zrozumienie, jak pali się drewno opałowe, szczegóły techniczne
Etap 1: odparowanie wilgoci – inaczej znany jako „getting the d@mn thing going”
Jeśli kiedykolwiek próbowałeś spalić mokre lub niezasłodzone drewno w kominku, wiesz, jak bardzo frustrujący może być ten etap., Zbierając zmięty papier, podpałkę, ramię pełne mniejszych gałęzi i jakiś rodzaj przyspieszacza do rozpalania ognia, jak starter-cegły lub latarki (i nigdy puszka benzyny lub oleju napędowego-poważnie, ) trafiasz mecz (lub prawdopodobnie bardziej jak 5 lub 10, jeśli mamy być szczerzy!/ align = „left” / , Niestety ten początkowy wybuch płomienia wywołanego ropą naftową zwykle przechodzi do etapu „nie ma dymu bez ognia”, gdzie trzymamy kciuki, dmuchamy w Niego, aż będziemy zezowaci i mamy desperacką nadzieję, że złapie światło-ciągle majstrując przy klapach kominowych i wlotach powietrza, ponieważ spójrzmy prawdzie w oczy – czy rzeczywiście przeczytaliśmy te instrukcje dotyczące pieca? Naprawdę?? (Ok, to tylko ja.,)
tak czy inaczej, jeśli wszystko pójdzie dobrze, docieramy aż do etapu parowania wilgoci podczas spalania drewna, gdzie zamiast wytwarzać ciepło, ciepło jest absorbowane, ponieważ woda uwięziona wewnątrz drewna jest zamieniana w parę i usuwana z drewna przez zagotowanie. Najczęściej Obserwujący wśród nas piromaniacy zauważą to zjawisko na mniejszych końcach gałęzi, gdzie woda tuż pod korą się gotuje i kapie na parze do paleniska., Aby być technicznym, ten pierwszy etap spalania drewna polega na uzyskaniu temperatury drewna do 212 stopni Fahrenheita, gdy woda w drewnie zaczyna się gotować, a następnie paruje. Jak wyjaśniliśmy w naszym Przewodniku na temat efektywnego ogrzewania basenów, odparowanie zabiera dużo energii-która idzie w kierunku ziarna, gdzie spalanie drewna na ciepło idzie, więc pierwszą zasadą spalania drewna w piecach lub kominkach jest: spalanie suchego drewna! Maksymalna zawartość wilgoci powinna być uwzględniona w zakresie 15-20%, więc wybierając drewno opałowe, należy wziąć pod uwagę wilgotność, a także rodzaj drewna.,
Spalają się i uwalniają ciepło, do czego zmierzamy, chyba że mamy kilka łososi zwisających wysoko w kominie albo odpalasz palacza. Tak więc, gdy temperatura powierzchni drewna wzrasta powyżej 212° F do około 450° F, uwalniane są gazy bogate w kreozot: dwutlenek węgla, tlenek węgla oraz kwasy octowe i mrówkowe., Jednak ponieważ gazy te generowane w pierwszym etapie spalania nie zapalają się, dopóki cała wilgoć nie wyparuje, a temperatura rozpalania jest wystarczająco gorąca, aby je iskrzyć, prowadzi to do wzrostu poziomu emisji, których tak naprawdę nie chcemy strzelać do komina i gazu przepływającego przez ptaki. Mówiliśmy to wcześniej, ale powtórzymy to jeszcze raz – pierwsza zasada spalania drewna? Spal Suche Drewno! (Och, i odpowiednie drewno dla maksymalnej mocy cieplnej też, jeśli chcesz dostać toasty.,)
Po zakończeniu tego procesu odparowywania nadmiaru wilgoci i wzroście temperatury w naszym piecu lub kominku prowadzi do etapu spalania drewna 2.
Etap 2: odparowanie związków węglowodorowych,” spalanie pierwotne „lub etap” tak, myślę, że jest oświetlony ”
w etapie 2 spalania drewna nadal nie jesteśmy w fazie wytwarzania ciepła (może trochę), ale jesteśmy coraz bliżej! W tym momencie mamy ponad pięćset stopni, a temperatura rośnie. Struktura chemiczna drewna zaczyna się rozkładać i rozpoczyna się proces pirolizy., Piroliza „uwalnia gazy organiczne i pozostawia węgiel bogaty w węgiel”. Proces ten tworzy również mieszaninę węglowodorów w postaci ciekłych kropel smoły i gazów palnych i kopanie w tej części jest bardzo złożone. W tym momencie mamy opary węglowodorowe, tlenek węgla, metan, parę wodną, dwutlenek węgla i ładną mieszankę innych oparów. Jest to ważny punkt zwrotny dla wydajności pieca na drewno lub kominka, ponieważ temperatury nadal rosną.,
Po odprowadzeniu wilgoci z drewna, a ciepło podnosi temperaturę drewna powyżej 540° F, następuje drugi etap spalania. Jest to etap wytwarzania ciepła. Występuje na dwóch różnych poziomach temperatury: spalania pierwotnego i wtórnego.
spalanie pierwotne:
proces, w którym gazy są uwalniane z drewna i spalane, nazywa się spalaniem pierwotnym. Spalanie pierwotne rozpoczyna się w około 540° F, kontynuuje w kierunku 900° F i powoduje uwolnienie dużej ilości energii., Spalanie pierwotne uwalnia również duże ilości niespalonych gazów palnych, w tym metanu i metanolu, a także więcej kwasu, pary wodnej i dwutlenku węgla – które są potencjalnym” Fuj ” końcem równania.
spalanie wtórne:
czas skoncentrować się ludzie, gazy te, zwane gazami wtórnymi, zawierają do 60 procent potencjalnego ciepła w drewnie, więc ich efektywne i zoptymalizowane spalanie jest naprawdę ważne, aby osiągnąć wysoką ogólną wydajność spalania w piecu opalanym drewnem lub kominku., Gazy wtórne nie są spalane w pobliżu drewna z powodu braku tlenu (tlen jest zużywany przez spalanie pierwotne) lub niewystarczającej temperatury.
warunki potrzebne do spalania gazów wtórnych to wystarczająca ilość tlenu i temperatura co najmniej 1100° F. dopływ powietrza jest tutaj kluczowym elementem procesu spalania – dlatego konserwacja palnika na drewno, kominka lub pieca na drewno jest niezbędna, ponieważ wycieki powietrza ze źle zamontowanych lub sprężonych uszczelek drzwi uniemożliwiają dokładną kontrolę powietrza., Mówiąc prościej, zbyt mało powietrza nie będzie wspierać wtórnego spalania gazu, a zbyt dużo ochłodzi temperaturę do punktu, w którym to wtórne spalanie nie może wystąpić.
pamiętaj, że powietrze jest około 80 procent gazu obojętnego i, po wprowadzeniu do pieca na drewno, jest znacznie poniżej 1100° f potrzebne do utrzymania wtórnego spalania. Im więcej powietrza miesza się z gazami wtórnymi, tym większa ilość ciepła absorbowanego przez azot i niższa temperatura mieszaniny gaz-powietrze wtórne.,
spalanie wtórne może i występuje w piecach i kominkach o wysokiej wydajności, które są zaprojektowane tak, aby spełniać lub przekraczać wymagania EPA dotyczące czystego powietrza, ale tylko wtedy, gdy piec jest używany z prawidłowo wysuszonym drewnem& sezonowanym drewnem, obsługiwanym w sposób zgodny z jego konstrukcją i podłączonym do prawidłowo funkcjonującego i czystego przewodu kominowego lub komina.,
Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że komin jest silnikiem, który napędza piec (lub kominek) i że jeśli komin lub rura pieca nie jest prawidłowo określona i zbudowana (prawidłowo dobrany rozmiar, odpowiednia wysokość lub nie utrzymuje wystarczającej ilości ciepła), to projekt będzie niewystarczający, a najlepszy piec na świecie będzie rozczarowaniem w najlepszym razie, a nawet zagrożeniem w najgorszym. Niepełne spalanie jest marnotrawne i zatrzymuje proces produkcji tlenku węgla, który jest nieoptymalny, zwłaszcza jeśli komin nie ciągnie się wystarczająco i może spowodować powrót CO do domu., Ponownie, równowaga to wszystko w spalaniu drewna, ciepło i tlen w harmonii, aby stworzyć optymalną wydajność spalania!
Etap 3: zapłon pary gazowej& spalanie – efekt „dopalacza” spalania wtórnego
teraz, gdy wszystkie te łatwopalne gazy są wytwarzane, aby uzyskać maksymalną wydajność spalania drewna i minimalne zanieczyszczenie, to, czego potrzebują teraz, to osiągnięcie i utrzymanie minimalnej temperatury progowej dla spalania pary gazowej do wystąpienia. Musimy założyć, że wszystkie składniki tak zwanego „trójkąta ognia” są obecne podczas tego procesu., NFI twierdzi, że między 540 a 1225 stopniami mamy wreszcie pełne spalanie!
w tym cyklu spalania węgiel jest pierwszym, który reaguje z tlenem, wytwarzając potencjalnie śmiertelny tlenek węgla, choć co ciekawe, więcej niż 100 mg / kg.połowa ciepła wytwarzanego przez ogień w tym momencie pochodzi ze spalania gazowych węglowodorów i samego tlenku węgla., Aby spalanie utrzymywało się, temperatura powinna utrzymywać się zazwyczaj powyżej 1100 stopni, ale może osiągnąć 2000 stopni! Jak na ironię, na tym etapie spalania, nasza stara przyjaciółka woda jest również produkowana, ponieważ cząsteczki wodoru i tlenu łączą się z dużymi ilościami pary wodnej znajdującymi się w spalinach. Dlatego tak ważne jest, aby zminimalizować możliwość kondensacji spalin, a materiały do rur kuchennych były odporne na rdzę i korozję przez długi czas.
Etap 4: Char Burning – przytulny ciepły blask żaru-idealny na smory!,
jest to ostatni etap spalania, ponieważ pierwsze trzy procesy pozostawiły węgiel w węglu drzewnym jako jedyny pozostały materiał palny. Aby to utrzymać spalanie, potrzebna jest temperatura powyżej 950 stopni, aby spalić ten węgiel bogaty w węgiel, ale może palić się z małym lub żadnym płomieniem. Kiedy zauważysz dźwięk i ciepło Żarów świecących na ogonie ognia, to w rzeczywistości spalanie węgla w węglu drzewnym jest podstawą tradycyjnego wytopu i produkcji stali!,
podsumowując etapy spalania; proces spalania drewna jest złożony, ponieważ różne kłody są w różnych etapach podczas spalania ognia, najważniejsze jest to, że po wybraniu odpowiedniego drewna, musisz dokładnie kontrolować temperaturę spalania i poziom tlenu, aby zoptymalizować proces spalania.,
alternatywnie, jeśli spójne i niezawodne ciepło jest głównym czynnikiem decydującym, rozważ wybór pieca na pellet drzewny o wysokiej wydajności i energii elektrycznej, aby uzyskać maksymalną moc cieplną i minimalny wpływ na środowisko, patrz tutaj
