниене плътността на изгнилата дървесина намалява и в последния етап тя става много по-малка от плътността на здравата дървесина,

Зависимостта на плътността на гнилото дърво от степента на увреждането му от гниене е дадена в табл. 9.

9. Плътност на дървесното гниене, в зависимост от етапа на неговото поражение

Rts (YuO-IGR) 106-1,46 WP

Стойността на гнилата гнила дървесина е: гниене на трепетлика pi5 \u003d \u003d 280 kg / m3, гниене на бор pS5 \u003d 260 kg / m3, гниене на бреза p15 \u003d \u003d 300 kg / m3.

Плътност на елементите на короната на дървото. Плътността на елементите на короната практически не се изучава. При горивните стърготини от коронни елементи доминиращият компонент по отношение на обема са стърготини от клони и клони, които по плътност са близки до стъблената дървесина. Следователно, когато се извършват практически изчисления, като първо приближение е възможно да се вземе плътността на елементите на короната, равна на плътността на дървесината на ствола на съответния вид.

По разглежданите въпроси ще напиша резюме тук, а след това нещо като параграфи, от които следват тези резюмета.

1. Специфична калоричност на всяка дървесина 18 - 0,1465W, MJ / kg \u003d 4306-35W kcal / kg, W-влажност.
2. Обемна калоричност на бреза (10-40%) 2.6kW * h / l
3. Обемна калоричност на бор (10-40%) 2,1 kW * h / l
4. Сушенето до 40% и по-малко не е толкова трудно. За кръгъл дървен материал дори е необходимо, ако се планира цепене.
5. Пепелта не гори. Сажди и въглища са близки до въглищата

6. При изгаряне на сухо дърво се отделят 567 грама вода на килограм дърва за огрев.
7. Теоретичният минимален приток на въздух за изгаряне е 5.2m3 / kg_dry_wood.Нормалното подаване на въздух е около 3m3 / l_pine и 3_5m3 / l_birch.
8. В комина, чиято температура на вътрешните стени е по-висока от 75 градуса, не се образува конденз (с дървесина до 70% влажност).
9. Ефективността на котела / пещта TT без рекуперация на топлина не може да надвишава 91% при температура на димните газове от 200 градуса.
10. Топлообменникът за топлина на димни газове с кондензация на пара може да връща до 30% или повече от топлината на изгаряне на дърва за огрев, в зависимост от първоначалното му съдържание на влага.
11. Разликата между израза, получен тук за специфичната калоричност на дърва за огрев, и литературната зависимост се дължи главно на използването на различни определения за влага
12. Обемната калоричност на гнило дърво със суха плътност 0,3 kg / l е 1,45 kW * h / l в широк диапазон на влажност.
13. За да се определи обемната калоричност на различни видове дърва за огрев, е достатъчно да се измери плътността на въздушно сухи дърва за огрев от този тип, да се умножи по 4 и да се получи калоричността в kWhлитри от тези дърва за огрев на практика независимо от влажността. Ще го нарека правило на четири

Съдържание
1. Общи разпоредби.
2. Калорична стойност на абсолютно сухо дърво.
3. Калорична стойност на влажна дървесина.
3.1. Теоретично изчисление на топлината на изпаряване на водата от дърво.
3.2. Изчисляване на топлината на изпаряване на вода от дърво
4. Зависимост на плътността на дървесината от влагата
5. Обемна калоричност.
6. За съдържанието на влага в дърва за огрев.
7. Дим, въглен, сажди и пепел
8. Колко водна пара се образува при горенето на дърва
9. Латентна топлина.
10. Количеството въздух, необходимо за изгаряне на дърва за огрев
10.1. Количество димни газове
11. Топлина на димните газове
12. За ефективността на пещта
13. Общ потенциал за възстановяване на топлината
14. Още веднъж за зависимостта на калоричността на дървата за огрев от влагата
15. Относно калоричността на изгнилите дърва за огрев
16. Относно обемната калоричност на всяка дърва за огрев.

Засега приключи. Ще се радвам да видя допълнения и конструктивни коментари / предложения.

1. Общи разпоредби.
Веднага ще направя резервация, че се оказа, че разбирам две различни понятия от съдържанието на влага в дървото. По-нататък ще оперирам само с влагата, която се казва за дървен материал. Тези. масата на водата в дървото, разделена на масата на сухото вещество, а не масата на водата, разделена на общата маса.

Тези. влажност от 100% означава, че в един тон дърва за огрев има 500 кг вода и 500 кг абсолютно сухи дърва за огрев

Първата концепция. Разбира се, може да се говори за калоричността на дървата за огрев в килограми, но това е неудобно, тъй като съдържанието на влага в дървата за огрев е много различно и съответно специфичната калоричност. В същото време купуваме дърва за огрев в кубически метри, а не в тонове.
Ние купуваме въглища в тонове, така че калоричността за него е преди всичко интересна за кг.
Ние купуваме газ в кубични метри, така че калоричността на газа е интересна точно за кубичен метър.
Въглищата имат отоплителна стойност около 25MJ / kg, а газът - около 40mJ / m3. Те пишат около 10 до 20 MJ / kg за дърва за огрев. Разбиране. По-долу ще видим, че обемната калоричност, за разлика от масата за дърва за огрев, не се променя толкова много.

2. Калорична стойност на абсолютно сухо дърво.
Като начало, нека определим калоричността на напълно сухите дърва за огрев (0%) просто от елементарния състав на дървесината.
Следователно, аз вярвам, че процентите са дадени в маса.
1000 g абсолютно сухи дърва за огрев съдържат:
495g С
442g O
63g H
Последните ни реакции. Пропускаме междинните (термичните им ефекти в една или друга степен се намират в крайната реакция):
С + O2-\u003e CO2 + 94 kcal / mol ~ 400 kJ / mol
H2 + 0,5O2-\u003e H2O + 240 kJ / mol

Сега нека дефинираме допълнителния кислород - който ще даде топлината на горене.
495g C -\u003e 41.3 mol
442g O2-\u003e 13,8 mol
63g H2-\u003e 31,5 mol
За изгарянето на въглерод са необходими 41,3 мола кислород, а за изгарянето на водорода - 15,8 мола кислород.
Помислете за две ограничаващи опции. При първата целият кислород в дървесината е свързан с въглерод, а във втората - водород
Ние считаме:
1-ва опция
Получена топлина (41,3-13,8) * 400 + 31,5 * 240 \u003d 11000 + 7560 \u003d 18,6 MJ / kg
2-ри вариант
Получена топлина 41,3 * 400 + (31,5-13,8 * 2) * 240 \u003d 16520 + 936 \u003d 17,5 MJ / kg
Истината, заедно с цялата химия, е някъде между тях.
Количеството въглероден диоксид и водни пари, отделяни при пълно изгаряне, е еднакво и в двата случая.

Тези. калоричност на абсолютно сухи дърва за огрев (дори трепетлика, дори дъб) 18 + -0,5 MJ / kg ~ 5,0 + -0,1 kW * h / kg

3. Калорична стойност на влажна дървесина.
Сега търсим данни за калоричността в зависимост от влажността.
За изчисляване на специфичната калоричност в зависимост от влажността се предлага формулата Q \u003d A-50W, където A варира от 4600 до 3870 http://tehnopost.kiev.ua/ru/drova/13-teplotvornost-drevesiny- drova.html
или вземете 4400 в съответствие с GOST 3000-45 http://www.pechkaru.ru/Svojstva drevesin.html
Нека да разберем. получени от нас за сухи дърва за огрев 18MJ / kg \u003d 4306kcal / kg.
и 50W съответства на 20,9 kJ / g вода. Топлината на изпаряване на водата е 2,3 kJ / g. И тук има несъответствие. Следователно формулата може да не е приложима в широк диапазон от параметри на влагата. При ниска влажност поради неопределено А, при висока влажност (повече от 20-30%) поради неправилно 50.
В данните за пряката калоричност има противоречие между източника и източника и има несигурност относно това какво се разбира под влажност. Няма да давам линкове. Следователно ние просто изчисляваме топлината на изпаряване на водата в зависимост от влажността.

3.1. Теоретично изчисление на топлината на изпаряване на водата от дървесината.
За целта ще използваме зависимостите

нека се ограничим до 20 градуса.
оттук
3% -\u003e 5% (rel)
4% -\u003e 10% (rel)
6% -\u003e 24% (rel)
9% -\u003e 44% (rel)
12% -\u003e 63% (rel)
15% -\u003e 73% (rel)
20% -\u003e 85% (rel)
28% -\u003e 97% (rel)

Как да получим топлината на изпарение от това? доста просто.
mu (чифт) \u003d mu0 + RT * ln (pi)
Съответно, разликата в химичния потенциал на парата над дърва и вода се определя като делта (mu) \u003d RT * ln (pi / psat). pi е парциалното налягане на парата над дървото, psat е парциалното налягане на наситените пари. Тяхното съотношение е относителната влажност на въздуха, изразена като част, нека го обозначим с H.
съответно
R \u003d 8,31 J / mol / K
T \u003d 293K
разликата в химичния потенциал е разликата в топлината на изпаряване, изразена в J / mol. Нека запишем израза в по-смилаеми единици в kJ / kg
делта (Qtest) \u003d (1000/18) * 8,31 * 293/1000 ln (H) \u003d 135ln (H) kJ / kg с точност до знака

3.2. Изчисляване на топлината на изпаряване на вода от дърво
Оттук нашите графични данни се преобразуват в моментни стойности на топлината на изпаряване на водата:
3% -\u003e 2,71 MJ / kg
4% -\u003e 2,61 MJ / kg
6% -\u003e 2,49 MJ / kg
9% -\u003e 2,41 MJ / kg
12% -\u003e 2,36 MJ / kg
15% -\u003e 2,34 MJ / kg
20% -\u003e 2,32 MJ / kg
28% -\u003e 2,30 MJ / kg
Още 2,3 MJ / kg
Под 3% ще вземем предвид 3MJ / kg.
Добре. Разполагаме с универсални данни, приложими за всяко дърво, ако приемем, че оригиналната картина е приложима и за всяко дърво. Много е добро. Сега ще разгледаме процеса на овлажняване на дървесината и съответния спад на калоричността.
нека имаме 1 кг сух остатък, влага 0gr, калоричност 18MJ / kg
навлажнена до 3% - добавена вода 30g. Масата се увеличава с тези 30 грама, а топлината по време на горенето намалява от топлината на изпаряване на тези 30 грама. Общо имаме (18MJ-30/1000 * 3MJ) / 1.03kg \u003d 17.4MJ / kg
след това се овлажнява с още 1%, масата се увеличава с още 1% и латентната топлина се увеличава с 0,0271 MJ. Общо 17,2 MJ / kg
И така нататък, преизчисляваме всички стойности. Получаваме:
0% -\u003e 18,0 MJ / kg
3% -\u003e 17,4 MJ / kg
4% -\u003e 17,2 MJ / kg
6% -\u003e 16,8 MJ / kg
9% -\u003e 16,3 MJ / kg
12% -\u003e 15,8 MJ / kg
15% -\u003e 15,3 MJ / kg
20% -\u003e 14,6 MJ / kg
28% -\u003e 13,5 MJ / kg
30% -\u003e 13,3 MJ / kg
40% -\u003e 12,2 MJ / kg
70% -\u003e 9,6 MJ / kg
Ура! Тези данни отново не зависят от вида дървесина.
В този случай зависимостта е перфектно описана от параболата:
Q \u003d 0,0007143 * W ^ 2 - 0,1702W + 17,82
или линейно на интервала 0-40
Q \u003d 18 - 0,1465W, MJ / kg или в kcal / kg Q \u003d 4306-35W (изобщо не 50) Ще се справим с разликата отделно.

4. Зависимост на плътността на дървесината от влагата
Ще разгледам две породи. Бор и бреза

Като начало се разрових и реших да се спра на следните данни за плътността на дървесината

Познавайки стойностите на плътността, можем да определим обемното тегло на сухия остатък и вода в зависимост от съдържанието на влага, не вземаме предвид прясното рязане, тъй като съдържанието на влага не е определено.
Следователно плътността на бреза е 2.10E-05x2 + 2.29E-03x + 6.00E-01
бор 1.08E-05x2 + 2.53E-03x + 4.70E-01
тук x е влажността.
Ще опростя до линеен израз в диапазона от 0-40%
Оказва се
борово ро \u003d 0,47 + 0,003W
бреза ro \u003d 0,6 + 0,003W
Би било хубаво да се събират статистически данни за данните, тъй като бор 0,47 mb. и за случая, но тук брезата е по-лека и 0,57 някъде.

5. Обемна калоричност.
Сега ще изчислим калоричността на обема на капацитета на бор и бреза
За бреза

0 0,6 18 10,8
15 0,64 15,31541 9,801862
25 0,67 13,91944 9,326025
75 0,89 9,273572 8,253479
За бреза може да се види, че обемната калоричност варира от 8 MJ / l за прясно рязане до 10,8 за абсолютно сухи. В практически значителен диапазон от 10-40%, приблизително от 9 до 10 MJ / l ~ 2.6 kW * h / l

За бор
влажност плътност specific_heat capacity обемна топлинна мощност
0 0,47 18 8,46
15 0,51 15,31541 7,810859
25 0,54 13,91944 7,516497
75 0,72 9,273572 6,676972
За бреза може да се види, че обемната калоричност варира от 6,5 MJ / l за прясно рязане до 8,5 за абсолютно сухи. В практически значим диапазон от 10-40%, приблизително от 7 до 8 MJ / l ~ 2.1 kW * h / l

6. За съдържанието на влага в дърва за огрев.
По-рано споменах практически значимия диапазон от 10-40%. Искам да поясня. От разсъжденията, направени по-рано, става очевидно, че е по-целесъобразно да се изгарят сухи дърва за огрев, отколкото суровите, и просто е по-лесно да се изгорят, по-лесно е да се носят в горивната камера. Остава да разберем какво означава сухо.
Ако се обърнем към снимката по-горе, ще видим, че при същите 20 градуса над 30%, равновесната влажност на въздуха до такова дърво е 100% (отн.). Какво означава? AK е, че един дънер се държи като локва и изсъхва при всякакви метеорологични условия, дори може да изсъхне в дъжда. Скоростта на сушене е ограничена само чрез дифузия, което означава дължината на трупа, ако не е нарязана
Между другото, скоростта на сушене на 35 см дълъг труп е приблизително еквивалентна на скоростта на сушене на дъска от петдесет парчета, освен това, поради пукнатини в трупа, скоростта на сушене се увеличава допълнително в сравнение с дъската и полагането в единична -row pollenitsa дори подобрява сушенето в сравнение с дъската. Изглежда, че след няколко месеца през лятото в едноредова поленица отвън можете да достигнете влажност от 30% и по-малко от половин метър дърва за огрев. Натрошеното изсъхва естествено още по-бързо.
Готов съм да обсъдя дали има резултати.

Не е трудно да си представим какъв труп изглежда и се чувства. В крайна сметка не съдържа пукнатини, леко е влажен на допир. Ако лежи, удряйки водата, може да се появи мухъл и плесен. Радостно тичане наоколо, ако топлината на всякакви грешки. Разбира се, той инжектира, но с неохота. Мисля, че някъде над 50% не инжектира практически изобщо. Брадвата / ножът се предлага с "шумотевица" и целия ефект

Сухата на въздух дървесина вече има пукнатини и влага под 20%. Вече е относително лесно да се убоде и изгаря перфектно.

Какво е 10%? Гледаме снимката. Това не е задължително сушене в камерата. Това може да бъде сушене в сауна или просто в отопляемо помещение през сезона. Тази дърва за огрев изгаря - просто имайте време да я изхвърлите, тя пламва перфектно, лека и „звънлива“ на допир. Освен това са отлично рендосани на парчета.

7. Дим, въглен, сажди и пепел
Основните продукти от изгарянето на дърва са въглеродният диоксид и водната пара. Които заедно с азота са основните компоненти на димните газове.
Освен това остават неизгорели остатъци. Това са сажди (под формата на люспи в тръба и всъщност това, което наричаме дим), въглища и пепел. Съставът им е следният:
дървени въглища:
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1490.html
състав: 80-92% С, 4.0-4.8% Н, 5-15% О - същият камък по същество, както е предложено
Въгленът също съдържа 1-3% миньор. примеси, гл. обр. карбонати и оксиди K, Na, Ca, Mg, Si, Al, Fe.
И ето го пепел какво е негорим метален оксид. Между другото, пепелта се използва в света като добавка към цимента, също клинкер, в действителност, само получени за доставка (без допълнителни разходи за енергия).

сажди
Елементен състав,
Въглерод, С 89 - 99
Водород, N 0,3 - 0,5
Кислород, O 0,1 - 10
Сяра, S 0,1 - 1,1
Минерали 0.5
Вярно е, че това е малко грешен сажди - но технически сажди. Но мисля, че разликата е малка.

Както въгленът, така и саждите са близки до въглищата по състав, което означава, че те не само изгарят, но и имат висока калоричност - на ниво 25 MJ / kg. Мисля, че образуването и на въглища, и на сажди е свързано главно с недостатъчна температура в пещта / липса на кислород.

8. Колко водна пара се образува при горенето на дърва
1 кг сухо дърво съдържа 63 грама водород или
От тези 63 грама вода по време на горенето ще се получат максимум 63 * 18/2 (ние изразходваме два грама водород, за да получим 18 грама вода) \u003d 567 грама / кг_ дърво.
По този начин общото количество вода, образувано по време на изгарянето на дървесина, ще бъде
0% -\u003e 567 g / kg
10% -\u003e 615 g / kg
20% -\u003e 673 g / kg
40% -\u003e 805 g / kg
70% -\u003e 1033 g / kg

9. Латентна топлина.
Интересен въпрос е и ако влагата, образувана при изгарянето на дървесината, се кондензира и получената топлина се отнема, колко има? Нека да преценим.
0% -\u003e 567 g / kg -\u003e 1,3 MJ / kg -\u003e 7,2% от калоричността на дърва за огрев
10% -\u003e 615 g / kg -\u003e 1,4 MJ / kg -\u003e 8,8% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
20% -\u003e 673 g / kg -\u003e 1,5 MJ / kg -\u003e 10,6% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
40% -\u003e 805 g / kg -\u003e 1.9 MJ / kg -\u003e 15.2% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
70% -\u003e 1033 g / kg -\u003e 2,4 MJ / kg -\u003e 24,7% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
Тук на теория е границата на добавката, която може да бъде изцедена от кондензацията на вода. Освен това, ако се отоплявате с невлажна дървесина, тогава целият пределен ефект е в рамките на 8-15%

10. Количеството въздух, необходимо за изгаряне на дърва за огрев
Вторият потенциален източник на топлина за подобряване на ефективността на работата на ТТ на котел / пещ е извличането на топлина от димните газове.
Вече разполагаме с всички необходими данни, така че няма да навлизаме в източниците. Първо, трябва да изчислите теоретичния минимален приток на въздух за изгаряне на дърва. За начало изсушете.
Обърнете се към параграф 2

1 кг дърва за огрев:
495g C -\u003e 41.3 mol
442g O2-\u003e 13,8 mol
63g H2-\u003e 31,5 mol
За изгарянето на въглерод са необходими 41,3 мола кислород, а за изгарянето на водорода - 15,8 мола кислород. Освен това вече има 13,8 мола кислород. Общото потребление на кислород за изгаряне е 43,3 mol / kg_wood. оттук нужда от въздух 216 mol / kg_ дърва за огрев \u003d 5,2 м3 / кг_ дърво (кислородът е една пета).
За различно съдържание на влага в дървото имаме
0% -\u003e 5,2 м3 / кг -\u003e 2,4 м3 / л_пина! 3,1 м3 / л_, бреза
10% -\u003e 4,7 м3 / кг -\u003e 2,4 м3 / л_пин! 3,0 м3 / л_, бреза
20% -\u003e 4,3 м3 / кг -\u003e 2,3 м3 / л_пина! 2,9 м3 / л_, бреза
40% -\u003e 3,7 м3 / кг -\u003e 2,2 м3 / л_пин! 2,7 м3 / л_, бреза
70% -\u003e 3,1 м3 / кг -\u003e 2,1 м3 / л_пина! 2,5 м3 / л_, бреза
Както в случая с калоричността, виждаме и това необходимият приток на въздух на литър дърва за огрев е слабо зависим от тяхното съдържание на влага.

В същото време е невъзможно да се подаде въздух по-малък от получената стойност - ще има непълно изгаряне на горивото, образуване на въглероден окис, сажди и въглища. Също така е непрактично да се доставя много повече, тъй като в същото време непълно изгаряне на кислород, намаляване на пределната температура на димните газове и големи загуби в тръбата.

Въведете фактора на излишния въздух (гама) като съотношението на действителното подаване на въздух към теоретичния минимум (5m3 / kg). Стойността на коефициента на излишък може да бъде различна и обикновено е от 1 до 1,5.

10.1. Количество димни газове
В същото време изгорихме 43,3 mol кислород, но освободихме 41,3 mol CO2, 31,5 mol химическа вода и цялото съдържание на влага в дървесината.
По този начин количеството димни газове на изхода на пещта е по-голямо от това на входа и се изчислява по отношение на стайната температура
0% -\u003e 5,9 м3 / кг, от които водна пара 0,76 м3 / кг
10% -\u003e 5,5 м3 / кг, от които водна пара 0,89 м3 / кг, включително изпарени 0,13
20% -\u003e 5,2 м3 / кг, от които водна пара 1,02 м3 / кг, включително изпарени 0,26
40% -\u003e 4,8 м3 / кг, от които водна пара 1,3 м3 / кг
70% -\u003e 4,4 м3 / кг, от които водна пара 1,69 м3 / кг
Защо ни трябва всичко това?
Ето защо. Като начало можем да определим каква температура трябва да се поддържа в комина, така че в него никога да няма конденз. (между другото изобщо нямам конденз в тръбата).
За целта намираме температурата, съответстваща на относителната влажност на димните газове за 70% дърва за огрев. Възможно е съгласно графика по-горе. Търсим 1,68 / 4,4 \u003d 0,38.
И тук не е по график! Има грешка
Вземаме тези данни http://www.fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html и получаваме температура от 75 градуса. Тези. ако коминът е горещ, в него няма да има конденз.

За излишни фактори, по-големи от единица, количеството димни газове трябва да се счита за изчисленото количество димни газове (5,2 м3 / кг при 20%) плюс (гама-1), умножено по теоретично необходимото количество въздух (4,3 м3 / кг при 20% ). ...
Например за излишък от 1,2 и 20% влага имаме 5,2 + 0,2 * 4,3 \u003d 6,1m3 / kg

11. Топлина на димните газове
Ще се ограничим до случая, в който температурата на димните газове е 200 градуса. Взех една от стойностите от връзката http://celsius-service.ru/?page_id\u003d766
И ще търсим излишък от топлина на димните газове в сравнение със стайната температура - потенциалът за възстановяване на топлината. Да вземем коефициент на излишен въздух от 1,2. Данни за димните газове от тук: http://thermalinfo.ru/publ/gazy/gazovye_smesi/teploprovodnosti_i_svojstva_dymovykh_gazov/28-1-0-33
Плътност при 200 градуса 0,748, Cp \u003d 1,097.
при нула, 1.295 и 1.042.
Моля, имайте предвид, че плътността е свързана със закона за идеалния газ: 0.748 \u003d 1.295 * 273/473. А топлинният капацитет е практически постоянен. Тъй като работим с потоци, преизчислени до 20 градуса, ще определим плътността при дадена температура - 1,207. и Cp вземаме средната стойност, някъде около 1,07. Общият топлинен капацитет на стандартния ни димен куб е 1,29 kJ / m3 / K

0% -\u003e 6,9 m3 / kg -\u003e 1,6 MJ / kg -\u003e 8,9% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
10% -\u003e 6,4 m3 / kg -\u003e 1,5 MJ / kg -\u003e 9,3% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
20% -\u003e 6,1 m3 / kg -\u003e 1,4 MJ / kg -\u003e 9,7% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
40% -\u003e 5,5 m3 / kg -\u003e 1,3 MJ / kg -\u003e 10,5% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
70% -\u003e 5,0 m3 / kg -\u003e 1,2 MJ / kg -\u003e 12,1% от топлината на изгаряне на дърва за огрев

В допълнение към това ще се опитаме да обосновем разликата между литературната калоричност на дърва за огрев 4400-50W и тези, получени над 4306-35W. Обосновете разликата в шансовете.
Да предположим, че авторите на формулата считат топлината за нагряване на допълнителна пара за същите загуби като скритата топлина и свиването на дървесината. Имаме между 10 и 20% разпределени допълнителни пара 0,13 m3 / kg_ дърва за огрев. Без да се занимаваме с търсенето на стойността на топлинния капацитет на водната пара (те все още не се различават много), получаваме допълнителни загуби за нагряване на допълнителна вода 0,13 * 1,3 * 180 \u003d 30,4 KJ / kg_ дърво. Един процент влажност е десет пъти по-малък от 3 kJ / kg /% или 0,7 kcal / kg /%. Получено не 15. Все още несъответствие. Още не виждам повече причини.

12. За ефективността на пещта
Има желание да се разбере какво се крие в т.нар. Ефективност на котела. Топлината на димните газове определено е загуба. Загубите през стените също са безусловни (ако не се считат за приемливи). Закрити топлинни загуби? Не. Латентната топлина от изпарената влага се намира в намалената калоричност на дърва за огрев. В химически образуваната вода е продукт на изгаряне, а не на загуба на мощност (тя не се изпарява, но веднага се образува като пара)
Общо, максималната ефективност на котела / пещта се определя от потенциала за възстановяване на топлината (с изключение на кондензацията), написан малко по-горе. И това е около 90% и не повече от 91. За да се увеличи ефективността, е необходимо да се намали температурата на димните газове на изхода на пещта, например чрез намаляване на интензивността на горенето, но в същото време , трябва да се очаква по-широко образуване на сажди - опушен и не 100% изгаряне на дървесина -\u003e намаляване на ефективността.

13. Общият потенциал за възстановяване на топлината.
От представените по-горе данни е съвсем лесно да се изчисли в случай на охлаждане от димни газове 200 до 20 и кондензация на влага. За простотата на цялата влага.

0% -\u003e 2,9 MJ / kg -\u003e 16% от калоричността на дърва за огрев
10% -\u003e 3,0 MJ / kg -\u003e 18,6% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
20% -\u003e 3,0 MJ / kg -\u003e 20,6% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
40% -\u003e 3,2 MJ / kg -\u003e 26,3% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
70% -\u003e 3,6 MJ / kg -\u003e 37,4% от топлината на изгаряне на дърва за огрев
Трябва да се отбележи, че стойностите са доста забележими. Тези. съществува потенциал за оползотворяване на топлината, докато величината на ефектите в абсолютни стойности в MJ / kg слабо зависи от влажността, което вероятно опростява инженерното изчисление. В посочения ефект някъде половината се дължи на кондензация, а останалото на топлинния капацитет на димните газове.

14. Още веднъж за зависимостта на калоричността на дървата за огрев от влагата
Нека се опитаме да оправдаем разликата между литературната калоричност на дърва за огрев 4400-50W и тези, получени над 4306-35W в коефициента преди W.
Да предположим, че авторите на формулата считат топлината за нагряване на допълнителна пара за същите загуби като скритата топлина и свиването на дървесината. Имаме между 10 и 20% разпределени допълнителни пара 0,13 m3 / kg_ дърва за огрев. Без да се занимаваме с търсенето на стойността на топлинния капацитет на водната пара (те все още не се различават много), получаваме допълнителни загуби за нагряване на допълнителна вода 0,13 * 1,3 * 180 \u003d 30,4 KJ / kg_ дърво. Един процент влажност е десет пъти по-малък от 3 kJ / kg /% или 0,7 kcal / kg /%. Получено не 15. Все още несъответствие.

Да приемем още една опция. Състоящ се във факта, че авторите на добре познатата формула са оперирали така нареченото абсолютно съдържание на влага в дървото, докато тук сме оперирали относително.
В абсолютно изражение W се приема като отношение на масата на водата към общата маса на дърва за огрев и като относително съотношение на масата на водата към масата на сухия остатък (вж. Точка 1).
Въз основа на тези дефиниции конструираме зависимостта на абсолютната влажност от относителната
0% (отн.) -\u003e 0% (абс)
10% (отн.) -\u003e 9,1% (абс)
20% (отн.) -\u003e 16,7% (абс)
40% (отн.) -\u003e 28,6% (абс)
70% (отн.) -\u003e 41,2% (абс)
100% (отн.) -\u003e 50% (абс)
Нека разгледаме отделно интервала 10-40 отново. Той може да приближи получената зависимост на права линия W \u003d 1,55 Wabs - 4,78.
Заместваме този израз във формулата за получената преди това калоричност и имаме нов линеен израз за специфичната калоричност на дърва за огрев
4306-35W \u003d 4306-35 * (1,55 Wabs - 4,78) \u003d 4473-54W. И накрая, получихме резултат много по-близо до литературните данни.

15. За калоричността на изгнилите дърва за огрев
В случай на разпалване на огън сред природата, включително на барбекю, сигурно харесвам много хора предпочитат да го отопляват със сухо дърво. Тези дърва за огрев са доста изгнили сухи клони. Те изгарят добре, доста горещо, но за образуването на определено количество въглища са необходими около два пъти повече от обикновената въздушно суха бреза. Но откъде мога да взема тази суха бреза в гората? Затова се давя с това, което е и какво не вреди на гората. Същите дърва за огрев са отлични за отопление на печката / котела в къщата.
Каква е тази суха гора? Това е същата дървесина, в която обикновено е протичал процесът на гниене, вкл. точно в корена, в резултат на това плътността на сухия остатък значително е намаляла, появи се рохкава структура. Тази хлабава структура е по-паропропусклива от обикновеното дърво, така че клонът изсъхва точно в корена при определени условия.
Говоря за такива дърва за огрев

Гнили стволове на дървета също могат да се използват, ако са сухи. Изгарянето на сурово гнило дърво е много трудно, така че засега няма да го разглеждаме.

Никога не съм измервал плътността на такива дърва за огрев. Но субективно тази плътност е около един и половина пъти по-ниска от обикновения бор (с широки допустими отклонения). Въз основа на този постулат изчисляваме обемния топлинен капацитет в зависимост от влажността, докато огънят обикновено е сухо дърво от широколистни видове, чиято плътност първоначално е била по-висока от бор. Тези. Помислете за случая, когато гнил труп има плътност на сухи остатъци наполовина на тази на оригиналната дървесина.
Тъй като за бреза и бор линейните формули за зависимостта от плътността са съвпаднали (до плътността на абсолютно сухите дърва за огрев), ще използваме и тази формула за гнило дърво:
ro \u003d 0,3 + 0,003W. Това е много груба оценка, но изглежда никой не е направил много изследвания по въпроса, повдигнат тук. М. б. Канадците имат информация, но имат и собствена гора със собствени свойства.
0% (0,30 kg / l) -\u003e 18,0 MJ / kg -\u003e 5,4 MJ / l \u003d 1,5 kW * h / l
10% (0,33 kg / l) -\u003e 16,1 MJ / kg -\u003e 5,3 MJ / l \u003d 1,5 kW * h / l
20% (0,36 kg / l) -\u003e 14,6 MJ / kg -\u003e 5,3 MJ / l \u003d 1,5 kW * h / l
40% (0,42 kg / l) -\u003e 12,2 MJ / kg -\u003e 5,1 MJ / l \u003d 1,4 kW * h / l
70% (0,51 kg / l) -\u003e 9,6 MJ / kg -\u003e 4,9 MJ / l \u003d 1,4 kW * h / l
Което вече не е много изненадващо обемната калоричност на гнилото дърво отново е слабо зависима от влажността и е около 1,45 kW * h / l.

16. Относно обемната калоричност на всяка дърва за огрев.
По принцип разглежданите скали, включително гниене, могат да се комбинират под една формула за калоричността. За да получим не съвсем академична формула, но приложима на практика, вместо абсолютно сухо дърво, ние пишем за 20%:
Плътност Калорична стойност
0,66 kg / l -\u003e 2,7 kW * h / l
0,53 kg / l -\u003e 2,1 kW * h / l
0,36 kg / l -\u003e 1,5 kW * h / l
Тези. обемната калоричност на въздушно сухи дърва за огрев, независимо от породата, е приблизително Q \u003d 4 * плътност (в kg / l), kW * h / l

Тези. за да разберете какво ще дадат вашите специфични дърва за огрев (различни плодове, гнили, иглолистни и др.) Можете да определите плътността на условно сухите дърва за огрев веднъж - чрез претегляне и определяне на обема. Умножете по 4 и приложете получената стойност за почти всяко съдържание на влага в дървесината.
Бих направил подобно измерване, като направя къс труп (в рамките на 10 см) близо до цилиндър или правоъгълен паралелепипед (дъска). Целта не е да си правите труда да измервате обема и да изсъхне на въздух достатъчно бързо. Нека ви напомня, че сушенето по влакната е 6,5 пъти по-бързо, отколкото през. И този 10 см пластир ще изсъхне на въздух след една седмица през лятото.

_____________________________________________________________________________
Снимките, публикувани тук, се намират в други ресурси. За да се запази информационното съдържание и в съответствие с точка 6.8 от Правилата на форума, аз ги прилагам като прикачени файлове. Ако тези прикачени файлове нарушават нечии права, моля, информирайте - те ще бъдат изтрити.

Прикачени файлове:

Коментари (1)

  1. Сериозна работа, Александър!
    Има обаче и въпроси:
    По-нататък ще оперирам само с влагата, която се казва за дървен материал. Тези. масата на водата в дървото, разделена на масата на сухото вещество, а не масата на водата, разделена на общата маса.

    строителни материали...
    Или определението е същото?

    1. Специфичната калоричност на всяко дърво е 4306-35W kcal / kg, W-влага.




    1. Андрей-АА каза:

      Интересен филм. Говорите за изгаряне, а влажността е за строителни материали...
      Би било необходимо да се определи влажността на дървата за огрев, вероятно! Или определението е същото?

      Това е определението. Всички таблици, които са за дърво, "усещания" и сравнения с фигури, се основават на точно такива относителни проценти. Относно абсолютната влажност (естествен% (маса.)) Всичко, което би могло да бъде изкопано, принадлежи към периода между войната и не може да става въпрос за някакви реални стойности. Освен това, както разбирам влагомерите за дърво, в статията се разглеждат именно тези относителни проценти.

      Андрей-АА каза:

      Има таблици, в които при 80% ще има 413 ккал / кг.
      И това не се вписва много във вашата формула ...
      Същият като този: 4473-54W.
      При ниски проценти - горе-долу.

      При какви 80%? Ако е абсолютно (въпреки че трудно мога да си представя как едно дърво може да се накисва), тогава
      за 4 кг вода, съответно 1 кг сух остатък, калоричността ще бъде приблизително 0,25 * 18-0,75 * 2,3 \u003d 2,8 MJ / kg \u003d\u003e 679 kcal / kg
      По-нататъшно намаляване може да се дължи, например, на техниката на измерване.
      Като цяло според табличните данни има объркване, което в резултат причинява недоверие към всички данни. Ето защо седнах за един ден и изучих въпроса.

        1. Андрей-АА каза:

          Не знам. Масата е приложена.

          Авторите на таблицата объркаха относителния и абсолютния процент. Това е около 80% абсолютни 4 кг вода за 5 кг дърва за огрев
          Тогава те използват термина нетна калоричност. Забравих какво е. Ще го видя по-късно.

          1. mfcn каза:

            Авторите на таблицата объркаха относителния и абсолютния процент.

            Струва ми се, че за дърва за огрев 50% вода и 50% напълно суха дървесина се считат за 50% относителна влажност.
            И ти взе, като за строителни материалии нарича същата пропорция 100 процента относителна влажност.
            Това загатнах малко по-високо ...

Дърва за огрев - парчета дърво, които са предназначени за изгаряне в печки, камини, пещи или огньове за генериране на топлина, топлина и светлина.

Дърва за огрев се доставят основно и се доставят в нарязан и нарязан вид. Съдържанието на влага трябва да бъде възможно най-ниско. Дължината на трупите е главно 25 и 33 см. Такива дърва за огрев се продават в метри за насипно съхранение или се опаковат и продават по тегло.

За целите на отоплението се използват различни дърва за огрев. Приоритетната характеристика, по която се избират едни или други дърва за камини и печки, е тяхната калоричност, продължителност на изгаряне и комфорт по време на употреба (модел на пламък, мирис). За целите на отоплението е желателно отделянето на топлина да става по-бавно, но за по-дълго време. Всички дърва за огрев от твърда дървесина са най-подходящи за отоплителни цели.

За отопление на печки и камини, дърва за огрев се използват предимно от такива видове като дъб, ясен, бреза, леска, тис, глог.

Характеристики на изгаряне на дърва за огрев от различни видове дървесина:

Дърва за огрев от бук, бреза, пепел, леска е трудно да се стопят, но те могат да изгорят влага, тъй като имат малко влага, а дървата за огрев от всички тези дървесни видове, с изключение на бука, лесно се цепят;

Елша и трепетликата изгарят без образуването на сажди, освен това те я изгарят от комина;

Брезовите дърва за огрев са полезни за топлина, но когато в камината липсва въздух, тя изгаря опушено и образува катран (брезова смола), който се утаява по стените на тръбата;

Пънове и корени дават сложен модел на огън;

Клон от хвойна, череша и ябълка придават приятен аромат;

Боровите дърва за огрев изгарят по-горещо от смърч поради по-високото съдържание на смола. При изгаряне на смолиста дървесина, рязко повишаване на температурата, малки кухини в дървото се спукват с трясък, в който се натрупва смола и искри летят във всички посоки;

Дъбовите дърва за огрев имат най-добрия топлопренос, единственият им недостатък е, че те се цепят лошо, точно като дърветата от габър;

Дърва за огрев от круши и ябълкови дървета се чупят лесно и изгарят добре, отделяйки приятна миризма;

Средно твърдата дървесина обикновено се нарязва лесно;

Дълго тлеещите въглища произвеждат кедрови дърва за огрев;

Дим от дърва за череша и бряст при горене;

Дървата за огрев от явор лесно се топят, но трудно се кълцат;

По-малко подходящи за изгаряне на иглолистни дърва за огрев, тъй като те допринасят за образуването на смолисти отлагания в тръбата и имат ниска калоричност. Дървата за огрев от бор и смърч е лесна за нарязване и стопяване, но пуши и искри;

Към иглолистните дървесни видове се отнасят още топола, елша, трепетлика, липа. Дървата за огрев от тези видове изгарят добре, тополовите дърва силно искрят и изгарят много бързо;

Бук - дървесината от тази порода се счита за класическа дърва за огрев, тъй като букът има красив модел на пламък и добро развитие на топлина с почти пълно отсъствие на искри. Към всичко по-горе трябва да се добави - буковите дърва за огрев имат много висока калоричност. Миризмата на горяща букова дървесина също е високо ценена - следователно буковата дървесина се използва главно за пушене на продукти. Буковите дърва за огрев са многофункционални в употреба. Въз основа на горното, цената на буковите дърва за огрев е висока.

Необходимо е да се вземе предвид фактът, че калоричността на дърва за огрев от различни видове дървесина варира значително. В резултат на това получаваме колебания в плътността на дървесината и колебания в коефициентите на преобразуване кубичен метър \u003d\u003e склад метър.

По-долу има таблица със средна калоричност на метър за съхранение на дърва за огрев.

Дърва за огрев (естествено сушене) Калорична стойност kWh / kg Калорична стойност мега джаул / кг Калорична стойност MWh. /
борсов метър

Насипна плътност в kg / dm³
Плътност кг /
борсов метър
Грабова дърва за огрев 4,2 15 2,1 0,72 495
Букови дърва за огрев 4,2 15 2,0 0,69 480
Пепелни дърва за огрев 4,2 15 2,0 0,69 480
Дъбови дърва за огрев 4,2 15 2,0 0,67 470
Брезови дърва за огрев 4,2 15 1,9 0,65 450
Дърва от лиственица 4,3 15,5 1,8 0,59 420
Борови дърва за огрев 4,3 15,5 1,6 0,52 360
Смърчови дърва за огрев 4,3 15,5 1,4 0,47 330

1 брояч за съхранение на сухо дърво за широколистни дървета замества около 200 до 210 литра течно гориво или 200 до 210 м³ природен газ.

Съвети за избора на дърва за пожар.

Няма да има огън без дърва за огрев. Както вече казах, за да гори огънят дълго време, трябва да се подготвите за това. Подгответе дърва за огрев. Колкото по-голям, толкова по-добре. Не е нужно да прекалявате, но трябва да имате малък марж за всеки случай. След като прекарате две или три нощи в гората, вероятно ще можете по-точно да определите необходимия запас от дърва за през нощта. Разбира се, можете математически да изчислите колко дърва са необходими, за да поддържате огъня за определен брой часове. Преобразувайте възли с една или друга дебелина в кубични метри. Но на практика това изчисление не винаги работи. Има много фактори, които не могат да бъдат изчислени и ако опитате, разпространението ще бъде доста голямо. Само личната практика дава по-точни резултати.

Силният вятър увеличава скоростта на горене с 2-3 пъти. Мокрото, спокойно време, от друга страна, забавя горенето. Костер може да гори и по време на дъжд, само за това е необходимо постоянно да се поддържа. Когато вали, не е нужно да слагате дебели трупи в огъня, те отнемат повече време, за да пламнат и дъждът може просто да ги изгаси. Не забравяйте, че по-тънките клони бързо изгарят, но бързо изгарят. Те трябва да се използват за осветяване на по-дебели клони.

Преди да говорим за някои от видовите свойства на дървесината по време на горенето, искам още веднъж да ви напомня, че ако не сте принудени да прекарате нощта в непосредствена близост до огъня, опитайте да изгорите огън не по-близо от 1-1,5 метра от ръба на леглото ви.

Най-често срещаме следните дървесни видове: смърч, бор, ела, лиственица, бреза, трепетлика, елша, дъб, птичи череши, върба. И така, по ред.

Смърч,
като всички смолисти дървета изгаря горещо, бързо. Ако дървото е сухо, огънят се разпространява по повърхността достатъчно бързо. Ако нямате възможност по някакъв начин да разделите ствола на малко дърво на относително малки равни части и използвате цялото дърво за огън, бъдете много внимателни. Огънят на дърва може да излезе извън границата на камината и да причини много проблеми. В този случай освободете достатъчно място под камината, за да предотвратите по-нататъшното разпространение на огъня. Смърчът има способността да „стреля“. По време на горенето смолата, която се намира в дървесината, под въздействието на високи температури започва да кипи и не намирайки изход, експлодира. Парче горящо дърво, което е отгоре, отлита от огъня. Вероятно мнозина, изгорили огън, забелязаха това явление. За да се предпазите от подобни изненади, е достатъчно да поставите трупите с главата надолу до вас. Въглищата обикновено летят перпендикулярно на ствола.

Бор.Изгаря по-горещо и по-бързо от яденото. Лесно се чупи, ако дървото е с диаметър не повече от 5-10 см. „Издънки“. Тънките сухи клони са подходящи за дърва за огрев от втория и третия план за разпалване на огън.

Ела... Основната отличителна черта е, че на практика не „стреля“. Мъртвите дървени стволове с диаметър 20-30 см са много подходящи за "нодия", огън за цялата нощ. Изгаря горещо, равномерно. Скорост на изгаряне между смърч и бор.

Лиственица. Това дърво, за разлика от други смолисти дървета, хвърля игли за зимата. Дървесината е по-плътна и здрава. Изгаря дълго време, яде по-дълго, равномерно. Дава много топлина. Ако откриете парче суха лиственица на брега на река, има вероятност преди това парче да се удари в брега, да е лежало във водата известно време. Такова дърво ще гори много по-дълго от обикновено, от гората. Дървото, което е във вода, без достъп до кислород, става по-плътно и по-силно. Разбира се, всичко зависи от продължителността на времето във водата. След като лежи там няколко десетилетия, той се превръща в прах.

Свойства на дървото за горивната камера


Дървесината, подходяща за изгаряне, е разделена на следните основни категории:

Иглолистни дървесни видове

Твърда дървесина
Меки скали
Твърда дървесина Твърди скали
Бор, смърч, туя и други Липа, трепетлика, топола и други Дъб, бреза, габър и други
Те се отличават с високо съдържание на смола, която не изгаря напълно и запушва комина и вътрешните части на пещта с остатъците. Когато се използва такова гориво, образуването на сажди върху стъклото на камината, ако има такива, е неизбежно. Този вид гориво се характеризира с по-дълго време на сушене.
Поради ниската плътност дърва за огрев от такива скали бързо изгарят, не образуват въглища и имат ниска специфична калоричност. Дърва за огрев от тези видове дърва осигуряват стабилна работна температура в горивната камера и висока специфична калоричност.

Съдържанието на влага в дървото играе важна роля при избора на гориво за камина или печка. Калоричността на дървата за огрев зависи в по-голяма степен от съдържанието на влага. Общоприето е, че дървата за огрев със съдържание на влага не повече от 25% са най-подходящи за камина. Калоричните стойности (количеството топлина, отделено при пълно изгаряне на 1 кг дърва за огрев, в зависимост от влажността) са показани в таблицата по-долу:

Дървата за пещ трябва да бъдат подготвени внимателно и предварително. Добрите дърва за огрев трябва да изсъхнат поне една година. Минималното време за сушене зависи от месеца на подреждане на дървената купчина (в дни):

Друг важен показател, който характеризира качеството на дървата за камина или печка, е плътността или твърдостта на дървата. Твърдата дървесина има най-висок топлопренос, а иглолистната дървесина е най-ниската. Стойностите на плътността на дървесината със съдържание на влага 12% са показани в таблицата по-долу:

Специфична калоричност на дървесината от различни видове.

Калоричността на дървата за огрев зависи от дървесните видове и тяхната влага

Дървата за огрев са наименованията на парчета дърво, използвани при бързи реакции на окисляване с кислород във въздуха за генериране на светлина и топлина. Разпалваме огъня точно на земята, след като сме тръгнали за пикник. Или в специални устройства - барбекюта, огнища, котли, фурни, такъри или други.

Дървата за огрев са различни, количеството топлина, получено от тяхното изгаряне, разделено на маса (обем), се нарича специфична топлина на изгаряне на отоплително масло. Калоричността на дървата за огрев зависи от дървесните видове и тяхното съдържание на влага. Освен това пълнотата на изгаряне и степента на използване на горивната енергия зависи от други фактори. Различни печки, тягова сила, разположение на комина - всичко влияе на резултата.

Същността на физическия параметър

Енергията се измерва в „джаули“ - количеството работа за преместване на 1 метър, когато се прилага сила от 1 нютон по посока на приложението. Или в „калории“ - количеството топлина, необходимо за нагряване на 1 g вода с 1 ° C при налягане от 760 mm Hg. Международната калория съответства на 4.1868 джаула.

Специфичната топлина на горивото е количеството топлина, получено при пълно изгаряне, разделено на масата или обема на горивото.

Стойността не е постоянна, тъй като дървата за огрев могат да варират значително, съответно този параметър също варира. В лабораторията специфичната топлина се измерва чрез горене в специални устройства. Резултатът е правилен за конкретна проба, но само за нея.

Общата специфична топлина на отоплителното масло се измерва с едновременното охлаждане на продуктите от горенето и кондензацията на изпарената вода - за да се вземе предвид ВСИЧКОТО количество получена енергия.

На практика по-често се използва работната, а не специфичната топлина на горене, без да се отчита цялата получена енергия.

Същността на горивния процес

Ако затопляте дърва, тогава при 120–150 ˚С то става тъмно на цвят. Това е бавно овъгляване, превръщащо се във въглен. След като доведохме температурата до 350–350 ˚С, ще видим термично разлагане, почерняване с отделяне на бял или кафяв дим. Нагрявайки се допълнително, отделените пиролизни газове (CO и летливи въглеводороди) се запалват, превръщайки се в пламъци. След изгаряне за известно време, количеството летливи вещества ще намалее и въглищата ще продължат да горят, но без пламък. На практика за запалване и поддържане на горенето дървото трябва да се нагрява до 450–650 ˚С.


Процес на изгаряне на дърва за огрев

В бъдеще температурата на горене на отоплителното масло в пещта варира от приблизително 500 ˚С (топола) до 1000 и повече (пепел, бук). Тази стойност силно зависи от тягата, дизайна на пещта и много други фактори.

Зависимост от влажността

Колкото по-висока е влажността, толкова по-лошо е изгарянето, толкова по-ниска е ефективността на печката, толкова по-трудно е запалването и поддържането на огъня. А калоричността на дървата за огрев е по-малка.

Показатели за калоричност (количеството топлина, отделено при пълно изгаряне на 1 кг дърва за огрев, в зависимост от влажността)

Намаляват се и специфичната топлина на пещното гориво и коефициентът на неговото използване. Причините са следните.

  1. Водата в състава намалява количеството гориво като такова: с влажност 50% водата в дървото е наполовина. И няма да изгори ...
  2. Част от енергията на пещното гориво ще се изразходва за нагряване и изпаряване на влагата.
  3. Мократа дървесина по-добре провежда топлината, което затруднява затоплянето на частта от трупа, която трябва да се запали, до температурата на запалване.

Прясно нарязаната дървесина варира във влагата в зависимост от времето на сечта, дървесните видове, мястото на растеж, но средно в нея има около 50% вода.

Затова го слагат в дървени купчини под навес. По време на съхранението част от влагата ще се изпари. При намаляване на влажността от 50 до 20%, специфичната топлина на изгаряне на отоплителното масло се удвоява приблизително двойно.

Зависимост на плътността

Колкото и да е странно, но съставът на дърветата от различни видове е сходен: 35–46% целулоза, 20–28% лигнин + етери, смоли и други вещества. А разликата в топлината на изгаряне на отоплителното масло се дължи на порьозността, тоест колко място заемат кухините. Съответно, колкото по-плътна е дървесината, толкова по-голяма е калоричността на дървата за огрев от нея. Висококачествените горивни пелети, получени чрез сушене и пресоване на дървесни отпадъци, имат плътност от 1,1 kg / dm 3, т.е. по-висока от плътността на водата. В която те се давят.

Домакински характеристики на различни дърва за огрев

Формата има значение: колкото по-фини трупи, толкова по-лесно светват и изгарят по-бързо. Ясно е, че дължината зависи и от дизайна: твърде дълго не може да се постави в печка или камина, краищата стърчат навън. Твърде кратко - допълнителна работа при рязане или нарязване. Температурата на горене на дървесината зависи от размера на влажността, вида дървесина, количеството подаван въздух. Най-ниската температура при изгаряне на дърва за огрев от топола, по-висока при изгаряне на твърда дървесина: ясен, планински клен, дъб.

Стойността на влажността е описана по-горе. От него зависи не само топлопредаването на горивото в пещта, но и разходите за труд за цепене или рязане. Влажното, прясно нарязано дърво се реже и реже по-лесно. Въпреки това, твърде мокър, вискозен, той боде зле. Частната част е по-плътна, а изкоренените пънове, области в близост до възлите имат повишена здравина. Там слоевете дърво са преплетени, което го прави много по-здрав. Дъбът се разделя добре в надлъжна посока, която се използва от бъчварите от древни времена. Получаването на херпес зостер, херпес зостер, цепенето на дърва има свои собствени тайни.

Смърчът е „стреляща“ порода, поради което е нежелателно да се използва в камини или огньове. При нагряване вътрешните "мехурчета" със смола кипят и хвърлят изгарящите частици достатъчно далеч, което е опасно: лесно е да се изгорят дрехи близо до огън. Или може да причини пожар близо до камината. Няма значение в затворена пещ. Бреза дава горещ пламък, това е отлично дърва за огрев. Но при лошо сцепление той произвежда много смолисти вещества (брезовият катран е направен по-рано), отлага се много сажди. От друга страна елша и трепетлика произвеждат малко сажди. Именно от трепетлика се правят предимно кибрити.

На практика е удобно веднага да се пилят и цепят прясно нарязани дърва за огрев. След това го сгънете под навесите, правейки дървените купчини така, че въздухът да преминава, изсушавайки горивото и увеличавайки топлопредаването. Цепенето на дърва е трудоемка задача, така че когато купувате, обърнете внимание на това. И също така за това ще ви бъдат докарани сгънати или насипни дърва за огрев.

Във втория случай отоплителното масло се поставя в "по-разхлабено" тяло и клиентът плаща частично за въздуха. В допълнение, течното или газообразното гориво, използвано за отопление, има плюс: лесно е да се автоматизира подаването. Дърва за огрев изисква много ръчна работа. Всичко това трябва да се вземе предвид при избора на печка или котел за дома.

Видео: Как да изберем дърва за огрев за пещ



 


Прочети:



Защитни механизми според Зигмунд Фройд

Защитни механизми според Зигмунд Фройд

Психологическата защита е несъзнателни процеси, протичащи в психиката, насочени към минимизиране на въздействието на негативните преживявания ...

Писмо на Епикур до Херодот

Писмо на Епикур до Херодот

Писмо до Менекей (преведено от М. Л. Гаспаров) Епикур изпраща своите поздрави до Менеки. Нека никой в \u200b\u200bмладостта си не отлага стремежа към философия, но на стари години ...

Древногръцката богиня Хера: митология

Древногръцката богиня Хера: митология

Khasanzyanova Aisylu Gera Резюме на мита за Гера Ludovizi. Скулптура, V век Пр.н.е. Хера (сред римляните - Юнона) - в древногръцката митология ...

Как да зададете граници в една връзка?

Как да зададете граници в една връзка?

Важно е да се научите да оставяте пространство между мястото, където вашата личност свършва и личността на друг човек. Ако имате проблеми ...

feed-image Rss