Diferite tipuri de combustibil sunt folosite ca purtător de energie, de exemplu, turbă, cărbune, lemn, precum și brichete de combustibil. Cărbunele este considerat cel mai eficient tip, permițând cazanului sau cuptorului să funcționeze cât mai eficient posibil. Pentru a selecta un combustibil bun, trebuie luați în considerare mai mulți factori, inclusiv temperatura la care arde cărbunele.
Atunci când alegem un material, trebuie să ținem cont de mai mulți factori
Caracteristicile diferitelor tipuri de combustibil
Luați în considerare cele două tipuri principale, cele mai frecvente, de materii prime cu combustibil solid - lemn de foc și cărbune.
Lemnul de foc conține o cantitate semnificativă de umiditate, astfel încât umezeala se evaporă mai întâi, ceea ce necesită o anumită cantitate de energie. După evaporarea umezelii, lemnul începe să ardă intens, dar, din păcate, procesul nu durează mult.
Prin urmare, pentru a-l întreține, este necesar să adăugați în mod regulat lemne de foc în focar. Temperatura de aprindere a lemnului este de aproximativ 300 ° C.
Cărbunele depășește lemnul în ceea ce privește cantitatea de căldură generată și durata de ardere.... În funcție de vârsta materialului fosil, mineralul este împărțit în tipuri:
- maro;
- piatră;
- antracit.
Cu ajutorul analizei tehnice, conținutul de cenușă, umezeala, conținutul de sulf și fosfor, eliberarea de substanțe volatile pe masa combustibilă, căldura de ardere și caracteristicile reziduurilor solide nevolatile sunt determinate în cărbuni și șisturi oleaginoase. Toate analizele sunt efectuate pe baza probelor analitice de cărbune și șist, precum și a conținutului de umiditate din combustibilul de lucru - pe baza probelor de laborator.
Recalcularea compoziției elementare, randamentul substanțelor volatile și căldura de ardere pentru cărbuni (cu excepția șistului) în timpul tranziției către o altă masă se efectuează conform raporturilor, conform formulelor. La recalcularea compoziției elementare și a căldurii de ardere a șistului, conținutul de cenușă A trebuie înlocuit cu A + CO2 pentru masa corespunzătoare de șist.
UMIDITATE
Când se analizează cărbunii, se disting următoarele tipuri de umiditate:
- laborator - Wl, determinat de probe de laborator pentru analize tehnice;
- analitic - WA, determinat de probe analitice pentru analiza elementară;
- uscat la aer - Wavs, determinat din probe analitice în stare uscată la aer a probei în condițiile stării reale a aerului din laborator în funcție de umiditatea relativă și temperatura;
- higroscopic (intern) - Wgi, apropiat de Wa, dar determinat de probe analitice aduse la o stare de echilibru aer-uscat la * umiditate relativă constantă (60 ± 2%) și temperatura aerului (20 ± 5 ° C);
- umiditate de lucru - Wp determinat dintr-o probă de laborator, luând în considerare pierderea de umiditate atunci când proba este trimisă la laborator.
Umiditatea combustibilului de lucru este împărțită în umiditate internă, egală cu higroscopic (Wdi) și umiditate externă (Wout), definită ca diferența Wout = Wp-Wg,%. Umiditatea higroscopică internă (Wdi) depinde de umiditatea relativă și temperatura aerului ambiant și de capacitatea de adsorbție a cărbunelui. Umiditatea și conținutul de cenușă care alcătuiesc balastul Br = Wp + Ap al combustibilului, în special umiditatea externă, deteriorează calitatea cărbunilor, reduc fluiditatea, complică clasificarea și transportul și provoacă înghețarea cărbunelui în timpul iernii.
Cărbunii cu un conținut ridicat de umiditate sunt improprii pentru depozitarea pe termen lung, deoarece umiditatea favorizează autoîncălzirea și arderea spontană. În legătură cu aceste condiții tehnice și standarde pentru cărbuni după tipul de consum, au fost stabilite standarde limită (respingere) pentru conținutul de umiditate pentru anumite clase și clase de cărbune.
Cărbunii slabi, semi-antracitul și antracitul sunt mai puțin umezi, iar cărbunii maronii sunt mai umezi. Conținutul de umiditate din cărbuni și șisturi este determinat în conformitate cu GOST 11014-2001. Esența metodei pentru determinarea conținutului de umiditate este uscarea unei probe de combustibil într-un cuptor la o temperatură de 105-110 ° C până la greutate constantă și calcularea pierderii în greutate a probei luate în procente. Determinarea conținutului de umiditate printr-o metodă accelerată se efectuează în conformitate cu GOST 11014-2001. Esența metodei accelerate pentru determinarea conținutului de umiditate constă în uscarea unei probe de combustibil într-un cuptor la o temperatură care crește în 5 minute de la 130 la 150 ° C pentru o probă analitică și în 20 de minute pentru o probă de laborator și în calcularea pierderii în greutate a unui eșantion de combustibil luat ca procent ... Discrepanțele dintre rezultatele a două determinări paralele ale conținutului de umiditate în conformitate cu GOST specificat nu trebuie să depășească valorile admise.
FRASIN
Cărbunii conțin întotdeauna impurități minerale incombustibile, care includ carbonați de calciu CaCO3, magneziu MgCO3, gips CaS04-2H20, pirită FeS2 și elemente rare. Când cărbunele este ars, partea nepusă a impurităților minerale formează cenușă, care, în funcție de compoziția sa, poate fi refractară sau cu topire redusă, cu curgere liberă sau topită. Impuritățile minerale deteriorează calitatea cărbunilor, reduc căldura de ardere, transportă sarcina cu balast în exces, mărește consumul de cărbune pe unitate de producție, complică condițiile de utilizare și înrăutățește calitatea cocsului.
Impuritățile minerale nu sunt întotdeauna balast, uneori conțin elemente rare în cantități care permit utilizarea lor industrială. În plus, zgura poate fi utilizată pentru fabricarea cimentului și a altor materiale de construcție.
Conținutul de cenușă al cărbunilor este determinat conform GOST 11022-95. Esența metodei constă în cenușarea unui eșantion de combustibil într-o mufă și calcinarea reziduului de cenușă la o masă constantă la o temperatură de 800-825 ° C pentru cărbuni și 850-875 ° C pentru șistul petrolier și determinarea masei reziduuri de cenușă ca procent din masa probei de combustibil. Conținutul de cenușă obținut în urma analizei probei analitice este recalculat pentru conținutul de cenușă în combustibil absolut uscat Ac.
Conținutul de cenușă al combustibilului de lucru Ap în procente este calculat prin formula:
Ap = Ac (100-Wp) / 100
Determinarea conținutului de cenușă printr-o metodă accelerată se efectuează în conformitate cu GOST 11022-95. Esența sa constă în cenușarea unei probe de cărbune într-o mufla încălzită la o temperatură de 850-875 ± 25 ° C și determinarea masei reziduurilor de cenușă ca procent din masa probei.
Discrepanțele dintre rezultatele determinării conținutului de cenușă din L pe baza duplicatelor unei probe de laborator în diferite laboratoare conform GOST-urilor specificate nu trebuie să depășească:
pentru combustibilii cu conținut de cenușă:
- până la 12% ... 0,3%
- de la 12 la 25% ... 0,5%
- peste 25% ... 0,7%
- peste 40% ... 1,0%
Condițiile tehnice și GOST stabilesc norme medii și maxime (de respingere) a conținutului de cenușă pentru diferite clase și clase de cărbune pentru minele individuale, minele în aer liber și instalațiile de procesare.
SULF
Sulful total conținut în cărbuni este format din pirită Sc, sulfat Sc și sulf organic S®. Sulful piritei apare în cărbuni sub formă de cereale individuale și bucăți mari de pirită și minerale marcazite. Când cărbunele este degradat în mine, în cariere și la suprafață, pirita se oxidează și formează sulfați. Sulfatul de sulf este conținut în cărbuni, în principal sub formă de sulfate de fier FeSO4 și calciu CaSO4. Conținutul de sulf sulfat din cărbuni nu depășește de obicei 0,1-0,2%. Când este ars, sulfatul sulfat se transformă în cenușă, iar când cărbunele este cocsificat, se transformă în cocs. Sulful organic face parte din materia organică a cărbunelui. Conținutul de sulf total și varietatea acestuia în combustibil sunt determinate în conformitate cu GOST 8606-93.
Sulful se găsește în toate tipurile de combustibili solizi, iar conținutul total de sulf din cărbuni variază în principal de la 0,2 la 10%.
Sulful este o parte nedorită și chiar dăunătoare a combustibilului. Când cărbunele este ars, acesta este eliberat sub formă de SO2, poluând și otrăvind mediul înconjurător și corodând suprafețele metalice, reduce căldura de ardere a combustibililor și, în timpul cocsificării, acesta trece peste, deteriorând proprietățile sale și calitatea metalului. Alegerea modalităților de utilizare a cărbunilor depinde adesea de conținutul lor total de sulf. De aceea, sulful total este cel mai important indicator al calității cărbunelui.
Conținutul total de sulf este determinat prin arderea unei probe de combustibil cu un amestec de oxid de magneziu și carbonat de sodiu (amestecul lui Eshch), dizolvarea sulfaților formați, precipitarea ionului sulfat sub formă de sulfat de bariu, determinarea masei acestuia și recalcularea la masa de sulf. Conținutul de sulfat sulfurat este determinat prin dizolvarea sulfatilor conținuți în combustibil în apă distilată, precipitarea ionului sulfat sub formă de sulfat de bariu, determinarea masei acestuia și recalcularea acestuia până la masa sulfului. Conținutul de sulf de pirită este determinat prin prelucrarea unei probe de combustibil cu acid azotic diluat și dizolvarea în acesta a sulfatilor, formată în timpul oxidării piritei cu acid azotic, urmată de precipitarea ionului sulfat sub formă de sulfat de bariu, determinând masa de acesta din urmă și recalculându-l la masa de sulf. Conținutul de sulf de pirită este determinat de diferența dintre conținutul de sulf recuperat din combustibil de acidul azotic și apă.
Discrepanța dintre rezultatele a două determinări paralele ale conținutului de sulf într-un singur laborator nu trebuie să depășească: pentru cărbunele cu un conținut de sulf de până la 2% - 0,05%, peste 2% - 0,1%. Discrepanțele dintre rezultatele determinării conținutului de sulf din duplicatele unei probe de laborator în diferite laboratoare nu trebuie să depășească: pentru cărbunele cu un conținut de sulf de până la 2% - 0,1%, peste 2% - 0,2%. Conținutul de sulf este determinat prin metoda accelerată conform GOST 2059-54.
Esența acestei metode constă în arderea unei cantități mari de cărbune într-un curent de oxigen sau aer la o temperatură de 1150 ± 50 ° C, prinderea compușilor de sulf formați cu o soluție de peroxid de hidrogen și determinarea volumului de acid sulfuric obținut într-un soluție prin titrarea cu o soluție de potasiu caustic. Discrepanța dintre rezultatele a două determinări paralele ale conținutului de sulf dintr-o probă pentru un laborator nu trebuie să depășească 0,1%, pentru diferite laboratoare - 0,2%.
FOSFOR
Este conținut în cărbune în cantități nesemnificative - 0,003-0,05% și este o impuritate dăunătoare, deoarece în timpul cocsificării se transformă în cocs, iar din cocs - în metal, conferindu-i fragilitate. În cărbunii din Donetsk, conținutul de fosfor variază de la 0,003-0,04%, în Kuznetsk și Karaganda - 0,01-0,05%. Fosforul este determinat prin metoda volumetrică sau fotocolorimetrică conform GOST 1932-93.
Metoda volumetrică constă în oxidarea fosforului conținut într-o probă de cărbune în acid ortofosforic, urmată de precipitarea fosforului sub formă de amoniu fosforic-libdicat, dizolvând acesta din urmă într-un exces de soluție titrată de alcalin caustic, titrând înapoi soluția rezultată cu acid sulfuric și calcularea procentului de fosfor prin cantitatea de soluție alcalină consumată pentru dizolvarea precipitatului. Metoda fotocolorimetrică constă în arderea unei probe de cărbune cu un amestec de oxid de magneziu și carbonat de sodiu (amestec Eshch), dizolvarea masei coapte în acid, îndepărtarea acidului silicic din soluție și determinarea fotocolorimetrică a fosforului în filtrat.
Discrepanța dintre rezultatele a două determinări paralele ale conținutului de fosfor nu trebuie să depășească:
Cu conținut de fosfor:
- până la 0,01% ... 0,001%
- până la 0,05% ... 0,003%
- până la 0,1% ... 0,005%
- mai mult de 0,1% ... 0,01%
Calculul conținutului de fosfor se efectuează pe o masă de cărbune absolut uscată.
VOLATILE
Când cărbunii sunt încălziți fără acces la aer, se formează produse solide și gazoase. Eliberarea substanțelor volatile este unul dintre principalii indicatori pentru clasificarea cărbunilor pe grade și depinde de gradul de metamorfism al cărbunelui.Odată cu trecerea la cărbuni mai metamorfozați, randamentul volatilelor scade. Astfel, randamentul substanțelor volatile pe masă combustibilă Vg pentru cărbunii maronii variază de la 28 la 67%, pentru cărbunii bituminoși - de la 8 la 55% și pentru antracit - de la 2 la 9%. Randamentul substanțelor volatile pentru cărbunii bituminoși și maronii este determinat conform GOST 6382-65 prin metoda greutății și pentru antracit și semiantracit din bazinul Donetsk - conform GOST 7303-2001 conform metodei de greutate și pentru antracit și semi-antracit al bazinului Donetsk - conform GOST 7303-90 prin metoda volumetrică.
Esența metodei gravimetrice constă în încălzirea unei probe de cărbune într-un creuzet de porțelan cu capac la o temperatură de 850 ± 25 ° C timp de 7 minute și determinarea pierderii în greutate a probei prelevate. Randamentul volatilelor este calculat din diferența dintre pierderea totală în greutate și pierderea datorată evaporării umidității și îndepărtarea dioxidului de carbon din carbonați atunci când conținutul acestora din urmă în probă este mai mare de 2%. Discrepanțele dintre rezultatele determinării randamentului substanțelor volatile Vg nu trebuie să depășească 0,5% pentru cărbunii cu Vg mai puțin de 45% și 1,0% pentru cărbunii cu Vg> 45%.
Esența metodei volumetrice constă în încălzirea unei probe de antracit și semi-antracit la o temperatură de 900 ± 10 ° C timp de 15 minute și determinarea volumului gazului evoluat în cm3 / g. Discrepanța dintre rezultatele a două determinări paralele ale randamentului volumetric al substanțelor volatile în cm3 / g pentru o probă nu trebuie să depășească 7% la cea mai mică dintre ele.
Pe baza valorilor randamentului substanțelor volatile și a caracteristicilor reziduurilor nevolatile, este posibilă estimarea aproximativă a capacității de coacere a cărbunilor, precum și prezicerea comportamentului combustibilului în procesele tehnologice de prelucrare și propuneți metode raționale de ardere.
Căldură de combustie
Căldura de ardere (Q, kcal / kg) este unul dintre principalii indicatori ai calității cărbunelui. Standardele și specificațiile prevăd valoarea medie a căldurii de ardere a combustibilului pe masă combustibilă pentru o bombă Qgb pentru cărbune și pentru șist pentru combustibil absolut uscat - Qsb. Căldura de ardere este determinată conform GOST 147-95.
Esența metodei constă în arderea unei probe de combustibil într-o bombă calorimetrică în oxigen comprimat și determinarea cantității de căldură degajată în timpul arderii acesteia. Căldura de ardere pe masă combustibilă Qgb, determinată de bombă, conține, pe lângă căldura obținută din arderea părții combustibile a cărbunelui, căldura eliberată în timpul formării și dizolvării acidului azotic în apă și căldurii latente de vaporizare în timpul arderii hidrogenului, care este transferat în apa calorimetrică. Cea mai mică valoare calorică Qgn se obține ca diferență între Qgb și căldura obținută în bombă datorită formării de acid și condensării vaporilor de apă, care în condiții practice de ardere a cărbunelui nu pot fi utilizate.
Cea mai mică valoare calorică Qgn se obține ca diferență între Qgb și căldura obținută în bombă datorită formării de acid și condensării vaporilor de apă, care în condiții practice de ardere a cărbunelui nu pot fi utilizate:
Qгн = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, unde 22,5 este căldura eliberată în timpul formării acidului sulfuric în apă de 1% sulf, care este transformat în acid sulfuric la arderea cărbunelui într-o bombă, kcal; Sro + Srk este cantitatea de sulf combustibil care a fost transformată în timpul arderii cărbunelui într-o bombă în acid sulfuric (în procente), referită la masa combustibilă a probei de cărbune.
Cea mai scăzută căldură de ardere a cărbunelui pe masa de lucru Qрн, eliberată în timpul arderii combustibilului în cuptoarele industriale, este mai mică decât Qгн, deoarece combustibilul de lucru conține balast Br = Wр + Aр și, în plus, pentru evaporarea umezelii, este necesar a cheltui căldură 6Wr;
Qрн pentru cărbuni poate fi calculat prin formula:
Qрн = Qгн100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,
unde Qрн este cea mai mică căldură de ardere pe masă de lucru, kcal / kg; Qgn este cea mai mică căldură de ardere pe masă combustibilă, kcal / kg.
Pentru șistul uleios Qрн - se calculează după formula
Qрн = Qгн100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9.7COp2K,
unde 9.7COp2K - absorbția căldurii în timpul descompunerii carbonaților conținuți în șist, kcal / kg.
COMBUSTIBIL CONDITIONAL
Datorită faptului că căldura de ardere a cărbunilor din depozite individuale, calități și calități și alte tipuri de combustibil este diferită, pentru comoditatea planificării nevoilor de combustibil, determinarea tarifelor specifice și a consumului real de combustibil, precum și pentru posibilitatea de comparativ, a fost introdus conceptul de „combustibil convențional”. Un astfel de combustibil este considerat condiționat, a cărui căldură mai mică de ardere pentru masa de lucru Qрн este de 7000 kcal / kg. Pentru a transforma combustibilul natural în condiționat și condiționat în combustibil natural, se folosește un echivalent caloric, a cărui valoare depinde de Qрн.
CALORIE EQUIVALENT
Echivalentul caloric EK este raportul dintre cea mai mică putere calorică a combustibilului de lucru și puterea calorică a combustibilului standard, adică
Ec = Qрн7000.
Conversia combustibilului natural Vn în Vu condiționat se face prin înmulțirea cantității de combustibil natural cu echivalentul caloric: Vu = Vn * Eq.
Conversia combustibilului echivalent în combustibil natural se face prin împărțirea cantității de combustibil echivalent la echivalentul caloric: Vy = Vn / Eq.
EQUIVALENT TEHNIC
Echivalentul tehnic este utilizat pentru a compara diferiți cărbuni și alți combustibili în ceea ce privește valoarea lor termică și pentru a determina cantitățile echivalente la înlocuirea unui tip de combustibil cu altul. Echivalentul tehnic Et este raportul dintre cantitatea utilă de căldură a combustibilului dat și căldura de ardere a combustibilului standard. Căldura utilizată util pe unitatea de masă de combustibil este exprimată prin produsul cu cea mai mică căldură de combustie a combustibilului de lucru Qрн prin eficiența instalației. Astfel, echivalentul tehnic, spre deosebire de cel bogat în calorii, ia în considerare nu numai valoarea căldurii de ardere a unui combustibil dat, ci și gradul de utilizare posibilă a tehnologiei termice, este determinat de formula:
Et = QrnYk7000,
unde Yk este eficiența acestei centrale de cazane în fracțiuni unitare; 7000 este căldura de ardere a combustibilului echivalent, kcal / kg.
Echivalentul tehnic pentru același combustibil este întotdeauna mai mic decât echivalentul caloric. Echivalentul tehnic este practic utilizat pentru determinarea tarifelor specifice și a consumului real de combustibil.
Compoziția combustibilului de diferite tipuri
Cărbunele brun aparține depozitelor tinere, prin urmare conține cea mai mare cantitate de umiditate (de la 20% la 40%), substanțe volatile (până la 50%) și o cantitate mică de carbon (de la 50% la 70%). Temperatura sa de ardere este mai mare decât cea a lemnului și este de 350 ° C. Valoare calorică - 3500 kcal / kg.
Cel mai frecvent tip de combustibil este cărbunele bituminos. Conține o cantitate mică de umiditate (13-15%), iar conținutul elementului combustibil carbon depășește 75%, în funcție de grad.
Temperatura medie de aprindere este de 470 ° C. Gazele fugitive din cărbune 40%. În timpul arderii, se eliberează 7000 kcal / kg.
Antracitul, care apare la o adâncime considerabilă, se numără printre cele mai vechi depozite de combustibili solizi fosili. Practic nu conține gaze volatile (5-10%), iar cantitatea de carbon variază între 93-97%. Căldura de ardere este cuprinsă între 8100 și 8350 kcal / kg.
Cărbunele trebuie notat separat. Se obține din lemn prin piroliză - combustie la temperaturi ridicate fără oxigen. Produsul finit are un conținut ridicat de carbon (70% până la 90%). Când combustibilul pentru lemn este ars, se emit aproximativ 7000 kcal / kg.
Puteți citi despre caracteristicile utilizării brichetelor de turbă în acest articol:
Caracteristicile termice ale lemnului
Cărbunele este clasificat ca o categorie separată, deoarece nu este un combustibil fosil, ci un produs de producție. Pentru a-l obține, lemnul este tratat într-un mod special pentru a-i schimba structura și a elimina excesul de umiditate.Tehnologia obținerii unui purtător de energie eficient și ușor de utilizat este cunoscută de mult timp - înainte, lemnul era ars în gropi adânci, blocând accesul la oxigen, dar astăzi se folosesc cuptoare speciale pentru cărbune.
Lemnul ars într-un cuptor cu cărbune
În condiții normale de depozitare, conținutul de umiditate al cărbunelui este de aproximativ 15%. Combustibilul se aprinde deja atunci când este încălzit la 200 ° C. Puterea calorifică specifică a purtătorului de energie este ridicată - atinge 7400 kcal / kg.
Temperatura de ardere a cărbunelui variază în funcție de tipul de lemn și de condițiile de ardere. De exemplu, cărbunii de mesteacăn pot fi folosiți pentru a încălzi o forjă și forjarea metalului - cu alimentare intensă cu aer, vor arde la 1200-1300 ° C. Într-o sobă sau cazan de încălzire, temperatura în timpul arderii va ajunge la 800-900 ° С, iar atunci când se utilizează cărbune la grătar pe stradă - 700 ° С.
Combustibilul pentru lemn ars este economic - consumul său este mult mai mic în comparație cu utilizarea lemnului de foc. În plus față de transferul ridicat de căldură, este caracterizat de un conținut redus de cenușă.
Datorită faptului că cărbunele arde cu o cantitate mică de cenușă și degajă o căldură uniformă fără flacără deschisă, este ideal pentru a găti carne și alte alimente la foc deschis. Poate fi folosit și pentru încălzirea șemineului sau pentru gătit pe un aragaz.
Speciile de lemn diferă în ceea ce privește densitatea, structura, cantitatea și compoziția rășinilor. Toți acești factori afectează puterea calorică a lemnului, temperatura la care arde și caracteristicile flăcării.
Lemnul de plop este poros, astfel de lemn de foc arde puternic, dar indicatorul de temperatură maximă atinge doar 500 de grade. Speciile de lemn dense (fag, frasin, carpen), atunci când sunt arse, emit peste 1000 de grade de căldură. Indicatorii de mesteacăn sunt puțin mai mici - aproximativ 800 de grade. Zada și stejarul se aprind mai tare, dând până la 900 de grade Celsius. Lemnul de foc de pin și molid arde la 620-630 de grade.
Lemnul de foc de mesteacăn are un raport mai bun între eficiența și costul căldurii - este neprofitabil din punct de vedere economic să se încălzească cu lemne mai scumpe, cu temperaturi ridicate de ardere.
Molidul, bradul și pinul sunt potrivite pentru producerea incendiilor - aceste conifere oferă o căldură relativ moderată. Dar nu este recomandat să folosiți astfel de lemn de foc într-un cazan pe combustibil solid, într-un aragaz sau șemineu - acestea nu emit suficientă căldură pentru a încălzi în mod eficient casa și pentru a găti mâncarea, arde cu formarea unei cantități mari de funingine.
Lemnul de foc de calitate scăzută este considerat a fi combustibil fabricat din aspen, tei, plop, salcie și arin - lemnul poros emite puțină căldură atunci când arde. Arinul și alte tipuri de lemn „împușcă” cărbuni în timpul arderii, ceea ce poate duce la un incendiu dacă lemnul este folosit pentru a aprinde un șemineu deschis.
Atunci când alegeți, ar trebui să acordați atenție și gradului de umiditate al lemnului - lemnul de foc brut arde mai rău și lasă mai multă cenușă.
În prezent, există tendința de a trece de la instalații, care se bazau pe procesul de ardere a gazelor, la sisteme de uz casnic de încălzire cu combustibil solid.
Nu toată lumea știe că crearea unui microclimat confortabil în casă depinde direct de calitatea combustibilului selectat. Vom selecta lemnul ca material tradițional utilizat în astfel de cazane de încălzire.
În condiții climatice dure caracterizate de ierni lungi și reci, este destul de dificil să încălziți o locuință cu lemne pentru întregul sezon de încălzire. Cu o scădere bruscă a temperaturii aerului, proprietarul cazanului este obligat să-l folosească în pragul capacităților maxime.
Atunci când alegeți lemnul ca combustibil solid, apar probleme și inconveniente grave. În primul rând, observăm că temperatura de ardere a cărbunelui este mult mai mare decât cea a lemnului.Printre dezavantaje se află viteza mare de ardere a lemnului de foc, care creează dificultăți serioase în funcționarea cazanului de încălzire. Proprietarul său este obligat să monitorizeze în permanență disponibilitatea lemnului de foc în căminul de foc; va fi necesară o cantitate suficient de mare pentru sezonul de încălzire.
Procesul de ardere
În funcție de tip și grad, combustibilul este împărțit în flacără scurtă și flacără lungă. Cele cu flacără scurtă includ antracit și cocs, cărbune.
Când este ars, antracitul generează multă căldură, dar pentru a-l aprinde, trebuie să oferiți o temperatură ridicată cu un combustibil mai inflamabil, de exemplu, lemn. Antracitul nu emite fum, arde inodor, flacăra sa este scăzută.
Combustibilii cu flacără lungă sunt arși în două etape. În primul rând, sunt eliberate gaze volatile, care sunt arse deasupra stratului de cărbune din spațiul cuptorului.
După ce gazele sunt arse, combustibilul rămas începe să ardă, care între timp s-a transformat în cocs. Coca-Cola arde cu o flacără scurtă pe grătar. După arderea carbonului, cenușa și zgura rămân.
Proprietățile aragazului cu combustibil natural
Este cel mai ieftin mod de a face o sobă de cărămidă pe cărbune cu propriile mâini.
Materiale (editați)
Avem nevoie:
- cărămidă;
- mortar gata preparat pentru cuptoare;
- grătar din fontă;
- aragaz din fonta;
- tabla b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
- electrozi de sudură - 1 pachet.
Instrumente
- mistrie;
- mistrii;
- ciocane;
- burghiu;
- alte.
Schema și ordinea
Foto №1 Vedere generală
Foto # 2 Poryadovka
Descrierea zidăriei
- Deasupra, fără mortar, puneți o cărămidă (a se vedea fotografia # 2, primul rând). Controlăm strict orizontalitatea folosind un nivel.
- Instalați ușa suflantei. Îl fixăm cu un fir și îl înfășurăm cu un cablu de azbest.
- Punem grătarele direct deasupra suflantei.
- Continuăm așezarea în conformitate cu comanda (vezi fotografia nr. 2)
- Instalați ușa căminului. Îl fixăm cu sârmă și cărămizi.
- De sus, rândul ar trebui să se suprapună peste ușa de incendiu și să se termine la 130 mm deasupra acesteia.
- Continuăm să așezăm, mutând ușor cărămizile înapoi. Înainte de asta, așezăm un cablu de azbest, pe care vom instala plita.
- Să începem formarea coșului de fum de pe rândul următor. Proiectarea prevede instalarea unei țevi de coajă din tablă sau aluminiu ondulat. Conducta nu trebuie să fie grea. În caz contrar, centrul de greutate se poate schimba.
- Pe al unsprezecelea rând, am pus o supapă pentru a regla debitul de aer. Nu uitați să-l sigilați cu un cablu de azbest și să-l acoperiți cu lut.
- Apoi, punem coșul de fum în cvadruplu, pe care îl unim cu cel metalic. Țeava trebuie să fie strict verticală și să nu se îndoaie lateral. Pentru o mai mare stabilitate, ar trebui să fie acoperit cu trei rânduri de cărămizi.
- Scoatem cărămizile knockout pe care le-am pus pe al 4-lea rând, curățăm coșul de gunoi.
- Acum aragazul cu cărbune ar trebui să fie văruit. Orice var va dispărea. Experții recomandă adăugarea de albastru și puțin lapte. Deci văruirea nu se va întuneca și nu va zbura.
- Instalăm o foaie de metal în fața focarului.
- Instalați plinta
Soba de cărbune nu este ușor. Este mai bine să căutați ajutor de la un aragaz experimentat sau să aveți răbdare.
Designul unei sobe de cărbune nu diferă mult de un dispozitiv de ardere a lemnului, dar există unele caracteristici. Principiul aprovizionării cu aer necesar pentru ardere este semnificativ diferit. În sobele de cărbune, acesta trebuie să vină de jos pentru a asigura fluxul de aer către combustibil, iar în sistemele de admisie a aerului pe lemne, acestea sunt situate
Dispozitivele pe cărbune sunt mai puțin solicitante în ceea ce privește combustibilul: este important ca aprinderea primară să se efectueze cu material uscat; în timpul procesului de încălzire, uscarea combustibilului este de dorit, dar nu esențială. Înainte de utilizare, se recomandă încălzirea cărbunelui într-un compartiment special conceput al cuptorului.
Sistemul de evacuare a fumului pentru o sobă de cărbune este echipat astfel încât fluxul de aer cu produse de ardere să se deplaseze intens prin conductă.Debitul este reglat nu cu ajutorul unei vizualizări a amortizorului (este posibil să nu existe deloc), ci cu o suflantă. Toate aceste caracteristici de proiectare se datorează duratei de ardere a combustibilului.
Proiectare coș cuptor cu cărbune
Performanta ridicata. Dacă sistemul de coș de fum este construit corect, o sobă de cărbune va deveni un sistem de încălzire eficient și fiabil pentru casa ta. Poate fi, de asemenea, o bună opțiune de rezervă sau de completare.
Multifuncționalitate. Există modele industriale concepute nu numai pentru încălzire, ci și pentru gătit, încălzirea apei. Cuptoarele din cărămidă și metal de casă sunt, de asemenea, adesea realizate cu plită și / sau rezervoare încorporate.
Disponibilitatea combustibilului. Există zone în care cărbunele este ușor disponibil și relativ ieftin. Pentru astfel de așezări, încălzirea cărbunelui este profitabilă din punct de vedere economic.
Construcție simplă. O sobă convențională cu combustibil solid nu necesită atașamente mecanice. Nu există elemente structurale electromecanice care să se poată rupe în cel mai nepotrivit moment. Este adevărat, acest lucru nu se aplică modelelor moderne complexe cu alimentare automată cu combustibil.
Posibilitatea de a încălzi cu lemn. În practică, dispozitivele care funcționează exclusiv pe cărbune nu sunt aproape niciodată găsite pe piață. Sobele pot fi arse atât cu cărbune, cât și cu lemne. De asemenea, producătorii de echipamente de încălzire produc generatoare de căldură combinate capabile să funcționeze pe combustibili solizi și pe gaz.
Vă oferim să vă familiarizați cu designul interior în camera de relaxare din cadă
Cuptor industrial cu cărbune
Pericol de foc. Orice echipament de încălzire care folosește lemn sau cărbune este potențial periculos. În timpul instalării, trebuie să respectați cu strictețe regulile și reglementările stipulate de SNiP 2.04.05-91.
Este necesară depozitarea combustibilului. De obicei, cărbunele este cumpărat înainte de începerea sezonului de încălzire; ar trebui alocată o cameră separată pentru depozitarea acestuia.
Trebuie să monitorizați constant funcționarea cuptorului. Dacă proprietarul casei instalează o sobă convențională și nu un model cu alimentare automată cu combustibil, atunci trebuie să adauge în mod constant cărbune în focar și să monitorizeze funcționarea acesteia.
Încălzirea neuniformă a casei. Pentru a vă asigura că toate încăperile sunt bine încălzite, este necesar să asigurați un sistem de distribuție a aerului termic. În caz contrar, camera în care este instalat aragazul va fi încălzită prea fierbinte, iar restul camerelor vor fi sensibil mai răcoroase.
Curățarea coșului de fum. Sobe cu combustibil solid necesită îngrijire constantă, inspecție și întreținere regulate.
Poluarea mediului. Arderea combustibililor solizi este mai dăunătoare pentru mediu decât încălzirea cu combustibili lichizi sau gazoși. Acest lucru a condus la unele restricții privind utilizarea sobelor pe cărbune, care ar putea fi impuse de autoritățile locale din unele regiuni.
Dispozitiv de cazan de cărbune pentru încălzirea locuinței
Fundație pentru un cuptor din cărămidă.
După cum sa menționat deja, temperatura de ardere a cărbunelui este destul de ridicată. Cu un flux suficient de aer în focar, acesta atinge 1000-1100 ° C, deci nu orice material este capabil să reziste unor astfel de condiții pentru o lungă perioadă de timp.
Pentru comparație: lemnul uscat în circumstanțe identice este capabil să dea nu mai mult de 700 ° C în focar și chiar atunci foarte rar. În plus, combustibilul pe cărbune este mult mai nutritiv decât lemnul de foc.
| Tipul de combustibil | Valoare calorica | |
| MJ / kg | kW / kg | |
| Umiditatea lemnului 25% | 10,1 | 2,8 |
| Carbuni duri | 21,5 | 5,9 |
| Carbuni maronii | 15,5 | 4,3 |
Anterior, în casele vechi, sobele de încălzire sau sobele erau așezate numai din cărămidă roșie solidă. Odată cu arderea constantă a cărbunelui puternic caloric de la temperatura ridicată, zidăria a început să se prăbușească, așa că proprietarii au căptușit focarul din interior cu tălpi groase de oțel de pe căile ferate pentru a proteja pereții.
În acest moment, problema arderii cărbunelui este rezolvată mult mai ușor - cu ajutorul cărămizilor de argilă. Proiectarea cuptorului asigură căptușirea camerei de combustibil cu piatră de argilă de calitate SHA, SHB sau SHV la o grosime de un sfert sau jumătate de cărămidă. Acest material este capabil să mențină o temperatură de 1400 ° C fără probleme și pentru o perioadă scurtă de timp - până la 1650 ° C.
Unelte de zidărie pentru cuptoare.
Există un alt punct: datorită puterii calorifice mai mari decât lemnul, se eliberează o cantitate mai mare de căldură, o parte din care merge cu produsele de ardere în coș.
Pentru a evita acest lucru, o rețea mai dezvoltată de circuite de fum este prevăzută în cuptorul cu cărbune, unde gazele de ardere au timp să transfere căldura pe pereții de cărămidă și să nu zboare direct în coș.
În caz contrar, acesta este un aragaz obișnuit din cărămidă cu toate avantajele și dezavantajele.
Cei mai populari și solicitați producători de sobe de cărbune de pe piață sunt spaniolii (Josper S.A.) și Movilfrit. Caracteristicile și avantajele acestor cuptoare pe cărbune sunt discutate mai jos.
Producătorul sobelor de cărbune „Josper” a reușit să câștige o poziție de lider în producția de sobe care utilizează combustibil pentru lemne. Cuptoarele cu grătar închise ale acestei companii fac față perfect sarcinii într-o unitate de catering cu un număr de locuri de la 30 la 100. Cuptoarele mobile de cărbune sunt la cea mai mare cerere, al căror design are:
- piedestal pentru cărbune sau lemne de foc;
- cenușă;
- raft închis pentru depozitarea temporară a alimentelor în stare fierbinte;
- umbrela de evacuare.
Proprietarul unității ar trebui să fie atras de faptul că utilizarea sobelor Josper va face posibilă reducerea consumului de combustibil. În comparație cu sistemele clasice de grătar, economiile de cărbune depășesc 25%, ceea ce face posibilă recuperarea costurilor unei sobe de cărbune într-o perioadă scurtă de timp. Practica confirmă faptul că prețul sobelor de cărbune este pe deplin justificat.
Producătorul are voie să folosească cărbune din lemn sau cărbune vegetal pentru gătit. Mâncarea este gătită direct pe rafturi, în timp ce gătirea pe două rafturi este permisă. Sobele cu cărbune Josper sunt practic singurele în care se combină o sobă cu cărbune și un grătar cu cărbune. Mâncărurile pregătite cu acest echipament sunt foarte gustoase și aromate.
grăsimea nu pătrunde pe cărbuni, dar atunci când grătarul este înclinat, acesta curge într-o celulă specială, care este curățată pe măsură ce este umplută. De asemenea, toate grătarele au cârlige speciale, ceea ce face posibilă schimbarea grătarelor în timp ce sunt fierbinți. Cenușa este alimentată automat într-o buncăr special care alunecă pentru curățare.
- pulpele de pui se vor găti în 3 minute;
- fripturi de vita in 6 minute,
- iar cartofii se vor coace 10 minute.
Acest timp de gătit rapid este asigurat de temperaturile ridicate de funcționare.
Ardere
Luați în considerare procesul de ardere a combustibilului într-o sobă convențională, care este utilizată pentru încălzirea caselor private. Se compune din principalele părți:
- focar;
- suflantă;
- horn cu țeavă.
Cutia de foc este conectată la suflantă printr-un grătar special (grătar) situat în partea de jos a focarului... Combustibilul este plasat pe grătar, iar aerul din suflantă prin grătar intră în focar.
La arderea cărbunelui în cuptoare
Temperaturile de mai sus în grade pentru fiecare tip de combustibil sunt teoretice. Adică, acestea sunt realizabile în condiții ideale pentru arderea unui purtător de energie, ceea ce nu se întâmplă în viața reală, nici chiar acasă. Mai mult, nu are sens să supraîncălziți o sobă de cărămidă sau un cazan metalic. Nu sunt concepute pentru astfel de regimuri.
În general, intensitatea arderii cărbunelui în sobă depinde de cantitatea de aer furnizat. Cărbunii degajă cel mai bine căldura cu un aport de aer de 100%, dar în practică acest lucru nu se întâmplă, deoarece limităm cantitatea acestuia cu un amortizor sau un amortizor. În caz contrar, temperatura din camera de ardere va crește prea mult, așa că este în intervalul 800-900 ºС.
În ceea ce privește un cazan pe combustibil solid, un mod de ardere excesiv de intens poate provoca o fierbere rapidă a lichidului de răcire și o explozie ulterioară. Prin urmare, acest tip de combustibil solid este ars în cazane în două moduri:
- tradițional, cu încărcare în cuptor și limitarea cantității de aer.
- cu ajutorul unui avans contorizat, implementat în cazane automate.
Formule de ardere
Temperaturile de aprindere ale diferiților combustibili (faceți clic pentru a mări)
Când combustibilul (lemnul, cărbunele) se aprinde, are loc o reacție chimică cu eliberarea căldurii.
Dioxidul de carbon reacționează cu carbonul din combustibilul din straturile superioare pentru a forma monoxid de carbon.
Acesta nu este sfârșitul procesului de ardere, deoarece atunci când se ridică în spațiul cuptorului, monoxidul de carbon reacționează cu oxigenul din aer, al cărui flux se produce prin suflantă sau ușa deschisă a cuptorului.
Arderea sa este însoțită de o flacără albastră și degajare de căldură. Monoxidul de carbon rezultat (dioxidul de carbon) intră în coș și scapă prin coș.
Mocnirea cu un aport minim de oxigen va produce monoxid de carbon netoxic, dând chiar și căldură.
Cerere
Principala utilizare a combustibilului este combustia pentru a genera căldură. Căldura este utilizată nu numai pentru încălzirea unei case private și pentru gătit, ci și în industrie pentru a susține procesele tehnologice care au loc la temperaturi ridicate.
Spre deosebire de o sobă convențională, în care procesul de alimentare cu oxigen și intensitatea combustiei sunt slab reglementate, în cuptoarele industriale, se acordă o atenție specială controlului alimentării cu oxigen și menținerea unei temperaturi uniforme de ardere.
Să luăm în considerare schema de bază a arderii cărbunelui.
- Combustibilul este încălzit și umezeala se evaporă.
- Pe măsură ce temperatura crește, procesul de cocsificare începe cu eliberarea gazelor volatile din cuptorul de cocs. Arzând, dă căldura principală.
- Cărbunele se transformă în cocs.
- Procesul de ardere a cocsului este însoțit de eliberarea de căldură suficientă pentru a începe cocsarea următoarei porțiuni de combustibil.
În cazanele industriale, arderea cocsului este separată în camere diferite de combustia gazului de cocserie. Acest lucru permite fluxul de oxigen pentru cocs și gaz cu intensități diferite, atingând rata de ardere necesară și menținând temperatura necesară.
Temperatura maximă de ardere a cărbunelui (video)
Astăzi, o astfel de utilizare a unei varietăți de combustibili solizi, sub formă de lemn, cărbune sau turbă, este populară. Este folosit nu numai în viața de zi cu zi pentru încălzire sau gătit, ci în multe industrii.
Pentru proprietarii de case care utilizează diferite tipuri de combustibili solizi pentru a-și încălzi casele, un astfel de parametru ca temperatura de ardere a cărbunelui prezintă un interes considerabil. În mod logic vorbind, cu cât această temperatură este mai mare, cu atât se poate obține mai multă căldură prin arderea combustibilului. Dar aceasta este teorie, dar în practică totul se întâmplă puțin diferit. Arderea reală a acestei valoroase fosile va fi discutată în acest material.
Folosind cărbune
Cărbunele este folosit în viața de zi cu zi pentru a găti carnea pe grătar.
Datorită temperaturii ridicate de ardere (aproximativ 700 ° C) și a absenței flăcării, este asigurată o căldură uniformă, suficientă pentru gătirea cărnii fără ardere.
Se folosește și ca combustibil pentru șeminee, gătind pe sobe mici.
În industrie, este utilizat ca agent de reducere în producția de metal. Cărbune de neînlocuit în producția de sticlă, materiale plastice, aluminiu.
Este posibil să faceți singur cărbune. Detalii:
Ce cărbune este cel mai bun pentru kebab-uri
mesteacăn
- Era mai bine să iei un mesteacăn. Auzi adesea astfel de cuvinte în timp ce prăjești kebab-urile? Interesant este că autorii acestor cuvinte nu pot explica de ce. Doar mesteacan, oferă cea mai potrivită temperatură. Este folosit nu numai pentru grătar, ci și în cuptoare.
Atenție: vara puteți cumpăra cărbune gata pregătit în pachete, dar adesea sub masca cărbunelui de mesteacăn vând cărbune de pin.
Cum să recunoști cărbunele de mesteacăn
- culoare antracit; - răsucire lucioasă; - suprafata sclipeste;
Carbunii de pin nu au absolut luciu și sunt vopsiți într-o culoare bogată, neagră.
Brichete
De asemenea, se recomandă utilizarea acestora la grătare. În esență, este și cărbune, doar presat strâns. Bricheta este de două ori mai densă. Decât cărbunele obișnuit și arde mult mai mult, ajungând la o temperatură de 700 C. De asemenea, emit mai puțin fum.
Stejar
Un astfel de cărbune se găsește rar în pungi, dar este. Păstrează temperatura mult timp, dar este destul de dificil să o aprinzi. Prin urmare, este utilizat în principal în cafenele și restaurante.
Pin
Calitate slabă, după cum indică prețul său scăzut. Pe pachetele cu astfel de cărbune, adesea scriu simplu - „cărbune”. Arde repede și adesea fumează.
