Температура горения древесного угля в мангале. Температура горения древесного и каменного угля
Определение вида топлива, необходимого для печи, зависит от множества факторов.
Одним из них является количество тепла, выделяемого при сгорании.
В качестве горючего материала используются уголь, древесина, торф, топливные брикеты .
Вконтакте
Особенности разных видов топлива
Рассмотрим два основных, наиболее распространенных, вида твердотопливного сырья - дрова и уголь.
Поэтому, чтобы его поддерживать, требуется регулярное подкладывание дров в топку. Температура возгорания древесины составляет около 300°С.
По количеству выделяемого тепла и длительности горения уголь превосходит древесину . В зависимости от возраста ископаемого материала минерал подразделяется на виды:
- бурый;
- каменный;
- антрацит.
Состав топлива разных видов
Бурый уголь относится к молодым залежам, поэтому в нем содержится наибольшее количество влаги (от 20% до 40%), летучих веществ (до 50%) и небольшое количество углерода (от 50% до 70%). Температура горения у него выше, чем дерева, и составляет 350°С. Теплота сгорания - 3500 ккал/кг.
Наиболее распространенным видом топлива является каменный уголь. В нем содержится небольшое количество влаги (13-15%), а содержание горючего элемента углерода превышает 75%, в зависимости от сорта.
Средняя температура возгорания - 470°С. Летучих газов в каменном угле 40%. При сгорании выделяется 7000 ккал/кг.
К самым старым залежам твердотопливного ископаемого относится антрацит, залегающий на значительной глубине. В нем практически нет летучих газов (5-10%), а количество углерода варьируется в пределах 93-97%. Теплота сгорания находится в пределах от 8100 до 8350 ккал/кг.
Отдельно необходимо отметить древесный уголь. Его получают из древесины путем пиролиза - сжигания при высокой температуре без доступа кислорода. Готовый продукт отличается высоким содержанием углерода (от 70% до 90%). При сжигании древесного топлива выделяется около 7000 ккал/кг.
Процесс горения
В зависимости от вида и сорта топливо делится на короткопламенное и длиннопламенное. К короткопламенным относится антрацит и кокс, древесный уголь.
При сжигании антрацит выделяет много тепла, но для его розжига требуется обеспечить высокую температуру более легко воспламеняемым топливом, например, дровами. Антрацит не выделяет дыма, горит без запаха, пламя у него низкое.
Длиннопламенные виды топлива сгорают за два этапа. Сначала выделяются летучие газы, которые сгорают над слоем угля в пространстве топки.
После выгорания газов начинает сгорать оставшееся топливо, превратившееся тем временем в кокс. Кокс горит на колосниках коротким пламенем. После выгорания углерода остается зола и шлаки.
Сжигание
Рассмотрим процесс сгорания топлива в обычной печке, которую используют для отопления частных домов . Она состоит из основных частей:
- топки;
- поддувала;
- дымохода с трубой.
Топка соединяется с поддувалом через специальную решетку (колосники), расположенные внизу топки . На колосники укладывается топливо, а из поддувала через колосники воздух поступает в топку.
Формулы горения
Температуры воспламенения разных видов топлива (нажмите для увеличения)
При загорании топлива (дрова, уголь) идет химическая реакция с выделением тепла.
Двуокись углерода вступает в реакцию с углеродом топлива в верхних слоях, образуя окись углерода.
На этом процесс горения не заканчивается, ведь поднимаясь вверх в топочном пространстве, окись углерода вступает в реакцию с кислородом из воздуха, приток которого происходит через поддувало или открытую дверцу топки.
Ее сгорание сопровождается синим пламенем и выделением тепла. Образующийся угарный газ (двуокись углерода) поступает в дымоход и улетает через трубу.
Полезно знать: когда над топливом исчезают голубые язычки пламени, тогда можно закрыть заслонку дымохода, чтобы тепло не уходило через трубу на улицу.
Тление с минимальным притоком кислорода приведет к образованию неядовитой окиси углерода, давая равномерное тепло.
Применение
Основным использованием топлива является его сжигание для выделения тепла. Тепло используется не только для отопления частного дома и приготовления пищи, но и в промышленности для обеспечения технологических процессов, происходящих при высокой температуре.
В отличие от обычной печки, где процесс поступления кислорода и интенсивность горения слабо регулируется, в промышленных печах особое внимание уделяется контролю над подачей кислорода и поддержанием равномерной температуры горения.
Рассмотрим основную схему сгорания угля.
- Идет нагревание топлива и испарение влаги.
- С ростом температуры начинается процесс коксования с выделением летучих коксовых газов. Сгорая, он дает основное тепло.
- Уголь превращается в кокс.
- Процесс горения кокса сопровождается выделением тепла, достаточного для запуска коксования следующей порции топлива.
В промышленных котлах горение кокса разделяется по разным камерам от горения коксового газа. Это позволяет осуществлять приток кислорода для кокса и газа с разной интенсивностью, добиваясь необходимой скорости горения и поддержания необходимой температуры.
Использование древесного угля
Древесный уголь в быту используется для приготовления мяса на мангале.
Благодаря высокой температуре горения (около 700°С) и отсутствию пламени обеспечивается равномерный жар, достаточный для приготовления мяса без обугливания.
Также его применяют как топливо для каминов, приготовления пищи на небольших печах.
В промышленности его используют как восстановитель при производстве металла. Незаменим древесный уголь при производстве стекла, пластмасс, алюминия.
Использование бурого угля
Хотя температура горения и теплоотдача бурого ископаемого меньше, чем каменного, его также используют для отопления и приготовления пищи.
Это объясняется его низкой стоимостью.
Но более широко применяется бурый уголь для переработки и получения различных химических веществ: полукокса, горного воска, сажи, бензина.
О горении бурого угля смотрите следующее видео:
Наши услуги:
- Определение вида топлива, необходимого для печи, зависит от множества факторов. Одним из них является количество тепла, выделяемого при с......
- Процесс горения древесины относится к изометрическим процессам, и во время него выделяется большое количество тепла. Однако, первым дело......
- КАМЕННЫЙ УГОЛЬ — твердое горючее полезное ископаемое растит. происхождения; разновидность ископаемых......
- Основной прерогативой владельца загородного дома является обеспечение своих домочадцев максимальным комфортом. А, как известно, теплы......
- Проблемы отопления часто волнуют владельцев загородных домов и дач: в отличие от городских жителей они не имеют возможности пользоватьс......
- Осенне-зимний период для жителей частного сектора и дачников традиционно считается непростым временем года. И основной проблемой, в случ......
- Фраза «домашний очаг» имеет не только переносный смысл, но и самый прямой: в любом доме должно быть тепло и уютно. В многоэтажных зданиях п......
- Перед тем как покупать любую вещь, человек задаётся вопросом – как выбрать то что ему нужно? Итак, какой же нам нужен твердотопливный кот......
- Отопление частного дома сжиженным газом и другими видами топлива: что выбрать?......
- Виды отопления дома в Москве и Московской области Наиболее распространенный вариант отопления или обогрева частного дома — система водяного отопления. От того, насколько правильно выбрана ее схема и произведен монтаж, зависит надежность и эффективность работы системы отопления для загородного дома. Генератором тепла в системе водяного отопления является котел. От вида топлива, наиболее распространенного в регионе, обусловливается выбор котла: газовый, твердотопливный, жидкотопливный, комбинированный или электрический. Газовое отопление Поскольку в нашей стране газ наиболее дешевый вид топлива, газовое отопление является самым популярным и экономным видом отопления. Газовые котлы довольно просты...
Виноград обрезают как минимум дважды в году. Весной, когда лоза пускает длинные побеги, обрезают все, что без завязи. Поздней осенью, когда виноградники готовят к зиме, обрезают почти все ветви.
Ничего из обрезков не выкидывают, все рубят на равные куски и увязывают. Тонкие побеги увязывают пучками сантиметров по пятьдесят в диаметре. Ветви увязывают штук по десять, а толстые стволы, что остаются после корчевания виноградников и особенно их корни укладывают отдельно и берегут для самых больших праздников.
Побеги в жарком климате просыхают примерно через пол года.
Осенью, в погожий денек, уложишь один пук майских побегов на землю, между двумя рядами кирпичей, спичку снизу, полыхнет огонь в человеческий рост высотой и осядет мелким углем с горошину. Ровно одну партию шашлыка пожарить успеешь.
Ждешь много гостей, много шашлыка собираешься жарить? Укладывай поверх майских побегов куски ветвей, что остались с прошлого года. Жарить не торопись, сходи пока за низенькой табуреточкой - сидеть на корточках и жарить одну партию шашлыка за другой - ноги затекут. А штук пятнадцать веток толщиной с пару пальцев дадут жар, годный для трех-четырех партий шашлыка. Да, килограмм десять мяса можно пожарить.
А еще раньше, когда готовили только в печах и на очагах, бывало, приготовят еду, огонь под казаном уже не нужен, так головешки складывали в большие керамические кувшины, вроде того, что на фотографии, только раза в три повыше. Кувшин прикроют крышкой, головешки и потухнут. Так, раз за разом, собирался хороший древесный уголь. Хочешь шашлык готовить? А уголь готовый - вот он!
Очаг - небольшая печь с дверцей или отверстием для дров в низу передней части, поверх которой устанавливается казан, саж (большая вогнутая сковорода) итп.
Мангал - устройство для разведения жара из углей, над которым жарят шашлык.
Пожалуйста, не путайте ноты и не ставьте казан на мангал.
Возьмите любой старый горшок, приспособьте для этих целей любую металлическую емкость, поставьте ее неподалеку от очага с казаном на даче. Будете готовить плов, топить очаг пусть и обычными березовыми дровами - складывайте головешки и из них получится уголь в разы лучше, чем из бумажных пакетов.
Два года назад соседка спилила замерзший за зиму яблоневый сад. Я дал денежку ее сыну и он нарубил мне ветвей и упаковал их в вязанки. До сих пор нарадоваться не могу!
Положишь в тандыр, разведешь огонь, дашь разгореться как следует, а потом перекроешь поддувало, закроешь заслонки и через пятнадцать минут - вот он, отличный уголь для жарки шашлыка!
Правда, сладкий яблоневый дым поднимается от такого угля только первые пять минут.
Правда, непрогоревшие как следует веточки вспыхивают иногда - так их можно щипцами в сторонку отложить. По сути, эти языки пламени для шашлыка не опасны, их температура ниже, чем температура горения угля. Хороший уголь дает 650-700С, а языки древесного пламени 400-450С. Это газы из древесины выгорают, а раз там есть газы, то есть и влага. На ее испарение и расходуется значительная часть тепла. А когда уголь сделан хорошо, как следует, то он не должен вспыхивать пламенем сам по себе, если только жир с шашлыка в него натечет.
Правда, жар от этого угля получается не слишком сильным, ну 550С, ну 600С.
Если бы я был на вашем месте, и у меня были бы дрова фруктовых деревьев или хотя бы дубовые, ладно, пусть березовые, но только не еловые да сосновые, то я разводил бы огонь прямо на земле, а потом накрывал бы пламя перевернутым мангалом. Пусть подымит, торопиться не надо. Угли получатся - что надо!
А еще я видел, как один ташкентский мангальшик, выходец из Карабаха, никогда не выбрасывал пепел и золу из своего длинного мангала. В одном углу мангала он разводил огонь из дров, когда дрова как следует разгорались он засыпал их пеплом, утрамбовывал, выравнивал поверхность и садился на табурет дожидаться клиентов. Клиенты приходили, он щипцами доставал из пепла пару крупных кусков угля, дробил и на мелких угольках жарил заказ. Оставшиеся после жарки угольки снова закапывал в пепел. Двух вязанок дров ему хватало на целый день работы.
Ладно, хватит вам сказки слушать, давайте по делу.
Где покупать уголь?
Там, где его покупают закупщики для ресторанов. Если закупщик однажды принесет дрянной уголь мангальщику, тот устроит ему скандал. Закупщик устроит скандал продавцу. Продавец - поставщику. Поставщик - производителю.
Вот вы любите скандалить? Умеете? Если и любите, то все равно не умеете или стесняетесь, особенно если вы не в ресторане "Пальцы веером". А эти ребята - умеют! Поэтому пользуйтесь их требовательностью, покупайте тот же самый уголь, что и они - это самое лучшее, что можно купить за обычные деньги обычному человеку.
Ну что опять - где да где? На Дорогомиловском рынке! Закупщики там и мясо закупают и уголь. Купите все сами, сделаете все сами - поедите хорошего шашлыка в три раза дешевле, чем в кафе, но только если уголь разожжете правильно.
Жидкость для розжига угля - запредельное, абсолютное зло. Вонь от нее (запах, простите) не пройдет до тех пор, пока весь уголь не сгорит и поржавевший и прогоревший мангал не отправится на свалку. А запах шашлыка - параметр номер один.
Поэтому возьмите комок сухой бумаги, обложите вокруг него щепочки, хворост какой вигвамом, поверх дровишки чуть крупнее. Подожгите, а когда загорится ярко, уложите поверх килограмма три угля. Это все можно делать прямо в мангале, в одном его углу.
Уголь хорошо разгорается, когда он лежит в куче и каждый уголек греется от соседнего. Вот поросят видели? Они все время сбиваются в кучку - так им теплее. У угольков ножек нет, вы перекладывайте время от времени те угли, что оказались с краю на верх. Уголь тогда готов к жарке шашлыка, когда от него перестают подниматься всполохи пламени и когда он весь покрыт белым пеплом.
Смотрите, те, что черные - они тоже готовы. Это я просто крупные, но уже "поседевшие" куски угля разбил на более мелкие, приготовился к тому, чтобы жарить шашлык.
Посмотрите, уголь посередине покрыт белым пеплом. А по краям - буроватым.
Буроватый - это наш, березовый уголь.
Тот, что посредине, уголь... из Парагвая. Его делают из дерева квебраччо.
Это, пожалуй, самый лучший в мире уголь.
Три килограмма такого угля стоят как килограмм очень приличного мяса для шашлыка.
Производители упаковали его в коробку, красивее и лучше, чем китайцы упаковывают электронику. Но этот уголь того стоит!
На трех килограммах такого угля можно пожарить десять килограмм мяса и получить великолепный, просто потрясающий шашлык. В Европе уважающие себя стейк-хаусы работают только на таком угле.
Я заказал для себя пол тонны из Германии, а вы присматривайтесь в магазинах, говорят, иногда и в Москве попадается.
Ну или обязательно когда-то попадется. Ведь и казаны еще десять лет назад были дефицитом и про рис дев-зира только слышали.
Если есть строительный фен и розетка рядом, то можно разжечь уголь без щепок, бумаги и даже зажигалок. Просто направьте струю с максимальной температурой воздуха на уголь. Первый уголек загорится через тридцать секунд, а кучка разгорится минут за пять. Ну и потом, уже во время жарки, такой фен может оказаться полезным - где уголек потухший подправить, где прямо на сыроватый кусочек подуть.
Или вот такая кружка для розжига угля - стартер называется.
Насыпаешь в нее уголь доверху, снизу, под пружину, клок горящей бумаги. Видите, отверстия снизу для поддува? По бокам?
Вот, через пять минут уголь уже полыхает.
А теперь давайте вспомним разговоры о глубоких мангалах с дырками. Скажите, те мангалы и этот стартер вам не кажутся очень похожими? Вот и не выбрасывайте те дырявые мангалы и не торопитесь покупать стартер. Отделите в них одну малую часть для розжига угля, а другую оставьте для того, чтобы мусор жечь.
Хорошего шашлыка на таком мангале все равно не пожарить и сейчас я вам объясню почему.
Смотрите, кто-то из вас говорил мне: а что если в тот глубокий и дырявый мангал положить уголь в несколько слоев. Вот в стартере он как раз и лежит в несколько слоев. Смотрите на температуру на поверхности верхнего слоя этого угля - нет и 600С. При этом над углем висит голубоватое пламя, которое не получается заснять фотокамерой, но поверьте мне на слово.
При этом, если разложить этот же уголь в мангале в один слой, то он даст температуру 650-700С. А в таких устройствах нижние слои угля просто греют друг друга, как те поросята, сжирают весь кислород и верхним слоям угля его просто не достает. При этом тепло из нижних слоев угля передается шашлыку не посредством инфракрасного излучения, что было бы хорошо для шашлыка, а в виде потока раскаленного воздуха, как из строительного фена, что для приготовления шашлыка очень плохо.
Не верите мне? Мне, и не верите?! Ну хорошо. Я вам покажу!
Давайте отсыпем часть угля из стартера и пожарим пару палочек шашлыка прямо на нем. Чем он вам не глубокий, дырявый мангал?
Еще две пожарим в одном углу мангала на фруктовых дровах.
Еще две на обычных березовых углях из мешка.
Вот вам результат.
Шашлык слева жарился на углях из веток яблони. Он ароматнее второго, что жарился на березовых углях, но жарить его пришлось чуть дольше. Вот сок и течет.
Шашлык на березовых углях, что лежит посередине - шашлык и шашлык, все как обычно. Хороший.
Две палочки шашлыка справа, это то, что получилось на стартере (читай - глубоком мангале с поддувом). Я не специально так, так получилось потому, что происходило бесконтрольное горение угля и шашлык жарился не столько в инфракрасных лучах, сколько в раскаленных потоках воздуха. Знакомый результат? Кстати, от шампуров мясо приходилось отдирать - оно и к шампурам пристало. Блестящие шампуры отражают инфракрасное излучение, поэтому на нормальном мангале греются не очень сильно. А горячему воздуху пофиг, что нагревать. Вот шампуры и раскалились так, что я обжег палец об один из них, да и мясо пострадало не только снаружи, но и изнутри.
А это еще смотря чем мариновать! - воскликнут знатоки.
Эх, знатоки...
Жертвую на вас вот этот замечательный кусок мяса и все, чем вы могли бы замариновать его, кроме, пожалуй что, пива и майонеза с кетчупом, потому что это уж совсем.
Так, целый кусок - это слишком жирно будет, хватит и вот столько. Только, ради Бога, не отвлекайтесь по пустякам - что за мясо, что за часть. Какая разница?
Порежу одинаковыми кусочками, чтобы на шесть шампуров хватило.
сцеженный йогурт (кефир тоже можете сцедить, а йогурт с кусочками хрюктов все равно йогуртом не является, берите сметану или что дают),
вино+укусус (херес и уксус из хереса - и там и сям одни и те же компоненты, а действующее вещество - все одно, кислота, винный уксус)
лук. Вот если положить пол головки лука к мясу - польза будет? А если порезать кусками? Польза будет, если порезать лук тонко, пересыпать солью и пожамкать, чтобы лук пустил сок. Только потом замучаешься убирать размякший лук с мяса, но не жарить же шашлык прямо с ним? Пригорит! Поэтому в последнее время я пропускаю лук через мясорубку, отжимаю и пользуюсь луковым соком.
киви. Бррр! Разведите его водой, что ли. Сделайте пожиже!
помидоры. Вы знаете, что помидоры, как и девушки, бывают разными? Вот и учитывайте!
лимоны (До чего же вы любите кислое, а? Ну хорошо, а нельзя лимоном полить готовый шашлык, если уж на то пошло?)
Чтобы эксперимент был чистым, во все маринады мы добавляли только соль и перец. Давайте не будем пока отвлекаться на прочие специи, потому что специи не дадут ничего, кроме вкуса и аромата, а мы пытаемся исследовать, как маринады влияют на мягкость мяса.
Должен указать, что я именно что мариновал мясо, а не замачивал его (мама!) во всех этих жидкостях и средах. То есть - посолил, поперчил, полил, повертел и дал постоять два часа.
Вот слева мясо, замаринованное луком. Покраснело, приобрело глубокий цвет.
Киви. Пока без видимых изменений.
Сцеженный йогурт. Все понятно, ОК.
Вино+уксус. Господи, хорошо, что не голимым уксусом, ведь получилось бы еще хуже, чем с лимоном!
Лимон. Мясо побелело, стало похожим на тряпку.
Помидор. Хороший помидор. Мясо без изменений. ОК.
Я... сделал еще одну палочку шашлыка, контрольную. Вообще без всего, только соль и перец.
Пошли на мангал! Слева две палочки - вне конкурса, не смотрите на них.
Один и тот же уголь, мангал глубиной 15 см, без дырок. Одно и то же время жарки. Мое внимание распределено поровну всем шампурам. Любимчиков и золушек на мангале не бывает.
Результат слева направо:
Вино, йогурт, лимон, помидор, лук, киви, простой. Первые выводы - визуальные.
Простой шашлык не был напитан никакими жидкостями, его следовало жарить меньше, чем все остальные. Потому что жарка остальных шашлыков занимала больше времени - жидкостям предстояло выпариваться.
Обмазка из киви местами пригорела - тоже надо было жарить меньше или тщательнее убирать обмазку.
Сахара в луковом соке тоже дали о себе знать - снять бы минутой раньше!
Весь остальной шашлык внешне ОК.
А на вкус?
Приехали двое ребят-оконщиков, один Миша, другой Женя. Никогда прежде они моего шашлыка не ели - вот и хорошо, такие ребята нам подходят. Будут дегустаторами номер 1 и номер 2. Моя супруга - номер 3. Я - номер 4.
Вот мнения, расположенные в порядке снятия проб.
Вино:
1 Очень нежно, мягкий, такого никогда не пробовал, самый лучший
2 Нежный, мягкий.
3 Хорошо. После снятия остальных проб: лучше чем кефир, самый лучший.
4 Вкус уведен в сторону, фруктовый, ягодный привкус, но не мешает.
Йогурт:
1 Вкус молочный. После снятия проб: второе место.
2 Кисловат, сливочный привкус, на вкус жирно.
3 Жирный вкус. После снятия проб: понравился меньше всего.
4 Рассыпается под зубами, нарушена структура мяса.
Лимон:
1 Стандартный, обычный шашлык. Лимонное послевкусие.
2 Чего-то не хватает, где соль? (соли было одинаковое количество)
3 Кислый, сухой, рассыпается.
4 Лимонный вкус, кислота все забила. Согласен с женой.
Помидор:
1 Пикантный. После снятия проб: лучше всех.
2 Вкусно.
3 Лучше, чем лимон, своеобразно.
4 Неплохо, черт возьми!
Лук:
1 Прожаренный вкус.
2 Настоящее мясо, как стейк. После снятия проб: лучше всего.
3 Лучше всех пока.
4 Натуральный, мясной.
Киви:
1 Рыхлый, хуже всех.
2 Мучной вкус, кашеобразный. Хуже всех.
3 Более мягкий, это явно, но вкус слишком обволакивающий, как буд-то во рту налипло.
4 Омыленный, неприятный вкус, рассыпающиеся волокна. Зачем я это съел?
Простой, соль и перец:
1 Вкусное мясо, всего хватает.
2 Как мясо на сковородке.
3 Мясо и мясо.
4 Лучше всего.
Теперь главные выводы. Мы пробовали размягчающие маринады. Самыми мягкими получились шашлыки с вином+уксус и с киви. Остальные посередине. Чуть жестче остальных получились с луком и без ничего. Но, если бы я не эксперимент проводил, а просто жарил шашлык, то два последних шашлыка я жарил бы на пару минут меньше и они получились бы по мягкости не хуже того, что с вином. Называть мягким шашлык с киви я не могу - это другое состояние мяса, это разрушенные белки. Так следует поступать разве уж совсем с негодным, жестким мясом.
Теперь самый, мой самый главный вывод, который я спешу вам доложить.
МЯГКОСТЬ, НЕЖНОСТЬ И СОЧНОСТЬ ШАШЛЫКА В ГОРАЗДО БОЛЬШЕЙ СТЕПЕНИ ЗАВИСИТ ОТ ВЫБОРА МЯСА, ОТ УГЛЯ И ОТ УМЕНИЯ ПОЖАРИТЬ, НЕЖЕЛИ ОТ МАРИНАДА.
Будьте добры, отнесите ваши мангалы хорошему мастеру, пусть он напишет эти слова на металле, отольет в граните и изваяет из глыбы мрамора.
Первоочередным критерием, позволяющим не ошибиться в выборе топлива и устройства для отопления, является температура горения угля, поскольку ее величина обуславливает хорошую работу котла и его производительность.
Вопрос обогрева собственного жилья зимой стоит особенно остро. В условиях постоянного подорожания энергоносителей люди вынуждены искать альтернативные способы выработки тепла. Наилучшим решением в сложившейся ситуации является использование твердотопливных котлов, обладающих оптимальными характеристиками производства и сохранения тепла.
Но для их полноценной эксплуатации необходима заготовка твердого топлива. Лучшей его разновидностью является уголь, обеспечивающий оптимальные показатели работы печи. Правильный выбор этого топлива является залогом эффективной работы котла.
Твердотопливные котлы приходят на смену установкам, использующим в своей основе принцип сгорания газа. Некоторые используют их уже достаточно давно, другие только начинают их применять для обогрева собственного жилья. Но каждый знает о том, что от качества топлива в полной мере зависит создание комфортных условий в доме. Традиционным материалом, применяемым в подобных устройствах, является древесина. Именно она используется наиболее широко. Однако обогревать жилье при помощи этого материала в течение всей зимы достаточно сложно. В особенности это становится ясно в период наибольших морозов, когда котел работает практически на максимуме своих возможностей.
При этом использование дров связано с некоторыми неудобствами. В первую очередь, это достаточно низкая температура и быстрое сгорание. В процессе горения древесины температура поднимается всего до 200-400°C, показатели теплоотдачи при этом достигают значительных величин. Но из-за скорости сгорания этот вид топлива создает определенные трудности, требуя постоянного контроля за наличием в топке. Этот факт является наиболее существенным минусом, поскольку требует огромного запаса дров на зиму.
Альтернативой древесине является уголь. Этот вид топлива обладает улучшенными показателями теплоотдачи и времени своего сгорания, что обеспечивает его меньший расход. Он имеет разновидности, обусловленные глубиной залегания в недрах и особенностями добычи сырья. Выглядят они следующим образом:
Каждый из приведенных вариантов обладает своими качествами и характеристиками, позволяющими применять их в твердотопливных котлах. Обогрев бурым углем является наименее эффективным по сравнению с остальными видами подобного топлива. Это обусловлено его структурой, содержащей множество примесей. Температура его возгорания составляет порядка 230-250°C. При этом показатели теплоотдачи не сильно отличаются от древесных величин. Во время горения каменного угля бурых пород обеспечивается температура около 1900°C. Однако подобные показатели являются максимальными, и реальные величины, получаемые в процессе использования топлива, имеют значения гораздо ниже.
Каменный уголь воспламеняется при 400°C, выдавая при этом намного больше тепла, чем бурый. Температура горения угля в печи составляет порядка 2100°C. Что обеспечивает его долгое использование и высокую теплоотдачу. В основном для обогрева зданий применяется именно эта разновидность полезного ископаемого.
Антрацит является наиболее эффективным, но и несоизмеримо дорогостоящим вариантом. Температура его возгорания колеблется в пределах 500-600°C и достигает значений в 2250°C. Такими показателями не может похвастать ни один из видов твердого топлива, добываемого из недр земли.
Конструктивные характеристики углевыжигательной печи, основанной на применении пиролиза
Отдельной категорией следует выделить древесный уголь. Этот вид топлива не является ископаемым. Он, скорее, олицетворяет течение прогресса, поскольку полностью производится человеком. Для его воспламенения достаточно небольшой температуры в 100-200°C. При этом в процессе горения древесного угля она достигает порядка 800-900°C, что обуславливает отличные качества выделения тепла. Как же производят этот чудесный продукт? Этот процесс достаточно прост. Заключается он в специальной обработке древесины, позволяющей существенно видоизменить ее структуру, выделив из нее влагу. Для реализации этой непростой задачи используют углевыжигательные печи. Как становится понятно из их названия, назначение этих устройств заключается в выполнении функций переработки древесины. Печи для производства древесного угля имеют определенную структуру и схожие элементы конструкции.
Принцип работы подобного устройства основан на влиянии процесса пиролиза на древесину, который и выполняет функцию ее преображения. Пиролизная печь для производства древесного угля состоит из 4 основных компонентов:
- укрепленное основание;
- камера сгорания;
- отсек вторичной переработки;
- дымоход.
Чертежи этого устройства дают возможность проследить, какие именно процессы протекают внутри конструкции. Попадая в камеру сгорания, дрова начинают постепенно истлевать. Этот процесс обусловлен отсутствием кислорода в топке, необходимого для поддержания полноценного огня. В процессе тления выделяется достаточное количество тепла, а жидкость, содержащаяся в древесине, улетучивается. Выделяющийся в результате аналогичного воздействия дым попадает в отсек вторичной переработки, где полностью сгорает, вырабатывая тепло.
Таким образом углевыжигательная печь выполняет сразу несколько задач. Первая из них позволяет создавать древесный уголь, вторая — обеспечивает помещение достаточным количеством тепла. Однако процесс преобразования дров является крайне деликатным, поскольку малейшее промедление может привести к полному их сгоранию. Поэтому в определенный момент обуглившиеся заготовки необходимо достать из печи.
В результате этого процесса мы сможем получить великолепный материал, который поможет полноценно обогреть помещение в зимний период. Углевыжигательные печи при этом играют немаловажную роль, поскольку в природе древесный уголь практически не встречается.
Определение вида топлива, необходимого для печи, зависит от множества факторов.
Одним из них является количество тепла, выделяемого при сгорании.
В качестве горючего материала используются уголь, древесина, торф, .
Особенности разных видов топлива
Рассмотрим два основных, наиболее распространенных, вида твердотопливного сырья - дрова и уголь.
Поэтому, чтобы его поддерживать, требуется регулярное подкладывание дров в топку. составляет около 300°С.
По количеству выделяемого тепла и длительности горения уголь превосходит древесину . В зависимости от возраста ископаемого материала минерал подразделяется на виды:
- бурый;
- каменный;
- антрацит.
Состав топлива разных видов
Бурый уголь относится к молодым залежам, поэтому в нем содержится наибольшее количество влаги (от 20% до 40%), летучих веществ (до 50%) и небольшое количество углерода (от 50% до 70%). Температура горения у него выше, чем дерева, и составляет 350°С. Теплота сгорания - 3500 ккал/кг.
Наиболее распространенным видом топлива является каменный уголь. В нем содержится небольшое количество влаги (13-15%), а содержание горючего элемента углерода превышает 75%, в зависимости от сорта.
Средняя температура возгорания - 470°С. Летучих газов в каменном угле 40%. При сгорании выделяется 7000 ккал/кг.
К самым старым залежам твердотопливного ископаемого относится антрацит, залегающий на значительной глубине. В нем практически нет летучих газов (5-10%), а количество углерода варьируется в пределах 93-97%. Теплота сгорания находится в пределах от 8100 до 8350 ккал/кг.
Отдельно необходимо отметить древесный уголь. Его получают из древесины путем пиролиза - сжигания при высокой температуре без доступа кислорода. Готовый продукт отличается высоким содержанием углерода (от 70% до 90%). При сжигании древесного топлива выделяется около 7000 ккал/кг.
Об особенностях использования торфяных брикетов можно прочитать в данной статье:
Процесс горения
В зависимости от вида и сорта топливо делится на короткопламенное и длиннопламенное. К короткопламенным относится антрацит и кокс, древесный уголь.
При сжигании антрацит выделяет много тепла, но для его розжига требуется обеспечить высокую температуру более легко воспламеняемым топливом, например, дровами. Антрацит не выделяет дыма, горит без запаха, пламя у него низкое.
Длиннопламенные виды топлива сгорают за два этапа. Сначала выделяются летучие газы, которые сгорают над слоем угля в пространстве топки.
После выгорания газов начинает сгорать оставшееся топливо, превратившееся тем временем в кокс. Кокс горит на колосниках коротким пламенем. После выгорания углерода остается зола и шлаки.
Сжигание
Рассмотрим процесс сгорания топлива в обычной печке, которую используют для . Она состоит из основных частей:
- топки;
- поддувала;
- дымохода с трубой.
Топка соединяется с поддувалом через специальную решетку (колосники), расположенные внизу топки . На колосники укладывается топливо, а из поддувала через колосники воздух поступает в топку.
Формулы горения
Температуры воспламенения разных видов топлива (нажмите для увеличения)
При загорании топлива (дрова, уголь) идет химическая реакция с выделением тепла.
Двуокись углерода вступает в реакцию с углеродом топлива в верхних слоях, образуя окись углерода.
На этом процесс горения не заканчивается, ведь поднимаясь вверх в топочном пространстве, окись углерода вступает в реакцию с кислородом из воздуха, приток которого происходит через поддувало или открытую дверцу топки.
Ее сгорание сопровождается синим пламенем и выделением тепла. Образующийся угарный газ (двуокись углерода) поступает в дымоход и улетает через трубу.
Полезно знать: когда над топливом исчезают голубые язычки пламени, тогда можно закрыть заслонку дымохода, чтобы тепло не уходило через трубу на улицу.
Тление с минимальным притоком кислорода приведет к образованию неядовитой окиси углерода, давая равномерное тепло.
Применение
Основным использованием топлива является его сжигание для выделения тепла. Тепло используется не только для отопления частного дома и приготовления пищи, но и в промышленности для обеспечения технологических процессов, происходящих при высокой температуре.
В отличие от обычной печки, где процесс поступления кислорода и интенсивность горения слабо регулируется, в промышленных печах особое внимание уделяется контролю над подачей кислорода и поддержанием равномерной температуры горения.
Рассмотрим основную схему сгорания угля.
- Идет нагревание топлива и испарение влаги.
- С ростом температуры начинается процесс коксования с выделением летучих коксовых газов. Сгорая, он дает основное тепло.
- Уголь превращается в кокс.
- Процесс горения кокса сопровождается выделением тепла, достаточного для запуска коксования следующей порции топлива.
В промышленных котлах горение кокса разделяется по разным камерам от горения коксового газа. Это позволяет осуществлять приток кислорода для кокса и газа с разной интенсивностью, добиваясь необходимой скорости горения и поддержания необходимой температуры.
Типы топлива для котла
В твердотопливных котлах могут использоваться: древесина, уголь различных марок, брикеты и другое твердое топливо. Отапливать дом дровами, бурым углем и брикетами очень сложно. Дело в том, что эти виды топлива содержат в себе очень много воды. Вследствие этого для поддержания горения необходимо постоянное выделение тепла. Иначе испаряющаяся вода быстро охлаждает горючее, и огонь погасает. Таким образом, эти виды топлива могут быстро сгореть, выделив некоторое количество тепла, но для поддержания медленного длительного горения совершенно не подходят, в то время как каменный уголь может медленно гореть длительное время. Это связано с тем, что углерод не летучий. Когда подача первичного воздуха ограничена, он может находиться в котле в разогретом состоянии, не остывать. Когда же первичный воздух вновь начинает поступать (теплоноситель остыл, открылась заслонка первичного воздуха), то углерод начинает окисляться, выделяя тепло.
В отоплении обычно используются длиннопламенные угли, кокс, антрацит, бурые угли. Большинство котлов оптимально функционируют на длиннопламенных углях. Кокс и антрацит горят далеко не во всяких котлах и могут использоваться в качестве добавок, но не как основное топливо. Бурые угли вообще плохо подходят для отопления, так как плохо горят, дают мало тепла и много золы. Я отапливаюсь длиннопламенным углем (ДПК - длиннопламенный каменный).
К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.
Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.
Еще статьи
Отопление газовыми баллонами, баллонным сжиженным газом, пропаном, про...
Делюсь опытом отопления дома баллонным газом....
Почему дома холодно, куда уходит тепло, потери тепла....
Почему дома холодно? Куда уходит тепло? Как сделать, чтобы было тепло? Потери те...
Печь, печное отопление. Расчет, проектирование, калькуляция. Рассчитат...
Расчет печного отопления. Размеры, вес и мощность печи. Анализ теплопотерь....
Вязание. Великолепие. Зефир. Трилистник. Рисунки. Схемы узоров...
Как вывязать следующие узоры: Великолепие. Зефир. Трилистник. Подробная инструкц...
Вязание. Колоски по ажурному полю. Ажурные выпуклые ромбы. Схемы узоро...
Как вязать следующие узоры: Колосья по ажурному полю. Ажурные выпуклые ромбы. По...
Вязание. Ажурные ромбики в большом ромбе, волна. Схемы узоров...
Как вязать следующие узоры: Ажурные ромбики в большом ромбе, волна. Подробная ин...
Вязание. Горные вершины, осенняя гармония. Схемы узоров, рисунки...
Как вязать следующие узоры: Горные вершины, осенняя гармония. Подробная инструкц...
Вязание. Ажурный витраж. Рисунки. Схемы узоров...
Как вывязать следующие узоры: Ажурный витраж. Подробная инструкция с пояснениями...