Különböző típusú üzemanyagokat használnak energiahordozóként, például tőzeget, szenet, fát, valamint üzemanyagbrikettet. A szenet tartják a leghatékonyabb típusnak, amely lehetővé teszi a kazán vagy a kemence lehető leghatékonyabb működését. A megfelelő tüzelőanyag kiválasztásához több tényezőt kell figyelembe venni, beleértve a szén égési hőmérsékletét.
Az anyag kiválasztásakor több tényezőt kell figyelembe vennünk
Különböző típusú üzemanyagok jellemzői
Tekintsük a szilárd tüzelőanyag alapanyagok két fő, leggyakoribb típusát - a tűzifát és a szenet.
A tűzifa jelentős mennyiségű nedvességet tartalmaz, ezért a nedvesség először elpárolog, ami bizonyos mennyiségű energiát igényel. A nedvesség elpárolgása után a fa intenzíven égni kezd, de sajnos a folyamat nem tart sokáig.
Ezért fenntartása érdekében rendszeresen kell tűzifát adni a tűztérbe. A fa gyulladási hőmérséklete körülbelül 300 ° C.
A szén meghaladja a fát a hőmennyiség és az égés időtartama szempontjából.... A fosszilis anyag korától függően az ásványi anyag típusokra oszlik:
- barna;
- kő;
- antracit.
A technikai elemzés segítségével szénben és olajpalában határozzák meg a hamutartalmat, a nedvesség-, a kén- és a foszfortartalmat, az illékony anyagok felszabadulását az éghető tömegre, az égési hőt és a nem illékony szilárd maradék jellemzőit. Minden elemzést szén és pala analitikai mintái, valamint a működő tüzelőanyag nedvességtartalma - laboratóriumi minták alapján - végeznek.
Az elemi összetétel, az illékony anyagok hozama és a szén (a pala kivételével) égési hőjének újraszámítását a másik tömegre való áttérés során az arányok és a képletek szerint végezzük. Az pala összetételének és fűtőértékének újraszámításakor az A hamutartalmat A + CO2-ra kell cserélni a pala megfelelő tömegére.
NEDVESSÉG
A szén elemzésekor a következő nedvességtípusokat különböztetjük meg:
- laboratórium - Wl, laboratóriumi mintákkal meghatározva a műszaki elemzésekhez;
- analitikai - Wа, amelyet elemzési mintákkal határoztak meg az elemzéshez;
- légszáraz - hullámok, az analitikai minták alapján meghatározva a minta levegő-száraz állapotában, a laboratóriumi tényleges levegőállapot mellett, relatív páratartalom és hőmérséklet alapján;
- higroszkópos (belső) - Wgi, közel Wa-hoz, de analitikai mintákkal meghatározva, levegő-száraz egyensúlyi állapotba hozva * állandó relatív páratartalom mellett (60 ± 2%) és a levegő hőmérsékletén (20 ± 5 ° C);
- üzemi nedvesség - laboratóriumi mintából meghatározott Wp, figyelembe véve a nedvességveszteséget, amikor a mintát laboratóriumba küldik.
Az üzemanyag nedvességét belső nedvességre osztják, amely egyenlő a higroszkópos (Wdi) és a külső nedvesség (Wout) értékkel, amelyet Wout = Wp-Wg,% különbségként határoznak meg. A belső higroszkópos nedvesség (Wdi) a környezeti levegő relatív páratartalmától és hőmérsékletétől, valamint a szén adszorpciós képességétől függ. A tüzelőanyag Br = Wp + Ap előtétjét alkotó nedvesség- és hamutartalom, különösen a külső nedvesség, rontja a szén minőségét, csökkenti a folyóképességet, megnehezíti az osztályozást és a szállítást, és télen a fagyokat okozza.
A magas nedvességtartalmú szén nem alkalmas hosszú távú tárolásra, mivel a nedvesség elősegíti az önmelegedést és a spontán égést. Ezekkel a szénre vonatkozó fogyasztási típusonkénti műszaki feltételekkel és szabványokkal összefüggésben a szén bizonyos fokozataihoz és minőségeihez a nedvességtartalomra vonatkozó határértékeket (elutasítás) hoztak létre.
A sovány szén, a fél-antracit és az antracit kevésbé nedves, a barna parányi nedvesebb. A szén és az olajpala nedvességtartalmát a GOST 11014-2001 szerint határozzák meg. A nedvességtartalom meghatározására szolgáló eljárás lényege, hogy az üzemanyag mintát szárítószekrényben szárítják 105-110 ° C hőmérsékleten állandó tömegig, és kiszámítják a minta tömegének tömegveszteségét. A nedvességtartalom gyorsított módszerrel történő meghatározása a GOST 11014-2001 szerint történik. A nedvességtartalom meghatározására szolgáló gyorsított módszer lényege, hogy egy üzemanyag mintát szárítószekrényben szárítanak olyan hőmérsékleten, amely 5 percen belül 130–150 ° C-ra emelkedik analitikai minta esetén, és 20 percen belül laboratóriumi minta esetén. a százalékban vett üzemanyag-minta tömegveszteségének kiszámításakor ... A nedvességtartalom két párhuzamos meghatározásának a megadott GOST szerinti eredményei közötti eltérések nem haladhatják meg a megengedett értékeket.
HAMU
A szén mindig éghetetlen ásványi szennyeződéseket tartalmaz, amelyek közé tartozik a kalcium-karbonátok CaCO3, magnézium MgCO3, gipsz CaS04-2H20, pirit FeS2 és ritka elemek. A szén elégetésekor az ásványi szennyeződések ki nem égett része hamut képez, amely összetételétől függően lehet tűzálló vagy alacsony olvadáspontú, szabadon folyó vagy összeolvadt. Az ásványi szennyeződések rontják a szén minőségét, csökkentik az égési hőt, a terhelés szállítását felesleges előtéttel, növelik a kimenő egységre eső szénfogyasztást, bonyolítják a felhasználási feltételeket és rontják a koksz minőségét.
Az ásványi szennyeződések nem mindig ballasztok, néha ritka elemeket tartalmaznak olyan mennyiségben, amely lehetővé teszi ipari felhasználásukat. Ezenkívül a salak felhasználható cement és más építőanyagok előállítására.
A szén hamutartalmát a GOST 11022-95 szerint határozzák meg. A módszer lényege abban áll, hogy az üzemanyag mintáját egy muffban hamvasztják, és a hamu maradékot állandó tömegre kalcinálják 800-825 ° C szénnél, olajpala esetén 850-875 ° C hőmérsékleten, és meghatározzák a hamu maradék tömegét. az üzemanyag-minta tömegének százalékában. Az analitikai minta elemzésének eredményeként kapott hamutartalmat újraszámítják az abszolút száraz tüzelőanyag hamutartalmára.
A működő üzemanyag Ap hamutartalmát százalékban a következő képlettel számolják:
Ap = Ac (100 Wp) / 100
A hamutartalom gyorsított módszerrel történő meghatározását a GOST 11022-95 szabványnak megfelelően végezzük. Lényege abban rejlik, hogy a szénmintát 850–875 ± 25 ° C hőmérsékletre melegített muffban hamvasztják, és meghatározzák a hamu maradék tömegét a minta tömegének százalékában.
A Ls hamutartalmának a különböző laboratóriumi laboratóriumi mintáknak a megadott GOST-ok szerint történő másolatai alapján történő meghatározásának eredményei közötti eltérések nem haladhatják meg:
hamutartalmú üzemanyagok esetében:
- akár 12% ... 0,3%
- 12-25% ... 0,5%
- 25% felett ... 0,7%
- 40% felett ... 1,0%
A műszaki feltételek és a GOST-ok az átlagos és a maximális (elutasítási) normákat állapítják meg a hamutartalom vonatkozásában a szén különböző osztályaihoz és osztályaihoz az egyes bányák, nyílt aknás aknák és feldolgozó üzemek számára.
KÉN
A szénben lévő összes kén tartalmaz pirit Sc-t, Sc-szulfátot és szerves S®-ként. A pirit-kén szénben fordul elő egyedi szemcsék, valamint nagy darab pirit- és markazit-ásványok formájában. Ha a bányákban, nyílt gödrökben és a felszínen mûködik a szén, a pirit oxidálódik és szulfátokat képez. A szulfátos kén a szénben található, főleg vas-szulfátok FeSO4 és kalcium CaSO4 formájában. A szén-szulfát-kén tartalma általában nem haladja meg a 0,1-0,2% -ot. Égéskor a szulfátos kén hamuvá, a szén kokszolásakor pedig kokszá válik. A szerves kén a szén szerves anyagának része. A teljes kéntartalmat és annak fajtáját az üzemanyagban a GOST 8606-93 szerint határozzák meg.
A kén mindenféle szilárd tüzelőanyagban megtalálható, és a szén összes kéntartalma főként 0,2 és 10% között mozog.
A kén az üzemanyag nem kívánt, sőt káros része. A szén elégetésekor SO2 formájában szabadul fel, szennyezi és mérgezi a környezetet, és korrodálja a fémfelületeket, csökkenti az üzemanyagok égési hőjét, és a kokszolás során átmegy, rontva annak tulajdonságait és a fém minőségét. A szén felhasználásának módja gyakran a teljes kéntartalmuktól függ. Ezért az összes kén a szén minőségének legfontosabb mutatója.
A teljes kéntartalmat úgy határozzuk meg, hogy az üzemanyag mintáját magnézium-oxid és nátrium-karbonát (Eshch-keverék) keverékével elégetjük, a képződött szulfátokat feloldjuk, a szulfátiont bárium-szulfát formájában kicsapjuk, az utóbbiak tömegét meghatározzuk és újraszámoljuk. a kén tömegére. A szulfát-kéntartalmat úgy határozzuk meg, hogy az üzemanyagban lévő szulfátokat desztillált vízben feloldjuk, a szulfátiont bárium-szulfát formájában kicsapjuk, meghatározzuk az utóbbi tömegét, és újraszámoljuk a kén tömegére. A pirit-kén tartalmát úgy határozzuk meg, hogy az üzemanyag-mintát híg salétromsavval feldolgozzuk, és abban szulfátokat oldunk fel, amelyek a pirit salétromsavval történő oxidációja során keletkeznek, majd a szulfátion bárium-szulfát formájában kicsapódik, meghatározva a ez utóbbit és újraszámítva a kén tömegére. A pirit-kén tartalmát az üzemanyagból salétromsavval és vízzel kinyert kéntartalom különbsége határozza meg.
Az egyik laboratóriumban a kéntartalom két párhuzamos meghatározásának eredménye közötti eltérés nem haladhatja meg: legfeljebb 2% - 0,05% kéntartalmú szén esetében, 2% - 0,1% felett. A laboratóriumi minták különböző laboratóriumi mintáinak másolatából származó kéntartalom meghatározásának eredményei közötti eltérések nem haladhatják meg: legfeljebb 2% - 0,1%, legfeljebb 2% - 0,2% kéntartalmú szén esetében. A kéntartalmat gyorsított módszerrel határozzák meg a GOST 2059-54 szerint.
Ennek a módszernek az a lényege, hogy a szén nagy részét oxigén- vagy levegőáramban 1150 ± 50 ° C hőmérsékleten égetik el, a képződött kénvegyületeket hidrogén-peroxid-oldattal csapdába ejtik, és meghatározzák a oldatot nátrium-kálium-oldattal titrálva. Egy minta kéntartalmának két párhuzamos meghatározásának eredményei közötti eltérés egy laboratórium számára nem haladhatja meg a 0,1% -ot, a különböző laboratóriumok esetében - 0,2% -ot.
FOSZFOR
Jelentéktelen mennyiségben - 0,003-0,05% - tartalmazza a szenet, és káros szennyeződés, mivel a kokszolás során kokszsá, kokszból pedig fémdé alakul át, amely ridegséget kölcsönöz neki. Donyecki parazsákban a foszfortartalom 0,003-0,04%, Kuznyeck és Karaganda között 0,01-0,05%. A foszfort volumetrikus vagy fotokolorimetriás módszerrel határozzák meg a GOST 1932-93 szerint.
A térfogati módszer a szénmintában található foszfor ortofoszforsavvá történő oxidációját jelenti, majd a foszfor kicsapását foszfor-libdikát-ammónium formájában, az utóbbit feloldva egy lúgos lúg titrált oldatának feleslegében, és ismét titrálva a foszfort. a kapott oldatot kénsavval, és a foszfor százalékának kiszámítását a csapadék feloldásához felhasznált lúgos oldat mennyisége alapján. A fotokolorimetriás módszer abból áll, hogy szénmintát magnézium-oxid és nátrium-karbonát (Eshch-keverék) keverékével elégetünk, a megrepedt tömeget savban oldjuk, a kovasavat eltávolítjuk az oldatból, és a foszfort fotokolorimetriásan meghatározzuk a szűrletben.
A foszfortartalom két párhuzamos meghatározásának eredményei közötti eltérés nem haladhatja meg:
Foszfortartalommal:
- akár 0,01% ... 0,001%
- akár 0,05% ... 0,003%
- akár 0,1% ... 0,005%
- több mint 0,1% ... 0,01%
A foszfortartalom kiszámítását abszolút száraz széntömegen végezzük.
Illékony anyagok
Ha a szenet levegőhöz való hozzáférés nélkül melegítik, szilárd és gáznemű termékek keletkeznek. Az illékony anyagok felszabadulása az egyik fő mutató a szenek fokozat szerinti osztályozásához, és a szén metamorfizmusának mértékétől függ.A több metamorfált szénre való áttéréssel az illékony anyagok hozama csökken. Így az illékony anyagok Vg éghető tömegre jutó hozama a barnaszénnél 28-67%, a bitumenes szénnél - 8-55%, antracitnál pedig 2-9%. Az illékony anyagok hozamát a bitumenes és a barnaszenekre a GOST 6382-65 szerint, a Donyeck-medence antracitjára és félantracitjára - a súlymódszer szerint a GOST 7303-2001 szerint, valamint az antracitra - határozzák meg. és a Donyeck-medence fél-antracitja - a GOST 7303-90 szerint volumetrikus módszerrel.
A gravimetriai módszer lényege abban áll, hogy egy szénmintát fedett porcelán tégelyben melegítünk 850 ± 25 ° C hőmérsékleten 7 percig, és meghatározzuk a vett minta súlycsökkenését. Az illékony anyagok hozamát a teljes tömegveszteség és a nedvesség elpárologtatása, valamint a szén-dioxid karbonátokból történő eltávolítása miatti veszteség különbsége alapján számítják ki, ha az utóbbi mintatartalom több mint 2%. Az illékony anyagok (Vg) kitermelésének meghatározásának eredményei közötti eltérések nem haladhatják meg a 0,5% -ot a 45% alatti Vg-t tartalmazó szén esetében és az 1,0% -ot a 45% -nál nagyobb Vg-értékű szén esetében.
A volumetrikus módszer lényege abban áll, hogy az antracit- és fél-antracitmintát 15 percig 900 ± 10 ° C hőmérsékleten melegítjük, és a kialakult gáz térfogatát cm3 / g-ban meghatározzuk. Az illékony anyagok térfogatmennyiségének (cm3 / g) két párhuzamos meghatározásának eredményei közötti eltérés az egyik minta esetében nem haladhatja meg a 7% -ot.
Az illékony anyagok hozama és az illékony maradék jellemzői alapján nagyjából megbecsülhető a szén kivágási képessége, valamint megjósolható az üzemanyag viselkedése a feldolgozás technológiai folyamataiban és racionális égési módszereket javasolni.
ÉGÉSI HŐ
Az égési hő (Q, kcal / kg) a szén minőségének egyik fő mutatója. A szabványok és előírások előírják az üzemanyag égési hőjének éghető tömegre jutó átlagértékét a szén számára Qgb bomba, az abszolút száraz üzemanyag esetében pedig a pala Qsb esetében. Az égési hőt a GOST 147-95 szerint határozzák meg.
A módszer lényege, hogy egy üzemanyag-mintát kalorimetrikus bombában égetnek össze sűrített oxigénben, és meghatározzák az égés során felszabaduló hőmennyiséget. A bombából meghatározott Qgb éghető tömegre jutó égési hő a szén éghető részének elégetésével kapott hő mellett tartalmazza a salétromsav képződése és vízben történő oldódása során felszabaduló hőt, valamint a látens hőt párologtatás a hidrogén elégetése során, amely a kaloriméteres vízbe kerül. A legalacsonyabb Qgn fűtőérték a Qgb és a bombában elért hő különbsége, amelyet a sav képződése és a vízgőz lecsapódása okoz, ami a szénégetés gyakorlati körülményei között nem használható.
A legalacsonyabb Qgn fűtőérték a Qgb és a bombában a víz képződése és a vízgőz lecsapódása miatt nyert hő különbsége, amelyet a szénégetés gyakorlati körülményei között nem lehet használni:
Qгн = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, ahol 22,5 a vízben kénsav képződése során felszabaduló hő 1% kénnel, amely kénsavvá alakul, ha szénben bombában égetnek, kcal; Sro + Srk - az éghető kén mennyisége, amelyet a szén bombában történő égése során kénsavvá alakítottak (százalékban), a szénminta éghető tömegére vonatkozott.
Az ipari kemencékben a tüzelőanyag elégetése során felszabaduló legkisebb szén-égési hő Q munkadarabra alacsonyabb, mint Qгн, mivel a működő üzemanyag Br = Wр + Aр előtétet tartalmaz, és emellett a nedvesség elpárologtatásához szükséges költeni 6Wr hő;
A szénre vonatkozó Qрн kiszámítható a következő képlettel:
Qрн = Qгн100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,
ahol Qрн a legalacsonyabb égési hő egy munkasúlyra vonatkoztatva, kcal / kg; A Qgn az éghető tömegre jutó legkisebb égési hő, kcal / kg.
Olajpala Qрн - a képlettel számítják
Qрн = Qгн100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9.7COp2K,
ahol 9,7COp2K - hőelnyelés palában lévő karbonátok bomlása során, kcal / kg.
FELTÉTELES ÜZEMANYAG
Annak a ténynek a következtében, hogy az egyes lerakódások, fokozatok és osztályok, valamint más típusú üzemanyagok szénének égési hője eltérő, az üzemanyag-szükséglet tervezésének, a fajlagos arányok és a tényleges üzemanyag-fogyasztás meghatározása, valamint azok felhasználásának lehetősége összehasonlításképpen bevezették a "hagyományos üzemanyag" fogalmát. Az ilyen tüzelőanyagot feltételesnek tekintik, amelynek alacsonyabb égési hője a Qrн munkasúly esetében 7000 kcal / kg. A természetes üzemanyag feltételes és feltételes természetes üzemanyaggá történő átalakításához kalória-egyenértéket használnak, amelynek értéke Qрн-tól függ.
KALÓRIA EGYENÉRTÉKŰ
Az EK kalórekvivalens a működő üzemanyag legalacsonyabb fűtőértékének és a standard tüzelőanyag fűtőértékének aránya, azaz
Ec = Qрн7000.
A természetes üzemanyag Vn feltételes Vu-vé történő átalakítását a természetes üzemanyag mennyiségének és a kalória-egyenértéknek a szorzatával végzik: Vu = Vn * Eq.
Az ekvivalens tüzelőanyag természetes üzemanyaggá történő átalakítását úgy végezzük, hogy az ekvivalens tüzelőanyag mennyiségét elosztjuk a kalória-egyenértékkel: Vy = Vn / Eq.
MŰSZAKI EGYENLŐSÉG
A műszaki egyenértéket arra használják, hogy összehasonlítsák a különböző széneket és más típusú tüzelőanyagokat a hőmérnöki értékük szempontjából, és meghatározzák az egyenértékű mennyiségeket, ha az egyik tüzelőanyag-típust lecserélik egy másikra. Műszaki egyenérték Et - az adott tüzelőanyag hasznos hőmennyiségének és a standard tüzelőanyag égési hőjének aránya. Az üzemanyag-egységnyi tömegre eső, hasznosított hőt a Qрн üzemanyag legkisebb égési hőjének szorzata fejezi ki a berendezés hatékonyságával. Tehát a műszaki megfelelője, ellentétben a magas kalóriatartalmúval, nemcsak az adott tüzelőanyag égési hőjének értékét, hanem az esetleges hőmérnöki felhasználás mértékét is figyelembe veszi a képlettel:
Et = QrnYk7000,
ahol Yk ennek a kazánnak a hatékonysága egységnyi frakciókban; 7000 az egyenértékű tüzelőanyag égési hője, kcal / kg.
Az ugyanazon üzemanyag műszaki egyenértéke mindig alacsonyabb, mint a kalória-egyenérték. A műszaki egyenértéket gyakorlatilag a fajlagos arányok és a tényleges üzemanyag-fogyasztás meghatározásához használják.
Különböző típusú üzemanyag-összetétel
A barnaszén a fiatal lerakódásokhoz tartozik, ezért tartalmazza a legnagyobb mennyiségű nedvességet (20–40%), illékony anyagokat (legfeljebb 50%) és kis mennyiségű szenet (50–70%). Égési hőmérséklete magasabb, mint a faé, és 350 ° C. Fűtőérték - 3500 kcal / kg.
A leggyakoribb tüzelőanyag-típus a bitumenes szén. Kis mennyiségű nedvességet tartalmaz (13-15%), a fűtőelem széntartalma pedig fokozattól függően meghaladja a 75% -ot.
Az átlagos gyulladási hőmérséklet 470 ° C. Szénben lévő diffúz gázok 40%. Az égés során 7000 kcal / kg szabadul fel.
A jelentős mélységben előforduló antracit a legrégebbi szilárd tüzelőanyagú kövületek lerakódásai közé tartozik. Gyakorlatilag nem tartalmaz illékony gázokat (5-10%), a szén mennyisége 93-97% között változik. Az égési hő 8100 és 8350 kcal / kg között van.
A faszenet külön meg kell jegyezni. Fából nyerik pirolízissel - égés magas hőmérsékleten oxigén nélkül. A késztermék magas széntartalmú (70–90%). Fa tüzelőanyag elégetésekor körülbelül 7000 kcal / kg bocsátódik ki.
A tőzegbrikett használatának jellemzőiről ebben a cikkben olvashat:
A fa hőjellemzői
A faszenet külön kategóriába sorolják, mivel nem fosszilis üzemanyag, hanem termelési termék. Ennek megszerzéséhez a fát speciális módon kezelik annak szerkezete megváltoztatása és a felesleges nedvesség eltávolítása érdekében.A hatékony és könnyen használható energiahordozó megszerzésének technológiája már régóta ismert - korábban mély gödrökben égették a fát, elzárva az oxigén hozzáférését, manapság azonban speciális szénkemencéket használnak.
Faszénégetés kemencében
Normál tárolási körülmények között a szén nedvességtartalma körülbelül 15%. Az üzemanyag már 200 ° C-ra melegítve meggyullad. Az energiahordozó fajlagos fűtőértéke magas - eléri a 7400 kcal / kg-ot.
A szén égési hőmérséklete a fafajtától és az égési körülményektől függően változik. Például a nyírfaszéneket kovácsolni és kovácsolni lehet - intenzív levegőellátás esetén 1200-1300 ° C-on égnek. Kályhában vagy fűtőkazánban az égés során a hőmérséklet eléri a 800-900 ° С-t, és ha szénet használ az utcai grillben - 700 ° С.
Az elégetett fatüzelőanyag gazdaságos - fogyasztása sokkal alacsonyabb, mint a tűzifa felhasználása. A magas hőátadás mellett alacsony hamutartalom jellemzi.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a szén kis mennyiségű hamuval ég és egyenletes hőt ad nyílt láng nélkül, ideális hús és más ételek főzéséhez nyílt tűzön. Használható kandalló fűtésére vagy főzőlapon történő főzésre is.
A fafajok különböznek a gyanták sűrűségében, szerkezetében, mennyiségében és összetételében. Mindezek a tényezők befolyásolják a fa fűtőértékét, az égési hőmérsékletet és a láng jellemzőit.
A nyárfa porózus, az ilyen tűzifa fényesen ég, de a maximális hőmérsékleti mutató csak az 500 fokot éri el. A sűrű fafajok (bükk, kőris, gyertyán) égetve több mint 1000 fokos hőt bocsátanak ki. A nyír indikátorai valamivel alacsonyabbak - körülbelül 800 fokosak. A vörösfenyő és a tölgy forróabban lobban fel, akár 900 Celsius fokot is kiadva. A fenyő és a fenyő tűzifa 620-630 fokon ég.
A nyírfa tűzifának jobb a hőhatékonysága és a költsége - gazdaságilag nem kifizetődő drágább, magas égési hőmérsékletű fákkal fűteni.
A lucfenyő, a fenyő és a fenyő alkalmas tűzgyújtásra - ezek a tűlevelűek viszonylag mérsékelt meleget nyújtanak. De nem ajánlott ilyen tűzifát szilárd tüzelésű kazánban, kályhában vagy kandallóban használni - nem bocsátanak ki annyi hőt, hogy hatékonyan felmelegítsék az otthont és ételeket főzzenek, kiégjenek nagy mennyiségű korom keletkezésével.
Az alacsony minőségű tűzifát nyárból, hársból, nyárból, fűzből és égerből készített tüzelőanyagnak tekintik - a porózus fa égéskor kevés hőt bocsát ki. Az éger és néhány más fafaj égés közben parazsat "lő", ami tűzhöz vezethet, ha a fát nyitott kandalló tüzelésére használják.
A választás során figyeljen a fa nedvességtartalmának mértékére is - a nyers tűzifa rosszabban ég és több hamu marad.
Jelenleg az a tendencia, hogy a gáz-elégetés folyamatán alapuló létesítményekről a szilárd tüzelőanyaggal működő háztartási rendszerekre váltanak.
Nem mindenki tudja, hogy a kényelmes mikroklíma megteremtése a házban közvetlenül a kiválasztott üzemanyag minőségétől függ. Kiemeljük a fát, mint az ilyen fűtőkazánokban használt hagyományos anyagot.
Zord éghajlati viszonyok között, amelyeket hosszú és hideg tél jellemez, elég nehéz egy lakást fával fűteni az egész fűtési idényre. A levegő hőmérsékletének hirtelen csökkenésével a kazán tulajdonosa kénytelen a maximális képességek küszöbén használni.
Ha a fát szilárd tüzelőanyagként választják, komoly problémák és kellemetlenségek merülnek fel. Először is megjegyezzük, hogy a szén égési hőmérséklete jóval magasabb, mint a faé.A hátrányok között szerepel a tűzifa nagy égési sebessége, amely komoly nehézségeket okoz a fűtőkazán működésében. Tulajdonosa kénytelen folyamatosan figyelemmel kísérni a tűzifa rendelkezésre állását a tűztérben, elegendő mennyiségre lesz szükség a fűtési szezonban.
Égési folyamat
Típustól és fokozattól függően az üzemanyag rövid és hosszú lángokra oszlik. A rövid lángúak közé tartozik az antracit és a koksz, a szén.
Égéskor az antracit sok hőt termel, de annak meggyújtásához magas hőmérsékletet kell biztosítani gyúlékonyabb üzemanyaggal, például fával. Az antracit nem bocsát ki füstöt, szagtalanul ég, lángja alacsony.
A hosszú lángú üzemanyagokat két szakaszban égetik el. Először illékony gázok szabadulnak fel, amelyeket a kemencében lévő szénréteg felett égetnek el.
A gázok kiégése után a megmaradt üzemanyag égni kezd, amely időközben kokszzá vált. A koksz rövid lánggal ég a rácsokon. A szén kiégése után hamu és salak marad.
Természetes üzemanyag kályha tulajdonságok
Ez a legolcsóbb módja annak, hogy saját kezűleg téglafűtő kályhát készítsen szénen.
Anyagok (szerkesztés)
Szükségünk van:
- tégla;
- kész habarcs kemencék rakására;
- öntöttvas rostély;
- öntöttvas tűzhely;
- fémlemez b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
- hegesztő elektródák - 1 csomag.
Hangszerek
- vakolókanál;
- simítók;
- kalapácsok;
- fúró;
- Egyéb.
Rendszer és rend
Photo №1 Általános nézet
# 2 fénykép Poryadovka
Falazat leírása
- A tetejére habarcs nélkül tegyen egy téglát (lásd a 2. fotó első sorát). Szigorúan ellenőrizzük a vízszintességet egy szint használatával.
- Szerelje be a ventilátor ajtaját. Dróttal rögzítjük, azbeszt zsinórral csomagoljuk.
- Rácsokat helyezünk közvetlenül a fúvó fölé.
- A rakást a sorrendnek megfelelően folytatjuk (lásd a 2. számú fotót)
- Helyezze be a kandalló ajtaját. Dróttal és téglával rögzítjük.
- Fentről a sornak át kell fednie a tűzajtót, és 130 mm-rel felette kell végződnie.
- Fektetjük tovább, kissé eltolva a téglákat. Előtte lefektetünk egy azbeszt zsinórt, amelyre ráhelyezzük a főzőlapot.
- Kezdjük a kémény kialakítását a következő sorból. A kialakítás fémlemezből vagy hullámosított alumíniumból készült héjcső felszerelését írja elő. A cső nem lehet nehéz. Ellenkező esetben a súlypont elmozdulhat.
- A tizenegyedik sorban egy szelepet tettünk a levegő áramlásának szabályozására. Ne felejtse el azbesztzsinórral lezárni és agyaggal letakarni.
- Ezután a kéményt a négyesbe tesszük, amelyet összekötünk a fémmel. A csőnek szigorúan függőlegesnek kell lennie, és nem hajolhat meg oldalra. A nagyobb stabilitás érdekében három sor téglával kell lefedni.
- Eltávolítjuk a 4. sorba helyezett kiütő téglákat, megtisztítjuk a kéményt a törmeléktől.
- Most a szénkályhát meszelni kellene. Bármely mész elmegy. A szakértők kék és egy kevés tej hozzáadását javasolják. Tehát a meszelés nem sötétedik és elszáll.
- Fémlemezt szerelünk a tűztér elé.
- Szerelje be a szegélylécet
Barkácsolni szenes kályha nem könnyű. Jobb segítséget kérni egy tapasztalt kályhakészítőtől, vagy türelmesnek lenni.
A szénkályha kialakítása nem sokban különbözik a fatüzelésű készüléktől, de van néhány jellemzője. Az égéshez szükséges levegőellátás elve jelentősen eltér. A szénkályhákban alulról kell érkezni, hogy biztosítsa a tüzelőanyag légáramlását, és fatüzelésű légbeömlő rendszerekben
A széntüzelésű készülékek kevésbé igényesek az üzemanyagra: fontos, hogy az elsődleges gyújtást száraz anyaggal végezzék, a fűtési folyamat során az üzemanyag szárazsága kívánatos, de nem alapvető fontosságú. Használat előtt a szenet ajánlatos a kemence speciálisan kialakított rekeszében melegíteni.
A szénkályha füstelvezető rendszere úgy van felszerelve, hogy az égéstermékekkel rendelkező légáramlás intenzíven mozogjon a csövön keresztül.Az áramlási sebességet nem egy lengéscsillapító segítségével lehet szabályozni (lehet, hogy egyáltalán nem létezik), hanem egy fúvóval. Mindezek a tervezési jellemzők az üzemanyag kiégésének időtartamának köszönhetők.
Szénkemence kémény kialakítása
Nagy teljesítményű. Ha a kéményrendszer megfelelően van felépítve, a szénkályha hatékony és megbízható fűtési rendszerré válik otthonában. Jó biztonsági mentési vagy kiegészítő lehetőség is lehet.
Multifunkcionalitás. Vannak olyan ipari modellek, amelyeket nemcsak fűtésre, hanem főzésre, vízmelegítésre is terveztek. A házi tégla- és fémkemencék főzőlappal és / vagy beépített tartályokkal is készülnek.
Üzemanyag rendelkezésre állása. Vannak olyan területek, ahol a szén könnyen elérhető és viszonylag olcsó. Az ilyen települések számára a szénfűtés gazdaságilag nyereséges.
Egyszerű felépítés. A hagyományos szilárd tüzelésű kályha nem igényel mechanikus rögzítéseket. Nincsenek olyan elektromechanikus szerkezeti elemek, amelyek a legmegfelelőbb pillanatban elszakadhatnak. Igaz, ez nem vonatkozik az automatikus üzemanyag-ellátással rendelkező, összetett modern modellekre.
Fával történő fűtés lehetősége. A gyakorlatban a kizárólag szénnel működő eszközök szinte soha nem találhatók meg a piacon. A kályhák mind szénnel, mind fával tüzelhetők. A fűtőberendezések gyártói kombinált hőgenerátorokat is gyártanak, amelyek képesek gázzal és szilárd tüzelőanyaggal működni.
Felajánljuk, hogy a fürdő relaxációs szobájában ismerkedjen meg a belsőépítészettel
Ipari szénkemence
Tűzveszély. Bármely fát vagy szenet használó fűtőberendezés potenciálisan veszélyes. A telepítés során szigorúan be kell tartania az SNiP 2.04.05-91 által előírt szabályokat és előírásokat.
Üzemanyag tárolása szükséges. A szenet általában a fűtési szezon kezdete előtt vásárolják meg, tárolásához külön helyiséget kell kijelölni.
Folyamatosan figyelnie kell a sütő működését. Ha a háztulajdonos hagyományos kályhát telepít, és nem automatikus tüzelőanyag-ellátással ellátott modellt, akkor folyamatosan hozzá kell adnia a szenet a kandallóba, és figyelnie kell annak működését.
A ház egyenetlen fűtése. Annak érdekében, hogy minden helyiség jól fűtött legyen, gondoskodni kell a termikus levegő elosztására szolgáló rendszerről. Ellenkező esetben a helyiség, ahol a kályha van felszerelve, túl meleg lesz, és a többi szoba érezhetően hűvösebb lesz.
Kémény tisztítása. A szilárd tüzelésű kályhák állandó gondozást, rendszeres ellenőrzést és karbantartást igényelnek.
Környezetszennyezés. A szilárd tüzelőanyagok elégetése károsabb a környezetre, mint a folyékony vagy gáznemű tüzelőanyagokkal történő fűtés. Ez bizonyos korlátozásokhoz vezetett a széntüzelésű kályhák használatához, amelyeket egyes régiók helyi hatóságai előírhatnak.
Szénkazán készülék otthoni fűtéshez
Alap tégla kemencéhez.
Mint már említettük, a szén égési hőmérséklete meglehetősen magas. A tűztérbe elegendő levegő áramlásával eléri az 1000-1100 ° C-ot, így nem minden anyag képes hosszú ideig ellenállni az ilyen körülményeknek.
Összehasonlításképpen: a száraz fa azonos körülmények között legfeljebb 700 ° C-ot képes adni a tűztérben, és akkor is nagyon ritkán. Ezenkívül a szén tüzelőanyag sokkal táplálóbb, mint a tűzifa.
| Az üzemanyag típusa | Fűtőérték | |
| MJ / kg | kW / kg | |
| Fa nedvességtartalma 25% | 10,1 | 2,8 |
| Kemény szén | 21,5 | 5,9 |
| Barnaszenek | 15,5 | 4,3 |
Korábban régi házakban fűtőkályhákat vagy kályhákat csak tömör vörös téglából raktak ki. A magas hőmérsékletű, magas fűtőértékű szén folyamatos égetésével a falazatok elkezdtek omlani, ezért a tulajdonosok a falak védelme érdekében belülről a vasúti sínekből vastag acél talppal bélelték ki a tűzteret.
Jelenleg a szénégetés problémája sokkal könnyebben megoldható - a tűzrakó téglák segítségével. A kemence kialakítása előírja, hogy az üzemanyag-kamrát negyed vagy fél tégla vastagságúra béleljék az SHA, SHB vagy SHV minőségű tűzrakóval. Ez az anyag 1400 ° C hőmérsékletet képes gond nélkül és rövid ideig - 1650 ° C-ig - fenntartani.
Kemence falazó szerszámok.
Van még egy pont: a fánál magasabb fűtőérték miatt nagyobb mennyiségű hő szabadul fel, amelynek egy része az égéstermékekkel együtt a kéménybe kerül.
Ennek elkerülése érdekében a szénkemencében fejlettebb füstáramkör-hálózatot biztosítanak, ahol a füstgázoknak ideje átadni a hőt a téglafalakra, és nem egyenesen a kéménybe repülni.
Egyébként ez egy közönséges tégla kályha, amelynek minden előnye és hátránya van.
A piacon a legnépszerűbb és legkeresettebb szénkályhák gyártói a spanyol (Josper S.A.) és a Movilfrit. Ezeknek a széntüzelésű kemencéknek a jellemzőit és előnyeit az alábbiakban tárgyaljuk.
A "Josper" szénkályhák gyártója vezető szerepet szerzett a fatüzelőanyagot használó kályhák gyártásában. Ennek a vállalatnak a zárt grill-kemencéi tökéletesen megbirkóznak a 30–100 férőhelyes vendéglátóhelyek terhelésével. A legnagyobb igény a mobil szén-kemencékre vonatkozik, amelyek kialakítása:
- szén vagy tűzifa talapzata;
- hamutartó;
- zárt polc az élelmiszerek ideiglenes tárolásához forró állapotban;
- kipufogó esernyő.
A létesítmény tulajdonosát vonzania kell, hogy a Josper kályhák használata lehetővé teszi az üzemanyag-fogyasztás csökkentését. A klasszikus grillezési rendszerekhez képest a szénmegtakarítás meghaladja a 25% -ot, ami lehetővé teszi a szénkályha költségeinek rövid időn belüli megtérülését. A gyakorlat megerősíti, hogy a szénkályhák ára teljes mértékben indokolt.
A gyártó főzéshez faszenet vagy növényi szenet használhat. Az ételeket közvetlenül a rácsokon főzik, míg két rácson főzni lehet. A Josper faszénes kályhák gyakorlatilag az egyetlenek, amelyekben faszénes kályha és széngrill kombinálva van. Az ezzel a berendezéssel készített ételek nagyon ízletesek és aromásak.
a zsír nem kerül a szénre, de a rostély megdöntésekor egy speciális cellába áramlik, amelyet kitöltéskor megtisztítanak. Valamennyi rács speciális horgokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a rácsok meleg állapotban történő cseréjét. A hamu automatikusan egy speciális garatba kerül, amely kicsúszik a tisztításhoz.
- a csirkecomb 3 perc alatt megsül;
- marhahús steak 6 perc alatt,
- és a burgonya 10 percig sül.
Ezt a gyors főzési időt a magas üzemi hőmérséklet biztosítja.
Égő
Vegye figyelembe az üzemanyag hagyományos kályhában történő égetésének folyamatát, amelyet magánházak fűtésére használnak. A fő részekből áll:
- tűztér;
- ventilátor;
- kémény egy csővel.
A tűztér egy speciális rostélyon (rostélyon) keresztül csatlakozik a fúvóhoz a tűztér alján... Üzemanyagot helyeznek a rostélyra, és a fúvóból a rostélyon keresztül a levegő a tűztérbe jut.
A szén kemencében való elégetéséről
A fenti hőmérséklet fokokban, minden tüzelőanyag-típusra elméleti. Vagyis ideális körülmények között érhetők el egy energiahordozó elégetéséhez, ami a valós életben nem fordul elő, sőt otthon is. Sőt, nincs értelme túlmelegíteni egy tégla kályhát vagy egy fém kazánt. Nem ilyen rendszerekre tervezték őket.
Nagyjából a kályha szénégetésének intenzitása a leadott levegő mennyiségétől függ. A szén 100% -os levegőellátással adja le a legjobban a hőt, de a gyakorlatban ez nem történik meg, mivel annak mennyiségét csappantyúval vagy csappantyúval korlátozzuk. Ellenkező esetben az égéstér hőmérséklete túlságosan megemelkedik, így a 800-900 ºС tartományban van.
Ami a szilárd tüzelésű kazánt illeti, a túl intenzív égési mód a hűtőfolyadék gyors forrását és azt követő robbanást okozhat. Ezért ezt a fajta szilárd tüzelőanyagot kétféle módon égetik el a kazánokban:
- hagyományos, a kemencébe töltéssel és a levegő mennyiségének korlátozásával.
- automata kazánokban megvalósított adagolt adagolás segítségével.
Égési képletek
Különböző üzemanyagok gyulladási hőmérséklete (kattintson a nagyításhoz)
Ha az üzemanyag (fa, szén) meggyullad, kémiai reakció megy végbe a hő felszabadulásával.
A szén-dioxid a felső rétegekben lévő üzemanyagban lévő szénnel reagálva szén-monoxidot képez.
Ezzel még nem ért véget az égési folyamat, mert a kemence térben felemelkedve a szén-monoxid reagál a levegő oxigénjével, amelynek beáramlása a kemence fúvóján vagy nyitott ajtaján keresztül történik.
Égését kék láng és hőelvezetés kíséri. A keletkező szén-monoxid (szén-dioxid) bejut a kéménybe és a kéményen keresztül távozik.
A parázslás minimális oxigénellátással nem mérgező szén-monoxidot eredményez, egyenletes hőt adva.
Alkalmazás
Az üzemanyag fő felhasználása az égés a hőtermelés érdekében. A hőt nemcsak magánház fűtésére és főzésre használják, hanem az iparban is a magas hőmérsékleten zajló technológiai folyamatok támogatására.
A hagyományos kályhákkal ellentétben, ahol az oxigénellátás folyamata és az égés intenzitása gyengén szabályozott, az ipari kemencékben különös figyelmet fordítanak az oxigénellátás szabályozására és az egységes égési hőmérséklet fenntartására.
Vizsgáljuk meg a szénégetés alapját.
- Az üzemanyagot felmelegítik és a nedvesség elpárolog.
- A hőmérséklet emelkedésével a kokszolási folyamat az illékony kokszoló kemence gázainak felszabadulásával kezdődik. Kiégve adja a fő meleget.
- A szén kokszá válik.
- A koksz égési folyamatát olyan hőelvezetés kíséri, amely elegendő a tüzelőanyag következő részének kokszolásához.
Ipari kazánokban a koksz égését különböző kamrákra választják el a kokszkemencegáz égésétől. Ez lehetővé teszi a koksz és a gáz különböző intenzitású oxigén beáramlását, a kívánt égési sebesség elérését és a szükséges hőmérséklet fenntartását.
A szén maximális égési hőmérséklete (videó)
Ma népszerű a különféle szilárd tüzelőanyagok ilyen felhasználása fa, szén vagy tőzeg formájában. Nemcsak a mindennapi életben használják fűtésre vagy főzésre, hanem számos iparágban.
Azoknál a lakástulajdonosoknál, akik különféle szilárd tüzelőanyagokat használnak otthona fűtésére, egy ilyen paraméter, mint a szén égési hőmérséklete, jelentős érdeklődést mutat. Logikailag elmondható, hogy minél magasabb ez a hőmérséklet, annál több hő nyerhető üzemanyag elégetésével. De ez elmélet, de a gyakorlatban minden kicsit másképp történik. Ennek az értékes kövületnek az igazi megégetéséről lesz szó ebben az anyagban.
Szén felhasználásával
A faszenet a mindennapi életben használják hús főzésére a grillen.
A magas égési hőmérséklet (kb. 700 ° C) és a láng hiánya miatt egyenletes hő keletkezik, amely elegendő a hús elszenesedés nélküli főzéséhez.
A kandallók tüzelőanyagaként, kis kályhákon történő főzéshez is használják.
Az iparban redukálószerként használják a fémgyártásban. Pótolhatatlan szén az üveg, műanyagok, alumínium gyártásában.
Szén készíthető magának. Részletek:
Melyik szén a legjobb a kebabok számára
Nyír
- Jobb volt egy nyírfát venni. Kebab sütés közben gyakran hall ilyen szavakat? Érdekes módon e szavak szerzői nem tudják megmagyarázni, miért. Csak nyírfa adja a legmegfelelőbb hőmérsékletet. Nemcsak grillezésre, hanem sütőkben is használják.
Légy óvatos: nyáron kész szenet vásárolhat csomagokban, de gyakran nyírfaszén leple alatt fenyőszenet árulnak.
Hogyan lehet felismerni a nyírfaszenet
- antracit szín; - fényes csavar; - a felület csillog;
A fenyőszeneknek egyáltalán nincs fénye, gazdag, fekete színnel vannak festve.
Brikett
Grillezésre is ajánlott használni. Lényegében szén is, csak szorosan szorítva. A brikett kétszer olyan sűrű. Mint a szokásos szén, és sokkal tovább ég, elérve a 700 C hőmérsékletet. Emellett kevesebb füstöt bocsátanak ki.
Tölgy
Ilyen szenet ritkán találunk zsákokban, de igen. Hosszú ideig tartja a hőmérsékletet, de elég nehéz meggyújtani. Ezért elsősorban kávézókban és éttermekben használják.
Fenyő
Gyenge minőség, amire az alacsony ára is utal. Az ilyen szenet tartalmazó csomagokra gyakran egyszerűen "szén" -t írnak. Gyorsan ég és gyakran dohányzik.
