الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

ما هي حرارة الاحتراق النوعية?

الحرارة النوعية للاحتراق q هي كمية مادية تساوي كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل لـ 1 كجم من الوقود.

تبدو صيغة الحرارة المحددة للاحتراق كما يلي:

$$ q = {Q على m}

أين:

Q هي كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراق الوقود ، J ؛

م – كتلة الوقود ، كجم.

وحدة قياس q في نظام SI الدولي هي J / kg.

$$ [q] = {J أكثر من الكيلوغرام}

غالبًا ما تُستخدم وحدات الطاقة غير النظامية للإشارة إلى قيم q كبيرة: كيلو جول (kJ) ، و megajoules (MJ) و gigajoules (GJ).

يتم تحديد قيم q للمواد المختلفة بشكل تجريبي.

بمعرفة q ، يمكننا حساب كمية الحرارة Q التي ستنجم عن احتراق الوقود للكتلة m:

$$ س = {ف * م}

كيف يتم قياس الحرارة النوعية للاحتراق

لقياس q ، يتم استخدام الأجهزة التي تسمى المسعرات (كالور – الحرارة ، المتريو – أنا أقيس).

يتم حرق وعاء به جزء من الوقود داخل الجهاز. يتم وضع الحاوية في ماء ذي وزن معروف. نتيجة للاحتراق ، تسخن الحرارة المنبعثة الماء. تجعل كمية كتلة الماء والتغير في درجة حرارتها من الممكن حساب حرارة الاحتراق. علاوة على ذلك ، يتم تحديد q بالصيغة أعلاه.

أين يمكنك أن تجد قيم q

يمكن العثور على معلومات حول قيم درجات الحرارة المحددة للاحتراق لأنواع معينة من الوقود في الكتيبات الفنية أو في إصداراتها الإلكترونية على موارد الإنترنت. عادة ما يتم تقديمها في شكل جدول مثل هذا:

الحرارة النوعية للاحتراق ، q

مستوى MJ / كجم مستوى MJ / كجم
الخث 8.1 ديزل 42.7
الحطب 10.2 الكيروسين 44.0
الفحم البني 15.0 بنزين 48.0
الفحم الصلب 29.3 البروبان 47.5
بترول 41.3 الميثان 50.11

موارد أنواع الوقود الحديثة التي أثبتت جدواها محدودة. لذلك ، في المستقبل ، سيتم استبدالهم بمصادر أخرى للطاقة:

  • الذرية ، باستخدام طاقة التفاعلات النووية ؛
  • الطاقة الشمسية ، وتحويل طاقة أشعة الشمس إلى حرارة وكهرباء ؛
  • توربينات الرياح؛
  • الطاقة الحرارية الأرضية ، باستخدام حرارة الينابيع الساخنة الطبيعية.

الحرارة النوعية لاحتراق بعض أنواع الوقود

يحتوي الفحم على أعلى استهلاك للطاقة من الوقود الصلب – 27 ميجا جول / كجم (أنثراسايت – 28 ميجا جول / كجم). الفحم له مؤشرات مماثلة (27 ميجا جول / كجم). الفحم البني له قيمة حرارية أقل بكثير – 13 ميجا جول / كجم. بالإضافة إلى ذلك ، عادة ما يحتوي على الكثير من الرطوبة (تصل إلى 60٪) ، والتي تبخر تقلل من قيمة الحرارة الكلية للاحتراق..

يحترق الخث بدرجة حرارة 14-17 ميجا جول / كجم (حسب حالته – الفتات ، الضغط ، فحم حجري). الحطب ، المجفف حتى 20٪ رطوبة ، ينبعث من 8 إلى 15 ميجا جول / كجم. في الوقت نفسه ، يمكن أن تختلف كمية الطاقة المتلقاة من الحور الرجراج ومن خشب البتولا بمقدار النصف تقريبًا. تعطي الكريات من مواد مختلفة نفس المؤشرات تقريبًا – من 14 إلى 18 ميجا جول / كجم.

ما هي حرارة احتراق الوقود

يختلف الوقود السائل بدرجة أقل بكثير من حيث الحرارة النوعية للاحتراق عن الوقود الصلب. لذا ، فإن الحرارة النوعية لاحتراق وقود الديزل – 43 ميجا جول / لتر ، والبنزين – 44 ميجا جول / لتر ، والكيروسين – 43.5 ميجا جول / لتر ، وزيت الوقود – 40.6 ميجا جول / لتر..

القيمة الحرارية النوعية للغاز الطبيعي هي 33.5 ميجا جول / متر مكعب ، والبروبان – 45 ميجا جول / متر مكعب. الوقود الغازي الأكثر استهلاكًا للطاقة هو غاز الهيدروجين (120 ميجا جول / متر مكعب). إنه واعد جدًا لاستخدامه كوقود ، ولكن حتى الآن ، لم يتم العثور على الخيارات المثلى لتخزينه ونقله..

مقارنة كثافة الطاقة لأنواع مختلفة من الوقود

صيغة لتحديد الحرارة النوعية لاحتراق الوقود

عند مقارنة قيمة الطاقة للأنواع الرئيسية للوقود الصلب والسائل والغازي ، يمكن إثبات أن لترًا واحدًا من البنزين أو وقود الديزل يتوافق مع 1.3 متر مكعب من الغاز الطبيعي ، وكيلوجرام واحد من الفحم – 0.8 متر مكعب من الغاز ، كيلوغرام واحد من الحطب – 0.4 متر مكعب من الغاز.

تعتبر حرارة احتراق الوقود من أهم مؤشرات الكفاءة ، لكن اتساع انتشارها في مجالات النشاط البشري يعتمد على القدرات الفنية ومؤشرات الاستخدام الاقتصادية..

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود الصلب (الفحم ، الحطب ، الخث ، فحم الكوك)

يوضح الجدول قيم الحرارة النوعية لاحتراق الوقود الصلب الجاف بدلالة MJ / kg. يتم فرز الوقود في الجدول حسب الاسم بترتيب أبجدي.

يمتلك فحم الكوك أعلى قيمة حرارية للوقود الصلب المدروس – تبلغ حرارة احتراقه المحددة 36.3 ميجا جول / كجم (أو في وحدات النظام الدولي 36.3 106 جول / كجم). بالإضافة إلى ذلك ، فإن حرارة الاحتراق العالية هي سمة من سمات الفحم والأنثراسايت والفحم والفحم اللجنايت..

تشمل أنواع الوقود ذات الكفاءة المنخفضة في استخدام الطاقة الخشب والحطب والبارود وخث الطحن والصخر الزيتي. على سبيل المثال ، الحرارة النوعية لاحتراق الحطب هي 8.4 … 12.5 ، والبارود – 3.8 ميجا جول / كجم فقط.

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود الصلب (الفحم ، الحطب ، الخث ، فحم الكوك) الوقود حرارة الاحتراق النوعية ، ميجا جول / كجم

أنثراسايت 26.8 … 34.8
الكريات الخشبية (الكريات) 18.5
الحطب الجاف 8.4 … 11
خشب البتولا الجاف 12.5
فحم الكوك الغازي 26.9
فحم الكوك في أفران الصهر 30.4
شبه فحم الكوك 27.3
مسحوق 3.8
سليت 4.6 … 9
الصخر الزيتي القابل للاحتراق 5.9 … 15
وقود الصواريخ الصلب 4.2 … 10.5
الخث 16.3
الخث الليفي 21.8
طحن الخث 8.1 … 10.5
كسرة الخث 10.8
الفحم البني 13 … 25
الفحم البني (قوالب) 20.2
الفحم البني (الغبار) 25
فحم دونيتسك 19.7 … 24
فحم 31.5 … 34.4
الفحم الصلب 27
فحم الكوك 36.3
فحم كوزنيتسك 22.8 … 25.1
فحم تشيليابينسك 12.8
فحم إيكيباستوز 16.7
فريزتورف 8.1
الخبث 27.5

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود السائل (كحول ، بنزين ، كيروسين ، زيت)

جدول درجات حرارة احتراق الوقود السائل وبعض السوائل العضوية الأخرى معطى. وتجدر الإشارة إلى أن أنواع الوقود مثل البنزين وكيروسين الطيران ووقود الديزل والزيت تتميز بإطلاق حرارة عالية أثناء الاحتراق..

تكون الحرارة النوعية لاحتراق الكحول والأسيتون أقل بكثير من حرارة وقود المحركات التقليدية. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي وقود الصواريخ السائل وجلايكول الإيثيلين على قيمة حرارية منخفضة نسبيًا – مع الاحتراق الكامل لـ 1 كجم من هذه الهيدروكربونات ، سيتم إطلاق كمية من الحرارة تساوي 9.2 و 13.3 ميجا جول ، على التوالي.

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود السائل (كحول ، بنزين ، كيروسين ، زيت) الوقود حرارة الاحتراق النوعية ، ميجا جول / كجم

الأسيتون 31.4
بنزين A-72 (GOST 2084-67) 44.2
بنزين الطيران B-70 (GOST 1012-72) 44.1
بنزين AI-93 (GOST 2084-67) 43.6
البنزين 40.6
وقود الديزل الشتوي (GOST 305-73) 43.6
وقود الديزل الصيفي (GOST 305-73) 43.4
وقود الصواريخ السائل (كيروسين + أكسجين سائل) 9.2
كيروسين الطيران 42.9
كيروسين الإضاءة (GOST 4753-68) 43،7
زيلين 43.2
زيت الوقود عالي الكبريت 39
زيت وقود منخفض الكبريت 40.5
زيت الوقود منخفض الكبريت 41،7
زيت الوقود الكبريتى 39.6
كحول الميثيل (الميثانول) 21.1
ن-كحول بوتيل 36.8
بترول 43.5 … 46
زيت الميثان 21.5
التولوين 40.9
الروح البيضاء (GOST 313452) 44
أثلين كلايكول 13.3
الكحول الإيثيلي (الإيثانول) 30.6

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود الغازي والغازات القابلة للاحتراق

يتم عرض جدول درجات الحرارة المحددة لاحتراق الوقود الغازي وبعض الغازات القابلة للاحتراق الأخرى من حيث MJ / kg. من بين الغازات التي تم أخذها في الاعتبار ، يحتوي الهيدروجين على أعلى حرارة احتراق خاصة بالكتلة. مع الاحتراق الكامل لكل كيلوغرام واحد من هذا الغاز ، سيتم إطلاق 119.83 ميجا جول من الحرارة. أيضًا ، يحتوي وقود مثل الغاز الطبيعي على قيمة حرارية عالية – الحرارة النوعية لاحتراق الغاز الطبيعي هي 41 … 49 ميجا جول / كجم (للميثان النقي ، 50 ميجا جول / كجم).

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود الغازي والغازات القابلة للاحتراق (الهيدروجين والغاز الطبيعي والميثان) الوقود حرارة الاحتراق النوعية ، ميجا جول / كجم

1-بوتين 45.3
الأمونيا 18.6
الأسيتيلين 48.3
هيدروجين 119.83
الهيدروجين الممزوج بالميثان (50٪ H2 و 50٪ CH4 بالكتلة) 85
الهيدروجين ، مخلوط مع الميثان وأول أكسيد الكربون (33-33-33٪ بالكتلة) 60
الهيدروجين الممزوج مع أول أكسيد الكربون (50٪ H2 50٪ CO2 بالكتلة) 65
غاز فرن الانفجار 3
غاز فرن الكوك 38.5
غاز البترول المسال (غاز البترول المسال) (البروبان – البيوتان) 43.8
ايزوبيوتان 45.6
الميثان 50
ن بوتان 45.7
ن الهكسان 45.1
ن-بنتان 45.4
الغاز المصاحب 40.6 … 43
غاز طبيعي 41 … 49
بروبادين 46.3
البروبان 46.3
البروبيلين 45.8
البروبيلين الممزوج بالهيدروجين وأول أكسيد الكربون (90٪ -9٪ -1٪ بالكتلة) 52
الإيثان 47.5
الإيثيلين 47.2

الحرارة النوعية لاحتراق بعض المواد القابلة للاحتراق

جدول يوضح درجات الحرارة المحددة لاحتراق بعض المواد القابلة للاحتراق (مواد البناء ، والخشب ، والورق ، والبلاستيك ، والقش ، والمطاط ، وما إلى ذلك). وتجدر الإشارة إلى المواد ذات درجة حرارة الاحتراق العالية. وتشمل هذه المواد: المطاط بأنواعه المختلفة ، والبوليسترين الممدد (الرغوة) ، والبولي بروبيلين والبولي إيثيلين.

الحرارة النوعية لاحتراق بعض المواد القابلة للاحتراق الوقود حرارة الاحتراق النوعية ميغا جول / كجم

ورق 17.6
جلدي 21.5
خشب (قضبان ذات محتوى رطوبة 14٪) 13.8
خشب في أكوام 16.6
خشب البلوط 19.9
خشب الصنوبر 20.3
الخشب أخضر 6.3
خشب الصنوبر 20.9
نايلون 31.1
منتجات الكربوليت 26.9
ورق مقوى 16.5
مطاط ستايرين بوتادين SKS-30AR 43.9
المطاط الطبيعي 44.8
مطاط صناعي 40.2
مطاط SKS 43.9
مطاط الكلوروبرين 28
مشمع ، بولي فينيل كلوريد 14.3
مشمع من طبقتين من البولي فينيل كلوريد 17.9
مشمع PVC ذو قاعدة اللباد 16.6
مشمع ، بولي فينيل كلوريد على أساس دافئ 17.6
مشمع ، بولي فينيل كلوريد على أساس النسيج 20.3
مشمع المطاط (ريلين) 27.2
شمع البارافين 11.2
رغوة PVC-1 19.5
الستايروفوم FS-7 24.4
رغوة FF 31.4
البوليسترين الموسع PSB-S 41.6
رغوة البولي يوريثان 24.3
لوح ألياف 20.9
كلوريد البوليفينيل (PVC) 20،7
بولي كربونات 31
بولى بروبلين 45.7
البوليسترين 39
بولي ايثيلين عالي الضغط 47
بولي إيثيلين منخفض الضغط 46.7
ممحاة 33.5
مواد التسقيف 29.5
قناة السخام 28.3
القش 16.7
قشة 17
زجاج عضوي (زجاج شبكي) 27.7
نسيج 20.9
تول 16
مادة تي إن تي 15
قطن 17.5
السليلوز 16.4
ألياف الصوف والصوف 23.1

معلومات عامة عن القيمة الحرارية

يجب أن يتميز إطلاق الطاقة أثناء الاحتراق بمعلمتين: الكفاءة العالية وغياب إنتاج المواد الضارة.

يتم الحصول على الوقود الاصطناعي عن طريق المعالجة الطبيعية &# ؛ وقود حيوي. بغض النظر عن حالة التجميع ، تحتوي المواد في تركيبها الكيميائي على جزء قابل للاحتراق وغير قابل للاحتراق. الأول هو الكربون والهيدروجين. والثاني يتكون من الماء والأملاح المعدنية والنيتروجين والأكسجين والمعادن.

وفقًا لحالة التجميع ، يتم تقسيم الوقود إلى سائل ، صلب وغاز. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم كل مجموعة إلى مجموعة فرعية طبيعية وصناعية (+)

عندما يتم حرق 1 كجم من هذا “الخليط” ، يتم إطلاق كمية مختلفة من الطاقة. يعتمد مقدار هذه الطاقة التي سيتم إطلاقها على نسب العناصر المشار إليها – الجزء القابل للاحتراق والرطوبة ومحتوى الرماد والمكونات الأخرى.

تتكون حرارة احتراق الوقود (TCT) من مستويين – الأعلى والأدنى. يتم الحصول على المؤشر الأول بسبب تكثيف المياه ، في الثاني لا يؤخذ هذا العامل في الاعتبار.

مطلوب أقل TST لحساب الحاجة إلى الوقود وتكلفته ، باستخدام هذه المؤشرات ، يتم تجميع موازين الحرارة وتحديد كفاءة المنشآت التي تعمل على الوقود.

يمكن حساب TST بشكل تحليلي أو تجريبي. إذا كان التركيب الكيميائي للوقود معروفًا ، يتم تطبيق صيغة مندليف. تعتمد التقنيات التجريبية على القياس الفعلي لحرارة الاحتراق.

في هذه الحالات ، يتم استخدام قنبلة خاصة للحرق &# ؛ المسعر مع المسعر والترموستات.

ميزات الحساب فردية لكل نوع من أنواع الوقود. مثال: يتم حساب TCT في محركات الاحتراق الداخلي من أقل قيمة ، لأن السائل لا يتكثف في الأسطوانات.

يتم تثبيت TST باستخدام قنبلة مسعرية. الأكسجين المضغوط مشبع ببخار الماء. يتم وضع عينة من الوقود في مثل هذه البيئة ويتم تحديد النتائج

كل نوع من المواد له TST الخاص به بسبب خصائص التركيب الكيميائي. تختلف القيم بشكل كبير ، ومدى التقلبات هو 1-10 كيلو كالوري / كجم.

بمقارنة أنواع مختلفة من المواد ، يتم استخدام مفهوم الوقود المكافئ ، ويتميز بأقل نسبة TST تبلغ 29 ميجا جول / كجم.

معلمات المواد السائلة

تتحلل المواد السائلة ، مثل المواد الصلبة ، إلى المكونات التالية: الكربون ، والهيدروجين ، والكبريت ، والأكسجين ، والنيتروجين. يتم التعبير عن النسبة المئوية بالوزن.

يتكون الصابورة العضوية الداخلية للوقود من الأكسجين والنيتروجين ؛ هذه المكونات لا تحترق ويتم تضمينها بشكل مشروط في التركيبة. يتكون الصابورة الخارجية من الرطوبة والرماد.

يحتوي البنزين على درجة حرارة عالية من الاحتراق. اعتمادًا على العلامة التجارية ، فهي MJ.

كما تم تحديد مؤشرات مماثلة للحرارة النوعية لاحتراق كيروسين الطيران. &# ؛ 42.9 ميجا جول يندرج وقود الديزل أيضًا في فئة القادة من حيث القيمة الحرارية. &# ؛ 43 ،، 6 ميجا جول.

نظرًا لأن البنزين يحتوي على نسبة أعلى من TST من وقود الديزل ، فيجب أن يكون له استهلاك وكفاءة أعلى. لكن وقود الديزل أكثر اقتصادا من البنزين بنسبة مئوية

يتميز وقود الصواريخ السائل ، الإيثيلين جلايكول ، بقيم TST منخفضة نسبيًا. يختلف الكحول والأسيتون في الحد الأدنى للحرارة النوعية للاحتراق. أداؤهم أقل بكثير من وقود المحركات التقليدية..

جدول مقارن للمؤشرات

يوضح الجدول قيم الحرارة النوعية للكتلة لاحتراق أنواع الوقود السائلة والصلبة والغازية.

نوع الوقود وحدة مراجعة. الحرارة النوعية للاحتراق
إم جي كيلوواط ساعة سعر حراري
الحطب: بلوط ، خشب البتولا ، دردار ، زان ، شعاع البوق كلغ 15 4.2
الحطب: الصنوبر والصنوبر والتنوب كلغ 15.5 4.3
الفحم البني كلغ 12.98 3.6
الفحم الصلب كلغ 27.00 7.5
فحم كلغ 27.26 7.5
أنثراسايت كلغ 28.05 7.8
بيليه الخشب كلغ 17.17 4.7
بيليه القش كلغ 14.51 4.0
حبيبات عباد الشمس كلغ 18.09 5.0
نشارة الخشب كلغ 8.37 2،3
ورق كلغ 16.62 4.6
كرمة كلغ 14.00 3.9
غاز طبيعي م 3 33.5 9.3
غاز مسال كلغ 45.20 12.5
بنزين كلغ 44.00 12.2
ديس. الوقود كلغ 43.12 11.9
الميثان م 3 50.03 13.8
هيدروجين م 3 33.2
الكيروسين كلغ 12
زيت الوقود كلغ 40.61 11.2
بترول كلغ 44.00 12.2
البروبان م 3 45.57 12.6
الإيثيلين م 3 48.02 13.3

يمكن أن نرى من الجدول أن أعلى مؤشرات TST لجميع المواد ، وليس فقط الغازية ، تحتوي على الهيدروجين. إنه ينتمي إلى أنواع الوقود عالية الطاقة.

ناتج احتراق الهيدروجين هو ماء عادي. لا ينتج عن العملية خبث الفرن والرماد وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون ، مما يجعل المادة صديقة للبيئة قابلة للاحتراق. لكنها متفجرة وذات كثافة منخفضة ، لذلك يصعب تسييل مثل هذا الوقود ونقله..

TST هو أهم خاصية حرارية وتشغيلية للوقود. يستخدم هذا المؤشر في مختلف مجالات النشاط البشري: المحركات الحرارية ومحطات الطاقة والصناعة وتدفئة المساكن والطهي..

تساعد قيم القيمة الحرارية على مقارنة أنواع الوقود المختلفة من حيث درجة الطاقة المنبعثة ، وحساب الكتلة المطلوبة من الوقود ، وتوفير التكاليف.

كيف ترتبط كمية الحرارة والحرارة النوعية للاحتراق – الصيغة

يمكننا حساب كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق عندما نعرف:

  • الحرارة النوعية لاحتراق الوقود و
  • عدد الكيلوغرامات من مادة ما.

ملحوظة: إذا قمت بضرب الحرارة النوعية للاحتراق (كبير q) في عدد الكيلوجرامات بالمتر للمادة المحترقة ، يمكنك حساب الكمية الإجمالية للحرارة (كبيرة Q) المنبعثة أثناء احتراق الوقود.

أقصى درجة حرارة لاحتراق الفحم (فيديو)

اليوم ، هذا الاستخدام لمجموعة متنوعة من الوقود الصلب ، على شكل خشب أو فحم أو خث ، شائع. يتم استخدامه ليس فقط في الحياة اليومية للتدفئة أو الطهي ، ولكن في العديد من الصناعات..

القيمة الحرارية للمواد الصلبة

تشمل هذه الفئة الخشب والجفت وفحم الكوك والصخر الزيتي والقوالب والوقود المسحوق. المكون الرئيسي للوقود الصلب هو الكربون.

ملامح من أنواع مختلفة من الخشب

يتم تحقيق أقصى قدر من الكفاءة من استخدام الحطب بشرط استيفاء شرطين – الخشب الجاف وعملية الاحتراق البطيئة.

الحطب من أنواع مختلفة من الخشب

يتم نشر قطع الخشب أو تقطيعها إلى قطع يصل طولها إلى 25-30 سم بحيث يتم تحميل الحطب بسهولة في صندوق الاحتراق

مثالية لتسخين موقد الحطب هي البلوط ، البتولا ، قضبان الرماد. يتميز الزعرور والبندق بالأداء الجيد. لكن في الصنوبريات ، تكون القيمة الحرارية منخفضة ، لكن معدل الاحتراق مرتفع..

كيف تحترق السلالات المختلفة:

  1. يصعب إذابة الزان والبتولا والرماد والبندق ، لكنها يمكن أن تحترق نيئة بسبب انخفاض محتوى الرطوبة.
  2. ألدر مع الحور الرجراج لا تشكل السخام و “تعرف كيفية” إزالته من المدخنة.
  3. يتطلب البتولا قدرًا كافيًا من الهواء في صندوق الاحتراق ، وإلا فإنه سيتسبب في الدخان والقطران على جدران الأنابيب.
  4. يحتوي الصنوبر على مادة صمغية أكثر من شجرة التنوب ، لذا فهو يشعل ويحترق أكثر سخونة.
  5. أشجار الكمثرى والتفاح أسهل في التكسير من غيرها وتحترق جيدًا.
  6. يتحول الأرز تدريجياً إلى جمرة.
  7. دخان الكرز والدردار ، ولكن يصعب تقسيم الجميز.
  8. الزيزفون والحور يحترقان بسرعة.

تعتمد قيم TST للسلالات المختلفة اعتمادًا كبيرًا على كثافة صخور معينة. 1 متر مكعب من الحطب يعادل حوالي 200 لتر من الوقود السائل و 200 متر مكعب من الغاز الطبيعي. يتم تصنيف الأخشاب والحطب على أنها ذات كفاءة منخفضة في استخدام الطاقة.

تأثير العمر على خواص الفحم

الفحم مادة نباتية طبيعية. يستخرج من الصخور الرسوبية. يحتوي هذا الوقود على الكربون وعناصر كيميائية أخرى..

بالإضافة إلى النوع ، تتأثر حرارة احتراق الفحم أيضًا بعمر المادة. ينتمي البني إلى فئة الشباب ، يليه الحجر ، ويعتبر الأنثراسايت الأقدم..

ما الذي يحدد القيمة الحرارية للفحم

يتم تحديد محتوى الرطوبة أيضًا حسب عمر الوقود: فكلما كان الفحم أصغر سنًا ، زاد محتوى الرطوبة فيه. مما يؤثر أيضًا على خصائص هذا النوع من الوقود

تترافق عملية احتراق الفحم مع إطلاق مواد تلوث البيئة ، بينما يتم تغطية شبكات الغلايات بالخبث. عامل آخر غير موات للغلاف الجوي هو وجود الكبريت في الوقود. يتحول هذا العنصر ، عند ملامسته للهواء ، إلى حمض الكبريتيك..

يتمكن المصنعون من تقليل محتوى الكبريت في الفحم. نتيجة لذلك ، يختلف TST حتى داخل نفس النوع. يؤثر على أداء وجغرافية الإنتاج. كوقود صلب ، لا يمكن استخدام الفحم النقي فحسب ، بل يمكن أيضًا استخدام الخبث المضغوط.

لوحظت أعلى سعة وقود لفحم الكوك. الفحم والفحم والفحم البني والأنثراسايت لها أيضًا خصائص جيدة..

خصائص الكريات والقوالب

يتم إنتاج هذا الوقود الصلب صناعيًا من نفايات الخشب والنباتات المختلفة..

يتم تجفيف النشارة المكسرة واللحاء والكرتون والقش بشكل مفرط وبمساعدة معدات خاصة تتحول إلى حبيبات. لكي تكتسب الكتلة درجة معينة من اللزوجة ، يضاف إليها بوليمر – اللجنين.

حرارة احتراق الكريات

تتميز الكريات بتكلفة مقبولة تتأثر بالطلب المرتفع وخصائص عملية التصنيع. لا يمكن استخدام هذه المواد إلا في الغلايات المصممة لهذا النوع من الوقود.

تختلف القوالب فقط في الشكل ، ويمكن تحميلها في الأفران والغلايات. ينقسم كلا النوعين من الوقود إلى أنواع من المواد الخام: من الأخشاب المستديرة ، والجفت ، وعباد الشمس ، والقش.

تتمتع الكريات والقوالب بمزايا كبيرة مقارنة بأنواع الوقود الأخرى:

  • الود البيئي الكامل
  • القدرة على التخزين في أي ظروف تقريبًا ؛
  • مقاومة الإجهاد الميكانيكي والفطريات ؛
  • موحدة وطويلة الاحتراق.
  • حجم الحبيبات الأمثل للتحميل في جهاز التسخين.

يعتبر الوقود الصديق للبيئة بديلاً جيدًا لمصادر الحرارة التقليدية غير المتجددة والتي لها تأثير سلبي على البيئة. لكن الكريات والقوالب تتميز بخطر الحريق المتزايد ، والذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار عند تنظيم مكان التخزين..

خيار الكشف عن درجة الحرارة

في فصل الشتاء ، تعتبر مسألة تدفئة أماكن المعيشة ذات أهمية خاصة. بسبب الزيادة المنهجية في تكلفة ناقلات الحرارة ، يتعين على الناس البحث عن خيارات بديلة لتوليد الحرارة.

أفضل طريقة لحل هذه المشكلة هي اختيار غلايات الوقود الصلب التي تتمتع بخصائص إنتاج مثالية ، وتحتفظ بالحرارة تمامًا..

الحرارة النوعية لاحتراق الفحم هي كمية مادية توضح مقدار الحرارة التي يمكن إطلاقها أثناء الاحتراق الكامل لكل كيلوغرام من الوقود. لكي يعمل المرجل لفترة طويلة ، من المهم اختيار الوقود المناسب له. الحرارة النوعية لاحتراق الفحم عالية (22 ميجا جول / كجم) ، لذلك يعتبر هذا النوع من الوقود الأمثل للتشغيل الفعال للغلاية..

مما يتكون الفحم؟ ما هي الصيغة الكيميائية للفحم

الفحم هو أحد أقدم أنواع الوقود التي عرفها الإنسان. وحتى اليوم تحتل مكانة رائدة من حيث حجم الاستخدام. والسبب في ذلك انتشاره وسهولة استخراجه ومعالجته واستخدامه. ولكن ما هو؟ ما هي الصيغة الكيميائية للفحم?

في الواقع ، هذا السؤال ليس صحيحًا تمامًا. الفحم ليس مادة ، إنه خليط من مواد مختلفة. هناك الكثير منهم ، لذلك من المستحيل تحديد تكوين الفحم بشكل كامل. لذلك ، من خلال الصيغة الكيميائية للفحم في هذه المقالة ، فإننا نعني بالأحرى تركيبته الأولية وبعض الميزات الأخرى..

لكن ماذا يمكن أن نتعلم عن حالة هذه المادة؟ يتكون الفحم من بقايا النباتات على مدى سنوات عديدة بسبب التعرض لدرجات حرارة وضغوط عالية. وبما أن النباتات عضوية بطبيعتها ، فإن المادة العضوية سوف تسود في تكوين الفحم..

اعتمادًا على العمر وظروف المنشأ الأخرى ، ينقسم الفحم إلى عدة أنواع. يتميز كل نوع بتكوينه الأولي ووجود شوائب وخصائص مهمة أخرى..

فحم

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

بحلول وقت التكوين ، يكون هذا النوع من الفحم هو التالي بعد البني. له لون أسود أو رمادي-أسود ، بالإضافة إلى لمعان راتنجي وأحيانًا معدني.

محتوى الرطوبة في الفحم أقل بكثير من الفحم البني: 1-12٪ فقط. يختلف المحتوى المتطاير للفحم اعتمادًا كبيرًا على موقع التعدين. يمكن أن يكون ضئيلاً (من 2٪) ، ولكن يمكن أن يصل أيضًا إلى قيم مشابهة للفحم البني (تصل إلى 48٪). التركيب الأولي كما يلي:

  • كربون 75-92٪.
  • هيدروجين 2.5-5.7٪.
  • الأكسجين 1.5-15٪.
  • نيتروجين يصل إلى 2.7٪.
  • كبريت 0-4٪.

ومن ثم ، يمكننا أن نستنتج أن الصيغة الكيميائية للفحم القاري تتكون من كمية أكبر من الكربون مقارنة بالفحم البني. هذا يجعل هذا النوع من الفحم وقودًا أفضل..

أنثراسايت

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

أنثراسايت هو أقدم شكل من أشكال الفحم الأحفوري. لها لون أسود غامق وبريق معدني مميز. هذا هو أفضل فحم من حيث كمية الحرارة التي يطلقها أثناء الاحتراق..

كمية الرطوبة والمواد المتطايرة فيه صغيرة جدًا. حوالي 5-7٪ لكل مؤشر. وتتسم التركيبة العنصرية بمحتوى كربون مرتفع للغاية:

  • الكربون أكثر من 90٪.
  • هيدروجين 1-3٪.
  • أكسجين 1-1.5٪.
  • نيتروجين 1-1.5٪.
  • الكبريت يصل إلى 0.8٪.

يتم احتواء المزيد من الفحم فقط في الجرافيت ، وهي مرحلة أخرى من تحالفات أنثراسايت..

فحم

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

هذا النوع من الفحم ليس متحجرًا ، لذلك له بعض الخصائص في تكوينه. يتم إنتاجه عن طريق تسخين الخشب الجاف إلى درجة حرارة 450-500 درجة مئوية دون دخول الهواء. هذه العملية تسمى الانحلال الحراري. أثناء ذلك ، يتم إطلاق عدد من المواد من الخشب: الميثانول والأسيتون وحمض الخليك وغيرها ، وبعد ذلك يتحول إلى فحم. بالمناسبة ، حرق الأخشاب هو أيضًا انحلال حراري ، ولكن بسبب وجود الأكسجين في الهواء ، تشتعل الغازات المنبعثة. هذا ما يحدد وجود اللهب أثناء الاحتراق..

الخشب ليس متجانسًا ، فهو يحتوي على الكثير من المسام والشعيرات الدموية. يتم الحفاظ على هيكل مماثل جزئيًا في الفحم الذي يتم الحصول عليه منه. لهذا السبب ، لديه قدرة امتصاص جيدة ويستخدم مع الكربون المنشط..

المحتوى الرطوبي لهذا النوع من الفحم منخفض جدًا (حوالي 3٪) ، ولكنه يمتص الرطوبة من الهواء أثناء التخزين طويل المدى وترتفع نسبة الماء إلى 7-15٪. يتم تنظيم محتوى الشوائب غير العضوية والمواد المتطايرة بواسطة GOST ويجب ألا يزيد عن 3٪ و 20٪ على التوالي. يعتمد التركيب الأولي على تقنية الإنتاج ، ويبدو كالتالي:

  • كربون 80-92٪.
  • الأكسجين 5-15٪.
  • الهيدروجين 4-5٪.
  • نيتروجين ~ 0٪.
  • الكبريت ~ 0٪.

توضح الصيغة الكيميائية للفحم أنه من حيث محتوى الكربون فهو قريب من الفحم الحجري ، ولكنه يحتوي أيضًا على كمية قليلة من العناصر غير الضرورية للاحتراق (الكبريت والنيتروجين).

مزايا وعيوب الخشب

يتمتع الخشب بالمزايا التالية:

  • قابلية تشغيل ممتازة
  • تسمير خفيف
  • مطلي جيدًا ، مصقول ، ملمع ؛
  • لديه القدرة على امتصاص الأصوات ؛
  • مقاومة الأحماض.
  • قدرة عالية على الانحناء.

تشمل عيوب الخشب ما يلي:

  • تغير في الشكل والحجم بسبب الانكماش والتورم ؛
  • مقاومة منخفضة للانقسام.
  • متعفنة.
  • الضرر من الحشرات.
  • حريق إذا لم يتم مراعاة قواعد السلامة.

صفائح الخشب الرقائقي

استخدامات الأخشاب في مختلف قطاعات الاقتصاد الوطني

يستخدم الخشب على نطاق واسع في الصناعات التالية:

  • الخشب الرقائقي – القشرة والخشب الرقائقي.
  • النجارة – الألواح الخشبية والمباريات والنجارة والأثاث ؛
  • قطع الأشجار – المواد الخام المستخدمة في صناعة الأخشاب الكيميائية ، والسلع الاستهلاكية ، والحطب بجميع أنواعه ؛
  • منشرة – خشب متنوع ؛
  • الكيماويات الخشبية – القطران والفحم وحمض الخليك ؛
  • اللب والورق – الورق والكرتون والسليلوز ؛
  • التحلل المائي – خميرة الأعلاف والكحول الإيثيلي.

كربون مفعل

الكربون المنشط هو نوع من الكربون ذو مساحة مسامية عالية محددة ، مما يجعله أكثر امتصاصًا من الفحم الخشبي. يستخدم الفحم والفحم وكذلك قشور جوز الهند كمواد خام لإنتاجه. تخضع مادة البداية لعملية التنشيط. جوهرها هو فتح المسام المسدودة بفعل درجة حرارة عالية ، محاليل الإلكتروليت أو بخار الماء..

أثناء عملية التنشيط ، يتغير هيكل المادة فقط ، وبالتالي فإن الصيغة الكيميائية للكربون المنشط مطابقة لتكوين المادة الخام التي صنعت منها. يعتمد المحتوى الرطوبي للكربون المنشط على مساحة سطح المسام المحددة وعادة ما يكون أقل من 12٪.

الفحم البني

الفحم البني هو أصغر الصخور الصلبة التي تشكلت منذ حوالي 50 مليون سنة من الخث أو الليغنيت. في جوهره ، هو فحم قاري “غير ناضج”.

حصل هذا المعدن على اسمه من لونه – تتراوح الظلال من الأحمر البني إلى الأسود. يعتبر الفحم البني درجة منخفضة من وقود التحوير (التحول). يحتوي على ما لا يقل عن 50٪ من الكربون ، ولكنه يحتوي أيضًا على الكثير من المواد المتطايرة والشوائب المعدنية والرطوبة ، وبالتالي فهو يحترق بسهولة ويعطي المزيد من الدخان ورائحة مشتعلة..

اعتمادًا على محتوى الرطوبة ، ينقسم الفحم البني إلى درجات 1 ب (رطوبة أكثر من 40٪) ، 2 ب (30-40٪) و 3 ب (حتى 30٪). تصل نسبة إطلاق المواد المتطايرة في الفحم البني إلى 50٪.

الفحم البني

مع التلامس المطول مع الهواء ، يميل الفحم البني إلى فقد هيكله وتشققه. من بين جميع أنواع الفحم ، يعتبر الوقود الأقل جودة ، لأنه ينبعث منه حرارة أقل بكثير: حرارة الاحتراق هي فقط 4000-5500 كيلو كالوري.

يتواجد الفحم البني في أعماق ضحلة (تصل إلى كيلومتر واحد) ، لذلك فهو أسهل بكثير وأرخص من حيث التعدين. ومع ذلك ، في روسيا ، يتم استخدامه كوقود أقل بكثير من الفحم. نظرًا لتكلفته المنخفضة ، لا يزال الفحم البني مفضلًا من قبل بعض بيوت الغلايات الصغيرة والخاصة ومحطات الطاقة الحرارية..

في روسيا ، توجد أكبر رواسب الفحم البني في حوض كانسك-أشينسك (إقليم كراسنويارسك). بشكل عام ، يحتوي الموقع على احتياطيات تقارب 640 مليار طن (حوالي 140 مليار طن مناسبة للتعدين المكشوف).

رواسب الفحم الوحيدة في ألتاي هي Soltonskoye ، غنية باحتياطيات الفحم البني. احتياطياتها المتوقعة 250 مليون طن..

حوالي 2 تريليون طن من الفحم البني محفوف بحوض فحم Lensky الواقع في ياقوتيا وإقليم كراسنويارسك. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم العثور على هذا النوع من المعادن مع الفحم – على سبيل المثال ، يتم الحصول عليه أيضًا في رواسب أحواض الفحم Minusinsky و Kuznetsk.

ميزات الفرن الذي يعمل بالفحم

يحتوي هذا الجهاز على ميزات تصميمية ، فهو يتضمن تفاعل الانحلال الحراري للفحم. الفحم ليس معدنًا ، لقد أصبح نتاجًا للنشاط البشري.

تبلغ درجة حرارة احتراق الفحم 900 درجة ، مصحوبة بإطلاق كمية كافية من الطاقة الحرارية. ما هي التكنولوجيا لصنع مثل هذا المنتج المذهل؟ يكمن الجوهر في معالجة معينة للخشب ، بسبب حدوث تغيير كبير في هيكلها ، وإطلاق الرطوبة الزائدة منه. يتم تنفيذ عملية مماثلة في أفران خاصة. يعتمد مبدأ تشغيل هذه الأجهزة على عملية الانحلال الحراري. يحتوي فرن الفحم النباتي على أربعة مكونات أساسية:

  • غرف الاحتراق
  • قاعدة محصنة
  • مدخنة؛
  • حجرة إعادة التدوير.

درجة حرارة احتراق الفحم

عناصر كيميائية بسيطة

ترتبط جميع العناصر الكيميائية الموجودة في الفحم تقريبًا. توجد في المركبات العضوية وغير العضوية.

الأكثر أهمية من الناحية العملية هي:

  • الكربون (ج): 75-92٪

    الكربون هو المكون الرئيسي للمركبات العضوية. تعتمد حرارة احتراق الفحم على كميته. إنه جزء من الجزء العضوي من المادة. يزداد محتوى العنصر أثناء التحول. معظم الكربون موجود في أنثراسايت (تصل إلى 97٪) ، وأقل – في الفحم البني (60-70٪).

  • الهيدروجين (H): 2.5-5.7٪

    حرارة احتراق الهيدروجين أعلى بأربع مرات من حرارة احتراق الكربون. ولكن في شكله النقي ، يصبح هذا العنصر متفجرًا. تنخفض كمية المادة اعتمادًا على درجة التحول. وهو أعلى في أنواع الفحم البني والبيتومين منه في الأنثراسايت. يوجد الكثير من الهيدروجين في السابروبيليت – أنواع مختلفة من الفحم تكونت من أنواع نباتية أقل.

  • الأكسجين (O): 1.5-15٪

    تقل كمية الأكسجين أثناء التحول. في الخث ، يكون هذا العنصر حوالي 40٪ ، في الفحم البني 10-30٪ ، في أنثراسايت – 1-2٪. مع نسبة عالية من الأكسجين ، يتم تسريع أكسدة واحتراق المادة.

  • نيتروجين (ن): 1-3٪

    العنصر من أصل عضوي. تنخفض نسبته خلال نشأة الفحم.

  • الكبريت: 0-4٪

    يمكن أن يدخل الكبريت في الفحم أثناء تحلل بقايا النباتات ومن طبقات الصخور المحيطة. عندما يتم حرق الوقود ، يتأكسد ويتحول إلى ثاني أكسيد الكبريت SO2. عندما يذوب الغاز في الماء ، يتشكل حمض الكبريتيك. يضر بجدران الغلاية. لذلك ، يتم تنظيم كمية الكبريت في فحم الوقود بشكل صارم. مركب الكبريت الأكثر ضررًا هو الكبريتيد (S2O). حوالي 70-80٪ من الملح يتحول إلى حالة غازية عند تسخينه. يتم إطلاق ثاني أكسيد الكبريت وكبريتيد الهيدروجين ، مما يؤدي إلى تلويث الغلاف الجوي.

  • الفوسفور (P): ما يصل إلى 0.03٪

    الفوسفور هو أحد العناصر التي تتكون منها المادة العضوية. يجب التحكم في محتواها في فحم الكوك. في حالة تحول الفوسفور إلى الفولاذ ، تنخفض جودة السبيكة بشكل كبير..

  • الكلور (Cl): 0.015-0.15٪

    يتراوح محتوى الكلور في الفحم من 0.015 إلى 0.15٪. في ما يسمى “الفحم المملح” يمكن أن يصل الرقم إلى 1٪. إذا كان المؤشر أعلى من 0.3٪ ، يصبح احتراق الوقود صعباً. عندما يتأكسد ويذوب في الماء ، يشكل الكلور حمض الهيدروكلوريك. يتسبب في تآكل المعدن وتلف جدران الغلايات.

  • الزرنيخ (As)

    يدخل الزرنيخ في الفحم من المياه الجوفية ، وجزء صغير فقط من أصل عضوي. تم العثور على هذا العنصر بتركيزات عالية في “البقع” في بعض الرواسب. عندما يتم حرق الوقود ، يمكن أن يتحول إلى الرماد والهواء. مع نسبة عالية من الزرنيخ ، فإنه يضر بالبيئة ويؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

ينظم GOST 32464-2013 محتوى عدد من العناصر في الفحم:

  • الكبريت – يصل إلى 2.8٪ (غني) ، 3٪ (غير غني) ، 4.6٪ (عادي)
  • الكلور – ما يصل إلى 0.6٪
  • الزرنيخ – ما يصل إلى 0.02٪

عملية كيميائية

بعد دخول الغرفة ، يتصاعد الحطب تدريجياً. تحدث هذه العملية بسبب وجود كمية كافية من الأكسجين الغازي في الفرن لدعم الاحتراق. عندما يحترق ، يتم إطلاق كمية كافية من الحرارة ، وتحويل السائل الزائد إلى بخار.

ينتقل الدخان المنبعث أثناء التفاعل إلى حجرة إعادة التدوير ، حيث يحترق تمامًا ، ويتم إطلاق الحرارة. يحتوي فرن الفحم النباتي على العديد من المهام الوظيفية الهامة. بمساعدتها ، يتم تشكيل الفحم ، ويتم الحفاظ على درجة حرارة مريحة في الغرفة..

لكن عملية الحصول على هذا الوقود حساسة للغاية ، ومع أقل تأخير ممكن ، يمكن الاحتراق الكامل للحطب. من الضروري إزالة قطع العمل المتفحمة من الفرن في وقت معين..

درجة حرارة احتراق الفحم

الصيغة الهيكلية (الرسومية) للفحم

الصيغة الهيكلية (الرسومية) للفحم أكثر توضيحية. يوضح كيف ترتبط الذرات ببعضها البعض داخل الجزيء.

الصيغة الإلكترونية

الصيغة الإلكترونية توضح توزيع الإلكترونات في الذرة حسب مستويات الطاقة الفرعية أدناه:

6C 1s22s22p2

يوضح أيضًا أن الكربون ينتمي إلى عناصر العائلة p ، وكذلك عدد إلكترونات التكافؤ – هناك 4 إلكترونات على مستوى الطاقة الخارجية (2s22p2).

الصيغة الكيميائية للفحم ، عملية تكوينه واستخدامه في الصناعة

يمكن أن يتراوح لون الفحم في تعديلاته المختلفة من البني إلى الأسود. إنه وقود جيد ، لذلك فهو يستخدم في تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية. تتشكل نتيجة تراكم كتلة النبات ومرور العمليات الفيزيائية والكيميائية فيه..

تعديلات الفحم المختلفة

يؤدي تراكم لب الخشب في التربة المستنقعية إلى تكوين الخث ، وهو مقدمة للفحم. صيغة الخث معقدة للغاية ، بالإضافة إلى ذلك ، لا توجد نسبة متكافئة محددة لهذا النوع من الفحم. يتكون الخث الجاف من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت.

علاوة على ذلك ، يخضع الخث ، تحت التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة عالية وضغوط عالية ناشئة عن مسار العمليات الجيولوجية ، لعدد من تعديلات الفحم التالية:

  1. الفحم البني أو اللجنيت.
  2. البيتومين.
  3. فحم.
  4. أنثراسايت.

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

المنتج النهائي لهذه السلسلة من التحولات هو الجرافيت الصلب أو الفحم الشبيه بالجرافيت ، وصيغته هي الكربون النقي C.

خشب كربوني

الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

منذ حوالي 300 مليون سنة ، خلال فترة العصر الكربوني ، كانت معظم الأراضي على كوكبنا مغطاة بغابات السرخس العملاقة. تدريجيًا ، ماتت هذه الغابات ، وتراكم الأخشاب في تربة المستنقعات التي نمت عليها. أدت الكميات الكبيرة من الماء والأوساخ إلى إعاقة تغلغل الأكسجين ، وبالتالي لم يتحلل الخشب الميت.

لفترة طويلة ، غطى الخشب الميت حديثًا الطبقات القديمة ، وزاد ضغطها ودرجة حرارتها تدريجياً. أدت العمليات الجيولوجية المرتبطة في النهاية إلى تكوين رواسب الفحم.

عملية الكربنة

شرط "الكربنة" يعني ضمناً التحولات المتحولة للكربون المرتبطة بزيادة سمك طبقات الخشب والحركات والعمليات التكتونية ، فضلاً عن زيادة درجة الحرارة ، اعتمادًا على عمق الفراش.

تؤدي زيادة الضغط في المقام الأول إلى تغيير الخصائص الفيزيائية للفحم ، والتي تظل صيغتها الكيميائية دون تغيير. على وجه الخصوص ، تغير كثافته وصلابته وتباينه البصري والمسامية. تؤدي الزيادة في درجة الحرارة إلى تغيير صيغة الفحم ذاتها نحو زيادة محتوى الكربون وانخفاض في الأكسجين والهيدروجين. تؤدي هذه العمليات الكيميائية إلى زيادة خصائص وقود الفحم..

التركيب الصخري للفحم

يحدث الفحم البيتوميني في طبقات ذات هيكل متعدد الطبقات. تتكون الطبقات الفردية من صخور عضوية صلبة من تراكيب وأصول مختلفة. من المعتاد التمييز بين المكونات الكبيرة والصغيرة للتكوينات. تختلف فيما بينها ليس فقط في التركيب ، ولكن أيضًا في المظهر ، التركيب المجهري..

المكونات الكبيرة للفحم الصلب

تترسب مكونات الفحم هذه في طبقات أو عدسات أو مناشير في الطبقات الأحفورية. تم تشكيلها من أنواع نباتية مختلفة في عملية تحول الخث. في أغلب الأحيان ، حدثت التغييرات في ظل ظروف لاهوائية (بدون وصول الأكسجين).

لا تحتوي المغذيات الكبيرة المقدار على بنية كيميائية محددة. في وقت من الأوقات ، مر السليلوز واللجنين والأنسجة النباتية الأخرى بعملية التكسير – التحول إلى مادة تشبه الهلام. ثم قست وصارت مثل الحجر. تحت المجهر ، في بعض الحالات ، يمكنك رؤية الأبواغ المتحجرة وجدران الخلايا والألياف النباتية.

يمكن اكتشاف النباتات المتحجرة أو بصماتها في الفحم بدون مجهر. هذا ليس من غير المألوف. حتى أن بعض المناجم لديها متاحف خاصة بها لمثل هذه القطع الأثرية ، وعلى الإنترنت يبيعون الفحم مع الحفريات بقوة وأساسية. على سبيل المثال ، في عام 1998 ، تم اكتشاف غابة بأكملها في خط فحم في إلينوي في أمريكا ، مع الاحتفاظ بهيكلها الأصلي. تبلغ مساحتها 10 كم 2 ، ويبلغ عمرها 307 مليون سنة. تم التعرف على السرخس الضخمة وذيل الحصان وبقايا الزواحف والمفصليات في هذه الغابة..

المغذيات الرئيسية للفحم:

  • فيترين

    مادة سوداء لامعة ، هشة ، مكسورة ، مع كسر مقعر ، بنية متجانسة كثيفة. يتكون الفيترين من اللجنين والسليلوز تحت ظروف التحلل مع وصول محدود للأكسجين. يمر بعملية التجلط. في الفحم الصغير ، تحت المجهر ، توجد بنية خلوية ، وفي الفيتامينات الأكثر نضجًا ، تكون كتلة متجانسة. يحتوي المكون على خصائص تلبيد جيدة ، ويزيد من خصائص فحم الكوك للفحم.

  • كلارين

    لمعان المادة أضعف من لمعان العلبة الزجاجية. يتكون الكلارين من كتلة هلامية نصف شفافة ذات بنية غير متجانسة. إنه ناعم ، مع تشققات في بعض الأحيان. محتوى الرماد فيه 1.2٪ مع غلبة طفيفة من أكسيد الألومنيوم (Al2O3). يتكون كلارين من الجلد والجراثيم. إنها تقع في طبقات سميكة وتشير إلى مواد التلبيد. يعمل المكون كمادة لاصقة ، ويجمع أجزاء مختلفة من صخور الفحم.

  • دورين

    إنه فحم أسود صلب مع لمعان غير لامع. هيكلها كثيف ومتجانس ، والملمس والكسر محبب. يحتوي دورين على عناصر صفراء الشكل – حبوب اللقاح ، والجراثيم ، وأجسام الراتنج. بقايا جسم النباتات لها صبغة سوداء. يمكنك فحص العناصر تحت المجهر أو العدسة المكبرة. دورين يحتوي على نسبة عالية من الرماد ، لا يخبز ، من الصعب التخصيب.

  • فوسين

    هيكل الصخر ليفي ، فضفاض ، يذكرنا بالفحم. تظهر الخلايا والألياف النباتية ، أحيانًا حلقات سنوية ، بوضوح تحت عدسة مكبرة أو مجهر. يمتلئ الجزء الداخلي من الألياف بالمعادن – الكالسيت أو البيريت. يتكون Fusen من بقايا الخشب التي تتحلل في وجود الأكسجين. في الطبقات ، يحدث في شكل عدسات أو مناشير. لا تلبد المادة ، وتحتوي على نسبة عالية من الرماد ، وانبعاث منخفض للمواد المتطايرة أثناء الاحتراق.

تؤثر نسبة المغذيات الكبيرة في الفحم على جودته وطرق استخدامه. بالنسبة لإنتاج الوقود وفحم الكوك ، فإن الصخور المحتوية على الجسم الزجاجي والكلارين هي الأنسب. غالبًا ما يتم استخدام Duren و fusen للحصول على المواد الراتنجية ، وتوليد القطران والغاز.

يبدو وكأنه عرض - مكون الأسمنت للفحم

المكونات الدقيقة للفحم الصلب

المكونات الدقيقة من الفحم ، أو كبيرة الحجم ، هي جزيئات عضوية صغيرة لا يمكن رؤيتها إلا تحت المجهر. مثل المكونات الكبيرة ، ليس لديهم بنية كيميائية محددة. تشتمل التركيبة على كربونات عطرية دورية بنسب مختلفة. يعتمد التصنيف على نشأة المواد من المخلفات النباتية وصلابتها ولمعانها وانعكاس الضوء وخواص فيزيائية أخرى..

من خلال كمية ونسبة المكونات الدقيقة للفحم ، تحدد درجته ، وخصائص تحول اللحامات. هذا يؤثر على طرق استخدام الأحفورة وخصائصها..

هناك عدة مجموعات من macerals:

  • فيترينيتس
  • سيميتيرينيتس
  • ليبتينايت
  • القصور الذاتي

تتضمن كل مجموعة عدة أنواع أخرى من المكونات الدقيقة. سنخبرك المزيد عنها..

فيترينيتس

إنها مجموعة من المواد الكيميائية المكونة من اللجنين والسليلوز. إنها صلبة ، ذات سطح لامع أملس ، وتحتوي على مركبات عطرية ذات بنية دورية. يتراوح اللون من الأسود والرمادي الداكن إلى شبه شفاف ، اعتمادًا على درجة التحول.

فقدت الفيترينيت جزءًا كبيرًا من الهيدروجين والأكسجين أثناء تكوينها ؛ ويسود الكربون في تكوينها. عند تسخينها تذوب وتطلق مواد متطايرة متوسطة إلى منخفضة..

المجموعة تضم:

  • تيلينيت

    تتكون المادة من جدران الخلايا الشجرية ، والتي يتم تصورها بوضوح تحت المجهر. يوجد الكثير منه في الفحم الحجري ؛ في الحفريات الناضجة تتناقص الكمية.

  • التهاب القولون

    المادة الإسمنتية الرئيسية من الفيترين.

  • التهاب فيترودنتريني

    تشكلت من شظايا التلينيت والكلينيت بقطر حوالي 10 ميكرون.

تعتبر مادة الفيترينيت من أكثر المكونات العضوية شيوعًا وأهمها في الفحم. يتم استخدام لون وتضاريس هذه الحيوانات الكبيرة كمرجع لتحديد المجموعات الأخرى. هم أقل رماد وكذلك هش وكثافة (1300-1400 كجم / م 3). الفحم الذي يحتوي على نسبة عالية من الفيترينيت هو وقود ومواد ثمينة لإنتاج فحم الكوك.

سيميتيرينيتس

تتكون هذه المجموعة من المكونات الدقيقة من السليلوز واللجنين ، مع خليط من بقايا الخشب (فيوزين). سطح شبه النبيتريني أملس ، رمادي (دائمًا أخف من سطح الفيترينيت). عند تسخينها ، تنعم المواد ولكنها لا تصبح بلاستيكية.

تشمل مجموعة semivitrinites:

  • سيميتلينيت
  • سيميكولينيت

من حيث الخصائص الفيزيائية ، يحتل semivitrinite موقعًا وسيطًا بين الفيترينيت والقصور. يشير وجودها إلى تحول الفحم المنخفض أو المتوسط. عادة ما تحتوي مثل هذه الحفرية على كمية أقل من الكربون ، والمزيد من الأكسجين والمزيد من الهيدروجين. مع وجود نسبة عالية من المواد ، تنخفض حرارة الاحتراق وتزداد القدرة على الأكسدة. لكن عادة في الفحم ، لا تتجاوز كمية semivitrinites 1-3٪ ، وهو ما لا يؤثر على جودة المادة..

ليبتينايت

تشكلت مجموعة الليبتينيت ، أو إكسينيت ، من دهون النبات. يعتمد اللون على أصل ودرجة التحام ، فهو بني غامق وأسود ورمادي. لا يتغير هيكل الليبتينيت عمليًا أثناء تحول الجفت إلى الفحم البني والأسود. هم لا يصلحون للترطيب والجيل. لذلك ، تحت المجهر ، تظهر جزيئات النبات بوضوح – الجراثيم ، حبوب اللقاح ، البشرة ، الشمع.

تضم المجموعة 6 مواد عضوية:

  • التهاب الأبواغ

    تهيمن جراثيم النبات على الهيكل. إنها مادة متينة تربط عناصر Duren معًا..

  • كوتينيت

    تشكلت من بشرة النباتات المتحجرة. إنه دائم ويحتوي على كمية كبيرة من الهيدروجين. ينتج عن الاحتراق الكثير من المواد المتطايرة.

  • ممحاة

    يتكون من راتنج الأشجار والشمع ، منتشر في كتلة الصخور أو في طبقات. يحتوي المطاط على الكثير من الهيدروجين. يمكن أن تذوب في الكحول والبنزين. يمكن الحصول على الراتنج والبيتومين منه..

  • التهاب السوبرين

    وهو مكون أصفر يتكون من الأنسجة القشرية. يحدث في شكل قشور تغلف الطبقة الرئيسية من الصخر..

  • الجينيت

    يأتي الألجينيت من النباتات السفلية والطحالب والأوليات والبكتيريا الغنية بالدهون. إنه جزء من نوع خاص فقط من الفحم – السابروبيليت. تشكلوا في قاع المسطحات المائية العذبة والمالحة. المادة صلبة جدا وغنية بالهيدروجين ولها لون أسود..

  • التهاب ليبتودترينيتي

    يتكون من جزيئات صغيرة مدمرة (مخلفات) من النباتات. إنه خليط من جميع المكونات الموصوفة أعلاه.

كثافة الليبتينيت منخفضة نسبيًا ، 1200-1300 كجم / م 3. عند حرقها ، فإنها تنبعث منها الكثير من المواد المتطايرة. يتم الحصول على فحم الكوك عالي الجودة من هذه المجموعة من ذوات البقعة الصفراء..

القصور الذاتي

تتكون من مخلفات نباتية (خشب عادة) ، والتي تتحلل في وجود الأكسجين. يحدث القصور الذاتي في طبقات سميكة في أماكن المستنقعات القديمة المجففة. لديهم لمعان غير لامع ، وألياف السليلوز مرئية في الهيكل ، ونمط الخشب محفوظ. لون المواد فاتح ، من الأصفر إلى الأبيض.

محتوى الكربون في القصور مرتفع ، بينما محتوى الهيدروجين منخفض. عند حرقها ، فإنها تنبعث منها مواد متطايرة قليلة جدًا ولا تلبد. تحتوي على كمية كبيرة من الكربوهيدرات العطرية. كثافة هذا النوع من البقوليات عالية ، 1400-1500 كجم / م 3.

تضم المجموعة الجامدة 6 مواد:

  • فوسينيت

    يتميز بهيكل خلوي محفوظ ، هيكل خلوي. يمكن ملء تجاويف الخلايا الداخلية بالمواد العضوية والمعدنية. تحتل Fusinite المرتبة الأولى في محتوى الكربون بين جميع مكونات الفحم.

  • ميكرونيت

    تم تشكيلها من الأشجار الراتينجية ؛ توجد بكميات كبيرة في فحم العصر الباليوزوي ، أصناف طويلة اللهب. ينتشر Micrinite في طبقات على شكل حبيبات مجهرية ، ويمكن أن تملأ الفراغات بين جدران الخلايا النباتية. بمرور الوقت ، يتحول إلى مادة يصعب تمييزها عن الفيترينيت..

  • ماكرينيت

    إنه نادر في الفحم. إنها كتلة غير متبلورة تلتصق ببعض المكونات الأخرى.

  • التهاب الصلبة

    تشكلت من بقايا عيش الغراب. التهاب الصلبة في شكل أجسام بيضاوية مع خطوط واضحة وبنية مسامية. أحجام الادراج من 10 ميكرون إلى 80 ميكرون. يحدث التهاب الصلبة في الفحم البرمي.

  • سيميفوسينيت

    وهو يتألف من مخلفات خشبية ذات هيكل خلوي محفوظ جزئيًا ، ومن حيث خصائصه ، يحتل موقعًا وسيطًا بين فيترينيت وخواص القصور..

  • التهاب القصور الكلوي

    هذا عبارة عن خليط من شظايا من كل ذوات مجموعة القصور الذاتي بأحجام تصل إلى 20 ميكرون.

تشكل المكونات الدقيقة الجزء الأكبر من الفحم. في عملية التحول ، تتحلل تدريجياً وتفقد بنيتها وتتحول إلى كربون بلوري نقي. يتم نقل العناصر الأخرى إلى الجزء المعدني من التماس الفحم. سنتحدث عنها أكثر..

الشوائب المعدنية

يتم تمثيل الجزء المعدني من الفحم بواسطة الأكاسيد والأملاح والمركبات غير العضوية الأخرى. عند الاحتراق ، يتشكل الرماد منه. كمية الشوائب تؤثر على قيمة الطاقة للوقود. مع وجود نسبة عالية من بعض العناصر ، يمكن أن تخضع جدران الغلايات للتآكل بسرعة أكبر ، ويمكن أن تتسخ مجمعات الرماد بسرعة..

يختلف التركيب المعدني للفحم باختلاف الرواسب وحتى في اللحامات. تدخل المركبات غير العضوية إلى الصخور بطرق مختلفة – مباشرة أثناء تحلل النباتات ، من المستنقعات والمياه الجوفية ، والصخور المحيطة.

يمكن أن تحتوي الفحم الأحفوري على مواد مضافة من معادن مختلفة

شوائب البيريت في الفحم

في هذا الصدد ، يتم تقسيم المعادن حسب أصلها:

  • أصلية

    تشمل هذه المجموعة شظايا الصخور التي يتم جلبها إلى طبقات الفحم المتكونة عن طريق المياه الجوفية (الطين ، والرمل ، والصخور ، والحصى ، والموظفين الميدانيين ، والبيوتايت ، والمسكوفيت ، والأباتيت ، والكلوريت ، والمغنتيت ، والروتيل ، وغيرها). تخترق العناصر بشكل أساسي الشقوق ، وغالبًا ما يتم امتصاصها بواسطة مسام الفحم. يمكن أن تدخل العناصر الأرضية في الفحم أثناء التحولات التكتونية ، بعد الانفجارات أثناء تطوير الحقل.

  • ذاتي التولد

    تدخل هذه العناصر المعدنية إلى الصخور في مرحلة تكوينها. وتشمل هذه المواد غير العضوية التي تكونت نتيجة التحلل العميق للنباتات حتى في مستنقعات الخث. تسقط الأملاح والأكاسيد من المستنقعات والمياه الجوفية ويمتصها الجفت والفحم البني. في عملية التحول ، يمكن للأملاح من المحاليل الحرارية الأرضية أن تدخل طبقات الفحم. يخضع جزء من الصخر لتحولات أكثر أهمية ، ويتحول إلى التلك والجرافيت.

يتم تمثيل المعادن ذاتية التولد بالكاولين ، الإيليت ، الكوارتز ، الكالسيت ، الجبس ، الكربونات ، الكبريتيد. غالبًا ما توجد أملاح العناصر التي تتكون منها الإنزيمات النباتية (الكوبالت والمنغنيز والمغنيسيوم والموليبدينوم والألمنيوم والحديد)..

لا ترتبط العناصر الدقيقة الأصلية ارتباطًا وثيقًا بالصخور. يتم فصلهم أثناء تحضير الفحم. من المستحيل فصل التولد الذاتي ، لذلك ، يتم إيلاء اهتمام خاص لكميتها وتكوينها..

حوالي 70-80 ٪ من جميع المواد غير العضوية من الفحم هي معادن طينية. العناصر الرئيسية هي الكوارتز والكالسيوم والألمنيوم والحديد والمغنيسيوم والصوديوم والبوتاسيوم. عندما تحترق المعادن الطينية تفقد الماء وتتحول إلى سيليكات وأكاسيد.

عند تسخينها ، يتفاعل الكالسيت والدولوميت مع بعضهما البعض ويشكلان الجبس. البيريت هو شوائب غير مرغوب فيها. يتحلل إلى أكاسيد الحديد والكبريت. ثم يذوب ثاني أكسيد الكبريت في الماء ويتحول إلى حامض الكبريتيك الذي يفسد جدران الغلايات..

يحتوي الفحم أحيانًا على معادن نادرة (الذهب والجرمانيوم واليورانيوم والموليبدينوم والبريليوم). عندما يكون محتواها مرتفعًا ، تخضع المادة إلى معالجة إضافية لاستخراج المواد الخام القيمة منها. يحتوي الفحم أيضًا على عناصر ضارة يمكن أن تلحق الضرر بجدران الغلايات وتجعل الصخور غير مناسبة لإنتاج فحم الكوك. وتشمل هذه الكبريت والفوسفور والكلور والفلور والزرنيخ والزئبق. بعض العناصر السامة ضارة بالبيئة.

تعتمد خصائص المواد وقابليتها للتطبيق إلى حد كبير على تكوين الفحم. إنه يشكل الأساس لتصنيف الفحم وتقسيمه إلى درجات. يجب تسجيل البيانات الخاصة ببعض العناصر (الكبريت ، الكلور ، الزرنيخ) في الشهادات. عند شراء المواد ، تأكد من الانتباه إلى ذلك..

    أنواع الفحم وتكوينه وخصائصه

    هناك عدة أنواع من الفحم:

    • لهب طويل
    • غاز؛
    • دهني.
    • فحم الكوك؛
    • مخبوز قليلاً
    • نحيف.

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    ومن الشائع أيضًا وجود أنواع تتكون من عدة أنواع ، تسمى مختلطة ، لها خصائص مجموعتين..

    الفحم له لون أسود ، هيكل صلب ، متعدد الطبقات ، سهل التدمير ، يحتوي على شوائب لامعة. الخصائص القابلة للاشتعال عالية جدًا ، حيث يتم استخدام المادة كوقود.

    ضع في اعتبارك الخصائص الفيزيائية:

    1. تختلف الكثافة (أو الجاذبية النوعية) اختلافًا كبيرًا (يمكن أن يصل الحد الأقصى إلى 1500 كجم / م 3).
    2. الحرارة النوعية 1300 ج / كجم * كلفن.
    3. درجة حرارة الاحتراق – 2100 درجة مئوية (أثناء المعالجة 1000 درجة مئوية).

    أكبر رواسب الفحم في العالم

    الدولة الأولى في الترتيب من حيث كمية الفحم المستخرج سنويًا هي الولايات المتحدة ، تليها روسيا..

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    خريطة رواسب الفحم في العالم (اضغط للتكبير)

    في الولايات المتحدة ، تعتبر ولاية إلينوي أشهر حوض للفحم. إجمالي احتياطي الودائع في هذا المجال 365 مليار طن..

    يأتي بعد ذلك حوض الرور الواقع على أراضي ألمانيا الحديثة. جميع الرواسب ومواقع تطوير الأحواض تخضع لحماية صارمة.

    الودائع

    احتياطيات الفحم المؤكدة لعام 2006 ، مليون طن

    دولة فحم الفحم البني المجموع ٪
    الولايات المتحدة الأمريكية 111،338 135305 246643 27.1
    روسيا 49088 107922 157010 17.3
    الصين 62،200 52300 114500 12.6
    الهند 90 085 2360 92445 10.2
    أستراليا 38600 39900 78500 8.6
    جنوب أفريقيا 48750 0 48750 5.4
    أوكرانيا 16274 17879 34153 3.8
    كازاخستان 28151 3128 31279 3.4
    بولندا 14000 0 14000 1.5
    البرازيل 0 10113 10113 1.1
    ألمانيا 183 6556 6739 0.7
    كولومبيا 6230 381 6611 0.7
    كندا 3471 3107 6578 0.7
    التشيكية 2094 3458 5552 0.6
    إندونيسيا 740 4228 4968 0.5
    ديك رومى 278 3908 4186 0.5
    مدغشقر 198 3159 3357 0،4
    باكستان 0 3050 3050 0.3
    بلغاريا 4 2183 2187 0.2
    تايلاند 0 1354 1354 0.1
    كوريا الشمالية 300 300 600 0.1
    نيوزيلاندا 33 538 571 0.1
    إسبانيا 200 330 530 0.1
    زيمبابوي 502 0 502 0.1
    رومانيا 22 472 494 0.1
    فنزويلا 479 0 479 0.1
    المجموع 478771 430293 909.064 100.0

    يتركز الفحم في حوض الفحم في دونيتسك وفي حوض الفحم لفوف-فولين (أوكرانيا) ؛ كاراغاندا (كازاخستان) ؛ جنوب ياكوتسك ، مينوسينسك ، بورينسك ، تونغوس ، لينسك ، تيمير (روسيا) ؛ أبالاتشيان ، بنسلفانيا (أمريكا الشمالية) ، الراين السفلى فيستفاليان (الرور – ألمانيا) ؛ أعالي سيليزيا ، أوسترافا-كارفينسكي (جمهورية التشيك وبولندا) ؛ حوض شانشي (الصين) ، أحواض جنوب ويلز (المملكة المتحدة).

    من بين أكبر أحواض الفحم ، التي بدأ تطورها الصناعي في القرنين الثامن عشر والتاسع عشر ، هناك وسط إنجلترا وجنوب ويلز واسكتلندا ونيوكاسل (بريطانيا العظمى) ؛ حوضا ويستفاليان (الرور) وساربروكن (ألمانيا) ؛ ودائع بلجيكا وشمال فرنسا ؛ أحواض سانت إتيان (فرنسا) ؛ سيليزيا (بولندا) ؛ حوض دونيتسك (أوكرانيا).

    أصل الفحم الحجري

    بدأ المعدن يتشكل قبل وقت طويل من ظهور الإنسان. العمر التقريبي 400-200 مليون سنة. حتى الآن ، ليس للعلماء رأي لا لبس فيه حول أي مجموعة من النباتات شكلت رواسب الفحم. يعتقد معظمهم أنها سرخس..

    هناك نظريات رئيسية تحاول شرح كيفية تشكل الفحم الحجري:

    1. الأكثر شيوعًا هو تكوين الخث ، ثم الفحم ، بسبب تفكك السرخس والطحالب وذيل الحصان. ومع ذلك ، فإن هذه النظرية لا يمكن أن تفسر الطبقات الأحفورية بسمك 400-700 متر. في الواقع ، لتكوين 500 متر من الأحافير ، يلزم 2000 متر من الخث ، أي أن نباتات من بعض الأنواع كان يجب أن تنمو على الأرض لملايين السنين دون تغيير الظروف الجوية.
    2. النظرية الحرارية – التحلل البطيء لبقايا النباتات في بيئة ذات محتوى أكسجين منخفض مع تحول تدريجي إلى فحم عادي ، ثم إلى حجر. ومع ذلك ، في هذه الحالة ، لن يتم حفظ أجزاء من النباتات داخل الحفريات..
    3. نسخة مياه البحر. سقطت النباتات في المحيط وخضعت لعملية كربنة طويلة تحت ضغط وبدون أكسجين. تم تأكيد النظرية من خلال الاكتشافات البحرية – الطحالب والرمل.
    4. Abiogenic – ظهر الفحم عن طريق تسخين الميثان في وجود الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون. وفقًا لهذه النظرية ، فإن المكتشفات في الطبقات ليست بقايا نباتية ، بل جرافيت حراري ، لذلك من المستحيل تحديد عمر المعادن الملغومة بشكل موثوق..

    عند التعدين والمعالجة في طبقات الأحافير ، توجد اكتشافات مفاجئة في بعض الأحيان:

    • جذوع الأشجار الدائمة عموديًا ؛
    • صخور ضخمة يصل وزنها إلى 73 كجم ، من أصل متحولة أو بركاني ؛
    • المنتجات المصنوعة من الذهب والمعدن ، مما يدل على استمرار عملية تكوين الفحم ؛
    • الرخويات ، الأصداف ، الحلقات.
    • كائنات مستديرة تشبه بيض الديناصورات.

    في الأصل ، يُطلق على الفحم اسم الطاقة الشمسية المعلبة – فالنباتات قادرة على تجميعها في الأوراق والبراعم.

    تصنيف الفحم القاري

    يعتمد التصنيف على الخصائص الكيميائية والفيزيائية للأحفور. القسم العام:

    1. الفحم البني – يتشكل بعد الأنواع الأخرى. يتميز بدرجة حرارة احتراق منخفضة.
    2. الحجر هو النوع الأكثر شيوعًا واستخدامًا. يتم تعدينها في حفرة مفتوحة أو في مناجم.
    3. أنثراسايت هو أقدم وأصعب ممثل. تتميز بأعلى درجة حرارة احتراق من جميع الأنواع.

    يختلف الفحم البني عن الفحم الصلب:

    • اللون؛
    • انخفاض محتوى النيتروجين والكربون ؛
    • حقيقة أنه يحترق بسهولة أكبر ؛
    • يعطي المزيد من الدخان
    • يولد حرارة أقل.

    يتم تصنيف المعدن حسب درجة التحمل والحجم. بناءً على هذه المعلمات ، تم اختراع تسمية وتنفيذها ، والتي تعكس خصائص نوع معين من الأحافير. مناسب للاستخدام الصناعي.

    شاهد مراجعة بالفيديو بالمعلومات حول المعدن:

    حسب درجة التخصيب

    قبل الاستخدام ، تخضع الصخور الملغومة للمعالجة – التخصيب. هذه زيادة في محتوى الكربون بسبب التنقية من الشوائب المعدنية ، مما يزيد من القابلية للاشتعال.

    غالبًا ما يتم استخدام الطريقة الرطبة – يتم تحميل الأحفورة في وسط مائي ، حيث يوجد تقسيم إلى شوائب وحجر. هذا يرجع إلى حقيقة أن المكملات المعدنية لها كثافة أقل. تسمى آلات التخصيب بآلات القفز..

    التقسيم الصناعي حسب درجة التخصيب المعدني:

    1. منتجات صناعية. تستخدم في علم المعادن.
    2. مركزات. من بينها ، يتم الحصول على الطاقة لمحطات الطاقة والتدفئة.
    3. الحمأة – غبار الفحم الناعم. يذهب لتلبية احتياجات السكان ، لذلك يتم ضغطه في قوالب.

    حسب درجة الائتلاف

    التحالف هو عملية تحويل الخث إلى الفحم البني أو الفحم الصلب إلى أنثراسيت. هذه هي درجة التشبع بالكربون لقطعة معينة من الأحفوري ، والتي تحدد خصائصها – قابلية الاحتراق ، وسعة التلبيد ، وحرارة الاحتراق. يعتمد على العمر – فكلما كان أصغر ، انخفضت درجة التحالفات.

    تمتلك أنثراسايت أعلى درجة من التحام ، وأدناها هي الفحم اللامع من الدرجتين M و D ، وأنواع أخرى من الدرجة المتوسطة..

    حسب الحجم

    تختلف المعادن المستخرجة من حيث الطول والعرض (وهذا ما يسمى الكسر) ، لذلك هناك تصنيف حيث يكون للقطع ذات الحجم المحدد اسمها الخاص ، ويتم اختصارها على أنها حرف واحد.

    يشار إلى هذا التقسيم أحيانًا على أنه مجموعة متنوعة. على الرغم من استخدام تسمية الحروف ، إلا أنها لا تتعلق بالطوابع..

    تصنيف الحجم (الكسور):

    اسم الحجم ، مم
    لوحة (P) اكثر من 100
    كبير (ك) 51-99
    الجوز (O) 25-50
    صغير (م) 13-24
    البذور (ج) 6-12
    شتيب (W) أقل من 6
    خاص (ف) غير مفروزة وتتكون من قطع بأحجام مختلفة

    درجات الفحم

    تنقسم المعادن إلى درجات ، ويعتمد التقسيم على التركيب والقدرة على الاحتراق:

    • لهب طويل (د) ؛
    • غاز (G) ؛
    • الدهنية الغازية (GZh) ؛
    • دهني (F) ؛
    • أفران الكوك الدهنية (QL) ؛
    • فرن فحم الكوك (ك) ؛
    • العجاف متكلس (OS) ؛
    • نحيف (T) ؛
    • متكلس قليلاً (SS) ؛
    • شبه أنثراسيت (PA) ؛
    • أنثراسايت (أ).

    غالبًا ما يستخدم الفحم من الدرجة D في الإسكان والخدمات المجتمعية وهندسة الطاقة بسبب الخصائص التالية:

    • العديد من المواد المتطايرة (من 39٪) ؛
    • القليل من الكبريت (أقل من 0.5٪) ؛
    • القليل من الرماد
    • تعتبر القيمة الحرارية من 4700-5400 كيلو كالوري / كجم مؤشرًا جيدًا ؛
    • محتوى الماء – 15-16٪ ؛
    • انتقال حرارة عالية.

    يتميز الحجر بتألق لامع ، فهو مستخرج من أراضي إقليم كراسنويارسك وخاكاسيا.

    تكلفة الحفريات

    الفحم القاري هو أحفورة غير مكلفة. تكاليف أنثراسايت من 8000 إلى 11000 روبل للطن ، ويمكن شراء الفحم الجيد طويل اللهب مقابل 4000-6000 روبل.

    الفحم هو خلق عالمي وعملي بشكل مثير للدهشة من الطبيعة للبشر. يساعد على إنتاج العديد من الأشياء اليومية ، بالإضافة إلى تدفئة المنازل والساونا.

    كيفية اشعال الفحم وكيفية تسخين المرجل به

    على الرغم من حقيقة أن الفحم يحترق جيدًا ، إلا أنه من الصعب جدًا إشعاله. لن تفعل هذا مع المباريات العادية.

    توجد تقنية إشعال خاصة:

    1. ضع الورق ورقائق الخشب الرقيقة على الشبكة. يمكنك استخدام أي مادة أخرى قابلة للاحتراق (لحاء البتولا ، نشارة الخشب ، الفروع).
    2. ضع الحطب في الأعلى. لا تضعها بإحكام شديد على بعضها البعض – فالتدوير الجيد للهواء مهم هنا.
    3. اشعل نارا. في هذا الوقت ، لا تبتعد عن الغلاية. من الأفضل أن تكون موجودًا ومسيطرًا.
    4. عندما يحترق الخشب ويتحول إلى فحم ، سيتم تسخين الغلاية بدرجة كافية. الآن يمكنك ملئه بالفحم.
    5. ضع الدفعة الأولى من الفحم. أصغر الحبوب ، كان ذلك أفضل. لا حاجة لرمي كمية كبيرة دفعة واحدة. حفنة ستكون كافية لتناسب راحة اليد.
    6. قم بإثارة كتل الفحم بشكل دوري واحتفظ بمسافة بينها..
    7. عندما تشتعل الدفعة الأولى من الفحم ، يمكنك إضافة الدفعة التالية. الآن يمكنك أن تأخذ قطع أكبر.
    8. ثم راقب الغلاية وأضف الفحم حسب الحاجة..

    كما ترى ، الفحم وحده لن يكون كافيًا. ستظل بحاجة إلى الحطب. وليس فقط للاشتعال. يوصى بتسخين المرجل بشكل دوري بالخشب. الحقيقة هي أن غبار الفحم يستقر تدريجياً على جدران المدخنة. يمكنها أن تسد الأنبوب ، وبعد ذلك سيكون من المستحيل استخدام الموقد. لتجنب ذلك ، قم بتسخين المرجل بحطب عادي كل 2-3 أشهر. تعتبر Aspen مناسبة تمامًا لذلك ، ولكن في الواقع ، يمكنك استخدام أي منها.

    أنواع الفحم المستخدم في التدفئة

    يستغرق تكوين الوقود الأسود في الأعماق من مئات الآلاف إلى ملايين السنين. كلما كانت الرواسب أعمق وأقدم ، زادت كثافة وحرارة احتراق كتلة الفحم. تعتمد قيمة طاقة الوقود على مؤشر واحد – النسبة المئوية للكربون النقي في تكوين الحفرية.

    دعنا نسرد أنواع الفحم المحروق في أفران التدفئة ، بترتيب تصاعدي للقيمة الحرارية:

    1. يحتوي الفحم البني على 70٪ كربون. 30٪ المتبقية هي مواد متطايرة (أكسجين مرتبط ، نيتروجين ، هيدروجين) وشوائب – كبريت ، حديد ، فوسفور ، سيليكون وألمنيوم.
    2. الفحم القاري الأكثر كثافة هو 82٪ كربون ، والباقي عبارة عن شوائب ورطوبة.
    3. أنثراسايت هو أقدم وقود يحتوي على ما يصل إلى 95٪ من الكربون.

    كيف يبدو الفحم البني؟

    عند الاحتراق ، يطلق الفحم البني أقل كمية من الطاقة الحرارية.

    المرجعي. تفتقد هذه السلسلة إلى الحلقة الأولى والأخيرة. أولاً ، تشكل الكتلة الحيوية – النباتات والأشجار – خثًا منخفض السعرات الحرارية ، يقع بالقرب من السطح ومناسب لإنتاج فحم حجري. تكتمل السلسلة بغرافيت طبيعي يتكون من أنقى كربون.

    يتم تقسيم الوقود الصلب للفحم إلى أنواع وفئات وفقًا لخصائصها الفيزيائية وأحجام الأجزاء. اعتمادًا على الأصل ، يتغير تكوين الفحم ، مما يؤثر على خصائصه – درجة حرارة الاشتعال والاحتراق والقيمة الحرارية ومحتوى الرماد. يوضح الجدول أدناه تصنيف الفحم وفقًا لمحتوى المواد المتطايرة والرطوبة والرماد.

    خصائص الفحم القاري

    بعد التعدين ، يخضع خليط الفحم للمعايرة – تقسيم إلى كسور. كلما كبرت القطع ، ارتفع سعر ناقل الطاقة وكان الاحتراق أفضل. كيف تختلف أحجام الفحم المختلفة وكيف يتم تحديدها ، سنعرض في الجدول التالي.

    ملحوظة. إذا كان من الضروري ، بالإضافة إلى درجة الوقود ، تحديد حجم الكسر ، يتم تعيين فهرس الحروف للتسمية الرئيسية للفئة. مثال: GO – صامولة غاز ، AP – أنثراسايت – موقد. تعليم خليط الجوز البني مع تغيير بسيط – BOM.

    فصول الصخور الفحم

    لا نصنف الفحم في التصنيف العام لعدة أسباب:

    • الوقود ليس أحفوريًا ، إنه نتاج معالجة جافة (تقطير) للخشب ؛
    • استخدام الفحم المحروق لتدفئة المنزل غير مربح اقتصاديًا ، فمن الأرخص شراء الحطب العادي ؛
    • هذا الوقود مناسب تمامًا لتشغيل المطرقة أو مولد الغاز أو الاحتراق في الموقد.

    احتراق جزء الفحم

    هكذا يبدو حرق درجة شعلة طويلة من الفحم

    الموارد الطبيعية

    أصغر مجموعة من الأحافير هي الفحم البني. يتكون هذا النوع من الوقود من كمية كبيرة من الشوائب وله مستوى عال من الرطوبة (يصل إلى 40٪). في نفس الوقت ، يمكن أن يصل محتوى الكربون إلى 70٪..

    بسبب الرطوبة العالية ، فإن هذا الفحم لديه درجة حرارة احتراق منخفضة ونقل حرارة منخفض. درجة حرارة الاحتراق 1900 درجة ، والاشتعال عند 250 درجة. نادرًا ما يستخدم الصنف البني في المواقد في المنازل الخاصة ، لأنه أقل جودة من الحطب..

    ومع ذلك ، هناك طلب كبير على الفحم البني على شكل قوالب. مثل هذا المبرد يخضع لمراجعة خاصة. يتم تقليل محتواها من الرطوبة ، وبالتالي يصبح الوقود أكثر كفاءة..

    البني_الكربون

    يحتوي هذا الفحم على نسبة عالية من الرطوبة

    الحفريات الحجرية أقدم من الأحافير البنية. في الطبيعة ، توجد في أعماق كبيرة تحت الأرض. يمكن أن يحتوي سائل التبريد هذا على ما يصل إلى 95٪ من الكربون وما يصل إلى 30٪ من الشوائب المتطايرة. في الوقت نفسه ، تحتوي الحفرية على محتوى رطوبة منخفض – بحد أقصى 12٪.

    أثناء وجوده في الفرن ، تكون درجة حرارة حرق الفحم 1000 درجة ، وفي ظل الظروف المثالية يمكن أن تصل إلى 2100 درجة. من الصعب جدًا إشعالها ، لذلك تحتاج إلى تسخين الحفرة إلى 400 درجة. المبرد الحجري هو أكثر أنواع الوقود شيوعًا لتدفئة المباني والمنازل الخاصة..

    أنثراسايت هو أقدم أحفورة ، وخالٍ عمليًا من الشوائب والرطوبة. تزيد كمية الكربون في الوقود عن 95٪. درجة حرارة الاحتراق 2250 درجة تحت ظروف مناسبة. للاشتعال ، من الضروري إنشاء درجة حرارة لا تقل عن 600 درجة. من الضروري استخدام الحطب لإنشاء التدفئة المطلوبة.

    مثير للاهتمام: درجة حرارة حرق الأخشاب في الموقد.أنثراسايت

    هذا الفحم ليس له رطوبة

    البتولا

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    للحصول على لحوم لذيذة ومطهوة جيدًا ، من الأفضل استخدام فحم البتولا. تتميز بدرجة حرارة مثالية (تصل إلى 650 درجة مئوية) لقلي اللحوم. هذا هو السبب في أنها تستخدم في كثير من الأحيان للطهي في الأفران الخارجية وفي الشواء أكثر من الأنواع الأخرى.

    في الصيف ، تُباع أكياس الفحم عند كل منعطف. معظم هذه الوفرة ذات نوعية رديئة وليست مناسبة على الإطلاق لطهي الشواء على الفحم. في معظم الحالات ، يبيع البائعون عديمي الضمير فحم الصنوبر أو الحور تحت ستار خشب البتولا. من حيث صفاتهم ، هم أسوأ بكثير. لا ينصح بشرائها للشواء..

    كيف نميز فحم البتولا عن المزيف؟ عند الفحص الدقيق ، من السهل جدًا تمييز فحم البتولا بالميزات التالية:

    1. لون أنثراسايت مكثف.
    2. سطح لامع.
    3. استراحة لامعة.

    فحم الصنوبر أو الحور الرجراج أسود غامق ، بدون أدنى لمعان.

    بلوط

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    يمكنك أيضًا العثور على فحم البلوط للبيع. إنه أكثر كثافة وأثقل. من الصعب جدًا إشعاله في شواية عادية. تصل درجة الحرارة إلى 670 درجة مئوية.

    لذلك ، يتم استخدامه بشكل أساسي في المقاهي والمطاعم ، حيث يتم طهي الكباب بشكل شبه مستمر..

    الصنوبر ، الحور الرجراج

    غالبا ما تباع تحت أسماء الفحم ، فهي رخيصة الثمن. قد يدخن عند القلي. العيب الرئيسي هو وقت الاحتراق القصير – لا يزيد عن 15-25 دقيقة. كقاعدة عامة ، هذا يكفي لطهي جزء واحد من الشواء. درجة حرارة الاحتراق أقل من درجة حرارة فحم البتولا ، والجزء جيد.

    منتجات مصنعة

    الفحم ليس من الموارد الطبيعية ، لذلك فهو مصنف كفئة منفصلة. يتم الحصول على هذا المنتج من معالجة الأخشاب. تتم إزالة الرطوبة الزائدة منه وتغيير الهيكل. عند تخزينه بشكل صحيح ، يكون محتوى الرطوبة في وقود الخشب 15٪.

    لكي يشتعل الوقود ، يجب تسخينه إلى 200 درجة. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن درجة حرارة احتراق الفحم قد تختلف تبعًا لظروف ونوع الخشب ، على سبيل المثال:

    • فحم البتولا مناسب لتزوير المعادن – مع إمداد هواء عالي الجودة ، سوف يحترق عند 1200-1300 درجة ؛
    • في غلاية التدفئة أو الفرن ، ستكون درجة حرارة الفحم أثناء الاحتراق 800-900 درجة ؛
    • في الشواية في الهواء الطلق ، سيكون المؤشر 700 درجة.

    الوقود المشتق من الخشب اقتصادي للغاية. يستغرق أقل بكثير من الحطب. هذا المنتج الصناعي مثالي لشواء اللحوم.

    في هذا الفيديو سوف تكتشف كيف يختلف الفحم عن الفحم:

    في قوالب

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    يمكن أيضًا استخدام قوالب الفحم كوقود للشواء. في الواقع ، هذا هو نفس الفحم ، يتم ضغطه ولصقه فقط بالنشا. كثافتها أعلى مرتين تقريبًا من كثافة الفحم العادي ، وبالتالي فهي تحترق مرتين أكثر في درجات حرارة تصل إلى 700 درجة مئوية.

    نظرًا لأبعادها الأحادية ، توفر القوالب احتراقًا مستقرًا ومستقرًا بأقل قدر من الدخان. في المتوسط ​​، فهي اقتصادية أكثر بمرتين من فحم البتولا التقليدي.

    النصيحة! عند اختيار الفحم ، يجب عليك بالتأكيد الانتباه إلى علامتها التجارية. يجب أن تعطى الأفضلية للدرجة أ. الفحم الذي تحدده ينتمي إلى فئة أعلى جودة.

    نقطة الوميض والمعلمات الأخرى

    احتراق الفحم هو تفاعل كيميائي لأكسدة الكربون يحدث عند درجة حرارة أولية عالية مع إطلاق حرارة مكثف. أصبح الأمر الآن أبسط: وقود الفحم لا يمكن أن يشتعل مثل الورق ؛ للاشتعال ، يلزم التسخين المسبق إلى 370-700 درجة مئوية ، اعتمادًا على ماركة الوقود.

    لحظة مهمة. لا تتميز كفاءة احتراق الفحم في الفرن أو غلاية الوقود الصلب المنزلية بأقصى درجة حرارة ، ولكن من خلال اكتمال الاحتراق. يتحد كل جزيء كربون مع جزيئين من الأكسجين في الهواء لتكوين ثاني أكسيد الكربون CO2. تنعكس العملية في الصيغة الكيميائية.

    معادلة الاحتراق الكيميائي

    إذا قمت بتحديد كمية الأكسجين الوارد (قم بتغطية المنفاخ ، وقم بتبديل غلاية TT إلى وضع الاحتراق) ، بدلاً من CO2 ، يتم تكوين أول أكسيد الكربون CO وانبعاثه في المدخنة ، ستنخفض كفاءة الاحتراق بشكل كبير. لتحقيق كفاءة عالية ، من الضروري توفير ظروف مواتية:

    1. يشتعل الفحم البني عند درجة حرارة +370 درجة مئوية ، الحجر – 470 درجة مئوية ، أنثراسايت – 700 درجة. يتطلب التسخين المسبق لوحدة التسخين باستخدام الحطب (قوالب نشارة الخشب).
    2. يتم توفير الهواء الزائد في صندوق الاحتراق ، عامل الأمان هو 1.3-1.5.
    3. ويدعم الاحتراق ارتفاع درجة حرارة الفحم الساخن الموجود على الشبكة. من المهم ضمان مرور الأكسجين عبر سمك الوقود بالكامل ، حيث يتحرك الهواء عبر وعاء الرماد بسبب تيار المدخنة الطبيعي..

    مبدأ تشغيل غلاية الفحم

    تعليق. الاستثناءات الوحيدة هي المواقد المصنوعة منزليًا من نوع Bubafonya والمراجل الأسطوانية ذات الاحتراق العلوي ، حيث يتم إدخال الهواء في الفرن من الأعلى إلى الأسفل..

    يتم عرض درجة حرارة الاحتراق النظرية وانتقال الحرارة النوعي لأنواع الوقود المختلفة في الجدول المقارن. من الملاحظ ، في ظل الظروف المثالية ، أن أي وقود سيطلق أقصى قدر من الحرارة عند التفاعل مع الحجم المطلوب من الهواء..

    جدول درجات حرارة الاحتراق وانتقال الحرارة لأنواع الوقود المختلفة

    من الناحية العملية ، من غير الواقعي خلق مثل هذه الظروف ، لذلك يتم تزويد الهواء ببعض الفائض. درجة حرارة الاحتراق الحقيقية للفحم البني في غلاية TT التقليدية هي في حدود 700 … 800 درجة مئوية ، الحجر والأنثراسايت – 800 … 1100 درجة.

    إذا كنت تفرط في كمية الأكسجين ، فستبدأ الطاقة في إنفاقها على تسخين الهواء وتطير ببساطة إلى الأنبوب ، وستنخفض كفاءة الفرن بشكل ملحوظ. علاوة على ذلك ، يمكن أن تصل درجة حرارة النار إلى 1500 درجة مئوية. تشبه العملية حريقًا عاديًا – فاللهب كبير ، وهناك القليل من الحرارة. يتم تقديم مثال على الاحتراق الفعال للفحم مع موقد معوج على غلاية أوتوماتيكية في الفيديو:

    تسخين الفحم – نصائح عملية

    يتطلب الاحتراق الكامل لوقود الفحم مقاربة خاصة لهذه القضية. وتتمثل المهمة في تحقيق أقصى قدر من الكفاءة لمصدر الحرارة ، وليس زيادة درجة حرارة المبرد وعدم بدء حريق بسبب ارتفاع درجة الحرارة..

    وقود أنثراسايت

    أنثراسايت هو أكثر أنواع فحم الكوك عالي السعرات الحرارية

    نقترح مراعاة توصياتنا لاختيار المعدات:

    1. من غير المرغوب فيه تسخين الغلايات التي تعمل بحرق الأخشاب النقية والمواقد الفولاذية المصنوعة في المصنع باستخدام أنواع الفحم عالية السعرات الحرارية – الحجر والأنثراسيت. نقل الحرارة القوي والتدفئة القوية قادرة على تشويه جدران صندوق الاحتراق (عادة ما تكون مصنوعة بسمك 3 مم).
    2. غلايات TT ذات الشبكات المملوءة بالماء ليست مناسبة لتسخين الفحم. نظرًا لاختلاف درجات الحرارة ، تلتصق الطبقة الساخنة الملبدة بإحكام بالأنابيب بالماء ، كما أن مرور الهواء والمزيد من التنظيف للوحدة أمر صعب للغاية.
    3. إذا قمت بمعايرة الفحم بحجم حبة 25-50 مم (حسب التصنيف – الجوز) ، فإن أفضل خيار سيكون مرجلًا مزودًا بإمداد وقود تلقائي. الوحدة مجهزة بموقد معوج ومروحة تقيس بدقة حقن الهواء بأمر من الأجهزة الإلكترونية. مدة العمل المتواصل – تصل إلى 7 أيام.
    4. الخيار المثالي هو شراء منجم فحم أو غلاية تقليدية. تم تجهيز مولد الحرارة بشبكات متحركة يمكن تدويرها بمقبض خارجي. يساعد الجهاز على تفريغ الرماد من صندوق الاحتراق إلى الغرفة السفلية.صر المرجل المتحرك
    5. تعتبر السخانات المجهزة بمروحة أو عادم الدخان أكثر ملاءمة وأمانًا من الغلايات المزودة بمنظمات ميكانيكية على سلسلة. مع الارتفاع الحرج في درجة الحرارة ، ستعمل الأتمتة على إيقاف إمداد الهواء ، وسيتم إغلاق القناة بمخمد. لا يتناسب غطاء منفضة سجائر العادية بإحكام ، ويتسرب الأكسجين إلى الغرفة ، ويستمر الاحتراق البطيء.
    6. إشعال موقد مفتوح بالفحم ممارسة غير مجدية. لن تحصل على الكثير من الحرارة ، فقط قم بإذابة الأوساخ في الغرفة ، وستظهر رائحة كريهة.
    7. من أجل زيادة السلامة ، يُنصح بشدة بتركيب صمام تنفيس حراري إضافي على المرجل. في حالة ارتفاع درجة الحرارة والغليان ، يقوم العنصر بتفريغ جزء من سائل التبريد من غلاف الغلاية وفي نفس الوقت يملأه بماء الصنبور البارد.

    كل نوع من أنواع الفحم يحتاج إلى التعود عليه. من الأفضل ملء أجزاء صغيرة من الوقود غير المألوف ، وضبط المسودة ببوابة ومراقبة ارتفاع درجة الحرارة. عندما تحسب جميع الفروق الدقيقة في احتراق هذه العلامة التجارية ، املأ صندوق الاحتراق بمقدار 2/3.

    نقطة مهمة فيما يتعلق بتشغيل فرن الطوب مع موقد. لا تفتح الشعلات أبدًا بعد تحميل جزء جديد من الفحم ، استخدم الباب الجانبي. مع نقص الأكسجين ، ينبعث الوقود غاز الانحلال الحراري ، والذي سيخرج من خلال الموقد المنسحب.

    المزيد حول محتوى الرماد

    محتوى الرماد هو التالي.

    • داخل الطبقة – هذه هي تلك الشوائب المعدنية ، “الرمل والأحجار” الموجودة داخل طبقات الفحم ، في كل قطعة من الفحم ، ولا يمكن استخلاصها أثناء التخصيب. الفحم الجيد يحتوي على هذا الرماد بنسبة تصل إلى 10٪.
    • التقنية هي صخرة اختلطت بالفحم أثناء استخراجه ، بما في ذلك من طبقات الصخور الكبيرة داخل التماس الفحم ، والتي يمكن فصلها عن الفحم بالطرق الميكانيكية أثناء تخصيبها. قام عمال المناجم عن طريق الخطأ بتقطيع السقف والتربة من التماس ، – ها هي الأطنان الإضافية ، على الرغم من زيادة محتوى الرماد … يمكن أن تكون كتلة الصخور من المنجم محتوى رمادًا بنسبة 35 ٪ – فهي ليست مناسبة على الإطلاق للمنزل الإحتراق.

    يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن فراش الصخور تثري بشكل كبير أولئك الذين يبيعون الفحم. لذلك ، شراء الفحم ليس بالأمر السهل. من الضروري فحص الوقود بحثًا عن وجود قطع صخرية ، بما في ذلك تلك المسحوقة ، مباشرة في العربة ، في السيارة ، قبل التفريغ. ورفض الشراء ، إذا كان ذلك …

    الصخرة داخل الفحم

    ما هي القيمة الحرارية لدرجات مختلفة من الفحم

    ما مقدار الحرارة التي يمكن أن نحصل عليها من الفحم ، هل يكفي لتدفئة المنزل?

    ترد أدناه كمية الحرارة بالكيلوواط التي يمكن إطلاقها من درجات مختلفة من الفحم مقارنة بالخشب الجاف ، كيلو وات / كجم

    • الحطب الجاف – 4.0
    • الفحم البني – 3.8 – 5.5
    • شعلة طويلة – 6.0 -7.0
    • الغازات والدهنية – 7.5
    • متكلس 7.0 – 7.4
    • العجاف – 7.4 – 8.0
    • أنثراسيت – 7.8 – 9.5

    تعتبر درجات طاقة الفحم مناسبة بشكل أساسي للغلايات المحلية – العجاف والأنثراسايت وشبه الأنثراسيت. هم الذين يتلبدون أقل ويشكلون مواد فحم الكوك ، ولديهم حد أدنى من الرماد داخل التكوين وقيمة حرارية أفضل..

    بالإضافة إلى العلامة التجارية ، تحتاج إلى اختيار فئة حجم الفحم.

    كيف تبيع الفحم

    فئة حجم الفحم ، لماذا لا يقومون بتسخين غبار الفحم

    غبار الفحم وغرامات الفحم هي الأرخص ، فهي تحترق تمامًا ، ولكن فقط في الأفران الخاصة لمحطات الطاقة. هناك يحترقون في سحابة مع زيت الوقود والهواء. وفي الغلاية ، يقومون ببساطة بإغلاق مرور الهواء من خلالها ، وبالتالي فإن الاحتراق داخل طبقتهم أمر مستحيل. لا تحترق غرامات الفحم في المواقد ، ربما باستثناء إضافات صغيرة تُسكب فوق الفحم المحترق.

    ما أحجام الفحم

    • يمكنك تسخين بذرة عباد الشمس ، لكنها عادة ما تستيقظ من خلال شبكات جميع الغلايات …
    • لتدفئة المنزل ، يتم استخدام كسور أكثر تكلفة – الجوز والقبضة.
    • الفحم الساخن أغلى ثمناً ، لكنه في المنزل ينقسم إلى قطع أصغر..

    يبقى الكثير من العناصر غير المحترقة في رماد الفحم. الرماد ، بعد الاحتراق ، ينخل الملاك المتحمسون على شبكة معدنية 5 مم ، ويتم إرسال كل كبيرة غير محترقة إلى المرجل مع جزء جديد. هذا يوفر 10-15٪ من الوقود.

    يحاولون ترطيب غبار الفحم وتحويله إلى كعك يتم تجفيفه وإدخاله في المرجل على شكل كريات..

    كيف يتم استخراج الفحم من قبل عمال المناجم

    كيفية تسخين الفحم بشكل صحيح

    إذا لم يتم توفير الأكسجين لمنطقة الاحتراق ، فبدلاً من ثاني أكسيد الكربون ، يتشكل أول أكسيد الكربون – CO ، تنخفض الكفاءة الناتجة عن الاحتراق غير الكامل بنسبة 20-50٪. توفر الغلايات الحديثة مصدر هواء ثانوي لحرق ثاني أكسيد الكربون وجزيئات السخام في درجات حرارة عالية. مع المعدات القديمة ، مع المواقد ، تحتاج إلى مهارة عملية لتزويد الهواء فوق الفحم المحترق من أجل احتراق لاحق أفضل ومنع إطلاق الغازات غير المحترقة في الغلاف الجوي.

    يمكن أن يؤدي إمداد كمية كبيرة من الهواء الأولي مباشرة إلى الفحم المحترق إلى حدوث تشكل من المرجل ، مما يؤدي إلى الاحتراق السريع لكتلة كبيرة من الفحم ، وزيادة حادة في درجة حرارة غازات العادم تصل إلى 1500 درجة و ذوبان المعدات ، اشتعال السخام في المدخنة ، انخفاض حاد في الكفاءة عدة مرات ، من – لإزالة الطاقة في الأنبوب.

    يمكن مراقبة كفاءة احتراق الفحم بواسطة درجة حرارة غاز المداخن ، والتي لا ينبغي أن تزداد. يجب أن يكون هناك ما يكفي من الهواء بحيث يتم الاحتراق الكامل للوقود بدون ثاني أكسيد الكربون وفي نفس الوقت لا توجد زيادة في درجة الحرارة في المدخنة فوق المعدل الطبيعي. كقاعدة عامة ، الغلايات الحديثة التي تعمل بالفحم قادرة على حرق الوقود بالطريقة الصحيحة بكفاءة قصوى تبلغ حوالي 78٪.

    تحميل الفحم في محجر

    كيفية صنع فحم يحترق لفترة طويلة

    الاحتراق الطبيعي الطويل بكفاءة عالية أفضل مع المعدات الحديثة. ولكن حتى في الغلايات والأفران القديمة ، يمكنك العثور على الفتحة التقريبية المثلى للمخمدات السفلية والعلوية من أجل ضمان إمداد هواء عادي فوق الوقود ، من أجل حرق ثاني أكسيد الكربون في المبادل الحراري.

    على سبيل المثال ، تم توفير موقد فحم قديم عادي لإجراء التعديلات التالية:

    • “المنفاخ مغلق”,
    • “الشعلتان العلويتان مفتوحتان قليلاً”,

    – ثم جزء من دخان الفحم – يحدث احتراق طويل ، لكن احتراق الغازات ، كقاعدة عامة ، يكتمل.

    في الغلايات الحديثة ، تراقب المعدات نفسها مثل هذه الأوضاع..

    تعتبر الغلايات التي تعمل بالفحم ذات الطاقة المتزايدة (الحمل الكبير ممكن) من الشركات المصنعة المعروفة المزودة بإمداد هواء ثانوي مناسبة كخيار رخيص ومتعدد الاستخدامات لتدفئة المنزل. يمكنهم احتراق حمولة كبيرة من الفحم على المدى الطويل عن طريق إعادة توزيع إمدادات الهواء.

    أصبحت الغلايات الآلية الآن أكثر شيوعًا. يتم توفير مدة احتراقها من خلال خزان الفحم والتزويد المستمر بأجزاء صغيرة إلى منطقة الاحتراق. علاوة على ذلك ، فإن المعدات ليست باهظة الثمن بالضرورة. الغلايات ذات القبو ، والتي يتم تحميل الوقود منها تحت ثقلها ، لها سعر ديمقراطي. الغلايات ذات التغذية اللولبية أغلى ثمناً ، لكن يمكنها أن تفعل أكثر من ذلك بقليل. وبالتالي ، فإن القبو يسمح لك بعدم القلق بشأن ارتفاع الوقود كل يوم. يحدث الاحتراق ، كقاعدة عامة ، في أجزاء صغيرة ، ولكن بإمداد هواء كامل دون تكوين كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون – المتطلبات البيئية الأوروبية للمعدات.

    على أي حال ، سيتم توفير المدة المتزايدة لحرق الفحم في المقام الأول من خلال معدات حمولة كبيرة – في القبو أو مباشرة في الفرن. يعتمد اختيار مرجل يعمل بالفحم على هذا الاعتبار..

    غلاية الفحم

    العوامل المؤثرة في درجة حرارة الاحتراق

    تعتمد درجة حرارة الاحتراق القصوى للخشب على الأنواع ويمكن تحقيقها في ظل الظروف التالية:

    • كمية محتوى الرطوبة لا تزيد عن 20٪ ؛
    • مساحة مغلقة تستخدم للاحتراق ؛
    • توافر الأكسجين بالحجم المطلوب.

    من الممكن أيضًا حرق الحطب الطازج بمحتوى رطوبة من 40 إلى 60٪ ، بينما:

    • يشتعل الحطب الخام فقط في موقد ذائب جيداً ؛
    • سينخفض ​​انتقال الحرارة بنسبة 20-40٪ ؛
    • ستكون هناك زيادة في استهلاك الحطب مرتين تقريبًا ؛
    • سوف يستقر السخام على جدران الموقد والمدخنة.

    الحطب المفروم

    سيتم تقليل كفاءة الاحتراق بشكل كبير بسبب الحاجة إلى زيادة درجة الحرارة ، والتي تستخدم لتبخير الماء وحرق القطران في الصنوبريات. في ظل الظروف المثالية ، يكون للزان والرماد أعلى درجات حرارة محترقة بينما يكون الحور أقل درجة حرارة. يعتبر خشب الزان ، والصنوبر ، والبلوط ، وشعاع البوق من أنواع الأخشاب الثمينة ولا يستخدم كوقود. في الظروف المنزلية ، تُستخدم أشجار البتولا والصنوبرية لحرق الأخشاب في المواقد ، مع الأخذ في الاعتبار أنها تعطي أعلى درجة حرارة أثناء الاحتراق.

    الذي يحترق الخشب أكثر سخونة?

    كما ذكرنا ، يعد الخشب من أكثر أنواع الوقود استخدامًا لتدفئة المنازل خارج المدينة. بالنظر إلى أن جميع الحطب تحترق في درجات حرارة مختلفة ، فأنت بحاجة إلى اختيار الأفضل منها. الشرط الرئيسي لحرق الأخشاب هو وجود الأكسجين ، وهذا يعتمد إلى حد كبير على تصميم الموقد. بالإضافة إلى ذلك ، كل خشب له تركيبته الكيميائية وكثافته. كلما كان الخشب أكثر كثافة ، زاد انتقال الحرارة منه. مهم بشكل خاص لزيادة نقل الحرارة للخشب أثناء الاحتراق؟ بالإضافة إلى كثافة الأكسجين ووجوده ، فإنه يحتوي على نسبة الرطوبة الموجودة في الحطب.

    الموقد في المنزل

    يحترق الخشب الجاف بشكل أفضل ويولد حرارة أكثر من الخشب الخام. لذلك ، بعد القطع ، يتم طيها في أكوام خشبية وتجفيفها تحت مظلة لمدة عام. كل من أتيحت له الفرصة لتسخين الموقد بالخشب ، لاحظ أن البعض منهم يحترق بشكل مشرق ، وينبعث منه الكثير من الحرارة ، في حين أن البعض الآخر يسخن ويدخن الموقد قليلاً. اتضح أن كل شيء يعتمد على إخراج الحرارة من الحطب. وفقًا لهذا المؤشر ، فإن أنسب الأنواع للحرق في الأفران هي البتولا والصنوبر والحور الرجراج..

    البتولا

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    يمكننا أيضًا أن نقول عن حطب خشب البتولا أنهم يحتلون المرتبة الثانية في السلطة بعد البلوط. مع خصائصها الحرارية ، فهي عمليا ليست أقل شأنا من الصنوبر. ومع ذلك ، فإنهم يقطنون ورؤية أفضل بكثير ، ويشتعلون بسهولة أكبر. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم لحاء البتولا ، الذي يعد من أفضل أنواع الإضرام الطبيعي. حسنًا ، بالطبع – يأتي البتولا بشكل ملحوظ في منطقتنا أكثر من أشجار البلوط والصنوبر ، وفي بعض الأماكن ينمو بكميات كبيرة. بالمناسبة ، حتى كونها طازجة (“خضراء” ورطبة) فإنها تحترق جيدًا ، لأنها تحتوي على كمية صغيرة نسبيًا من الرطوبة ، على الرغم من أنها تعطي حرارة أقل من الخشب الجاف. غالبًا ما يساعد ذلك في المناطق الرطبة ، حيث تتعفن البتولا المجففة أو المتناثرة بسرعة ، كما أن حطب البتولا الجاف عالي الجودة أمر نادر الحدوث. بالمناسبة ، حتى في الغابات الجافة ، غالبًا ما يصعب العثور على بقسماط البتولا ، لأن هذه الشجرة لا تتساقط من لحاءها بعد الجفاف ، وتصبح دائمًا تقريبًا متعفنة.

    • قوة نار المعسكر: 0.80de.
    • القيمة الحرارية: 3016 كيلو واط ساعة / متر مكعب.
    • درجة حرارة الاحتراق: 816 درجة مئوية.
    • وقت الاحتراق: طويل.
    • اللهب: حتى ، مع خشخشة طفيفة ، في حالة الخشب الرطب – همسة ، يمكن أحيانًا “إطلاق النار”. يدخن في البداية (بينما يحترق اللحاء).
    • الفحم: “نووي حراري” (يشتعل لفترة طويلة ويعطي حرارة قوية).
    • صعوبة الإضاءة: متوسطة أو خفيفة – تعتمد على ما إذا كان خشب البتولا خامًا أم جافًا. الأولى تشتعل بشكل كئيب للغاية ، وأحيانًا يجب أن يكون لديك قدر لا بأس به من التأجيج الجيد. البتولا الجاف أمر مختلف تمامًا. إنها قادرة على التعامل بسرعة من رقائقها ولحاء البتولا.

    ما ينبعث عند حرق الأخشاب?

    عندما يحترق الخشب ، يتشكل الدخان ، ويتكون من جزيئات صلبة (السخام) ومنتجات الاحتراق الغازي. تحتوي على مواد موجودة في الخشب. تتكون المنتجات التي يتم إطلاقها أثناء احتراق الخشب من النيتروجين وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وثاني أكسيد الكبريت وأول أكسيد الكربون ، والتي يمكن أن تزيد من الاحتراق..

    كومة من الحطب

    تشير التقديرات إلى أن كل كيلوغرام من الخشب ينبعث منه حوالي 800 جرام من المنتجات الغازية و 200 جرام من الفحم أثناء الاحتراق. يعتمد تكوين منتجات حرق الأخشاب أيضًا على الظروف التي تتم فيها هذه العملية. قد يكون:

    • غير مكتمل – يحدث عندما لا يكون هناك وصول كافٍ للأكسجين. نتيجة للاحتراق ، يتم إطلاق مواد قادرة على الاحتراق مرة أخرى. وتشمل هذه: السخام وأول أكسيد الكربون ومختلف الهيدروكربونات.
    • ممتلئ – يحدث عندما يكون هناك إمدادات أكسجين كافية. نتيجة للاحتراق ، تتشكل المنتجات – ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وبخار الماء – والتي لم تعد قادرة على الاحتراق.

    وصف عملية الاحتراق

    في عملية حرق الأخشاب ، يتم ملاحظة عدة مراحل:

    • الاحماء – يحدث عند درجة حرارة لا تقل عن 150 درجة مئوية وبوجود مصدر خارجي للنار.
    • الاشتعال – درجة الحرارة المطلوبة من 450 إلى 620 درجة مئوية ، اعتمادًا على رطوبة وكثافة الخشب ، وكذلك على شكل وكمية الحطب.
    • الاحتراق – يتكون من مرحلتين: ناري واحتراق. لبعض الوقت ، يحدث كلا النوعين في وقت واحد. بعد توقف تكوين الغازات ، يتم حرق الفحم فقط (المشتقات).
    • التوهين – يحدث عند انقطاع الإمداد بالأكسجين أو عند نفاد الوقود.

    تطابق في متناول اليد

    يحترق الخشب الكثيف بشكل أبطأ من الخشب الأقل كثافة نظرًا لكونه يتمتع بموصلية حرارية أعلى. عند حرق الخشب الخام ، يتم إنفاق قدر كبير من الحرارة على تبخر الرطوبة ، لذا فهي تحترق بشكل أبطأ من الخشب الجاف. هل حرق الأخشاب ظاهرة فيزيائية أم كيميائية؟ هذا السؤال ذو أهمية عملية ، وستعتمد شروط نقل الحرارة ومدة الاحتراق القصوى على تفسيره الصحيح. من ناحية أخرى ، هذه ظاهرة كيميائية: عند حرق الأخشاب ، يحدث تفاعل كيميائي وتتكون مواد جديدة – يتم إطلاق الأكاسيد والحرارة والضوء. من ناحية أخرى ، فهي فيزيائية: أثناء العملية ، تزداد الطاقة الحركية للجزيئات. نتيجة لذلك ، اتضح أن عملية حرق الأخشاب هي ظاهرة فيزيائية كيميائية معقدة. سيساعدك التعرف عليه في اختيار أنواع الخشب المناسبة لتوفر لنفسك مصدرًا طويلًا ومستقرًا للحرارة..

    درجة الحرارة في الشواية

    درجة حرارة الوقود المثالية لقلي اللحوم هي 600-700 درجة. في هذه الحالة ، سيصبح الكباب كثير العصير ومقليًا قدر الإمكان..

    ينصح المحترفون بتحديد درجة الحرارة حسب نوع المبرد. على النحو الأمثل ، عندما يبدأ الفحم في “التحول إلى اللون الرمادي” ، أي يتشكل الرماد الأبيض عليها..

    من المهم عدم الخلط بين درجة حرارة احتراق الفحم والخشب. إذا وضعت خشب البتولا في الموقد وأشعلته ، فستصل درجة الحرارة إلى 1070-1570 درجة. مثل هذا المؤشر غير مناسب لشواء الشواء. سوف يحترق اللحم ببساطة.

    ما يؤثر على درجة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ

    في القيم المجدولة ، تشير GOST إلى ذوبان المعادن النقية ، وهذه قيمة ثابتة. من الناحية النظرية ، يصعب تحديد نقطة انصهار الفولاذ المقاوم للصدأ ، لأن النظام المعدني يتصرف أحيانًا بشكل غير متوقع. في علم المعادن ، هناك مفهومان مميزان: الذوبان والتبلور. تتبلور السبائك المقاومة للتآكل وتتحول إلى سائل ليس عند درجة حرارة ثابتة ، ولكن في نطاق معين. يتم حساب هذا الفاصل الزمني وفقًا للطرق المنظمة ، مع مراعاة تكوين المكونات وخصائص الأنظمة المكونة من مكونين وثلاثة مكونات..

    في القيم المجدولة ، تشير GOST إلى ذوبان المعادن النقية ، وهذا ثابت.

    في إنتاج السبائك غير القابل للصدأ ، تتشكل المواد المعقدة ، أساسها الحديد. في شكله النقي ، يذوب هذا العنصر الكيميائي عند +1539 درجة مئوية ، عند وجود الشوائب ، تزداد نقطة الانصهار أو تنقص اعتمادًا على تكوين السبيكة. وتجدر الإشارة إلى أن الحديد يظل المكون الرئيسي للفولاذ المقاوم للصدأ ، لكن درجة حرارة انتقال الطور تتغير بشكل كبير عند وجود معادن أخرى في السبائك غير القابل للصدأ..

    كيف تؤثر بعض إضافات صناعة السبائك على الخصائص الفيزيائية للحديد:

    • تقليل نقطة انتقال المرحلة لشوائب الكربون والفوسفور والكبريت والسيليكون ؛
    • يقلل الألمنيوم فقط في أنظمة مكونة من عنصرين ، بتركيزات منخفضة لا تؤثر ؛
    • يتناقص الكروم ، إذا كانت السبيكة غير القابل للصدأ تحتوي على ما يصل إلى 23٪ من هذا المعدن ، مع تركيز أعلى من الكروم ، فيجب تسخين الفولاذ أكثر ، ويزيد السائل (غالبًا ما يتم إدخال الكروم مع النيكل ، وهو موجود في فولاذ عالي درجة الحرارة) ؛
    • الموليبدينوم منخفض الذوبان ، والفولاذ المقاوم للصدأ مع هذا المعدن أسهل في الذوبان ؛
    • التنغستن – صهر ، من حيث درجة التأثير على السائل يشبه التيتانيوم ، ويستخدم في مقاومة للحرارة وسبائك مستقرة حرارياً ، وكلا المعدنين يزيدان بشكل كبير من مقاومة الحرارة للفولاذ المقاوم للصدأ (غالبًا ما يتم إدخال الفاناديوم والتيتانيوم معًا) ؛
    • يقلل النيكل في التركيزات المستخدمة في صناعة السبائك من درجة حرارة انتقال الطور.
    معدن نقطة الانصهار ، ج
    حديد 1540
    نحاس 1084
    المغنيسيوم 650
    نيكل 1455
    الموليبدينوم 2622
    الكروم 1907
    المنغنيز 1244

    الصلب وكل شيء عن الفولاذ

    عندما يتم تسخين المعدن ، تزداد حركة الذرات ، ويزداد اتساع التذبذبات ، وتضعف الروابط بين الذرية ، ويتم تسهيل تبادل الأماكن وانتقال الذرات إلى مواقع جديدة. كل هذا يؤثر بشكل كبير على التغيير في الخصائص الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية للمعادن والسبائك..

    التنغستن والموليبدينوم من الدرجة الصناعية ليسا من البلاستيك في درجة حرارة الغرفة. يتقلب انتقال التنغستن من الحالة الهشة إلى حالة الدكتايل في نطاق درجة حرارة 150-450 درجة مئوية ، ويكون التدمير بشكل أساسي بين الخلايا الحبيبية بطبيعته. الموليبدينوم ، اعتمادًا على نقاوته ، ينتقل من الحالة الهشة إلى الحالة البلاستيكية في نطاق درجة حرارة 20-300 درجة مئوية.

    إلى جانب عوامل أخرى ، تتأثر درجة حرارة الانتقال بحجم الحبيبات في المعدن: كلما كانت الحبوب أدق ، انخفضت درجة حرارة هذا الانتقال. النيوبيوم والتنتالوم ذو النقاوة العادية لهما ليونة جيدة في درجات حرارة أقل من درجة حرارة الغرفة.

    عند تسخينها إلى درجات حرارة عالية ، تتغير الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للمعادن المقاومة للصهر بشكل ملحوظ. نظرًا لأن الخصائص الميكانيكية للمعادن المقاومة للصهر في درجات حرارة عالية تعتمد على بيئة الاختبار ، فإن هذا القسم يسرد الخصائص التي تم الحصول عليها عن طريق الاختبار في بيئة محايدة أو في فراغ..

    تُظهر المقارنة بين قوة درجات الحرارة العالية للتنغستن والموليبدينوم والنيوبيوم والتنتالوم أن التنغستن لديه أعلى قوة في جميع درجات الحرارة ، بينما التنتالوم هو متوسط ​​القوة بين النيوبيوم والموليبدينوم..

    تم عمل العينات من مادة ملفوفة ومعاد بلورتها بالكامل. اعتمادًا على محتوى الشوائب ، قد تختلف القيم المطلقة إلى حد ما ، لكن طبيعة المنحنيات تظل كما هي بشكل أساسي..

    تظهر المنحنيات زيادة شديدة في إجهاد إنتاج التنجستن مع انخفاض في درجة الحرارة من 350 إلى 175 درجة مئوية ، أي في نطاق الانتقال من الحالة البلاستيكية إلى الحالة الهشة. في نفس نطاق درجة الحرارة تقريبًا ، يزداد الاستطالة بشكل حاد ، وتنخفض القوة بشكل أكثر اتساقًا. يحدث النقص في الصلابة بنفس الطريقة لكل من المعدن المصلد والمصلد للعمل. تنخفض صلابة التنجستن والموليبدينوم عند تسخينها إلى 327 درجة مئوية بشكل حاد ، ولكن مع زيادة درجة الحرارة ، تتغير الصلابة بكثافة أقل..

    من المهم تغيير الخواص الميكانيكية للمنتجات شبه المصنعة للمعادن الحرارية عند درجات حرارة عالية بعد التشوه. على سبيل المثال ، تتناقص قوة سلك الموليبدينوم بقطر 0.6 مم مع زيادة درجة الحرارة ، ولكن حتى عند درجة حرارة 1400 درجة مئوية ، تظل عالية وتبلغ 500 مليون نيوتن / م 2 (50 كجم / مم 2). قوة السلك نفسه عند درجة حرارة الغرفة بعد التشوه

    90-95٪ 1150 مليون / م 2 (115 كجم / مم 2).

    مع انخفاض محتوى الشوائب ، تقل مقاومة الشد مرتين تقريبًا في جميع درجات الحرارة ، بينما تظل مهمة في القيمة 140 MN / m2 (14 كجم / مم 2) حتى عند 1500 درجة مئوية في نفس الوقت ، تزداد اللدونة ، لتصل إلى 50.8 ٪ عند 1500 درجة مئوية … يظهر اعتماد درجة حرارة صلابة النيوبيوم في الشكل. 45. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تقل صلابة النيوبيوم بشكل حاد. عند درجة حرارة 1173 درجة مئوية على منحنى درجة الحرارة والصلابة ، يكون النيوبيوم المصبوب بحد أقصى له ، أما النيوبيوم الملبد فلديه ثلاثة حد أقصى – عند 777 و 927 و 1127 درجة مئوية.

    تؤدي الزيادة الأخرى في درجة الحرارة إلى انخفاض في الصلابة ، وعند 1850 درجة مئوية ، تتزامن صلابة النيوبيوم المصبوب والسيرمت وتكون صغيرة: عند 2027 درجة مئوية • 1 مليون نيوتن / م 2 (0.1 كجم / مم 2) ، وعند 2127 درجة مئوية فقط 8.2 مليون / م 2 (0.82 كجم / مم 2).

    ملحوظة. صفيحة التنتالوم بسمك 1.27 مم تم الحصول عليها من شريط بمحتوى شوائب ،٪ (بالوزن): 0.02 درجة مئوية ؛ 0.013 N2 ؛ 0.056 02 ؛ 0.1 ملحوظة ؛ 0.01 واط ؛ 0.015 Fe.

    تم إعطاء تأثير درجة الحرارة على التغير في الخواص الميكانيكية للتنتالوم. عند درجة حرارة 400 درجة مئوية ، لوحظ وجود “ذروة” ناتجة عن عملية شيخوخة التشوه. – تقل صلابة التنتالوم أيضًا مع زيادة درجة الحرارة.

    مؤشر مهم هو القوة المحددة للمعادن المقاومة للصهر في درجات حرارة عالية. في التين. يوضح الشكل 46 التغير في القوة المحددة للتنغستن والموليبدينوم والنيوبيوم والتنتالوم حسب درجة الحرارة. حتى درجة حرارة 1320 درجة مئوية ، يتمتع النيوبيوم والموليبدينوم بميزة كبيرة في القوة المحددة مقارنة بالتنغستن والتنتالوم ، وفوق درجة الحرارة هذه ، يتمتع التنجستن بأعلى قوة محددة..

    إحدى خصائص المعادن المقاومة للصهر في درجات الحرارة العالية هي الزحف ، أو خاصية المعدن للتشوه اللدن في درجات حرارة عالية تحت تأثير الضغوط المستمرة. لتقييم الزحف (مقاومة الحرارة) للمعدن ، يتم اختبار العينات في درجة حرارة تحت تأثير الضغوط المستمرة ويتم تحديد التغيير في الطول كدالة للوقت. بناءً على الدراسة ، يتم رسم منحنى العائد..

    في الوقت نفسه ، يتم تحديد ما يلي: أ) إجهاد الخضوع – إجهاد يسبب عند درجة حرارة معينة معدلًا معينًا أو قيمة تشوه مسموح بها للتشغيل العادي للهيكل. على سبيل المثال ، 0.1٪ لكل 100 ساعة ، 0.2٪ لكل 1000 ساعة ، إلخ.

    ب) القوة طويلة المدى – الإجهاد ، الذي يؤدي عند درجة حرارة معينة إلى التدمير لفترة زمنية معينة – 100 ، 200 ، 20000 قراءة د.

    يظهر الشكل القوة طويلة المدى لبعض المعادن المقاومة للحرارة عند 1095 درجة مئوية. 48 – كما يتضح ، فإن قوة الموليبدينوم المعاد بلورته بواسطة الذوبان القوسي تبلغ 84 مليون نيوتن / م 2 (8.4 كجم / مم 2) ، وقوة التنجستن في ظل هذه الظروف أعلى مرتين تقريبًا من قوة الموليبدينوم وتساوي 155 MN / م 2 (15 ، 5 كجم / مم 2).

    تتغير الخصائص البلاستيكية والتكنولوجية وغيرها من المعادن المقاومة للصهر بشكل ملحوظ تحت تأثير المعالجة الحرارية. النوع الرئيسي للمعالجة الحرارية هو التلدين ، والذي ينقسم إلى ثلاثة أنواع: التجانس ، العودة ، التلدين الكامل لإعادة التبلور..

    التجانس هو نوع من التلدين يستخدم لإزالة الغازات والقضاء على عدم التجانس الكيميائي والبنيوي للسبائك المعدنية والقضبان المشوهة والمنتجات شبه المصنعة. غالبًا ما يستخدم التلدين المتجانس في سبائك التنغستن والموليبدينوم والنيوبيوم. لهذا ، يتم تسخين السبائك لفترة طويلة قبل المعالجة عند درجات حرارة قريبة من بداية إعادة التدفق. نظرًا للحركة العالية للذرات (الانتشار) مع هذا التسخين ، يصبح هيكل السبيكة أكثر تجانسًا..

    على سبيل المثال ، سبائك النيوبيوم المصهورة في أفران القوس والتي تحتوي على كمية كبيرة من الشوائب ، مع بنية غير موحدة ، يتم تلدينها عند 1800-2000 درجة مئوية في فراغ 13.3-1.33 مليون / م 2 (10 – * – 10

    5 مم زئبق Art.) وتحتفظ به لمدة تصل إلى 10 ساعات يؤدي هذا التلدين إلى انخفاض محتوى الغاز في السبيكة. بالتزامن مع التفريغ ، تذوب الأطوار الزائدة ويصبح الهيكل أكثر تجانساً. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن التلدين المطول للنيوبيوم في درجات حرارة عالية يؤدي إلى نمو الحبوب في السبائك..

    يتم إجراء التلدين المتجانس لفراغات النيوبيوم المضغوطة والمزورة عند درجة حرارة 1350-1450 درجة مئوية ، عندما يكون هناك انحلال ملحوظ للكربيد ومراحل أخرى ، وفي نفس الوقت ، لا يلاحظ نمو قوي للحبوب. تجانس قطع العمل له تأثير مفيد على خصائص المعالجة أثناء المعالجة اللاحقة.

    يتم استخدام التلدين المرتجع أو غير الكامل للتخفيف الجزئي من الضغوط المتبقية ، والتشوهات الشبكية البلورية التي تنشأ في قطع العمل والمنتجات أثناء عمليات المعالجة بالضغط المختلفة. نتيجة لهذه العملية ، تزداد ليونة المعدن. لا تتغير البنية المجهرية للمعدن.

    تعتمد درجة الاسترداد على درجة الحرارة وسرعة ودرجة التشوه المسبق ومدة ودرجة حرارة التلدين. عند العودة ، في رأي العديد من الباحثين ، لا يتغير عدد الاضطرابات ، ولكن بشكل أساسي يتغير توزيعها ، والذي يصبح أكثر اتساقًا..

    تُظهر دراسات حيود الأشعة السينية للنيوبيوم المشوه أن المعدن له ضغوط كبيرة متبقية وملمس قوي (وجود خطوط غير واضحة في نمط حيود الأشعة السينية). تستمر هذه الحالة حتى بعد نصف ساعة من التلدين عند 900 درجة مئوية ، يؤدي التلدين عند 1000 درجة مئوية لمدة نصف ساعة إلى إطلاق كبير للضغوط في الشبكة (انخفاض في سمك الخطوط غير الواضحة في نمط حيود الأشعة السينية ).

    ومع ذلك ، في وقت التلدين المحدد ، لم يحدث بعد تخفيف الضغط على نطاق واسع (تظل الخطوط الفردية غير واضحة) ؛ تحتفظ حلقات نمط حيود الأشعة السينية بالضغط التركيبي ، الذي يميز الاتجاه المفضل للحبيبات في المعدن. بعد التعرض لمدة ساعتين عند 1000 درجة مئوية ، تنتهي العودة تمامًا تقريبًا ، تصبح جميع خطوط نمط حيود الأشعة السينية واضحة مع بنية مزدوجة محددة جيدًا. لا يتم ملاحظة ردود الفعل من الحبوب المعاد بلورتها. وبالتالي ، فإن التسخين عند 1000 درجة مئوية لمدة 2 بوصة هو الوضع الأمثل للتلدين والعودة للنيوبيوم المشوه.

    النيوبيوم ، الملدن وفقًا للوضع المحدد ، له الخصائص الميكانيكية التالية: – ab = 560 MN / m2 (56 كجم / مم 2) ؛ عند = 480 مليون / م 2 (48 كجم / مم 2) ؛ 6 = 17٪ ، بينما في الحالة الأولية المشوهة ab = 650 MN / m2 (65 kg / mm2) ؛ عند = 570 مليون / م 2 (57 كجم / مم 2) ؛ 8 = 7٪.

    يوصى بتطبيق التلدين – الإرجاع على المنتجات والمنتجات شبه المصنعة المعدة للتشغيل في درجات حرارة أقل من درجة حرارة إعادة التبلور.

    يتم استخدام التلدين بإعادة التبلور كعملية وسيطة بين عمليات التشغيل على البارد (لإزالة تصلب العمل وإزالة النسيج) أو كعملية معالجة حرارية نهائية (لنقل الخصائص المطلوبة إلى المنتجات أو المنتجات شبه النهائية).

    تتمثل الطبيعة الفيزيائية لإعادة التبلور في أنه مع زيادة درجة حرارة المعدن المشوه ، ترتفع إمكانات الطاقة للذرات بحيث تكتسب الأخيرة إمكانية إعادة الترتيب وتبادل الأماكن. يعرّف S. S. هذا هو التعريف الأكثر اكتمالا للعملية ، ويغطي جميع مراحلها..

    مؤشرات القياس

    من أجل تحديد درجة الحرارة في الشواء ، يمكن للمبتدئين استخدام البيرومتر. هذا الجهاز غير مكلف وسيسهل الحياة لعشاق الأكواخ الصيفية. ومع ذلك ، من الممكن قياس المؤشر دون استخدام وسائل خاصة. هذا لا يتطلب سوى يد. يجب رفعه فوق المشوى على ارتفاع 7-8 سم من الوقود.

    في هذه العملية ، من الضروري حساب المدة التي ستستغرقها لتصبح ساخنة قدر الإمكان:

    • بعد ثانية واحدة – يكون مستوى درجة الحرارة من 350 درجة وأكثر ؛
    • ثانيتان – حوالي 280 درجة ؛
    • 3 ثوان – 250 درجة ؛
    • 4 ثوان – 200 درجة ؛
    • 5 ثوان أو أكثر – أقل من 150 درجة.

    قياس الدرجات بهذه الطريقة تعسفي للغاية وليس مناسبًا جدًا للمبتدئين. فقط لاعب الكباب المتمرس بمساعدة يده سيكون قادرًا على تحديد درجة الحرارة في الشواية بدقة.

    يحظى استخدام أنواع مختلفة من الوقود بشعبية كبيرة. يتم استخدام الفحم والجفت والخشب ليس فقط في الحياة اليومية ، ولكن أيضًا للأغراض الصناعية. في السوق الحديث ، سيجد الجميع مبردًا مناسبًا بناءً على الغرض والمتطلبات المرغوبة.

    ما يمكن أن تعتمد درجة الحرارة

    لكن كثافة (أنواع) الخشب ليست اللحظة الوحيدة التي تحدد درجة احتراق الحطب. ضع في اعتبارك عاملين رئيسيين يؤثران بشكل كبير على زيادة انتقال الحرارة.

    رطوبة

    يبلغ متوسط ​​المحتوى الرطوبي للخشب المنشور حديثًا 55٪. إذا تم قطع مثل هذا الجذع على الفور إلى حطب وتم إلقاؤه على الفور في الموقد ، فسيتم إنفاق معظم الطاقة الحرارية المنبعثة على تبخر الرطوبة. لذلك ، يتم التقليل من نقل الحرارة لهذا الوقود بشكل كبير وتصل درجة حرارة احتراق الخشب في الفرن إلى قيمها القصوى بعد فوات الأوان..

    إذا لم يتوفر وقود آخر ، فسيتعين إنفاق ضعف هذا الحطب لتدفئة الغرفة في الشتاء. لكن الاستهلاك المفرط للوقود الطازج ليس الخسارة الوحيدة في المزرعة. يزيد استخدام المواد الخام من انبعاث السخام أثناء الاحتراق. هذا يعني أنك ستضطر غالبًا إلى خدمة المدخنة ، وربما في البرد. خلاف ذلك ، سينخفض ​​إنتاج الحرارة في الفرن إلى الحد الأدنى..

    من أجل عدم الوقوع في التكاليف المالية ، وشراء الحطب الجاف على وجه السرعة ، من الضروري تحضير الوقود مسبقًا. يجب أن نتذكر أن السجلات المقطوعة يجب أن تكون موضوعة تحت مظلة لمدة عام على الأقل. فقط في هذه الحالة ستنخفض رطوبتهم إلى 20٪.

    سيسمح لك الجدول التالي بمقارنة القيمة الحرارية للحطب بمحتوى رطوبة بنسبة 50٪ والخشب الذي تم تخزينه في كومة تحت سقف لمدة عام..

    خشب صنوبر البتولا شجرة التنوب اسبن ألدر رماد
    خام 1900 2371 1667 1835 1972 2550
    جاف 2166 2716 1902 2117 2244 2907

    مزود الهواء

    من الممكن تقليل انتقال حرارة الحطب عن طريق الحد من إمداد الموقد بالأكسجين. بالطبع ، ستنخفض درجة حرارة حرق حطب البتولا في الفرن بشكل كبير. سيحدث هذا إذا قمت بإزاحة رفرف الجر. في الوقت نفسه ، يزداد وقت احتراق الخشب ويحدث الاقتصاد في استهلاك الوقود..

    اعتاد العديد من أصحاب المنازل المزودة بتدفئة على القيام بذلك. لكن الانخفاض في انتقال الحرارة يؤثر على حرارة الغرفة. ثم يفتح المخمد عند الفشل من أجل زيادة درجة حرارة احتراق الوقود بشكل عاجل. وفائض الهواء هو نتيجة لحقيقة أن كل الحرارة تذهب إلى المدخنة..

    لذلك ، عند إطلاق الفرن ، بشكل تجريبي ، تم العثور على موضع المخمد ، حيث يدخل الأكسجين إلى الفرن بالكمية المناسبة من أجل ضمان الاحتراق الأمثل للوقود. لكن مشكلة قلة الهواء أو فائضه ليست المشكلة الوحيدة. إذا تم توفير هواء بارد جدًا للمنفاخ ، فهذا يؤدي إلى حقيقة أنه يزيل بعض الحرارة.

    يمكن أن يكون الحل هو ترتيب قناة خاصة يتم فيها تسخين الأكسجين الذي يدخل الفرن من جدران صندوق الاحتراق..

    ملامح الدخان الذي يحدث عند احتراق النار

    يؤدي إلقاء الحطب في النار إلى زيادة انبعاث الدخان وأول أكسيد الكربون – أول أكسيد الكربون. علاوة على ذلك ، يظهر الدخان بألوان مختلفة:

    • الأبيض عبارة عن رذاذ يتكون من قطرات صغيرة من الماء وأبخرة القطران الخارجة من الخشب البارد. الدخان له رائحة السخام الخاصة. مع ارتفاع درجة حرارة السجل ، يتبخر ، وينفجر في اللهب ويختفي.
    • الرمادي – يأتي من جذوع الأشجار والجمر الساخنة ، ولكن ليس حرقها. يتشكل في درجات حرارة عالية من غليان الزيوت والراتنجات ويتكثف في ضباب. جسيماتها أصغر بكثير من جسيمات الدخان الأبيض ، وهي نفسها أخف وزنا وأكثر جفافا منها..
    • الأسود هو قطران محترق يسمى السخام. يتشكل أثناء تحلل الهيدروكربونات في لهب مع أكسدة غير كافية..

    حرق الحطب

    دخان حريق باق في الجسم لفترة طويلة ويحتوي على كمية كبيرة من المواد الضارة. يجب أن يتذكر ذلك كل من يحب الجلوس بجانب النار..

    ما الفحم لاختيار الفرن?

    ما هو الفحم؟ إنه منتج نباتي يحتوي على الكربون والشوائب غير القابلة للاحتراق. هم الذين يشكلون الرماد والمواد الشبيهة بالخبث بعد الاحتراق. تختلف نسبة المكونين في كل مكان. هذا ، بالإضافة إلى “عمر” الوقود الأحفوري ، هو الذي يحدد درجة الفحم. يميز الخبراء بين عدة أصناف.

    النوع “الأصغر” من الفحم هو التهاب اللثة. لها هيكل فضفاض نوعًا ما. إذا كنت تأخذ كتلة من التهاب اللثة في يديك ، فإنها تنهار بسرعة وتفقد شكلها. غالبًا ما يستخدم هذا الفحم في محطات الطاقة الحرارية ، لكن التهاب اللثة ليس مناسبًا لتدفئة المنزل..

    بالإضافة إلى الفحم اللجنايت والليغنيت والبيتومين ، يتم استخراج الأنثراسايت أيضًا – وهو أقدم رواسب الكربون. جميع الأصناف لها مستويات رطوبة مختلفة. في الفحم البني ، على سبيل المثال ، المحتوى الرطوبي هو 50٪ ، في أنثراسايت لا تتجاوز عتبة 7٪. لذلك ، يحتوي أنثراسايت على أعلى درجة حرارة محددة. مؤشراته 9 آلاف كيلو كالوري / كغ..

    عندما يكتمل إشعال الموقد بنجاح ويشتعل الحطب بمرح في صندوق النار ، يبقى فقط مراقبة الوضع الحراري للتشغيل ووضع سجلات جديدة في الوقت المناسب. بالنسبة للوضع ، يوصى بالحفاظ عليه باستمرار على نفس المستوى ، وتجنب ارتفاع درجة الحرارة.

    هذا مهم لأنه ، مع التناوب القوي بين التسخين والتبريد ، غالبًا ما يتمدد جسم الفرن ويتقلص ، مما يساهم في تكوين الشقوق..

    يعد الحفاظ على النظام الحراري الأمثل وتسجيل السجلات في الوقت المناسب أفضل طريقة لتسخين الموقد بالخشب بشكل صحيح ، على الرغم من أنه ليس مناسبًا جدًا في الليل. لا أحد يرغب في الاستيقاظ في منتصف الليل ، على الرغم من أن الصقيع الشديد في الشارع لا يمكن تجنبه ، وإلا فسيكون المنزل جافًا بحلول الصباح. أثناء التسخين المستمر لعدة أيام ، يجب تنظيف حوض الرماد درجة حرارة حرق الفحم. درجة حرارة احتراق الفحم والفحم بأجهزة مختلفة

    , لضمان تدفق الهواء إلى غرفة الاحتراق. تتم العملية بمساعدة مغرفة حديدية في الوقت الذي يتم فيه حرق الجزء الأكبر من الخشب وتبقى بعض الجمرات في صندوق الاحتراق. من الضروري عمل صنفرة في غرفة الاحتراق باستخدام لعبة البوكر ، وتغطية المنظر ، ثم فتح باب المنفاخ وإزالة الرماد بسرعة بمغرفة في دلو معدني.

    الأهمية. يجب أن تكون هناك دائمًا صفيحة معدنية يصل عرضها إلى متر واحد على الأرضية أمام أبواب الفرن.

    بغض النظر عما إذا كان الفحم أو الحطب سيُستخدم كوقود رئيسي ، فإن الاشتعال يتم بنفس الطريقة. تحتاج أولاً إلى تنظيف غرفة الرماد وصندوق النار باستخدام لعبة البوكر والمغرفة والمكنسة. بعد التنظيف ، لا تنس إزالة بقايا الرماد من المداخل باستخدام مكنسة ، وإلا فلن تغلق بإحكام.

    لإضاءة الموقد ، يجب أن تتصرف وفقًا للتعليمات:

    • ضع بضع أوراق مجعدة وبضع شظايا رفيعة على الشبكة. من غير المقبول استخدام الوقود السائل لإشعال النار ؛
    • من السجلات الرفيعة ، قم بعمل إشارة مرجعية لحوالي 2/3 من حجم صندوق النار. يمكن طي الحطب {amp} والمنزل {amp} أو بالعرض ، مما يجعل الفجوات للهواء. هذا هو المكان الذي ستكون فيه مجموعات الرزم القصيرة المذكورة سابقًا مفيدة ؛
    • افتح المنظر في منتصف الطريق تقريبًا ، افتح باب المنفاخ ربعًا ؛
    • أشعل النار في الورقة من خلال الباب المفتوح للغرفة الرئيسية ، ثم أغلقها. حسنًا ، عندما يكون لديك موقد زجاجي بانورامي مثبت ، تكون العملية مرئية بوضوح. في حالة عدم وجود زجاج ، يتم ترك الباب مفتوحًا قليلاً ويتم مراقبة الاحتراق عن طريق ضبط إمداد الهواء بباب وعاء الرماد. عادة ، في البداية ، يتم فتحه في منتصف الطريق ، وعندما يشتعل الخشب ، يتم تغطيته..

    النصيحة. في كل حالة محددة ، يحدد المالك إلى أي مدى يتم حرث حوض الرماد بشكل أفضل أثناء إطلاق النار والتأجيج ، بالإضافة إلى الموضع الأمثل للمنظر. عندما يصدر الموقد صوتًا ، يكون تيار الهواء كبيرًا ويتدفق الكثير من الحرارة إلى الأنبوب ، يجب إغلاق الصمام. يشير اللهب الأحمر والدخان والحرق البطيء إلى عدم وجود قوة دفع ، ثم يفتح المنظر قليلاً.

    أي نوع من الفحم تختار

    يتواجد الفحم في قشرة الأرض على شكل طبقات. كل واحد منهم مصنف وله خصائص الجودة الخاصة به. ولكن حتى في نفس التماس ، ولكن في مناطق مختلفة ، يمكن أن يختلف الفحم اختلافًا كبيرًا في الجودة – درجة التحول ، وكمية الرماد ، والمواد المتطايرة ، والكبريت ، وتغير الرطوبة …

    الفحم ذو أعلى درجة من التحول ، مع أعلى نسبة من الكربون C في التكوين ، هو الأكثر قيمة لهندسة الطاقة. هذه هي أنثراسيت وأنواع مماثلة ، والتي تم تخصيصها للعلامات التجارية شبه أنثراسايت والفحم الخالي من الهدر..

    الأفضل للتسخين هو الفحم المرتبط بأنثراسايت وشبه أنثراسايت من مصنع المعالجة وجوز الجوز والكولاك.

    حسب مناطق الإنتاج ، تم تعدين أفضل أنواع الفحم الحراري سابقًا في دونباس ، ولكن تم تقليل الإنتاج مؤخرًا بشكل كبير ، ومن الصعب العثور على مثل هذه الفحم في السوق. على أي حال ، اعتبرت أنثراسيتات طبقات دونباس H2 Removskiy و H2-1 Podremovskiy و N-8 Fominskaya هي الأفضل لتدفئة المنزل. يوجد سجل للقيمة الحرارية لكل كيلوغرام من الفحم المستخرج في السبعينيات من خط التماس Fominskaya بقيمة 9800 كيلو واط / ساعة – في الواقع ، الكربون النقي …

    الآن أصبح شراء الفحم من كوزباس وإيكيباستوز أرخص ، على الرغم من التسليم الطويل. من الضروري طلب الفحم من طبقات الطاقة في Kuzbass.

    يجب أن يحتوي الفحم الذي تم شراؤه على الحد الأدنى من الكمية:

    • الغرامات والغبار ، التي لا تحترق عمليًا ولها تأثير سيء على عملية الاحتراق ، وملء الغلاية ، مما يحد من وصول الأكسجين إلى القطع الكبيرة ؛
    • الصخور – قطع الصخور في الفحم – هذا هو تزاوج إثراء أو خليط خاص في مراحل مختلفة من التجارة.

    من الأفضل تحذير البائع على الفور أنك ترفض شراء الفحم بالرمح والصخور. اطلب الفحم من الجوز وكسور القبضة في أجزاء صغيرة ، للتفتيش ، كقاعدة عامة ، لدى البائع إمدادات للموسم بأكمله ، ويمكنك شراء وقود إضافي إذا كان بجودة جيدة.

    كيف لا تحرق كباب?

    لتقليل درجة الحرارة المرتفعة للغاية ، يجب توزيع الفحم بالتساوي على المنطقة بأكملها. اختياريًا ، يمكنك أيضًا إغلاق فتحات الهواء. مع الإمداد المحدود بالأكسجين ، ستنخفض كثافة عملية الاحتراق ، وستنخفض درجة الحرارة وفقًا لذلك..

    لزيادة درجة الحرارة ، يجب أن تتصرف بالعكس تمامًا. حرك الفحم بإحكام قدر الإمكان وافتح فتحات الهواء. يجب اختيار درجة الحرارة في الشواية وفقًا لنوع اللحم. أعلى درجة حرارة مطلوبة للحوم البقر ، أقل قليلاً للحم الخنزير. يتم طهي الدجاج والأسماك بدرجة حرارة أقل.

    للحفاظ على حرارة متساوية أثناء الطهي ، لا تقم بإضافة دفعة جديدة من الفحم. لأنه لن يعمل بشكل متساوٍ لخلط الفحم مع الشواية المنتشرة. نتيجة لذلك ، تتشكل مناطق الاحتراق غير المتكافئ ، أي في مكان ما سيبدأ اللحم في التفحم ، وفي مكان آخر يظل نيئًا..

    البتولا

    “كان من الأفضل أن تأخذ البتولا”. هل تسمع مثل هذه الكلمات كثيرًا أثناء قلي الكباب؟ ومن المثير للاهتمام أن مؤلفي هذه الكلمات لا يستطيعون تفسير السبب. فقط خشب البتولا ، يعطي درجة الحرارة الأنسب. يتم استخدامه ليس فقط للشواء ، ولكن أيضًا في الأفران..

    كن حذرًا: في الصيف ، يمكنك شراء الفحم الجاهز في عبوات ، ولكن غالبًا تحت ستار خشب البتولا ، يبيعون فحم الصنوبر.

    كيفية التعرف على فحم البتولا

    – لون أنثراسايت.

    – تطور لامع

    – بريق السطح.

    فحم الصنوبر ليس له أي بريق على الإطلاق وهو مطلي باللون الأسود الغني ببساطة..

    قوالب

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    يوصى أيضًا باستخدامها في حفلات الشواء. في جوهره ، هو أيضًا فحم ، يتم ضغطه بشدة فقط. فحم حجري هو ضعف كثافة. يفوق الفحم العادي ويحترق لفترة أطول ، حيث تصل درجة حرارته إلى 700 درجة مئوية ، كما تنبعث منه كميات أقل من الدخان.

    كيف يحترق الحطب?

    ليس كل الحطب يحترق بنفس الطريقة. يختفي بعضهم في الأفران بشكل شبه كامل ، ولم يتبق في مكانه سوى حفنة من الرماد. يدخن البعض الآخر لفترة طويلة ومملة ، مما يسد مساحة الفرن بالكامل ببقايا احتراقهم..

    لا تعتمد سرعة واكتمال احتراق الخشب أيضًا على التفاعلات الكيميائية التي تحدث في اللهب المكشوف ، ولكن أيضًا على تصميم الموقد. تحتوي المواقد عالية الجودة على جهاز معقد نوعًا ما ، والذي يتضمن العديد من العناصر ، مثل بكرة ومنفاخ وصندوق نيران وشبكات..

    سيتأثر اكتمال احتراق الحطب أيضًا بنوعها ، وكذلك (إلى حد كبير جدًا – الرطوبة المحددة).

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    لكن بالمعنى الدقيق للكلمة ، لحساب الأجهزة الحرارية ، فإنها عادة لا تأخذ في الاعتبار الخصائص المختلفة لحطب الوقود الذي يتم حصاده من أنواع مختلفة من الخشب. للحسابات ، يتم أخذ متوسط ​​القيمة الإحصائية ، وهو 3800 سعرة حرارية للخشب.

    كيفية قياس درجة حرارة حرق الخشب?

    من غير المحتمل أن تكون قادرًا على قياس درجة حرارة حرق الحطب باستخدام مقياس حرارة عادي. علاوة على ذلك ، فإن تحديد درجة حرارة الاحتراق “بالعين” أمر ضائع تمامًا. لإجراء مثل هذا البحث ، تحتاج إلى تخزين جهاز خاص – البيرومتر.

    لكن لاحظ أن أعلى درجة حرارة احتراق للخشب لا تعني على الإطلاق أن الخشب من هذا النوع يمكن أن يولد مزيدًا من الحرارة..

    لاحظ أنه في أجهزة الاحتراق الجيدة ، على سبيل المثال ، في المواقد المغلقة ، من الممكن بشكل مصطنع تقليل إمداد الأكسجين من الهواء إلى الخشب المحترق ، وبالتالي تحقيق زيادة في درجة حرارة الاحتراق وانخفاض في نقل الحرارة..

    للمقارنة ، يمكنك إلقاء نظرة على لوحة أخرى تعكس القيمة الحرارية لأنواع مختلفة من الوقود الأحفوري..

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    باستخدام البيرومتر

    الحرارة النوعية لاحتراق الوقود: الفحم ، الحطب ، الغاز

    لمعرفة درجة الحرارة في المشوى ، يمكنك استخدام جهاز بيرومتر خاص. سوف يسهل إلى حد كبير حياة الكباب المبتدئين. يعتمد مبدأ عملها على تثبيت الإشعاع الحراري. للاستخدام في الحياة اليومية ، سيكون الطراز المحمول من فئة السعر المتوسط ​​كافياً.

    مع يدك

    يمكنك أيضًا تحديد نطاق درجة الحرارة التقريبي بيدك. تُعرف هذه الطريقة في الولايات المتحدة باسم “ميسيسيبي”. لاستخدامها ، يجب أن تمسك راحة يدك المفتوحة فوق المشوى على ارتفاع 7-8 سم من الفحم. في هذه الحالة ، تحتاج إلى حساب عدد الثواني التي ستصبح ساخنة بشكل لا يطاق:

    • ثانية واحدة – 350 درجة أو أكثر.
    • ثانيتان – 280 درجة ؛
    • 3 ثوان – 250 درجة ؛
    • 4 ثوان – 200 درجة ؛
    • 5 ثوان أو أكثر – أقل من 150 درجة.

    حساب حجم الحطب للاستحمام

    حجم جسم السيارة وحجم السجلات المحملة فيه شيئان مختلفان. نظرًا لأن عملية الحساب الدقيق لحجم السجلات المكدسة بكثافة معقدة للغاية ، فإن الحطابين والبائعين يستخدمون وحدة القياس الخاصة بهم – مقياس المستودع. لأنه يؤخذ كومة خشبية كثيفة ، ارتفاعها وعرضها وعمقها يتوافق مع متر واحد.

    يتم حساب المتر المكعب من الحطب بـ K = 0.7. اتضح أن 1 متر تخزين = 0.7 م 3 من الحطب. عادة ما يتم إحضار السجلات بكميات كبيرة في السيارة. من أجل عدم إضاعة الوقت في تكديس كومة الخشب وحساب سعتها التكعيبية ، يتم ضرب حجم الجسم بـ K = 0.82 ويتم تحديد عدد عدادات التخزين. على سبيل المثال: بطول جسم السيارة – 3.5 م ، العرض – 2 م وارتفاع الجوانب – 1.5 م ، سيكون حجمها 10.5 م 3.

    بتطبيق K = 0.82 ، نحصل على 8.61 متر مخزون. مع معامل إضافي 0.7 ، سيُظهر الحساب كمية الحطب التي تبلغ حوالي 6 أمتار 3. وهذا أقل مرتين تقريبًا من حجم الجسم. باستخدام طريقة الحساب هذه ، ستحدد دائمًا بدقة كمية الحطب التي تحتاج إلى دفع ثمنها..

    من المعروف أن حطب البلوط أو البتولا أو الزان يعطي حرارة أكثر من الصنوبر ، الحور الرجراج ، الآلدر. علاوة على ذلك ، فإن الأنواع الصعبة مثل القيقب والبلوط تحتفظ بالحرارة لفترة أطول وتحترق بلهب هادئ. من الأفضل استخدامها عندما تكون فتحة الفرن كبيرة. يحترق الخشب اللين بشكل أسرع وينتج الكثير من الشرر. يعطي بيرش مزيدًا من السخام والألدر وخاصة الحور الرجراج أقل من السخام ، مثل هذا الحطب لا يعطي السخام فحسب ، بل إنه قادر أيضًا على حرقه من المدخنة.

    تعتمد القيمة الحرارية للحطب على محتواه من الرطوبة ونوع الخشب. على سبيل المثال ، 1 متر مكعب من حطب البتولا يعادل 0.75 – بلوط ، 1.1 – ألدر ، 1.2 – صنوبر ، 1.3 شجرة تنوب ، 1.5 – حطب أسبن. يشتعل الحطب الجاف بسهولة وينتج القليل من الرماد ، وعندما يحترق ، فإنه يطور درجة حرارة أعلى ، ويعطي مزيدًا من الحرارة ، وبالتالي يكون أكثر اقتصادا.

    لا يتم طهي حطب أسبن – فهو يعطي القليل من الحرارة. على مدار السنة ، استخدم الفقراء فقط تدفئة مواقدهم بمثل هذا الخشب. يختلف حطب البتولا عن حطب الحور ليس فقط في تكوين الخشب ، ولكن أيضًا في الكثافة ، فهي أثقل بكثير منها..

    كلما زادت كثافة الخشب ، زادت الحرارة التي يعطيها أثناء الاحتراق. كان يطلق على خشب ألدر شعبيا الحطب الملكي. ينتج الكثير من الحرارة عن طريق خشب البلوط والرماد والدردار وكذلك أشجار الفاكهة: التفاح والكمثرى والبرقوق والكرز. خشب التفاح حار بشكل خاص ولا يدخن. تحترق جميع أنواع الصفصاف ساخنة وبدون سخام ، لكنها تحترق بسرعة كبيرة. لذلك ، يتم استهلاك حطب الصفصاف لكل صندوق نيران أكثر من أي صندوق نيران آخر..

    يعطي خشب أحد الأنواع مزيدًا من الرماد ، بينما يعطي الآخر أقل. يسمي الخبراء هذه الخاصية لمحتوى رماد الخشب. تم العثور على نسبة عالية من الرماد في الأخشاب الصلبة اللينة مثل الحور والصفصاف.

    أنواع ودرجات الفحم

    هناك 3 أنواع رئيسية من الفحم:

    1. الأسود: يحتوي على كميات متزايدة من الكربون غير المتطاير والماء والرماد. يتميز بكثافته العالية وقوته ، وينقسم هذا النوع من الفحم إلى درجتين: الأولى والأعلى. تختلف في الخصائص الفيزيائية. يتم إنشاء المادة عن طريق المعالجة الحرارية لأشجار البلوط ، والرماد ، والقيقب ، والزان ، والبتولا ، وشعاع البوق ، وخشب الدردار.
    2. الأحمر: يحتوي على نسبة رماد عالية. وهي مصنوعة من الأشجار الصنوبرية: الصنوبر ، التنوب ، الأرز ، الصنوبر أو التنوب. لها درجتان: الأول والثاني.
    3. الأبيض: مصنوع من خشب البلوط الصلب ، والدردار ، والقيقب ، والزان ، والبتولا ، والنير والدردار. لا يتم تقسيمها إلى أنواع إضافية ، ولكن لديها معايير الجودة المحددة المحددة في GOST 7657-84.

    الفحم الأبيض

    يستخدم هذا التصنيف بنشاط من قبل الشركات المصنعة الروسية. يحدد الفروق الدقيقة في صنع مادة وفقًا لخصائصها الفيزيائية أو الكيميائية. نادرا ما يستخدم المصنعون الأجانب معايير الإنتاج هذه. يستخدم رواد العالم في توريد هذه المواد ، الموجودون في أمريكا اللاتينية ، فقط الأوكالبتوس في الإنتاج ، وهو أمر غير محدد في المعايير العالمية أو معايير الولاية.

    تكنولوجيا عملية التصنيع

    في العصور القديمة ، استخدم الناس تقنية حرق الفحم لصنع وقود الفحم. وضعوا حطبًا في حفر خاصة وغطوها بالتراب ، تاركين ثقوبًا صغيرة. بعد الثورة الصناعية ، بدأ تنفيذ إجراء الفحم النباتي باستخدام معدات آلية قادرة على التحكم في تفاعلات كربنة المواد وتسخين المواد إلى درجة حرارة الاحتراق..

    في الظروف الصناعية ، يتم إنتاج هذه المادة بكميات صغيرة. قبل إنتاج الفحم ، تحتاج إلى اختيار المواد الخام المناسبة وشراء المعدات المتخصصة وتحديد تكنولوجيا التصنيع. تستخدم الصناعة 3 طرق رئيسية لإنتاج الفحم:

    • تجفيف؛
    • الانحلال الحراري.
    • تكليس.

    يتم تعبئة المنتجات الناتجة في أكياس ، مسبوكة ومعلمة. يصف GOST 7657-84 كيفية إنتاج الفحم. يوفر وصفًا لمخططات تدفق العملية ويوفر معلومات دقيقة عن مقدار درجة الحرارة المطلوبة لتسخين المواد الخام..

    خط انتاج الفحم

    يمكن إنتاج الفحم النباتي في المنزل من خلال تشكيل الإنتاج الحرفي. في أغلب الأحيان ، يتم اختيار قطعة أرض شخصية كمكان لتصنيع هذه المادة الخام. قبل صنع الفحم ، تحتاج إلى تجهيز المباني وفقًا لقواعد السلامة واختيار تقنية التصنيع وتقييم آفاق تطوير مشروع تجاري.

    اختيار المواد الخام

    وفقًا لـ GOST 24260-80 “المواد الخام للتحلل الحراري وحرق الفحم” ، عند إنشاء الفحم ، فإن الخشب الصلب مطلوب. تشمل هذه المجموعة خشب البتولا والرماد والزان والقيقب والدردار والبلوط. تستخدم الأشجار الصنوبرية أيضًا في التصنيع: التنوب والصنوبر والتنوب والأرز والأرز. الأقل استخدامًا هي الأخشاب اللين: الكمثرى والتفاح والخوخ والحور

    GOST 24260-80 المواد الخام الخشبية للتحلل الحراري وحرق الفحم. الشروط الفنية

    يجب أن تكون المادة الخام بالأبعاد التالية: سمك – حتى 18 سم ، طول – حتى 125 سم ويجب ألا يحتوي الخشب على كمية كبيرة من تعفن خشب العصاري (حتى 3٪ من المساحة الإجمالية للفراغات). يقلل وجودها من صلابة المادة ويزيد من محتواها من الرماد. لا يسمح بوجود كمية كبيرة من الماء. تؤدي هذه المادة إلى ظهور تشققات على سطح الفراغات..

    تجفيف الخشب

    أثناء عملية التجفيف ، توضع المواد الخام في كتلة من الفحم. يتأثر الخشب بغاز المداخن. نتيجة للمعالجة الحرارية ، ترتفع درجة حرارة قطع العمل إلى 160 درجة مئوية. تؤثر كمية المياه الموجودة في الخشب على مدة العملية التكنولوجية. نتيجة التجفيف ، يتم الحصول على مادة بمستوى رطوبة 4-5٪..

    تجفيف الخشب

    الانحلال الحراري

    الانحلال الحراري هو تفاعل تحلل كيميائي يتكون من تسخين مادة مع نقص الأكسجين ، أثناء الاحتراق يحدث التقطير الجاف للخشب. يتم تسخين قطع العمل حتى 300 درجة مئوية. أثناء الانحلال الحراري ، تتم إزالة H2O من التغذية ، مما يؤدي إلى كربنة المادة. مع مزيد من المعالجة الحرارية ، يتم تحويل الخشب إلى وقود ، ونسبة الكربون 75٪.

    تكليس

    بعد اكتمال الانحلال الحراري ، يتم تحميص المنتج. هذا الإجراء ضروري لفصل القطران والغازات العادمة. يحدث التكليس عند درجة حرارة 550 درجة مئوية. بعد ذلك ، تبرد المادة إلى 80 درجة مئوية. التبريد ضروري لمنع الاحتراق التلقائي للمنتج عند ملامسته للأكسجين.

    معدات لانتاج الفحم

    تتطلب صناعة الفحم الأدوات التالية:

    1. برميل الانحلال الحراري: يتم هنا التقطير الجاف للمواد الخام. يستخدم هذا الجهاز أيضًا كمبادل حراري مهدر. في الإنتاج المستمر للمواد الخام ، يتم استخدام براميل الانحلال الحراري الثابتة ذات الأبعاد الكبيرة..
    2. المعوجة العمودية: مصممة لإعادة إنتاج التفاعلات الكيميائية للاحتراق. تستخدم لتجفيف الخشب.
    3. فاصل الخشب: يستخدم لحصاد وفرز المواد الخام. السمة المميزة لها هي كفاءتها العالية. مقسمات الخشب المقاومة للاحتكاك.

    مخطط فرن الفحم

    يستخدم إنتاج الفحم أيضًا عددًا كبيرًا من المعدات المساعدة. تشمل هذه الفئة خطوط الملء الأوتوماتيكية والموازين والفواصل..

    كيف تفعل ذلك في المنزل

    في كثير من الأحيان ، يشارك الأشخاص الذين يمتلكون ورش تشكيل المعادن في صنع الفحم في المنزل. يتم تصنيع الوقود الحيوي محلي الصنع لتلبية الاحتياجات المنزلية: الطهي على الشواية ، وإعادة تزويد المسبك بالوقود. قبل صنع الفحم بيديك ، تحتاج إلى اختيار طريقة التصنيع وتنظيم ورش الإنتاج ، مع مراعاة قواعد السلامة من الحرائق. يمكنك صنع الفحم في المنزل باستخدام مواد الخردة. في الوقت نفسه ، غالبًا ما لا يتم اتباع تقنية تصنيع المواد. تستخدم الحفر والبراميل والمواقد في تصنيع هذا المنتج. قبل إنشاء ورشة عمل الفحم بنفسك ، تحتاج إلى تقدير مقدار التكاليف والربحية لمشروع العمل..

    في حفرة

    تفترض هذه الطريقة وجود حفرة تقع على مسافة من المباني. يجب ألا يقل عمقها عن 150 سم ، وعرضها – 80 سم ، ولصنع الفحم في حفرة ، تحتاج إلى إشعال النار من الفروع الصغيرة. يجب وضعها في حفرة. يتم إلقاء فراغات متوسطة الحجم في النار. بعد حرق الخشب ، يجب تغطية الحفرة بأرضية وتركها لتبرد لعدة أيام. يمكن إزالة المنتج الناتج في غضون يومين.

    في برميل

    عند صنع الفحم في برميل ، يجب استخدام حاويات مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة. يتم تعزيز الجزء السفلي من البرميل المعدني بالطوب. بينهما نار ، توضع عليها فراغات خشبية. يتم وضع شبكة معدنية لتراكم الحطب ، مما يسمح بمرور الحرارة واللهب. يسمح هذا التصميم بإنتاج عدة أجزاء من الفحم في البرميل..

    لوائح السلامة

    عند صنع الفحم ، من المهم ألا تتلامس قطع العمل مع الأكسجين. خلاف ذلك ، قد تشتعل المادة أثناء الأكسدة. أثناء العملية التكنولوجية ، من الضروري التخلص من غبار الفحم. لنقل المنتجات النهائية ، تحتاج إلى استخدام براميل فولاذية أو أكياس بولي بروبيلين. خلاف ذلك ، قد يسقط هطول الأمطار في الغلاف الجوي على المادة..

    وضع العلامات على المنتجات

    هناك 3 درجات رئيسية من الفحم:

    1.A: مكون من خشب ناعم.

    2.B: مصنوعة عن طريق خلط الخشب الصلب واللين.

    3-ب: يتم الحصول عليها بالفحم وطرق التحميص الطري.

    تم تحديد ميزات التصنيع لكل علامة تجارية في GOST 7657-84.

    خصائص الفحم حسب الدرجة

    قواعد الاحتراق

    عندما يتعرف المستهلك على درجة حرارة الاحتراق لفحم معين ، يجب أن يأخذ في الاعتبار أن الشركات المصنعة تشير فقط إلى تلك الأرقام ذات الصلة بالظروف المثالية. بالطبع ، من المستحيل ببساطة إعادة إنشاء المعلمات الضرورية في غلاية أو موقد منزلي عادي. لم يتم تصميم مولدات الحرارة الحديثة المصنوعة من المعدن أو الطوب ببساطة لمثل هذه درجات الحرارة المرتفعة ، لأن المبرد الرئيسي في النظام يمكن أن يغلي بسرعة. هذا هو السبب في أن معلمات الاحتراق لوقود معين يتم تحديدها من خلال طريقة احتراقه.

    بمعنى آخر ، كل هذا يتوقف على شدة إمداد الهواء. يعمل كل من الأحفوري والفحم على تسخين الغرفة جيدًا إذا وصل إمداد الأكسجين إلى 100٪. لتقييد تدفق الهواء ، يمكن استخدام مخمد / مخمد خاص. يتيح لك هذا النهج تهيئة الظروف الأكثر ملاءمة لاحتراق الوقود المعاد تزويده بالوقود (حتى 950 درجة مئوية).

    إذا تم استخدام الفحم في غلاية تعمل بالوقود الصلب ، فلا ينبغي السماح لسائل التبريد بالغليان. يرتبط الخطر الرئيسي بحقيقة أن صمام الأمان قد لا يعمل ببساطة ، وهذا محفوف بانفجار كبير. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مزيج الماء والبخار الساخن له تأثير سلبي على وظيفة مضخة الدورة الدموية. طور الخبراء طريقتين أكثر فاعلية تسمحان لك بالتحكم في عملية الاحتراق:

    1. يجب أن يدخل الوقود المسحوق أو المسحوق إلى المرجل فقط بحجم مقنن (ينطبق نفس المخطط كما هو الحال في أجهزة الحبيبات).
    2. يتم تحميل ناقل الطاقة الرئيسي في الفرن ، وبعد ذلك يتم تنظيم كثافة إمداد الهواء.

    خلق الظروف المثلى للاحتراق

    نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، فإن جميع العناصر الداخلية للفرن مصنوعة من الطوب الحراري الخاص. لوضعها ، يتم استخدام الطين الحراري. عندما يتم إنشاء ظروف خاصة ، من الممكن تمامًا الحصول على درجة حرارة في الفرن تزيد عن 2000 درجة. كل نوع من أنواع الفحم له مؤشر نقطة الوميض الخاص به. بعد الوصول إلى هذا المؤشر ، من المهم الحفاظ على درجة حرارة الاشتعال عن طريق الاستمرار في إمداد الفرن بكمية زائدة من الأكسجين..

    من بين عيوب هذه العملية ، نسلط الضوء على فقدان الحرارة ، لأن جزءًا من الطاقة المنبعثة سوف يمر عبر الأنبوب. هذا يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة الفرن. في سياق الدراسات التجريبية ، تمكن العلماء من تحديد الكمية الزائدة المثلى من الأكسجين لأنواع مختلفة من الوقود. بسبب اختيار الهواء الزائد ، يمكن توقع احتراق كامل للوقود. نتيجة لذلك ، يمكنك الاعتماد على الحد الأدنى من الخسائر في الطاقة الحرارية.

    استخدام الفحم

    إذا تم اتباع السلسلة التكنولوجية ، فسيتم الحصول على مادة ممتازة ، والتي يمكن استخدامها للتدفئة الكاملة لأماكن المعيشة خلال موسم التدفئة الشتوي. بالطبع ، ستكون درجة حرارة احتراق الفحم أعلى ، ولكن ليس في جميع المناطق ، يكون هذا الوقود ميسور التكلفة..

    يبدأ الفحم النباتي في الاحتراق عند درجة حرارة 1250 درجة. على سبيل المثال ، يعمل فرن الصهر على الفحم. اللهب الذي يتشكل عندما يدخل الهواء إلى الفرن يذيب المعدن بسهولة.

    ما هو الرماد?

    بعد استمرار تفاعل النار مع الفحم ، يبدأ الأخير بالتدريج في التحول إلى رماد. يتحلل الكربون ، بسبب درجات الحرارة المرتفعة ، إلى رماد ، وهو رماد. هذه المادة بسيطة من حيث التركيب ولا تمتلك قوة عالية وخصائص حرارية. التركيبة الرئيسية هي جزيئات الزجاج المقاومة للهب ومركبات الكالسيوم المختلفة. بمجرد أن يصبح كل الخشب والفحم رمادًا ، ينطفئ اللهب. لا يوجد وقود قابل للاشتعال في النار.

    يمكن اعتبار الرماد المرحلة الأخيرة في حياة السجل الذي اشتعلت فيه النيران. لا تتراكم الحرارة ولا تحترق ، مما يجعلها قليلة الاستخدام في الحياة اليومية..

    ما يتشكل عند حرق الحطب?

    الآن يمكنك الإجابة على السؤال الرئيسي للمقال. بغض النظر عن حجم اللهب والظروف المحيطة ، يتم تحويل الخشب دائمًا إلى الفحم أولاً. إذا انطفأ اللهب في هذه اللحظة لأي سبب من الأسباب ، فسيظل الفحم في مكان النار..

    عندما تحترق النار حتى النهاية ، بحلول هذا الوقت ، يكون لدى الفحم وقت ليصبح رمادًا ، والذي يبقى عند حرق الخشب. هناك رأي مفاده أنه يمكن الحصول على الرماد فورًا عن طريق حرق الأخشاب ، وتجاوز المرحلة بالفحم ، لكن هذا ليس هو الحال. يمكن إجراء عملية ظهور هذا الأخير وتسوسه بأسرع ما يمكن إذا كانت هناك درجة حرارة عالية ووجود كمية كافية من الأكسجين حولها ، ولكن لا يمكن تجنب ذلك.

    سيبقى الرماد أو الفحم في مكان حرق الحطب ويعتمد فقط على اللحظة التي ينطفئ فيها اللهب. إذا قمت بإطفاء الحريق مبكرًا ، فبدلاً من الحطب سيكون هناك الفحم ، وإذا تركته يحترق حتى النهاية ، ودعم اللهب باستمرار ، فسيبقى الرماد فقط. لم يعد من الممكن استخدام هذا الأخير كوقود ، لذلك يصبح من المستحيل صيانة الحريق..

    أخيرًا ، حول احتراق غبار الفحم

    يعتبر الجزء الناعم المتبقي من الفحم الخام أيضًا وقودًا قيمًا. تكمن المشكلة في التحميل – فمعظم الغبار ينسكب على الفور في حوض الرماد. إذا قمت بتحميله فوق الخشب ، فسيتم حظر الأكسجين ، ويزداد الاحتراق سوءًا. في مثل هذه الحالات ، يمكنك تطبيق 3 طرق:

    1. ديدوفسكي. يتم خلط غبار الفحم بالماء ، وتصنع الكعك وتجفف في الشمس.
    2. قولبة. إذا كان لديك الكثير من الغبار ، فمن المنطقي صنع أو طلب مكبس لولبي لتشكيل قوالب الفحم في المنزل..
    3. أضف إلى الجزء الناعم من الماء وقم بتحميله في الفرن في أكياس بلاستيكية قديمة.

    الطريقة الأخيرة هي الأسهل والأسرع في التنفيذ. يضاف الماء إلى الغبار بنسبة 1: 10 ، وتختلط المادة جيدًا وتوضع في أكياس. يتم تسريع الغلاية إلى درجة حرارة التشغيل على الخشب ، ثم يتم تحميل 2-3 أجزاء من هذا القبيل في الفرن. مزيد من التفاصيل حول الطريقة موضحة في الفيديو:

    كيفية تخزين الفحم

    عند شراء كمية كبيرة من الوقود دفعة واحدة ، فأنت بحاجة إلى معرفة كيفية تخزينه. إذا اتبعت قواعد التخزين ، فلن يفقد الفحم خصائصه الأصلية..

    مدة الصلاحية

    من المربح شراء الوقود الصلب بكميات كبيرة دفعة واحدة. ولكن ، مثل أي مادة أخرى قابلة للاحتراق ، فإن الفحم له مدة صلاحية ، والتي تعتمد على الرواسب والعلامة التجارية..

    من المثير للاهتمام أن الفحم الحجري يمكن أن يكون في أحشاء الأرض لملايين السنين دون أن يفقد جودته. ومع ذلك ، بعد تعدينها ، تبدأ على الفور في التفاعل مع البيئة. الأخطر بالنسبة له هو لقاء الأكسجين – أي الأكسدة. إنه يدمر بنية المواد الخام ويجعلها غير صالحة للاستعمال..

    كلما كبرت قطع الفحم ، كلما طالت مدة الأكسدة. على سبيل المثال ، يمكن تخزين الفحم الحجري الذي يزيد حجمه عن 100 مم دون فقدان خصائص الجودة لمدة تصل إلى 3 سنوات ، مع كتل تصل إلى 100 مم – حوالي سنة واحدة ، ووقود جيد – أقل من 24 شهرًا. الكسر 20-40 مم الذي يمكنك شراؤه من شركتنا يحتفظ بجودته لموسم واحد. وهذا يعني أنه ليس من المنطقي حصاد مثل هذا الفحم لعدة فصول شتاء..

    متطلبات المبنى

    مساحة التخزين المثالية مظلمة ومغلقة وجيدة التهوية. يمكن تعبئة المواد في أكياس أو صناديق خشبية. يمكن وضع الفحم في الفناء. لهذا ، يتم استخدام منصة ، يتم فيها سكب الفحم ، وضغطها لتقليل فجوة الهواء. لإطالة العمر الافتراضي ، يُنصح بتغطية الوقود بغطاء أو بولي إيثيلين.

    لنفكر في مثال محدد. يتطلب موسم التدفئة 3.5 طن من الفحم (حوالي 4.5 متر مكعب). هذا يعني أنك بحاجة إلى غرفة بمساحة 4 أمتار مربعة ومساحة أخرى للممر. من المستحسن وجود منطقة محمية في الغرفة (على الأقل 5٪ من المساحة). ستكون هناك حاجة لتحديث الفحم أثناء التخزين والتبريد لفترة طويلة ، إذا تم تسخينه.

    من الأفضل أن تكون غرفة تخزين الفحم بجوار غرفة المرجل. لذلك لا يتعين عليك حمل دلاء ثقيلة لمسافات طويلة. يجب أن تكون مجهزة بمرافق تصريف لتصريف المياه الجوفية الذائبة والأمطار..

    لا يمكن تجهيز المستودع باتصالات مختلفة – خطوط أنابيب الغاز ومصادر الحرارة وخطوط الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي أن يقف حيث تمر الاتصالات تحت الأرض – الكابلات الكهربائية وخطوط الأنابيب وما إلى ذلك..

    يجب أن نتذكر دائمًا أن الفحم الحجري يمكن أن يشتعل. لهذا السبب يجب أن يؤخذ هذا العامل في الاعتبار أثناء التخزين. من الضروري وضع الوقود عن طريق ضغط القطع الصغيرة جيدًا. بعد كل شيء ، يمكن أن يؤدي الاحتراق التلقائي ، الذي يحدث بسبب تغلغل الهواء في طبقات الفحم ، إلى نشوب حريق. يمكن أن يحدث الاحتراق التلقائي في أماكن التلامس بين أنواع مختلفة من الوقود ودرجات مختلفة من الفحم. أيضًا ، يجب عدم تفريغ الفحم الطازج في موقع يتم تنظيفه بشكل سيئ من مخلفات الوقود القديمة..

    يساعد تخزين الفحم في الداخل أو تحت سقيفة في الحفاظ على جودة الوقود لفترة أطول. لكن ليس من الممكن دائمًا تخزينه في بيئة مغلقة..

    تخزين الفحم في الهواء الطلق

    من الأفضل أن تجد مكانًا جافًا ومظلمًا لتخزين الوقود الخاص بك. يمكن أن يكون هذا حظيرة وسقيفة ومباني خارجية أخرى. يمكنك شراء مخبأ خاص – صندوق معدني بفتحة إغلاق. أكياس القماش مناسبة أيضًا (سيكون من الأنسب حمل الفحم إلى المرجل فيها).

    ليست مشكلة كبيرة إذا تم تخزين الفحم في الهواء الطلق. أما بالنسبة لهطول الأمطار – فهي ليست رهيبة بالنسبة للوقود. ولكن حتى لا يفقد الفحم خصائصه ، عليك الالتزام بالعديد من التوصيات لتخزين المواد..

    لذلك ، إذا اضطررت إلى تخزين الفحم في الهواء الطلق:

    • اختر منطقة مسطحة خالية من الحطام للمادة. يجب أن يكون موجودًا في مكان غير مغمور ومرتفع إلى حد ما (بحيث لا يبلل الماء الفحم من الأسفل أثناء فيضانات الربيع أو في أوقات الأمطار). يجب أن تكون التربة الموجودة أسفل المادة جافة أو مجمدة.
    • من المستحسن أن تكون القاعدة تحت الفحم صلبة. يمكنك وضعه بالطوب والبلاط ، في النهاية – وضع الألواح أو وضع المنصات الخشبية.
    • عند اختيار موقع ، تأكد من عدم وجود مصادر مفتوحة للنيران قريبة وغير متوقعة. تأكد أيضًا من عدم وجود معدات بالقرب من الفحم تعمل في درجات حرارة عالية (على سبيل المثال ، اللحام).
    • ضع قطعة قماش أسفلها قبل ملء المنطقة. لذلك سيكون الفحم جافًا ، بدون ثلج وأوراق الشجر.
    • يرش ويحرك المادة بشكل دوري (خاصة أثناء الصقيع). هذا ضروري حتى لا يتجمد الفحم في الهواء الطلق..

    كما ترون ، هذه المادة غريبة الأطوار تمامًا لظروف التخزين. ومع ذلك ، فإن هذا يقابله كفاءته العالية..

    جدول ملخص لدرجة الحرارة

    فحم درجة حرارة كرامة سلبيات
    البتولا 600-650 درجة مئوية سعر معقول ووقت احتراق ودرجة حرارة مثالية متوسط ​​وقت الاحتراق
    قوالب 650-700 درجة مئوية حرق طويل ، حرارة جيدة ، الحد الأدنى من الدخان من الصعب إشعالها ، وسعرها مرتفع
    بلوط 620-660 درجة مئوية يحترق طويلا وكثيفا صعب الاشتعال ، غالي الثمن ، نادر
    صنوبر 570-620 درجة مئوية سعر منخفض يحترق بسرعة ، يدخن
    اسبن 570-620 درجة مئوية سعر منخفض يحترق بسرعة ويدخن

      من أين تشتري الفحم?

      يمكنك شراء حطب الوقود في الشبكة ، وفي بعض محطات الوقود ، وعلى الإنترنت..

      بالطبع ، من الأصح القيام بذلك – شراء حزمة من الفحم ، واختبارها ، وإذا كنت ترغب في ذلك ، اطلب هذه العلامة التجارية من الفحم عبر الإنترنت ، لأنها أكثر ربحية ويمكن توصيل الفحم.

      فيما يلي بعض من أفضل أنواع الفحم (يمكن العثور على جميع الأنواع أدناه عبر الإنترنت).

      1. بيرش فحم بيسترو. بلد المنشأ – أوكرانيا ، مصنوع من خشب البتولا ، معبأ في أكياس 2.5 كجم ، وهو مناسب جدًا للتجمعات الصغيرة. العبوة مصنوعة في أكياس ورقية ، مما يعني أنه يمكن استخدامها أيضًا للإشعال. السعر – 250 غريفنا / عبوة ، أو 600 روبل / عبوة. عظيم لطهي لحم الخنزير.
      2. فحم البلوط “جراند سيرفس”. بلد المنشأ – أوكرانيا ، نسبة الرطوبة 6 ، المواد المتطايرة بحجم 18٪ ، محتوى الرماد 3٪. فحم ممتاز ذو نوعية جيدة ، يباع في أكياس ، تكلفة الكيلوغرام الواحد 90 غريفنا ، أي 240 روبل. مثالية لتحميص اللحم البقري / الضأن.
      3. فحم جوز الهند. على الرغم من أننا لم نفكر في الأمر من قبل ، إلا أنه يستحق الاهتمام. بلد المنشأ – ماليزيا ، الفحم مصنوع من قشور جوز الهند. وتتمثل سماته المميزة عن أنواع الفحم الأخرى في أنه:
      • لا يحتوي على أي مواد كيميائية ولن تضر بصحتك.
      • حرق لمدة 5 مرات (!) أطول من أي نوع من الفحم – هناك توفير كبير.
      • مستوى عال من نقل الحرارة.
      • لا رائحة وطعم.
      • لا يوجد كبريت فيه.
      • لا تدخن.

      باختصار عن الشيء الرئيسي

      بإيجاز ، من الممكن أن نفهم أنه من أجل تحقيق أقصى قدر من نقل الحرارة من حرق الحطب ، من الضروري:

      • اختر الخشب بأعلى كثافة.
      • قم بإعداد الحطب مسبقًا عن طريق نشر جذوع الأشجار وقطع الأخشاب.
      • قلل الرطوبة في الخشب عن طريق إبقائه في أكوام تحت مظلة لمدة عام على الأقل.
      • عند الاحتراق في الفرن ، تأكد من تدفق الأكسجين إلى النار بالكمية المطلوبة ، محاولًا عدم تجاوز الحد المطلوب.

      سيضمن الامتثال لجميع الشروط المحددة أن تصل درجة حرارة احتراق الخشب إلى أقصى قيمته ، ولكنها لا تختفي في المدخنة. مع اتباع نهج معقول ، ستبقى جميع عمليات نقل الحرارة في غرفة المعيشة وتسخينها على النحو الأمثل.