Polttoaineen palamislämpö: hiili, polttopuut, kaasu

Mikä on erityinen palamislämpö?

Erityinen palamislämpö q on fyysinen määrä, joka vastaa 1 kg polttoaineen täydellisen palamisen aikana vapautuvaa lämpöä.

Palamislämpökaava näyttää tältä:

$$ q = {Q yli m}

missä:

Q on polttoaineen palamisen aikana vapautuvan lämmön määrä, J;

m – polttoaineen massa, kg.

Mittayksikkö q kansainvälisessä SI -järjestelmässä on J / kg.

$$ [q] = {J yli kg}

Ei-systeemisiä energiayksiköitä käytetään usein merkitsemään suuria q-arvoja: kilojouleja (kJ), megajouleja (MJ) ja gigajouleja (GJ).

Eri aineiden q -arvot määritetään kokeellisesti.

Kun tiedetään q, voimme laskea lämmön määrän Q, joka syntyy polttoaineen palamisesta, jonka massa on m:

$$ Q = {q * m}

Kuinka ominaispalamislämpö mitataan

Q: n mittaamiseen käytetään laitteita, joita kutsutaan kalorimetreiksi (kalori – lämpö, ​​metreo – I mittaus).

Säiliö, jossa on osa polttoainetta, poltetaan laitteen sisällä. Säiliö asetetaan tunnettuun painoon veteen. Palamisen seurauksena vapautunut lämpö lämmittää vettä. Vesimassan määrä ja sen lämpötilan muutos mahdollistavat palamislämmön laskemisen. Lisäksi q määritetään yllä olevalla kaavalla.

Mistä löydät q: n arvot?

Tietoja tiettyjen polttoainetyyppien palamislämpötilojen arvoista löytyy teknisistä käsikirjoista tai niiden sähköisistä versioista Internet -resursseista. Yleensä ne annetaan seuraavan taulukon muodossa:

Palamislämpö, ​​q

Aine	MJ / kg	Aine	MJ / kg
Turve	8.1	Diesel polttoaine	42.7
Polttopuut	10.2	Kerosiini	44,0
Ruskohiili	15,0	Bensiini	48,0
Kivihiili	29.3	Propaani	47.5
Öljy	41.3	Metaani	50.11

Todistettujen, nykyaikaisten polttoaineiden resurssit ovat rajalliset. Siksi ne korvataan tulevaisuudessa muilla energialähteillä:

• atomi, joka käyttää ydinreaktioiden energiaa;
• aurinko, joka muuntaa auringon säteiden energian lämmöksi ja sähköksi;
• tuuliturbiinit;
• maalämpö, ​​käyttämällä luonnon kuumien lähteiden lämpöä.

Joidenkin polttoaineiden palamislämpö

Hiilellä on suurin kiinteiden polttoaineiden energiankulutus – 27 MJ / kg (antrasiitti – 28 MJ / kg). Puuhiilellä on samanlaiset indikaattorit (27 MJ / kg). Ruskohiilellä on paljon pienempi lämpöarvo – 13 MJ / kg. Lisäksi se sisältää yleensä paljon kosteutta (jopa 60%), mikä haihtumalla alentaa kokonaispalamislämmön arvoa..

Turve palaa lämpöllä 14-17 MJ / kg (tilasta riippuen – murusia, puristettuja, brikettejä). Polttopuut, kuivattu 20% kosteuteen, päästävät 8-15 MJ / kg. Samaan aikaan haavasta ja koivusta saatava energia voi vaihdella lähes puoleen. Pelletit eri materiaaleista antavat suunnilleen samat indikaattorit – 14-18 MJ / kg.

Nestemäiset polttoaineet eroavat paljon vähemmän ominaislämpötilassa kuin kiinteät polttoaineet. Joten dieselpolttoaineen ominaispolttolämpö – 43 MJ / l, bensiini – 44 MJ / l, kerosiini – 43,5 MJ / l, polttoöljy – 40,6 MJ / l.

Maakaasun ominaislämpöarvo on 33,5 MJ / m³, propaani – 45 MJ / m³. Energiaa kuluttava kaasumainen polttoaine on vetykaasu (120 MJ / m³). Se on erittäin lupaava käytettäväksi polttoaineena, mutta tähän mennessä optimaalisia vaihtoehtoja sen varastointiin ja kuljetukseen ei ole vielä löydetty..

Eri polttoainetyyppien energiaintensiteetin vertailu

Verrattaessa kiinteiden, nestemäisten ja kaasumaisten polttoaineiden päätyyppien energia -arvoa voidaan todeta, että yksi litra bensiiniä tai dieselpolttoainetta vastaa 1,3 m³ maakaasua, yksi kilogramma hiiltä – 0,8 m³ kaasua, yksi kg polttopuut – 0,4 m³ kaasua.

Polttoaineen palamislämpö on tärkein tehokkuuden indikaattori, mutta sen jakautumisen leveys ihmisen toiminnan aloilla riippuu teknisistä ominaisuuksista ja taloudellisista käyttöindikaattoreista..

Kiinteän polttoaineen (hiili, polttopuut, turve, koksi) palamislämpö

Taulukossa esitetään kuivan kiinteän polttoaineen ominaispolttolämpöarvot MJ / kg. Taulukon polttoaine lajitellaan nimen mukaan aakkosjärjestykseen.

Tarkasteltavien kiinteiden polttoaineiden korkein lämpöarvo on koksihiilellä – sen palamislämpö on 36,3 MJ / kg (tai SI -yksiköissä 36,3 106 J / kg). Lisäksi korkea palamislämpö on ominaista hiilelle, antrasiitille, hiilelle ja ruskohiilelle..

Energiatehokkaita polttoaineita ovat puu, polttopuut, ruuti, jyrsinturve, öljyliuske. Esimerkiksi polttopuun polttolämpö on 8,4 … 12,5 ja ruuti – vain 3,8 MJ / kg.

Kiinteän polttoaineen (hiili, polttopuut, turve, koksi) palamislämpö Polttoaine Palamislämpö, ​​MJ / kg

Antrasiitti	26,8 … 34,8
Puupelletit (pelletit)	18.5
Kuivat polttopuut	8.4 … 11
Kuivaa koivun polttopuuta	12.5
Kaasukoksi	26.9
Masuuni koksi	30.4
Puolikoksi	27.3
Jauhe	3.8
Liuskekivi	4.6 … 9
Palava liuskekivi	5.9 … 15
Kiinteä rakettipolttoaine	4.2 … 10.5
Turve	16.3
Kuitumainen turve	21.8
Turpeen jyrsintä	8.1 … 10.5
Turpeen murusia	10.8
Ruskohiili	13 … 25
Ruskohiili (briketit)	20.2
Ruskohiili (pöly)	25
Donetskin hiili	19.7 … 24
Puuhiili	31,5 … 34,4
Kivihiili	27
Kivihiili	36.3
Kuznetskin hiili	22.8 … 25.1
Tšeljabinskin hiili	12.8
Ekibastuzin hiili	16.7
Freztorf	8.1
Kuona	27.5

Nestemäisen polttoaineen (alkoholi, bensiini, kerosiini, öljy) palamislämpö

Taulukko nestemäisen polttoaineen ja joidenkin muiden orgaanisten nesteiden palamislämpötiloista on annettu. On huomattava, että polttoaineet, kuten bensiini, lentopetroli, dieselpolttoaine ja öljy, erottuvat suuresta lämmön vapautumisesta palamisen aikana..

Alkoholin ja asetonin palamislämpö on huomattavasti alhaisempi kuin perinteisissä moottoripolttoaineissa. Lisäksi nestemäisellä rakettipolttoaineella ja etyleeniglykolilla on suhteellisen alhainen lämpöarvo – kun 1 kg näitä hiilivetyjä poltetaan täydellisesti, vapautuu lämpöä 9,2 ja 13,3 MJ.

Nestemäisen polttoaineen (alkoholin, bensiinin, kerosiinin, öljyn) palamislämpö Polttoaine Palamislämpö, ​​MJ / kg

Asetoni	31.4
Bensiini A-72 (GOST 2084-67)	44.2
Lentobensiini B-70 (GOST 1012-72)	44.1
Bensiini AI-93 (GOST 2084-67)	43.6
Bentseeni	40,6
Dieselpolttoaine talvi (GOST 305-73)	43.6
Kesä dieselpolttoaine (GOST 305-73)	43.4
Nestemäinen rakettipolttoaine (kerosiini + nestemäinen happi)	9.2
Lentopetroli	42,9
Valaistuspetosiini (GOST 4753-68)	43,7
Ksyleeni	43.2
Rikkipitoinen polttoöljy	39
Vähärikkinen polttoöljy	40.5
Vähärikkinen polttoöljy	41,7
Rikkipolttoöljy	39.6
Metyylialkoholi (metanoli)	21.1
n-butyylialkoholi	36,8
Öljy	43,5 … 46
Metaaniöljy	21.5
Tolueeni	40,9
Valkoinen henki (GOST 313452)	44
Etyleeniglykoli	13.3
Etyylialkoholi (etanoli)	30.6

Kaasumaisen polttoaineen ja palavien kaasujen erityinen palamislämpö

Taulukko kaasumaisen polttoaineen ja joidenkin muiden palavien kaasujen palamislämpötiloista MJ / kg on esitetty. Tarkastelluista kaasuista vedyllä on suurin massan ominaispalamislämpö. Kilon tämän kaasun palaessa kokonaan vapautuu 119,83 MJ lämpöä. Myös sellaisella polttoaineella kuin maakaasulla on korkea lämpöarvo – maakaasun ominaispolttolämpö on 41 … 49 MJ / kg (puhtaalle metaanille, 50 MJ / kg).

Kaasumaisen polttoaineen ja palavien kaasujen (vety, maakaasu, metaani) ominaispolttolämpö Polttoaine Palamislämpö, ​​MJ / kg

1-buteeni	45.3
Ammoniakki	18.6
Asetyleeni	48.3
Vety	119,83
Vety sekoitettuna metaaniin (50% H2 ja 50% CH4)	85
Vety, seos metaanin ja hiilimonoksidin kanssa (33-33-33 paino-%)	60
Vety sekoitettuna hiilimonoksidiin (50% H2 50% CO2)	65
Masuunikaasu	3
Koksi -uunikaasu	38.5
Nestekaasu (LPG) (propaani-butaani)	43.8
Isobutaani	45.6
Metaani	50
n-Bhutan	45,7
n-heksaani	45.1
n-pentaani	45.4
Liittyvä kaasu	40.6 … 43
Maakaasu	41 … 49
Propadieeni	46.3
Propaani	46.3
Propyleeni	45,8
Propeeni, sekoitettu vetyyn ja hiilimonoksidiin (90% -9% -1% painosta)	52
Etaani	47.5
Etyleeni	47.2

Joidenkin palavien materiaalien palamislämpö

Taulukossa on esitetty joidenkin palavien materiaalien (rakennusmateriaalit, puu, paperi, muovi, olki, kumi jne.) Palamislämpötilat. Huomionarvoisia ovat materiaalit, joilla on korkea palamislämpö. Näitä materiaaleja ovat: erityyppiset kumi, vaahdotettu polystyreeni, polypropeeni ja polyeteeni.

Joidenkin palavien materiaalien palamislämpö Polttoaine Palamislämpö, ​​MJ / kg

Paperi	17.6
Keinonahka	21.5
Puu (palkit, joiden kosteuspitoisuus on 14%)	13.8
Puu pinoissa	16.6
tammi puu	19.9
Kuusipuu	20.3
Puu on vihreää	6.3
Mäntypuuta	20.9
Nylon	31.1
Karboliittituotteet	26.9
Pahvi	16.5
Styreeni-butadieenikumi SKS-30AR	43,9
Luonnonkumi	44,8
Synteettinen kumi	40.2
SKS kumia	43,9
Kloropreenikumia	28
Linoleumi, polyvinyylikloridi	14.3
Kaksikerroksinen polyvinyylikloridilinooli	17.9
Huopapohjainen PVC-linoleumi	16.6
Linoleumi, polyvinyylikloridi lämpimällä pohjalla	17.6
Linoleumi, polyvinyylikloridi kangaspohjaisesti	20.3
Kumilinoleumi (relin)	27.2
Parafiini	11.2
Polyfoam PVC-1	19.5
Styrofoam FS-7	24.4
Vaahto FF	31.4
Paisutettu polystyreeni PSB-S	41.6
Polyuretaanivaahto	24.3
Kuitulevy	20.9
Polyvinyylikloridi (PVC)	20,7
Polykarbonaatti	31
Polypropeeni	45,7
Polystyreeni	39
Korkeapaineinen polyeteeni	47
Matalapaineinen polyeteeni	46,7
Kumi	33,5
Katon materiaali	29.5
Kanavan noki	28.3
Heinä	16.7
Olki	17
Orgaaninen lasi (pleksilasi)	27.7
Textolite	20.9
Minulle	16
TNT	15
Puuvilla	17.5
Selluloosa	16.4
Villa ja villakuidut	23.1

Yleistä lämpöarvoa

Energian vapautumiselle palamisen aikana on oltava kaksi parametria: korkea hyötysuhde ja haitallisten aineiden tuotannon puuttuminen.

Keinotekoinen polttoaine saadaan käsittelemällä luonnollista &#; biopolttoaine. Riippumatta aggregaatiotilasta aineilla on niiden kemiallisessa koostumuksessa palava ja palamaton osa. Ensimmäinen on hiili ja vety. Toinen koostuu vedestä, mineraalisuoloista, typestä, hapesta, metalleista.

Kokonaistilan mukaan polttoaine on jaettu nesteeseen, kiinteään ja kaasuun. Jokainen ryhmä on lisäksi haarautunut luonnolliseen ja keinotekoiseen alaryhmään (+)

Kun 1 kg tällaista “seosta” poltetaan, vapautuu eri määrä energiaa. Kuinka paljon tästä energiasta vapautuu, riippuu ilmoitettujen elementtien osista – palava osa, kosteus, tuhkapitoisuus ja muut komponentit.

Polttoaineen palamislämpö (TCT) muodostuu kahdesta tasosta – korkeimmasta ja alimmasta. Ensimmäinen indikaattori saadaan veden kondensoitumisen vuoksi, toisessa tätä tekijää ei oteta huomioon.

Alin TST tarvitaan polttoaineen tarpeen ja sen kustannusten laskemiseen, käyttämällä tällaisia ​​indikaattoreita, lasketaan lämmötaseet ja määritetään polttoaineella toimivien laitosten tehokkuus.

TST voidaan laskea analyyttisesti tai kokeellisesti. Jos polttoaineen kemiallinen koostumus tiedetään, käytetään Mendelejevin kaavaa. Kokeelliset tekniikat perustuvat palamislämmön todelliseen mittaamiseen.

Näissä tapauksissa polttamiseen käytetään erityistä pommia &#; kalorimetri kalorimetrillä ja termostaatilla.

Laskentaominaisuudet ovat yksilöllisiä kullekin polttoainetyypille. Esimerkki: TCT polttomoottoreissa lasketaan pienimmästä arvosta, koska neste ei tiivisty sylintereihin.

TST asennetaan kalorimetrisellä pommilla. Puristettu happi on kyllästetty vesihöyryllä. Näyte polttoaineesta sijoitetaan tällaiseen ympäristöön ja tulokset määritetään

Jokaisella ainelajilla on oma TST kemiallisen koostumuksen erityispiirteiden vuoksi. Arvot vaihtelevat merkittävästi, vaihtelualue on 1-10 kcal / kg.

Eri tyyppisiä materiaaleja verrattaessa käytetään vastaavan polttoaineen käsitettä, ja sille on ominaista alin TST 29 MJ / kg.

Nestemäisten aineiden parametrit

Nestemäiset materiaalit, kuten kiinteät, hajoavat seuraaviksi komponenteiksi: hiili, vety, rikki, happi, typpi. Prosenttiosuus ilmaistaan ​​painona.

Polttoaineen sisäinen orgaaninen painolasti muodostuu hapesta ja typestä; nämä komponentit eivät pala ja sisältyvät ehdollisesti koostumukseen. Ulkoinen painolasti muodostuu kosteudesta ja tuhkasta.

Bensiinillä on korkea ominaispalamislämpö. Merkistä riippuen se on MJ.

Samanlaisia ​​palamislämmön indikaattoreita määritetään myös lentopetrolille. &#; 42,9 MJ. Dieselpolttoaine kuuluu myös lämpöarvoiltaan johtajien luokkaan. &#; 43 ,, 6 MJ.

Koska bensiinissä on enemmän TST: tä kuin dieselpolttoaineessa, sen pitäisi olla korkeampi sekä kulutus että hyötysuhde. Mutta dieselpolttoaine on prosenttia edullisempi kuin bensiini

Nestemäiselle rakettipolttoaineelle, etyleeniglykolille, on ominaista suhteellisen alhaiset TST -arvot. Alkoholi ja asetoni eroavat toisistaan ​​vähimmäispalamislämmössä. Niiden suorituskyky on huomattavasti alhaisempi kuin perinteisen moottoripolttoaineen..

Vertaileva taulukko indikaattoreista

Taulukossa esitetään nestemäisten, kiinteiden ja kaasumaisten polttoaineiden massakohtaisten palamislämpötilojen arvot.

Polttoaineen tyyppi	Yksikkö rev.	Erityinen palamislämpö
Mj	kWh	kcal
Polttopuut: tammi, koivu, saarni, pyökki, sarvipuu	Kg	15	4.2
Polttopuut: lehtikuusi, mänty, kuusi	Kg	15.5	4.3
Ruskohiili	Kg	12,98	3.6
Kivihiili	Kg	27.00	7.5
Puuhiili	Kg	27.26	7.5
Antrasiitti	Kg	28.05	7.8
Puupelletti	Kg	17.17	4.7
Olki pelletti	Kg	14.51	4.0
Auringonkukan pelletit	Kg	18.09	5.0
Sahanpuru	Kg	8.37	2,3
Paperi	Kg	16.62	4.6
Vine	Kg	14.00	3.9
Maakaasu	m3	33,5	9.3
Nesteytetty kaasu	Kg	45,20	12.5
Bensiini	Kg	44,00	12.2
Dis. polttoaine	Kg	43.12	11.9
Metaani	m3	50,03	13.8
Vety	m3		33.2
Kerosiini	Kg		12
Polttoöljy	Kg	40,61	11.2
Öljy	Kg	44,00	12.2
Propaani	m3	45,57	12.6
Etyleeni	m3	48.02	13.3

Taulukosta voidaan nähdä, että kaikkien aineiden, eikä vain kaasumaisten, korkeimmat TST -indikaattorit sisältävät vetyä. Se kuuluu korkean energian polttoaineisiin.

Vedyn palamistuotteena on tavallinen vesi. Prosessi ei päästä uunikuonoja, tuhkaa, hiilimonoksidia ja hiilidioksidia, mikä tekee aineesta ympäristöystävällisen palavan. Mutta se on räjähtävää ja sen tiheys on pieni, joten tällaista polttoainetta on vaikea nesteyttää ja kuljettaa..

TST on polttoaineen tärkein lämpö- ja käyttöominaisuus. Tätä indikaattoria käytetään monilla ihmisen toiminnan aloilla: lämpömoottorit, voimalaitokset, teollisuus, asuntojen lämmitys ja ruoanlaitto..

Lämpöarvoarvot auttavat vertaamaan eri polttoainetyyppejä vapautuneen energian suhteen, laskemaan tarvittavan polttoaineen massan ja säästämään kustannuksissa.

Miten lämmön määrä ja palamislämpö liittyvät toisiinsa – kaava

Voimme laskea palamisen aikana vapautuvan lämmön määrän, kun tiedämme:

• polttoaineen palamislämpö ja
• ainemäärä.

Huomautus: Jos kerrot palamislämpötilan (suuri q) poltetun aineen kilogrammoilla m, voit laskea polttoaineen palamisen aikana vapautuneen lämmön kokonaismäärän (suuri Q)..

Hiilen suurin palamislämpötila (video)

Nykyään tämä erilaisten kiinteiden polttoaineiden, kuten puun, hiilen tai turpeen, käyttö on suosittua. Sitä käytetään paitsi jokapäiväisessä elämässä lämmitykseen tai ruoanlaittoon, myös monilla teollisuudenaloilla..

Kiinteiden materiaalien lämpöarvo

Tähän luokkaan kuuluvat puu, turve, koksi, öljyliuske, briketit ja jauhetut polttoaineet. Kiinteiden polttoaineiden pääasiallinen ainesosa on hiili.

Eri puulajien ominaisuudet

Polttopuun käytön suurin hyötysuhde saavutetaan, jos kaksi ehtoa täyttyvät – kuiva puu ja hidas palamisprosessi.

Puupaloja sahataan tai pilkotaan jopa 25-30 cm pitkiksi paloiksi, jotta polttopuut ladataan kätevästi tulipesään

Ihanteelliset puulämmitteisille uunilämmityksille ovat tammi-, koivu- ja saarnipalkit. Orapihlajalle ja pähkinälle on ominaista hyvä suorituskyky. Mutta havupuissa lämpöarvo on alhainen, mutta palamisnopeus on korkea..

Kuinka eri rodut palavat:

1. Pyökkiä, koivua, tuhkaa ja pähkinää on vaikea sulattaa, mutta ne voivat palaa raakana alhaisen kosteuspitoisuuden vuoksi.
2. Leppä ja haapa eivät muodosta nokea ja “osaa” poistaa sen savupiipusta.
3. Koivu vaatii riittävän määrän ilmaa tulipesässä, muuten se savuaa ja tervaa putken seinille.
4. Mänty sisältää enemmän hartsia kuin kuusi, joten se kipinöi ja palaa kuumemmin.
5. Päärynä ja omenapuut ovat helpommin halkeilevia kuin muut ja palavat hyvin.
6. Cedar muuttuu vähitellen hiillokseksi.
7. Kirsikat ja jalava tupakoi, mutta sycamorea on vaikea jakaa.
8. Linden ja poppeli palavat nopeasti.

Eri rotujen TST -arvot riippuvat suuresti tiettyjen kivien tiheydestä. Yksi kuutiometri polttopuita vastaa noin 200 litraa nestemäistä polttoainetta ja 200 m3 maakaasua. Puu ja polttopuut luokitellaan alhaiseksi energiatehokkuudeksi.

Iän vaikutus hiilen ominaisuuksiin

Kivihiili on luonnollinen kasvimateriaali. Se uutetaan sedimenttikivistä. Tämä polttoaine sisältää hiiltä ja muita kemiallisia alkuaineita..

Tyypin lisäksi hiilen palamislämpöön vaikuttaa myös materiaalin ikä. Ruskea kuuluu nuorten luokkaan, jota seuraa kivi, ja antrasiittia pidetään vanhimpana..

Kosteuspitoisuus määräytyy myös polttoaineen iän mukaan: mitä nuorempi hiili, sitä suurempi sen kosteuspitoisuus. Tämä vaikuttaa myös tämän tyyppisen polttoaineen ominaisuuksiin

Kivihiilen palamisprosessiin liittyy ympäristöä saastuttavien aineiden vapautuminen, kun taas kattilaritilät peitetään kuonalla. Toinen ilmakehälle epäedullinen tekijä on rikin läsnäolo polttoaineessa. Tämä elementti muuttuu ilman kanssa kosketuksessa rikkihapoksi..

Valmistajat onnistuvat minimoimaan hiilen rikkipitoisuuden. Tämän seurauksena TST eroaa jopa saman lajin sisällä. Vaikuttaa tuotannon suorituskykyyn ja maantieteeseen. Kiinteänä polttoaineena voidaan käyttää puhtaan hiilen lisäksi myös briketoitua kuonaa.

Suurin polttoainetilavuus on koksihiilellä. Kivihiilellä, hiilellä, ruskealla hiilellä, antrasiitilla on myös hyvät ominaisuudet..

Pellettien ja brikettien ominaisuudet

Tämä kiinteä polttoaine valmistetaan teollisesti erilaisista puu- ja kasvijätteistä..

Murskatut lastut, kuori, pahvi, olki kuivataan liikaa ja muuttuvat erikoislaitteiden avulla rakeiksi. Jotta massa saisi tietyn viskositeetin, siihen lisätään polymeeri – ligniini.

Pelletit erottuvat hyväksyttävistä kustannuksista, joihin vaikuttaa suuri kysyntä ja valmistusprosessin ominaisuudet. Tätä materiaalia voidaan käyttää vain tämän tyyppiselle polttoaineelle suunnitelluissa kattiloissa.

Briketit eroavat toisistaan ​​vain muodoltaan, ne voidaan ladata uuneihin, kattiloihin. Molemmat polttoainetyypit on jaettu raaka -aineisiin: pyöreästä puusta, turpeesta, auringonkukasta, oljesta.

Pelletteillä ja briketeillä on merkittäviä etuja verrattuna muihin polttoaineisiin:

• täydellinen ympäristöystävällisyys;
• kyky säilyttää lähes kaikissa olosuhteissa;
• kestää mekaanista rasitusta ja sieniä;
• tasainen ja pitkä palava;
• optimaalinen pelletin koko lämmityslaitteeseen lataamista varten.

Ympäristöystävälliset polttoaineet ovat hyvä vaihtoehto perinteisille lämmönlähteille, jotka eivät ole uusiutuvia ja joilla on kielteinen vaikutus ympäristöön. Pelletteille ja briketeille on kuitenkin ominaista lisääntynyt palovaara, joka on otettava huomioon varastointipaikan järjestämisessä..

Lämpötilan tunnistusvaihtoehto

Talvella asuintilojen lämmitys on erityisen ajankohtainen. Lämmönsiirtokustannusten järjestelmällisen nousun vuoksi ihmisten on etsittävä vaihtoehtoisia vaihtoehtoja lämmön tuottamiseen.

Paras tapa ratkaista tämä ongelma on valita kiinteän polttoaineen kattilat, joilla on optimaaliset tuotantoominaisuudet ja jotka pitävät täydellisesti lämpöä..

Hiilen palamislämpö on fyysinen määrä, joka osoittaa, kuinka paljon lämpöä voi vapautua kilogramman polttoaineen täydellisen palamisen aikana. Jotta kattila toimisi pitkään, on tärkeää valita sille sopiva polttoaine. Hiilen ominaispalamislämpö on korkea (22 MJ / kg), joten tämän tyyppistä polttoainetta pidetään optimaalisena kattilan tehokkaan toiminnan kannalta..

Mistä hiili on tehty? Mikä on hiilen kemiallinen kaava?

Kivihiili on yksi vanhimmista ihmisten tuntemista polttoaineista. Ja nykyäänkin sillä on johtava asema käyttömäärän suhteen. Syynä tähän on sen yleisyys, uuttamisen, käsittelyn ja käytön helppous. Mutta mikä se on? Mikä on hiilen kemiallinen kaava??

Itse asiassa tämä kysymys ei ole täysin oikea. Hiili ei ole aine, se on erilaisten aineiden seos. Niitä on paljon, joten hiilen koostumusta on mahdotonta määrittää täysin. Siksi tässä artikkelissa olevan hiilen kemiallisella kaavalla tarkoitamme pikemminkin sen alkuainekoostumusta ja joitain muita ominaisuuksia..

Mutta mitä voimme oppia tämän aineen tilasta? Kivihiili muodostuu kasvien jäännöksistä monien vuosien ajan korkeiden lämpötilojen ja paineiden vuoksi. Ja koska kasvit ovat luonteeltaan orgaanisia, kivihiilen koostumuksessa vallitsee orgaaninen aine..

Ikästä ja muista alkuperäolosuhteista riippuen hiili on jaettu useisiin tyyppeihin. Jokainen laji erottuu sen peruskoostumuksesta, epäpuhtauksien läsnäolosta ja muista tärkeistä ominaisuuksista..

Hiili

Muodostukseen mennessä tämäntyyppinen hiili on ruskean jälkeen. Siinä on musta tai harmaa-musta väri sekä hartsimainen, joskus metallinen kiilto.

Hiilen kosteuspitoisuus on paljon pienempi kuin ruskean hiilen: vain 1-12%. Hiilen haihtuva pitoisuus vaihtelee suuresti kaivospaikasta riippuen. Se voi olla vähäinen (2%), mutta se voi myös saavuttaa ruskean hiilen kaltaisia ​​arvoja (jopa 48%). Peruskoostumus on seuraava:

• Hiili 75-92%.
• Vety 2,5-5,7%.
• Happi 1,5-15%.
• Typpi jopa 2,7%.
• Rikki 0-4%.

Näin ollen voimme päätellä, että bitumihiilen kemiallinen kaava koostuu suuremmasta määrästä hiiltä kuin ruskohiili. Tämä tekee tämän tyyppisestä hiilestä paremman polttoaineen..

Antrasiitti

Antrasiitti on vanhin fossiilisen hiilen muoto. Siinä on tumman musta väri ja tyypillinen metallinen kiilto. Tämä on paras hiili palamisen aikana vapautuvan lämmön määrän suhteen..

Kosteuden ja haihtuvien aineiden määrä siinä on hyvin pieni. Noin 5-7% kullekin indikaattorille. Ja alkuaineiden koostumukselle on ominaista erittäin korkea hiilipitoisuus:

• Hiili yli 90%.
• Vety 1-3%.
• Happi 1-1,5%.
• Typpi 1-1,5%.
• Rikki jopa 0,8%.

Enemmän hiiltä on vain grafiitissa, joka on toinen vaihe antrasiitin hiiltymisestä..

Puuhiili

Tämäntyyppinen hiili ei ole fossiilista, joten sen koostumuksessa on joitain erityispiirteitä. Se valmistetaan kuumentamalla puuta 450–500 oC: n lämpötilaan ilman pääsyä ilmaan. Tätä prosessia kutsutaan pyrolyysiksi. Sen aikana puusta vapautuu useita aineita: metanolia, asetonia, etikkahappoa ja muita, minkä jälkeen se muuttuu hiileksi. Muuten puun polttaminen on myös pyrolyysiä, mutta hapen läsnäolon vuoksi päästetyt kaasut syttyvät. Tämä määrittää liekkien läsnäolon palamisen aikana..

Puu ei ole homogeeninen, siinä on paljon huokosia ja kapillaareja. Samanlainen rakenne säilyy osittain siitä saadussa hiilessä. Tästä syystä sillä on hyvä adsorptiokyky ja sitä käytetään yhdessä aktiivihiilen kanssa..

Tämän tyyppisen hiilen kosteuspitoisuus on hyvin alhainen (noin 3%), mutta pitkäaikaisen varastoinnin aikana se imee kosteutta ilmasta ja veden osuus nousee 7-15%: iin. Epäorgaanisten epäpuhtauksien ja haihtuvien aineiden pitoisuutta säätelevät GOST: t, ja niiden tulisi olla enintään 3% ja 20%. Elementtikoostumus riippuu tuotantotekniikasta ja näyttää tältä:

• Hiili 80-92%.
• Happi 5-15%.
• Vety 4-5%.
• Typpi ~ 0%.
• Rikki ~ 0%.

Hiilen kemiallinen kaava osoittaa, että se on hiilipitoisuudeltaan lähellä kivihiiltä, ​​mutta lisäksi siinä on vain pieni määrä palamiseen tarpeettomia alkuaineita (rikki ja typpi).

Puun edut ja haitat

Puulla on seuraavat edut:

• erinomainen työstettävyys;
• kevyt naulaus;
• hyvin maalattu, kiillotettu, lakattu;
• on kyky absorboida ääniä;
• vastustuskyky hapoille;
• korkea taivutuskyky.

Puun haittoja ovat:

• muodon ja koon muutos kutistumisen ja turvotuksen vuoksi;
• alhainen halkeamiskestävyys;
• mätää;
• hyönteisten aiheuttamat vahingot;
• tulipalo, jos turvallisuusmääräyksiä ei noudateta.

Puun käyttö kansantalouden eri aloilla

Puuta käytetään laajalti seuraavilla aloilla:

• vaneri – viilu, vaneri;
• puuntyöstö – puulevyt, tulitikut, puusepäntyöt, huonekalut;
• hakkuut – puukemianteollisuudessa käytetyt raaka -aineet, kulutustavarat, kaikenlaiset polttopuut;
• saha – erilaisia ​​puutavaraa;
• puukemikaali – terva, puuhiili, etikkahappo;
• massa ja paperi – paperi, pahvi, selluloosa;
• hydrolyysi – rehuhiiva, etyylialkoholi.

Aktiivihiili

Aktiivihiili on eräänlainen hiili, jolla on suuri huokospinta -ala, mikä tekee siitä vieläkin adsorboivamman kuin puuhiili. Raaka -aineina sen valmistuksessa käytetään hiiltä ja hiiltä sekä kookoskuoria. Lähtöaineelle suoritetaan aktivointiprosessi. Sen ydin on avata tukkeutuneet huokoset korkean lämpötilan, elektrolyyttiliuoksen tai vesihöyryn vaikutuksesta..

Aktivointiprosessin aikana vain aineen rakenne muuttuu, joten aktiivihiilen kemiallinen kaava on identtinen sen raaka -aineen koostumuksen kanssa, josta se on valmistettu. Aktiivihiilen kosteuspitoisuus riippuu huokosten ominaispinta -alasta ja on yleensä alle 12%.

Ruskohiili

Ruskohiili on nuorin kiinteä kivi, joka muodostui noin 50 miljoonaa vuotta sitten turpeesta tai ruskohiilestä. Sen ydin on “kypsymätön” bitumihiili.

Tämä mineraali saa nimensä väristään – sävyt vaihtelevat ruskehtavasta punaisesta mustaan. Ruskeaa hiiltä pidetään vähäisenä hiilenmuodostus (metamorfismi) -polttoaineena. Se sisältää vähintään 50% hiiltä, ​​mutta myös paljon haihtuvia aineita, mineraaliepäpuhtauksia ja kosteutta, joten se palaa paljon helpommin ja antaa enemmän savua ja palavaa hajua..

Ruskohiili jaetaan kosteuspitoisuudesta riippuen luokkiin 1B (kosteus yli 40%), 2B (30-40%) ja 3B (enintään 30%). Haihtuvien aineiden vapautuminen ruskeassa hiilessä on jopa 50%.

Pitkäaikainen kosketus ilman kanssa ruskealla hiilellä on taipumus menettää rakenteensa ja halkeilla. Kaikista kivihiileistä sitä pidetään huonolaatuisimpana polttoaineena, koska se päästää paljon vähemmän lämpöä: palamislämpö on vain 4000 – 5500 kcal.

Ruskeaa hiiltä esiintyy matalissa syvyyksissä (jopa 1 km), joten se on paljon helpompaa ja halvempaa louhia. Venäjällä sitä käytetään kuitenkin polttoaineena paljon harvemmin kuin hiiltä. Alhaisten kustannustensa vuoksi ruskeaa hiiltä suosivat edelleen jotkut pienet ja yksityiset kattila- ja lämpövoimalaitokset..

Venäjällä suurimmat ruskohiiliesiintymät sijaitsevat Kansk-Achinskin altaalla (Krasnojarskin alue). Yleensä sivuston varannot ovat lähes 640 miljardia tonnia (noin 140 miljardia tonnia soveltuu avolouhokseen).

Ainoa Altai -kivihiiliesiintymä on Soltonskoje, jossa on runsaasti ruskohiilivarantoja. Sen ennustetut varannot ovat 250 miljoonaa tonnia..

Noin 2 biljoonaa tonnia ruskohiiltä on täynnä Lenskyn hiiliallasta, joka sijaitsee Jakutiassa ja Krasnojarskin alueella. Lisäksi tällaista mineraalia esiintyy usein yhdessä hiilen kanssa – esimerkiksi sitä saadaan myös Minusinskin ja Kuznetskin hiilialtaiden talletuksista.

Hiiliuunin ominaisuudet

Tällaisella laitteella on suunnitteluominaisuuksia, siihen liittyy hiilen pyrolyysireaktio. Puuhiili ei ole mineraali, siitä on tullut ihmisen toiminnan tuote.

Kivihiilen palamislämpötila on 900 astetta, johon liittyy riittävä määrä lämpöenergiaa. Mikä on tekniikka tällaisen hämmästyttävän tuotteen luomiseksi? Ydin on tietyssä puun käsittelyssä, jonka vuoksi sen rakenteessa tapahtuu merkittävä muutos, ylimääräisen kosteuden vapautuminen siitä. Samanlainen prosessi suoritetaan erityisissä uuneissa. Tällaisten laitteiden toimintaperiaate perustuu pyrolyysiprosessiin. Hiiliuunissa on neljä peruskomponenttia:

• polttokammiot;
• vahvistettu pohja;
• savupiippu;
• kierrätyslokero.

Yksinkertaiset kemialliset elementit

Lähes kaikki hiilen kemialliset elementit ovat sidottuja. Niitä löytyy orgaanisista ja epäorgaanisista yhdisteistä.

Suurin käytännön merkitys ovat:

• Hiili (C): 75-92%

  Hiili on orgaanisten yhdisteiden tärkein ainesosa. Kivihiilen palamislämpö riippuu sen määrästä. Se on osa materiaalin orgaanista osaa. Elementin sisältö kasvaa metamorfismin aikana. Suurin osa hiilestä on antrasiittia (jopa 97%), vähemmän – ruskohiiltä (60-70%).

• Vety (H): 2,5-5,7%

  Vedyn palamislämpö on 4 kertaa korkeampi kuin hiilen. Mutta puhtaassa muodossa tästä elementistä tulee räjähtävä. Aineen määrä vähenee muodonmuutoksen asteen mukaan. Se on korkeampi ruskeille ja bitumisille hiileille kuin antrasiitille. Sappropeliiteissa on paljon vetyä – hiililajikkeita, jotka on muodostettu alemmista kasvilajeista.

• Happi (O): 1,5-15%

  Hapen määrä vähenee muodonmuutoksen aikana. Turpeessa tämä elementti on noin 40%, ruskeassa hiilessä 10-30%, antrasiitissa-1-2%. Korkealla happipitoisuudella materiaalin hapettuminen ja palaminen nopeutuvat.

• Typpi (N): 1-3%

  Elementti on orgaanista alkuperää. Sen prosenttiosuus pienenee hiilen synnyn aikana.

• Rikki (S): 0-4%

  Rikki voi päästä hiileen sekä kasvijäämien hajoamisen aikana että ympäröivistä kivikerroksista. Polttoainetta poltettaessa se hapettuu ja muuttuu rikkidioksidiksi SO2. Kun kaasu liukenee veteen, muodostuu rikkihappoa. Se vahingoittaa kattilan seiniä. Siksi polttoaineen hiilen rikin määrä on tiukasti säännelty. Vaarallisin rikkiyhdiste on sulfidi (S2O). Noin 70-80% suolasta muuttuu kaasumaiseksi kuumennettaessa. Rikkidioksidia ja rikkivetyä vapautuu, mikä saastuttaa ilmakehän.

• Fosfori (P): jopa 0,03%

  Fosfori on yksi orgaanisen aineen muodostavista aineista. Sen sisältöä on valvottava koksissa. Jos fosforia pääsee teräkseen, seoksen laatu heikkenee huomattavasti..

• Kloori (Cl): 0,015-0,15%

  Hiilien klooripitoisuus vaihtelee välillä 0,015 – 0,15%. Niin sanotuissa “suolattuissa hiileissä” luku voi nousta 1 prosenttiin. Jos indikaattori on yli 0,3%, polttoaineen palaminen vaikeutuu. Kun kloori hapetetaan ja liuotetaan veteen, se muodostaa suolahappoa. Se aiheuttaa metallin korroosiota ja vaurioittaa kattiloiden seiniä.

• Arseeni (As)

  Arseeni pääsee hiileen pohjavedestä, ja vain pieni osa on orgaanista alkuperää. Tätä elementtiä esiintyy suurina pitoisuuksina “pisteissä” joissakin kerrostumissa. Kun polttoainetta poltetaan, se voi päästä tuhkaan ja ilmaan. Korkealla arseenipitoisuudella se vahingoittaa ympäristöä, aiheuttaa syöpää.

GOST 32464-2013 säätelee useiden hiilen elementtien sisältöä:

• Rikki – jopa 2,8% (rikastettu), 3% (rikastamaton), 4,6% (tavallinen)
• Kloori – jopa 0,6%
• Arseeni – jopa 0,02%

Kemiallinen prosessi

Kammioon tultuaan polttopuut palavat vähitellen. Tämä prosessi johtuu siitä, että uunissa on riittävä määrä kaasumaista happea palamisen tukemiseksi. Sulatettaessa vapautuu riittävä määrä lämpöä, jolloin ylimääräinen neste muuttuu höyryksi.

Reaktion aikana vapautunut savu menee kierrätysosastoon, jossa se palaa kokonaan ja lämpöä vapautuu. Hiiliuunilla on useita tärkeitä toiminnallisia tehtäviä. Sen avulla hiili muodostuu ja huone pitää mukavan lämpötilan..

Mutta tällaisen polttoaineen saamisprosessi on melko herkkä, ja pienellä viiveellä polttopuun täydellinen polttaminen on mahdollista. Hiiltyneet työkappaleet on poistettava uunista tiettynä ajankohtana..

Hiilen rakenteellinen (graafinen) kaava

Hiilen rakenteellinen (graafinen) kaava on havainnollistavampi. Se osoittaa, kuinka atomit ovat yhteydessä toisiinsa molekyylin sisällä.

Elektroninen kaava

Elektroninen kaava, joka näyttää elektronien jakautumisen atomissa energian alatasojen mukaan, on esitetty alla:

6C 1s22s22p2

Se osoittaa myös, että hiili kuuluu p -perheen elementteihin, samoin kuin valenssielektronien lukumäärä – ulkoisella energiatasolla on 4 elektronia (2s22p2).

Hiilen kemiallinen kaava, sen muodostumisprosessi ja käyttö teollisuudessa

Hiili voi vaihdella eri väreissä ruskeasta mustaan. Se on hyvä polttoaine, joten sitä käytetään lämpöenergian muuntamiseen sähköenergiaksi. Se muodostuu kasvien massan kertymisen ja fysikaalis -kemiallisten prosessien kulun seurauksena..

Erilaisia ​​hiilen muutoksia

Puumassan kertyminen soiseen maaperään johtaa turpeen muodostumiseen, joka on hiilen edeltäjä. Turvekaava on melko monimutkainen, eikä tämän tyyppiselle hiilelle ole myöskään erityistä stökiometristä suhdetta. Kuiva turve koostuu hiili-, vety-, happi-, typpi- ja rikkiatomeista.

Lisäksi turve altistuu pitkäaikaisesti korkeille lämpötiloille ja geologisten prosessien aiheuttamille korkeille paineille useissa seuraavissa hiilen muutoksissa:

1. Ruskohiiltä tai ruskohiiltä.
2. Bitumi.
3. Hiili.
4. Antrasiitti.

   

Tämän muutosketjun lopputuote on kiinteä grafiitti tai grafiittimainen hiili, jonka kaava on puhdas hiili C.

Hiilipuu

Noin 300 miljoonaa vuotta sitten, hiilen aikana, suurin osa maapallostamme oli peitetty jättimäisillä saniaismetsillä. Vähitellen nämä metsät kuolivat sukupuuttoon, ja puuta kertyi soiseen maaperään, jolla ne kasvoivat. Suuret määrät vettä ja likaa estivät hapen tunkeutumisen, joten kuollut puu ei hajonnut.

Hiljattain kuollut puu peitti pitkään vanhemmat kerrokset, joiden paine ja lämpötila nousivat vähitellen. Liittyvät geologiset prosessit johtivat lopulta hiilen muodostumiseen.

Hiiliprosessi

Termi "hiiltyminen" merkitsee hiilen muodonmuutoksia, jotka liittyvät puukerrosten paksuuden lisääntymiseen, tektonisiin liikkeisiin ja prosesseihin sekä lämpötilan nousuun pohjakerroksen syvyydestä riippuen.

Paineen nousu muuttaa ensisijaisesti hiilen fysikaalisia ominaisuuksia, joiden kemiallinen kaava pysyy muuttumattomana. Erityisesti sen tiheys, kovuus, optinen anisotropia ja huokoisuus muuttuvat. Lämpötilan nousu muuttaa hiilen kaavaa kohti hiilipitoisuuden kasvua sekä hapen ja vedyn vähenemistä. Nämä kemialliset prosessit johtavat hiilen polttoaineominaisuuksien paranemiseen..

Kivihiilen kallioperä

Bitumihiili esiintyy kerroksittain, jossa on kerrosrakenne. Yksittäiset kerrokset koostuvat kiinteistä orgaanisista kivistä, joilla on erilainen rakenne ja alkuperä. On tavallista erottaa muodostumisten makro- ja mikrokomponentit toisistaan. Ne eroavat toisistaan ​​paitsi koostumuksen, myös ulkonäön ja mikroskooppisen rakenteen suhteen..

Kivihiilen makrokomponentit

Nämä kivihiilikomponentit kerrostetaan fossiilikerrosten saumoihin, linssiin tai prismoihin. Ne muodostettiin eri kasvilajeista turpeen muodonmuutoksen aikana. Useimmiten muutokset tapahtuivat anaerobisissa olosuhteissa (ilman hapen pääsyä).

Makroravinteilla ei ole erityistä kemiallista rakennetta. Kerran selluloosa, ligniini ja muut kasvikudokset kävivät läpi geeliytymisprosessin – muuttuivat hyytelömäiseksi aineeksi. Sitten se kovettui ja tuli kuin kivi. Mikroskoopin alla näet joissakin tapauksissa kivettyneitä itiöitä, soluseinämiä, kasvikuituja.

Kivettyneet kasvit tai niiden hiilen jäljet ​​voidaan havaita ilman mikroskooppia. Tämä ei ole harvinaista. Joillakin kaivoksilla on jopa omat museot tällaisista esineistä, ja Internetissä he myyvät kivihiiltä fossiileilla mahtavalla ja tärkeimmällä tavalla. Esimerkiksi vuonna 1998 Amerikan Illinoisista löydettiin koko metsä kivihiilisaumasta säilyttäen sen alkuperäinen rakenne. Sen pinta -ala on 10 km2 ja sen ikä on 307 miljoonaa vuotta. Tässä metsässä on tunnistettu valtavia saniaisia, kortteja, matelijoiden ja niveljalkaisten jäänteitä..

Hiilen tärkeimmät makroravinteet:

• Vitren

  Kiiltävä musta materiaali, hauras, murtunut, kovera murtuma, tiheä homogeeninen rakenne. Vitriini muodostuu ligniinistä ja selluloosasta hajoamisolosuhteissa, jolloin hapen pääsy on rajallinen. Se käy läpi geeliytymisprosessin. Nuorissa hiileissä havaitaan mikroskoopin alla solurakenne ja kypsemmissä vitamiineissa se on homogeeninen massa. Komponentilla on hyvät sintrausominaisuudet, se lisää hiilen koksausominaisuuksia.

• Claren

  Materiaalin kiilto on heikompi kuin lasikotelon. Klarini koostuu läpikuultavasta geeliytyneestä massasta, jolla on heterogeeninen rakenne. Se on pehmeää, ajoittain halkeamia. Sen tuhkapitoisuus on 1,2%, ja alumiinioksidia (Al2O3) on vähän. Clarin muodostuu kynsinauhoista ja itiöistä. Se on paksuissa kerroksissa ja viittaa sintrausmateriaaleihin. Komponentti toimii liimana, pitää yhdessä kivikiven eri osat.

• Duren

  Se on kova musta puuhiili, jolla on matta kiilto. Sen rakenne on tiheä, homogeeninen, rakenne ja murtuma ovat rakeisia. Duren sisältää keltaisia ​​elementtejä – siitepölyä, itiöitä, hartsikappaleita. Kasvien rungon jäännöksissä on musta sävy. Voit tutkia elementtejä mikroskoopilla tai suurennuslasilla. Durenilla on korkea tuhkapitoisuus, se ei paista, sitä on vaikea rikastuttaa.

• Fusen

  Kiven rakenne on kuituinen, löysä, muistuttaa hiiltä. Solut ja kasvikuidut, joskus vuosirenkaat, ovat selvästi näkyvissä suurennuslasin tai mikroskoopin alla. Kuitujen sisäosa on täynnä mineraaleja – kalsiittia tai pyriittiä. Fusen muodostuu puun jäämistä, jotka ovat hajonneet hapen läsnä ollessa. Kerroksissa se esiintyy linssien tai prismien muodossa. Materiaali ei sintraudu, sillä on korkea tuhkapitoisuus ja vähäinen haihtuvien aineiden vapautuminen palamisen aikana.

Hiilen pääravinteiden suhde vaikuttaa hiilen laatuun ja käyttötapoihin. Polttoaineen ja koksin valmistukseen sopii parhaiten lasiainen ja klarini. Durenia ja fusenia käytetään useammin hartsimaisten aineiden, tervan ja kaasun tuottamiseen.

Kivihiilen mikrokomponentit

Hiilien mikrokomponentit tai maceralit ovat pieniä orgaanisia hiukkasia, jotka voidaan nähdä vain mikroskoopilla. Makrokomponenttien tavoin niillä ei ole erityistä kemiallista rakennetta. Koostumus sisältää syklisiä aromaattisia hiiliä eri suhteissa. Luokitus perustuu kasviperäisten aineiden syntyyn, niiden kovuuteen, kiiltoon, valon heijastumiseen ja muihin fysikaalisiin ominaisuuksiin..

Hiilen mikrokomponenttien määrän ja suhteen perusteella määritetään sen laatu, saumojen muodonmuutoksen piirteet. Tämä vaikuttaa fossiilien käyttötapoihin ja niiden ominaisuuksiin..

Macerals -ryhmiä on useita:

• Vitriinit
• Semivitriitit
• Liptiniitit
• Inertiniitit

Kukin ryhmä sisältää useita muita mikrokomponenttien lajikkeita. Kerromme niistä lisää..

Vitriinit

Se on ryhmä kemikaaleja, jotka muodostuvat ligniinistä ja selluloosasta. Ne ovat kovia, sileä kiiltävä pinta ja sisältävät aromaattisia yhdisteitä, joilla on syklinen rakenne. Väri vaihtelee mustasta ja tummanharmaasta melkein läpinäkyvään muodonmuutoksen asteesta riippuen.

Vitriinit menettivät merkittävän osan vedystä ja hapesta syntyessään; hiili hallitsee niiden koostumusta. Kuumennettaessa ne sulavat, vapauttavat keskipitkän tai vähän haihtuvia aineita..

Ryhmään kuuluu:

• Teliitti

  Materiaali koostuu puusolujen seinistä, jotka näkyvät selvästi mikroskoopilla. Sitä on paljon bitumisoidussa hiilessä; kypsissä fossiileissa määrä vähenee.

• Colliniitti

  Tärkein sementtiä sisältävä vitreenin aine.

• Vitrodentriiniitti

  Muodostuu teliniitti- ja kolliniittipalasista, joiden halkaisija on noin 10 mikronia.

Vitriinit ovat yksi kivihiilen yleisimmistä ja tärkeimmistä orgaanisista ainesosista. Näiden maceralien väriä ja reliefiä käytetään viitteenä muiden ryhmien määrittelyssä. Ne ovat vähiten tuhkaa sekä hauraita ja tiheitä (1300-1400 kg / m3). Hiili, jossa on paljon vitriiniittiä, on arvokas polttoaine ja materiaali koksin valmistuksessa.

Semivitriitit

Tämä mikrokomponenttien ryhmä muodostuu selluloosasta ja ligniinistä, johon on lisätty puujäämiä (sulatettu). Semivitriinien pinta on sileä, harmaa (aina vaaleampi kuin vitriiniitti). Kuumennettaessa aineet pehmentyvät, mutta eivät muutu muoviksi.

Semivitriittiryhmään kuuluu:

• Semiteliniitti
• Semikoliiniitti

Fyysisiltä ominaisuuksiltaan semivitriini on vitriiniitin ja inertiniitin välissä. Sen läsnäolo osoittaa vähäistä tai keskisuurta hiilen muodonmuutosta. Tällainen fossiili sisältää yleensä vähemmän hiiltä, ​​enemmän happea ja enemmän vetyä. Suurella ainepitoisuudella palamislämpö vähenee ja hapettumiskyky lisääntyy. Mutta yleensä hiilessä, semivitriinien määrä ei ylitä 1-3%, mikä ei vaikuta materiaalin laatuun..

Liptiniitit

Ryhmä liptiniittejä eli eksiniittejä muodostettiin kasvien lipideistä. Väri riippuu hiilihapon alkuperästä ja asteesta, se on tummanruskea, musta ja harmaa. Liptiniittien rakenne ei käytännössä muutu, kun turve muuttuu ruskeaksi ja mustaksi hiileksi. Ne eivät ole sopivia huminointiin ja geeliytymiseen. Siksi mikroskoopin alla kasvihiukkaset ovat selvästi näkyvissä – itiöt, siitepöly, kynsinauhat, vaha.

Ryhmään kuuluu 6 orgaanista ainetta:

• Sporiniitti

  Rakennetta hallitsevat kasvien itiöt. Se on kestävä materiaali, joka yhdistää Duren -elementit yhteen..

• Cutinit

  Muodostunut kivettyneestä kasvien kynsinauhasta. Se on kestävä ja sisältää suuren määrän vetyä. Poltettaessa syntyy paljon haihtuvia aineita.

• Kumi

  Se muodostuu puun hartsista ja vahasta, hajotettuna kivimassassa tai kerroksittain. Kumiitti sisältää paljon vetyä. Se voi liueta alkoholiin, bentseeniin. Siitä voidaan saada hartsia ja bitumia..

• Suberiniitti

  Se on keltainen komponentti, joka on muodostettu aivokuoren kudoksesta. Se esiintyy kuorien muodossa, jotka peittävät kiven pääkerroksen..

• Algiiniitti

  Algiini tulee alemmista kasveista, levistä, alkueläimistä ja rasvapitoisista bakteereista. Se on osa vain erityistä hiilen tyyppiä – sapropeliittia. Ne muodostuivat makean ja suolaisen vesimuodostuman pohjalle. Aine on erittäin kiinteä, runsaasti vetyä ja väriltään musta..

• Liptodetriini

  Muodostuu pienistä tuhoutuneista kasvien hiukkasista (detritus). Se on kaikkien edellä kuvattujen komponenttien seos.

Liptiniittien tiheys on suhteellisen pieni, 1200-1300 kg / m3. Palaessaan niistä vapautuu paljon haihtuvia aineita. Tästä macerals-ryhmästä saadaan korkealaatuista koksia..

Inertiniitit

Muodostuu kasvijäännöksistä (yleensä puusta), jotka hajoavat hapen läsnä ollessa. Inertiniittejä esiintyy paksuina kerroksina vanhojen kuivien soiden paikoissa. Niissä on matta kiilto, selluloosakuidut näkyvät rakenteessa, puukuvio säilyy. Aineiden väri on vaalea, keltaisesta valkoiseen.

Hiilipitoisuus inertiniteissä on korkea, kun taas vedyn pitoisuus on alhainen. Poltettaessa ne vapauttavat hyvin vähän haihtuvia aineita eivätkä sintraa. Ne sisältävät suuren määrän aromaattisia hiilihydraatteja. Tämän tyyppisen maceralin tiheys on suuri, 1400-1500 kg / m3.

Pysyvään ryhmään kuuluu 6 ainetta:

• Fusinite

  Sille on tunnusomaista säilynyt solurakenne, solurakenne. Sisäiset soluontelot voidaan täyttää orgaanisilla ja kivennäisaineilla. Fusinite on kaikkien hiilikomponenttien joukossa hiilipitoisuuden ensimmäisellä sijalla.

• Mikriitti

  Se muodostui hartsipuista; sitä esiintyy suurina määrinä paleozoisen aikakauden kivihiilestä, pitkän liekin lajikkeista. Mikriitti hajotetaan kerroksittain mikroskooppisten jyvien muodossa ja voi täyttää kasvisolujen seinien väliset tyhjät tilat. Ajan myötä se muuttuu aineeksi, joka on tuskin erotettavissa vitriinistä..

• Macriini

  Se on harvinaista hiilessä. Se on amorfinen massa, joka tarttuu yhteen muiden komponenttien kanssa.

• Sklerotiniitti

  Se muodostui sienien jäännöksistä. Sklerotiniitti on muodoltaan soikea, selkeät ääriviivat ja huokoinen rakenne. Sulkeumien koot ovat 10 mikronia – 80 mikronia. Sklerotiniitti esiintyy Permin hiilessä.

• Semifusinite

  Se koostuu puujäännöksistä, joilla on osittain säilynyt solurakenne, ja on ominaisuuksiltaan välitila vitriittien ja inertiittien välillä..

• Inertodetriini

  Tämä on sekoitus fragmentteja kaikista inertinite -ryhmän maceraaleista, joiden koko on enintään 20 mikronia.

Mikrokomponentit muodostavat suurimman osan hiilestä. Metamorfismin aikana ne hajoavat vähitellen, menettävät rakenteensa ja muuttuvat puhtaana kiteiseksi hiileksi. Muut elementit siirretään kivisauman mineraaliosalle. Puhumme siitä edelleen..

Mineraaliset epäpuhtaudet

Kivihiilen mineraaliosaa edustavat oksidit, suolat ja muut epäorgaaniset yhdisteet. Poltettaessa siitä muodostuu tuhkaa. Epäpuhtauksien määrä vaikuttaa polttoaineen energia -arvoon. Joidenkin elementtien korkea pitoisuus kattiloiden seinät voivat nopeammin vaurioitua ja tuhkan kerääjät likaantua nopeasti..

Kivihiilen mineraalikoostumus vaihtelee eri kerrostumissa ja jopa saumoissa. Epäorgaaniset yhdisteet pääsevät kallioon eri tavoin – suoraan kasvien hajoamisen aikana, suosta ja pohjavedestä, ympäröivistä kivistä.

Tältä osin mineraalit jaetaan alkuperän mukaan:

• Terrigenous

  Tämä ryhmä sisältää kalliopaloja, jotka pohjavesi tuo muodostuneisiin hiilihaavoihin (savi, hiekka, lohkareet, kivet, kenttähenkilöstö, biotiitti, muskoviitti, apatiitti, kloriitti, magnetiitti, rutiili ja muut). Elementit tunkeutuvat pääasiassa halkeamien läpi, harvemmin ne imeytyvät hiilen huokosiin. Terrigeeniset elementit voivat päästä hiileen tektonisten siirtojen aikana, räjähdysten jälkeen kenttäkehityksen aikana.

• Autogeeninen

  Nämä mineraalielementit tulevat kallioon sen muodostumisvaiheessa. Näitä ovat epäorgaaniset aineet, jotka muodostuvat kasvien syvän hajoamisen seurauksena jopa turpeissa. Suolat ja oksidit putoavat suosta ja pohjavesistä, ja ne imeytyvät turpeeseen ja ruskeaseen hiileen. Metamorfismin aikana geotermisten liuosten suolat voivat päästä hiilisaumoihin. Osa kivestä muuttuu merkittävästi, muuttuu talkiksi ja grafiitiksi.

Autogeenisiä mineraaleja edustavat kaoliniitti, illiitti, kvartsi, kalsiitti, kipsi, karbonaatit, sulfidit. Niistä löytyy usein kasvien entsyymejä muodostavien alkuaineiden suoloja (koboltti, mangaani, magnesium, molybdeeni, alumiini, rauta)..

Terrigenous -mikroelementit eivät liity voimakkaasti kallioon. Ne erotetaan hiilen valmistuksen aikana. Autogeenien erottaminen on mahdotonta, joten niiden määrään ja koostumukseen kiinnitetään erityistä huomiota..

Noin 70-80% kaikista kivihiilen epäorgaanisista aineista on savimineraaleja. Pääelementit ovat kvartsi, kalsium, alumiini, rauta, magnesium, natrium ja kalium. Savun mineraalit menettävät poltettaessa vettä, muuttuvat silikaateiksi ja oksideiksi.

Kuumennettaessa kalsiitti ja dolomiitti reagoivat keskenään ja muodostavat kipsiä. Ei -toivottu epäpuhtaus hiilessä on pyriitti. Se hajoaa rauta- ja rikkioksideiksi. Sitten rikkidioksidi liukenee veteen ja muuttuu rikkihapoksi, joka syövyttää kattiloiden seiniä..

Hiili sisältää joskus harvinaisia ​​metalleja (kulta, germanium, uraani, molybdeeni, beryllium). Kun niiden pitoisuus on korkea, materiaalille suoritetaan lisäkäsittelyä arvokkaiden raaka -aineiden poistamiseksi. Kivihiili sisältää myös haitallisia aineita, jotka voivat vahingoittaa kattiloiden seiniä ja tehdä kiveä sopimattomaksi koksin valmistukseen. Näitä ovat rikki, fosfori, kloori, fluori, arseeni, elohopea. Jotkut myrkylliset aineet ovat haitallisia ympäristölle.

Materiaalin ominaisuudet ja käytettävyys riippuvat suurelta osin hiilen koostumuksesta. Se muodostaa perustan hiilen luokitukselle ja jakamiselle luokkiin. Joidenkin alkuaineiden (rikki, kloori, arseeni) tiedot on rekisteröitävä todistuksiin. Kun ostat materiaalia, muista kiinnittää siihen huomiota..

Kivihiilen tyypit, niiden koostumus ja ominaisuudet

Kivihiiltä on useita:

• pitkä liekki;
• kaasu;
• rasvainen;
• koksi;
• hieman paistettu;
• laiha.

Yleisiä ovat myös lajit, jotka koostuvat useista, ns. Sekalaisista, ja joilla on kahden ryhmän ominaisuudet..

Kivihiilellä on musta väri, kova, kerrostettu, helposti tuhoutuva rakenne, kiiltävät sulkeumat. Syttyvät ominaisuudet ovat melko korkeat, koska materiaalia käytetään polttoaineena.

Ota huomioon fyysiset ominaisuudet:

1. Tiheys (tai ominaispaino) vaihtelee suuresti (suurin voi olla 1500 kg / m³).
2. Ominaislämpö on 1300 J / kg * K.
3. Palamislämpötila – 2100 ° С (käsittelyn aikana 1000 ° С).

Maailman suurimmat hiiliesiintymät

Vuosittain louhittavan hiilen määrän osalta ranking -maiden ensimmäinen maa on Yhdysvallat ja sen jälkeen Venäjä..

Maailman kivihiiliesiintymien kartta (klikkaa suuremmaksi)

Yhdysvalloissa Illinoisia pidetään tunnetuimpana hiilialtaana. Alan talletukset ovat yhteensä 365 miljardia tonnia..

Seuraavaksi tulee Ruhrin allas, joka sijaitsee nykyajan Saksan alueella. Kaikki talletukset ja altaan kehityskohteet ovat tiukan suojan alaisia.

Talletukset

Todistetut hiilivarannot vuodelle 2006, miljoonaa tonnia

Maa	Hiili	Ruskohiili	Kaikki yhteensä	%
Yhdysvallat	111 338	135 305	246 643	27.1
Venäjä	49 088	107 922	157010	17.3
Kiina	62 200	52300	114500	12.6
Intia	90 085	2360	92 445	10.2
Australia	38600	39 900	78 500	8.6
Etelä-Afrikka	48750	0	48750	5.4
Ukraina	16274	17879	34 153	3.8
Kazakstan	28151	3128	31 279	3.4
Puola	14 000	0	14 000	1.5
Brasilia	0	10113	10113	1.1
Saksa	183	6556	6739	0.7
Kolumbia	6230	381	6611	0.7
Kanada	3471	3107	6578	0.7
Tšekki	2094	3458	5552	0.6
Indonesia	740	4228	4968	0,5
Turkki	278	3908	4186	0,5
Madagaskar	198	3159	3357	0,4
Pakistan	0	3050	3050	0.3
Bulgaria	4	2183	2187	0.2
Thaimaa	0	1354	1354	0,1
Pohjois-Korea	300	300	600	0,1
Uusi Seelanti	33	538	571	0,1
Espanja	200	330	530	0,1
Zimbabwe	502	0	502	0,1
Romania	22	472	494	0,1
Venezuela	479	0	479	0,1
Kaikki yhteensä	478 771	430293	909 064	100,0

Kivihiili on keskittynyt Donetskin hiilialtaaseen ja Lvov-Volynin hiilialtaaseen (Ukraina); Karaganda (Kazakstan); Etelä -Yakutsk, Minusinsk, Bureinsk, Tungus, Lensk, Taimyr (Venäjä); Appalakkien alue, Pennsylvania (Pohjois -Amerikka), Ala -Rein -Westfalen (Ruhr – Saksa); Ylä-Sleesia, Ostrava-Karvinsky (Tšekki ja Puola); Shanxi Basin (Kiina), South Welsh Basins (Iso -Britannia).

Suurimpien hiilialtaiden joukossa, joiden teollinen kehitys alkoi 1700-1900-luvuilla, ovat Keski-Englanti, Etelä-Wales, Skotlanti ja Newcastle (Iso-Britannia); Westfalenin (Ruhr) ja Saarbrückenin altaat (Saksa); Belgian ja Pohjois -Ranskan talletukset; Saint-Etiennen altaat (Ranska); Sleesia (Puola); Donetskin altaan (Ukraina).

Bitumihiilen alkuperä

Mineraali alkoi muodostua kauan ennen ihmisen ilmestymistä. Arvioitu ikä on 400-200 miljoonaa vuotta. Tähän asti tiedemiehillä ei ole yksiselitteistä mielipidettä siitä, mikä laitosten ryhmä muodosti kivihiiliesiintymiä. Useimmat uskovat olevansa saniaisia..

On olemassa tärkeimpiä teorioita, jotka yrittävät selittää bitumihiilen muodostumisen:

1. Yleisin on turpeen ja sitten hiilen muodostuminen saniaisten, sammalta ja korteiden hajoamisen vuoksi. Tämä teoria ei kuitenkaan voi selittää 400-700 metriä paksuja fossiilisia kerroksia. Itse asiassa 500 metrin fossiilien muodostamiseen tarvitaan 2000 metriä turvetta, eli joidenkin lajien kasvien piti kasvaa alueella miljoonia vuosia muuttumattomina sääolosuhteissa.
2. Lämpöteoria – kasvijäämien hidas hajoaminen ympäristössä, jossa happipitoisuus on alhainen ja joka muuttuu vähitellen tavalliseksi hiileksi ja sitten kiviksi. Kuitenkin tässä tapauksessa osia kasveista ei säilyisi fossiilien sisällä..
3. Merivesiversio. Kasvit putosivat mereen ja kävivät pitkän hiilihapotusprosessin paineessa ja ilman happea. Teorian vahvistavat meren löydöt – levät, hiekka.
4. Abiogeeninen – hiili ilmestyi kuumentamalla metaania vedyn ja hiilidioksidin läsnä ollessa. Tämän teorian mukaan kerrosten löydöt eivät ole kasvijäännöksiä, vaan pyrolyyttistä grafiittia, joten louhittujen mineraalien ikää on mahdotonta määrittää luotettavasti..

Fossiilisissa kerroksissa kaivettaessa ja jalostettaessa sattuu joskus yllättäviä löytöjä:

• pystysuoraan seisovat puunrungot;
• valtavat lohkareet, joiden paino on enintään 73 kg ja jotka ovat muodonmuutosta tai tulivuorta;
• kullasta ja metallista valmistetut tuotteet, mikä osoittaa käynnissä olevan hiilenmuodostusprosessin;
• nilviäiset, kuoret, anneliitit;
• pyöristetyt esineet, jotka muistuttavat dinosaurusmunia.

Alkuperästään johtuen hiiltä kutsutaan purkitettuksi aurinkoenergiaksi – kasvit pystyvät keräämään sen lehtiin, versoihin.

Bitumihiilien luokittelu

Luokitus perustuu fossiilin kemiallisiin ja fysikaalisiin ominaisuuksiin. Yleinen jako:

1. Ruskohiili – muodostuu myöhemmin kuin muut lajit. Palamislämpötila on alhainen.
2. Kivi on yleisin ja käytetty laji. Sitä louhitaan avolouhoksessa tai kaivoksissa.
3. Antrasiitti on vanhin ja vaikein edustaja. Sillä on korkein palamislämpötila kaikista tyypeistä.

Ruskohiili eroaa kivihiilestä:

• väri;
• alhaisempi typpi- ja hiilipitoisuus;
• se, että se palaa helpommin;
• antaa enemmän savua;
• tuottaa vähemmän lämpöä.

Mineraali luokitellaan hiiltymisasteen ja koon mukaan. Näiden parametrien perusteella keksittiin ja otettiin käyttöön etiketti, joka heijastaa tietyn fossiilityypin ominaisuuksia. Kätevä teollisuuskäyttöön.

Katso informatiivinen videoarvio mineraalista:

Rikastumisasteen mukaan

Ennen käyttöä louhittu kallio käsitellään – rikastetaan. Tämä on hiilipitoisuuden kasvu, joka johtuu mineraaliepäpuhtauksista puhdistamisesta, mikä lisää syttyvyyttä.

Usein käytetään märkämenetelmää – fossiili ladataan vesipitoiseen väliaineeseen, jossa on kerrostumista epäpuhtauksiin ja kiveen. Tämä johtuu siitä, että mineraalilisät ovat tiheämpiä. Tällaisen rikastamisen koneita kutsutaan jigikoneiksi..

Teollinen jako mineraalien rikastusasteen mukaan:

1. Teollisuustuotteet. Käytetään metallurgiassa.
2. Keskittyy. Heiltä saadaan energiaa voimalaitoksille, lämmitykselle.
3. Lietettä – hienoa kivihiilipölyä. Sopii väestön tarpeisiin, tätä varten se puristetaan briketeiksi.

Hiilihappoisuuden mukaan

Hiilihapotus on prosessi, jossa turve muutetaan ruskohiileksi tai kivihiili antrasiitiksi. Tämä on tietyn fossiilikappaleen hiilikylläisyysaste, joka määrittää sen ominaisuudet – palavuus, sintrauskapasiteetti, palamislämpö. Riippuu iästä – mitä pienempi se on, sitä alhaisempi hiiltymisaste.

Suurin hiiltymisaste on antrasiitti, alin on M- ja D -luokan loistavat hiilit, muut tyypit ovat keskitasoa..

Koon mukaan

Kaivostetut mineraalit eroavat pituudeltaan ja leveydeltään (tätä kutsutaan murto -osaksi), joten on olemassa luokitus, jossa tietyn kokoisilla kappaleilla on oma nimi, lyhennettynä yhdellä kirjaimella.

Tätä jakoa kutsutaan joskus lajikkeeksi. Vaikka kirjainmerkintää käytetään, tämä ei ole merkitystä leimoille..

Kokoluokitus (murtoluvut):

Nimi	Koko, mm
Levy (P)	Yli 100
Suuri (K)	51-99
Pähkinä (O)	25-50
Pieni (M)	13-24
Siemenet (C)	6-12
Shtyb (W)	Alle 6
Yksityinen (P)	Lajittelematon, koostuu erikokoisista paloista

Kivihiililuokat

Mineral on jaettu luokkiin, jako perustuu koostumukseen ja polttokykyyn:

• pitkä liekki (D);
• kaasu (G);
• rasvakaasu (GZh);
• rasvainen (F);
• rasvaiset koksiuunit (QL);
• koksiuuni (K);
• laiha sintrattu (OS);
• laiha (T);
• hieman sintrattu (SS);
• puoliantrasiitit (PA);
• antrasiitti (A).

Kivihiililuokkaa D käytetään useimmiten asunto- ja yhteisöpalveluissa sekä sähkötekniikassa seuraavien ominaisuuksien vuoksi:

• monet haihtuvat aineet (39%);
• vähän rikkiä (alle 0,5%);
• vähän tuhkaa;
• lämpöarvo 4700–5400 kcal / kg on hyvä indikaattori;
• vesipitoisuus – 15-16%;
• korkea lämmönsiirto.

Kivi erottuu kirkkaasta loistosta, sitä louhitaan Krasnojarskin alueen ja Khakassian alueilla.

Fossiilinen hinta

Bitumihiili on edullinen fossiili. Antrasiitti maksaa 8000-11000 ruplaa tonnilta, pitkän liekin hienoa hiiltä voi ostaa 4000-6000 ruplasta.

Hiili on universaali ja hämmästyttävän toimiva luonnon luominen ihmisille. Se auttaa tuottamaan monia jokapäiväisiä asioita sekä lämmittämään taloja ja saunoja.

Kuinka sytyttää hiili ja kuinka lämmittää kattila sen kanssa

Huolimatta siitä, että hiili palaa erittäin hyvin, sen sytyttäminen on erittäin vaikeaa. Et tee tätä tavallisilla otteluilla.

On olemassa erityinen sytytystekniikka:

1. Aseta paperi ja ohut puulastu ritilälle. Voit käyttää mitä tahansa muuta palavaa materiaalia (koivunkuorta, sahanpurua, oksia).
2. Aseta polttopuut päälle. Älä aseta niitä liian tiukasti toisiinsa – hyvä ilmankierto on tässä tärkeä.
3. Sytyttää tuli. Älä mene tällä hetkellä kauas kattilasta. Parempi olla lähellä ja hallita.
4. Kun puu palaa ja muuttuu hiileksi, kattila lämmitetään riittävästi. Nyt voit täyttää sen hiilellä.
5. Aseta ensimmäinen erä hiiltä. Mitä pienemmät jyvät, sitä parempi. Ei tarvitse heittää suuria määriä kerralla. Kourallinen riittää kämmeniin.
6. Sekoita kivihiilipaloja säännöllisesti ja jätä niiden väliin tilaa..
7. Kun ensimmäinen hiili -erä on syttynyt, voit lisätä seuraavan. Nyt voit ottaa suurempia paloja.
8. Pidä sitten silmällä kattilaa ja lisää hiiltä tarvittaessa..

Kuten näette, hiili yksin ei riitä. Tarvitset edelleen polttopuita. Eikä vain sytytykseen. On suositeltavaa lämmittää kattila säännöllisesti puulla. Tosiasia on, että hiilipöly laskeutuu vähitellen savupiipun seinille. Hän voi tukkia putken, ja silloin on mahdotonta käyttää liesiä. Tämän välttämiseksi lämmitä kattila tavallisilla polttopuilla 2-3 kuukauden välein. Aspen sopii tähän hyvin, mutta itse asiassa voit käyttää mitä tahansa.

Lämmitykseen käytetyt kivihiilityypit

Mustan polttoaineen muodostuminen syvyyteen kestää useita satoja tuhansia miljoonia vuosia. Mitä syvempi ja ikivanhempi kerrostuma, sitä suurempi on hiilimassan tiheys ja palamislämpö. Polttoaineen energia -arvo riippuu yhdestä indikaattorista – puhtaan hiilen prosenttiosuudesta fossiilisen koostumuksessa.

Luetellaan lämmitysuuneissa poltettujen hiilien tyypit lämpöarvon nousevassa järjestyksessä:

1. Ruskohiili sisältää jopa 70% hiiltä. Loput 30% ovat haihtuvia aineita (sitoutunut happi, typpi, vety) ja epäpuhtauksia – rikki, rauta, fosfori, pii ja alumiini.
2. Tiheämpi bitumihiili on 82% hiiltä, ​​loput epäpuhtauksia ja kosteutta.
3. Antrasiitti on vanhin polttoaine, joka sisältää jopa 95% hiiltä.

Ruskeat hiilit vapauttavat poltettaessa vähiten lämpöenergiaa.

Viite. Tästä ketjusta puuttuu ensimmäinen ja viimeinen linkki. Ensinnäkin biomassa – kasvit ja puut – muodostaa vähäkalorista turvetta, joka sijaitsee lähellä pintaa ja soveltuu briketin tuotantoon. Ketjun viimeistelee luonnongrafiitti, joka koostuu puhtaimmasta hiilestä.

Kivihiilen kiinteät polttoaineet on jaettu tyyppeihin ja luokkiin niiden fyysisten ominaisuuksien ja fraktioiden koon mukaan. Hiilen koostumus muuttuu alkuperästä riippuen, mikä vaikuttaa sen ominaisuuksiin – syttymis- ja palamislämpötilaan, lämpöarvoon ja tuhkapitoisuuteen. Alla olevassa taulukossa esitetään hiilen luokitus haihtuvien aineiden, kosteuden ja tuhkan pitoisuuden mukaan.

Kaivostoiminnan jälkeen hiiliseos kalibroidaan – jaetaan fraktioihin. Mitä suurempia kappaleita, sitä korkeampi energiankuluttajan hinta ja sitä parempi palaminen tapahtuu. Seuraavassa taulukossa esitetään, kuinka eri kokoiset erilaiset hiilit eroavat toisistaan ​​ja miten ne on merkitty.

Huomautus. Jos polttoainelaadun lisäksi on tarpeen ilmoittaa murto -osan koko, kirjainindeksi osoitetaan luokan päämerkinnälle. Esimerkki: GO – kaasumutteri, AP – antrasiitti – liesi. Ruskean pähkinäseoksen merkintä pienellä muutoksella – BOM.

Emme luokittele hiiltä yleiseen luokitukseen useista syistä:

• polttoaine ei ole fossiilinen, se on puun kuivakäsittelyn (tislauksen) tuote;
• poltetun hiilen käyttö kodin lämmittämiseen on taloudellisesti kannattamatonta, tavallisten polttopuiden ostaminen on halvempaa;
• tämä polttoaine soveltuu hyvin takomon, kaasugeneraattorin tai polttouunin käyttöön.

Tältä näyttää pitkän liekin hiilen polttaminen

Luonnonvarat

Nuorin fossiilien lajike on ruskohiili. Tämäntyyppinen polttoaine koostuu suuresta määrästä epäpuhtauksia ja siinä on korkea kosteus (jopa 40%). Samaan aikaan hiilipitoisuus voi olla jopa 70%..

Korkean kosteuden vuoksi tällä hiilellä on alhainen palamislämpötila ja alhainen lämmönsiirto. Palamislämpötila on 1900 astetta ja syttyminen tapahtuu 250 asteessa. Ruskeaa lajiketta käytetään harvoin omakotitalojen uuneissa, koska se on laadultaan paljon huonompi kuin polttopuut..

Brikettien muodossa oleva ruskohiili on kuitenkin suuressa kysynnässä. Tällaiselle jäähdytysnesteelle tehdään erityinen tarkistus. Sen kosteuspitoisuus pienenee ja polttoaine muuttuu tehokkaammaksi..

Tällä hiilellä on korkea kosteuspitoisuus

Kiviset fossiilit ovat vanhempia kuin ruskeat. Luonnossa niitä esiintyy hyvin syvällä maan alla. Tämä jäähdytysneste voi sisältää jopa 95% hiiltä ja jopa 30% haihtuvia epäpuhtauksia. Samaan aikaan fossiililla on alhainen kosteuspitoisuus – enintään 12%.

Uunissa hiilen palamislämpötila on 1000 astetta ja ihanteellisissa olosuhteissa se voi nousta 2100 asteeseen. Sen sytyttäminen on melko vaikeaa, tätä varten sinun on lämmitettävä fossiili 400 asteeseen. Kivijäähdytysneste on suosituin polttoaine rakennusten ja omakotitalojen lämmitykseen..

Antrasiitti on vanhin fossiili, joka ei käytännössä sisällä epäpuhtauksia ja kosteutta. Hiilen määrä polttoaineessa on yli 95%. Palamislämpötila on 2250 astetta sopivissa olosuhteissa. Syttymistä varten on luotava vähintään 600 asteen lämpötila. On tarpeen käyttää polttopuita halutun lämmityksen luomiseksi.

Mielenkiintoista: uunissa polttavan puun lämpötila.

Tällä hiilellä ei ole kosteutta

Koivu

Jotta saat maukasta, hyvin valmistettua lihaa, on parempi käyttää koivun hiiltä. siinä on optimaalisin lämpötila (jopa 650 ° C) lihan paistamiseen. Siksi sitä käytetään useammin kuin muita tyyppejä ruoanlaittoon ulkouuneissa ja grillillä.

Kesällä myydään pussia hiiltä joka käänteessä. Suurin osa tästä runsaudesta on huonolaatuista, eikä se ollenkaan sovellu grillin valmistamiseen puuhiilellä. Useimmissa tapauksissa häikäilemättömät myyjät myyvät mänty- tai haapahiiltä koivun hiilen varjolla. Ominaisuuksiltaan ne ovat paljon huonompia. Ei ole suositeltavaa ostaa niitä grillille..

Kuinka erottaa koivuhiili väärennöksestä? Tarkkaan tutkittuaan koivuhiili on erittäin helppo erottaa seuraavista ominaisuuksista:

1. Voimakas antrasiitin väri.
2. Kimalteleva pinta.
3. Kiiltävä tauko.

Mänty- tai haavakivihiili on vain syvän mustaa ilman pienintäkään kiiltoa.

Tammi

Myynnissä on myös tammihiiltä. Se on tiheämpi ja raskaampi. Sen sytyttäminen tavallisella grillillä on melko vaikeaa. Lämpötila saavuttaa 670 ° C.

Siksi sitä käytetään pääasiassa kahviloissa ja ravintoloissa, joissa kebabit keitetään lähes jatkuvasti..

Mänty, haapa

Usein myydään nimillä puuhiili, se on halpaa. Voi tupakoida paistamisen aikana. Suurin haitta on lyhyt palamisaika – enintään 15-25 minuuttia. Yleensä tämä riittää yhden annoksen grillin valmistamiseen. Palamislämpötila on matalampi kuin koivun hiilen, jae on hieno.

Valmistettuja tuotteita

Puuhiili ei ole luonnonvara, joten se luokitellaan erilliseksi kategoriaksi. Tämä tuote on saatu puunjalostuksesta. Ylimääräinen kosteus poistetaan siitä ja rakenne muuttuu. Oikein varastoituna puupolttoaineen kosteuspitoisuus on 15%.

Jotta polttoaine syttyy, se on lämmitettävä 200 asteeseen. On pidettävä mielessä, että hiilen palamislämpötila voi vaihdella puun olosuhteiden ja tyypin mukaan, esimerkiksi:

• koivun hiilit soveltuvat metallin takomiseen-korkealaatuisella ilmansyötöllä ne palavat 1200-1300 asteen lämpötilassa;
• lämmityskattilassa tai -uunissa hiilen lämpötila palamisen aikana on 800-900 astetta;
• ulkogrillissä ilmaisin on 700 astetta.

Puusta saatava polttoaine on erittäin taloudellista. Se vie paljon vähemmän kuin polttopuut. Tämä teollinen tuote on ihanteellinen lihan grillaamiseen.

Tästä videosta näet, miten hiili eroaa hiilestä:

Briketeissä

Hiilibrikettejä voidaan käyttää myös grillien polttoaineena. Itse asiassa tämä on sama puuhiili, vain puristettu ja liimattu tärkkelyksellä. Niiden tiheys on noin 2 kertaa suurempi kuin tavallisen hiilen, joten ne palavat 2 kertaa kauemmin 700 ° C: n lämpötiloissa.

Yhden ulottuvuuden vuoksi briketit takaavat tasaisen ja vakaan palamisen ja vähimmäismäärän savua. Ne ovat keskimäärin 2 kertaa taloudellisempia kuin perinteinen koivuhiili.

Neuvoja! Kun valitset hiiltä, ​​sinun on ehdottomasti kiinnitettävä huomiota sen merkkiin. Etusija olisi annettava luokalle A. Sen nimeämä hiili kuuluu korkeimpaan laatuluokkaan.

Leimahduspiste ja muut parametrit

Kivihiilen palaminen on kemiallinen reaktio hiilen hapettumisesta, joka tapahtuu korkeassa alkulämpötilassa voimakkaalla lämmön vapautumisella. Nyt se on yksinkertaisempaa: kivihiilipolttoaine ei voi syttyä kuin paperi; sytytys edellyttää esilämmitystä 370-700 ° C: een polttoaineen merkistä riippuen.

Keskeinen hetki. Hiilen polttamisen tehokkuutta uunissa tai kotitalouksien kiinteän polttoaineen kattilassa ei luonnehdi enimmäislämpötila, vaan palamisen täydellisyys. Jokainen hiilimolekyyli yhdistyy kahden ilmassa olevan happipartikkelin kanssa muodostaen hiilidioksidia CO2. Prosessi näkyy kemiallisessa kaavassa.

Jos rajoitat sisään tulevan hapen määrää (peitä puhallin, kytke TT-kattila höyrytystilaan), CO2: n sijasta muodostuu hiilimonoksidia CO ja päästetään savupiippuun, palamistehokkuus heikkenee merkittävästi. Korkean tehokkuuden saavuttamiseksi on tarpeen tarjota suotuisat olosuhteet:

1. Ruskeat hiilit syttyvät +370 ° C: n lämpötilassa, kivi – 470 ° C, antrasiitti – 700 astetta. Vaatii lämmitysyksikön esilämmityksen polttopuilla (sahanpurubriketit).
2. Tulipesään syötetään ilmaa liikaa, varmuuskerroin on 1,3-1,5.
3. Palamista tukee arinan päällä olevien kuumien hiilen korkea lämpötila. On tärkeää varmistaa hapen kulku polttoaineen koko paksuuden läpi, koska ilma liikkuu tuhka -astian läpi luonnollisen savupiipun ansiosta..

Kommentti. Ainoat poikkeukset ovat kotitekoiset Bubafonya-tyyppiset uunit ja ylemmän palamisen lieriömäiset kattilat, joissa ilma syötetään uuniin ylhäältä alas..

Teoreettinen palamislämpötila ja eri polttoaineiden ominaislämmönsiirto on esitetty vertailutaulukossa. On havaittavissa, että ihanteellisissa olosuhteissa mikä tahansa polttoaine vapauttaa enintään lämpöä, kun se on vuorovaikutuksessa vaaditun ilmamäärän kanssa..

Käytännössä tällaisten olosuhteiden luominen on epärealistista, joten ilmaa syötetään jonkin verran ylimääräistä. Ruskean hiilen todellinen palamislämpötila perinteisessä TT -kattilassa on 700 … 800 ° C, kivi ja antrasiitti – 800 … 1100 astetta.

Jos liioitat sitä hapen määrällä, energia alkaa kuluttaa ilman lämmittämiseen ja lentää yksinkertaisesti putkeen, uunin hyötysuhde heikkenee huomattavasti. Lisäksi palon lämpötila voi nousta 1500 asteeseen. Prosessi muistuttaa tavallista tulta – liekki on suuri, lämpöä on vähän. Videossa on esimerkki kivihiilen tehokkaasta palamisesta retorttipolttimella automaattisella kattilalla:

Kivihiilen lämmitys – käytännön neuvoja

Hiilipolttoaineen täysi polttaminen edellyttää erityistä lähestymistapaa asiaan. Tehtävänä on saavuttaa lämmönlähteen suurin hyötysuhde, ei ylikuumentaa jäähdytysnestettä eikä sytyttää tulipaloa liian korkean lämpötilan vuoksi.

Antrasiitti on kaikkein kaloripitoisin koksikivihiili

Suosittelemme ottamaan huomioon suosituksemme laitteiden valinnassa:

1. Ei ole toivottavaa lämmittää puhtaita puulämmitteisiä kattiloita ja tehdasvalmisteisia teräsuunia, joissa on kaloreita-kiviä ja antrasiittia. Tehokas lämmönsiirto ja voimakas lämmitys voivat vääristää tulipesän seiniä (yleensä ne on valmistettu 3 mm: n paksuudesta).
2. TT-kattilat, joissa on vesisäiliö, eivät sovellu kivihiilen lämmitykseen. Lämpötilaeron vuoksi kuuma sintrattu kerros tarttuu tiiviisti putkiin vedellä, ilman kulku ja laitteen puhdistaminen on erittäin vaikeaa.
3. Jos sinulla on kalibroitu hiili, jonka raekoko on 25-50 mm (luokituksen mukaan – pähkinä), paras vaihtoehto olisi kattila, jossa on automaattinen polttoaineen syöttö. Laite on varustettu retorttipolttimella ja tuulettimella, joka mittaa tarkasti ilman ruiskutuksen elektroniikan käskystä. Jatkuvan työn kesto – enintään 7 päivää.
4. Ihanteellinen vaihtoehto on ostaa hiilikaivos tai perinteinen kattila. Lämmönkehitin on varustettu liikkuvilla ritilöillä, joita voidaan kääntää ulkoisella kahvalla. Laite auttaa tuhkaa tulipesästä alempaan kammioon.
5. Puhaltimella tai savunpoistimella varustetut lämmittimet ovat kätevämpiä ja turvallisempia kuin kattilat, joissa on ketjun mekaaniset säätimet. Kun lämpötila nousee kriittisesti, automaatio sulkee ilmansyötön ja kanava suljetaan vaimennuksella. Tavallinen tuhkakupin kansi ei sovi tiiviisti, happi imeytyy kammioon, hidas palaminen jatkuu.
6. Avotakka kivihiilellä on hyödytön harjoitus. Et saa paljon lämpöä, vain liuottaa lika huoneeseen, epämiellyttävä haju ilmestyy.
7. Turvallisuuden lisäämiseksi on erittäin suositeltavaa asentaa ylimääräinen lämpöventtiili kattilaan. Ylikuumenemisen ja kiehumisen tapauksessa elementti tyhjentää osan jäähdytysnesteestä kattilan vaipasta ja täyttää samalla kylmällä vesijohtovedellä.

Jokaisella hiilellä on tottuttava. On parempi täyttää tuntematonta polttoainetta pieninä annoksina säätämällä syväys portilla ja seuraamalla lämpötilan nousua. Kun lasket kaikki tämän tuotemerkin palamisen vivahteet, täytä tulisija 2/3.

Tärkeä kohta tiiliuunin ja liesi toiminnassa. Älä koskaan avaa polttimia uuden hiiliosan lisäämisen jälkeen, käytä sivuluukkua. Hapen puutteen vuoksi polttoaine tuottaa pyrolyysikaasua, joka tulee ulos sisäänvedetyn polttimen kautta.

Lisää tuhkapitoisuudesta

Tuhkasisältö on seuraava.

• Kerroksen sisäiset – nämä ovat niitä mineraalisia epäpuhtauksia, “hiekkaa ja kiviä”, jotka ovat hiilisauman sisällä, jokaisessa hiilenpalassa, eikä niitä voida poistaa rikastamisen aikana. Hyvissä hiileissä on tuhkaa jopa 10%.
• Tekninen on kivi, joka on sekoittunut hiileen sen louhinnan aikana, myös suurista kivikerroksista kivihiilisauman sisällä, ja joka voidaan erottaa kivihiilestä mekaanisilla menetelmillä sen rikastumisen aikana. Kaivostyöläiset pilkkoivat vahingossa katon ja sauman maaperän, – tässä ovat ylimääräiset tonnit, vaikka tuhkapitoisuus kasvaa … Kaivoksen kivimassa voi olla 35% tuhkapitoisuutta – se ei sovellu ollenkaan kotiin palaminen.

On pidettävä mielessä, että kivilaatat rikastavat merkittävästi kivihiilen myyjiä. Siksi kivihiilen ostaminen ei ole helppoa. Ennen purkamista on tarkistettava, ettei polttoaineessa ole kivipaloja, myös jauhemaisia, suoraan vaunussa, autossa. Ja kieltäydy ostamasta, jos …

Mikä on eri hiililaatujen lämpöarvo

Kuinka paljon lämpöä voimme saada hiilestä, riittääkö talon lämmittämiseen?

Alla on esitetty lämmön määrä kilowatteina, joka voidaan vapauttaa eri hiililaatuista verrattuna kuivaan puuhun, kW / kg

• Kuivat polttopuut – 4,0
• Ruskeat hiilit – 3,8 – 5,5
• Pitkä liekki – 6,0 -7,0
• Kaasu ja rasva – 7.5
• Lean -sintrattu 7.0 – 7.4
• Laiha – 7,4 – 8,0
• Antrasiitit – 7,8 – 9,5

Pääasiassa kotitalouksien kattiloihin soveltuvat kivihiilen energialajit – laiha, antrasiitti ja puoliantrasiitti. Juuri he sintraavat vähemmän ja muodostavat koksiaineita, niissä on vähintään tuhkaa ja parempi lämpöarvo..

Brändin lisäksi sinun on valittava hiilen kokoluokka.

Hiilen kokoluokka, miksi ne eivät lämmitä hiilipölyä

Hiilipöly ja hiilen sakot ovat halvimpia, ne palavat täydellisesti, mutta vain voimalaitosten erityisissä uuneissa. Siellä ne palavat pilvessä polttoöljyn ja ilman kanssa. Ja kattilassa ne yksinkertaisesti sulkevat ilman kulun niiden läpi, joten palaminen niiden kerroksen sisällä on mahdotonta. Hiilihiukkaset eivät pala uuneissa, paitsi ehkä pienillä lisäaineilla, jotka on kaadettu palavan hiilen päälle.

• Voit lämmittää auringonkukansiemeniä, mutta se yleensä herää kaikkien kattiloiden ritilöiden kautta …
• Kodin lämmitykseen käytetään kalliimpia fraktioita – pähkinä ja nyrkki.
• Kuuma hiili on vielä kalliimpaa, mutta kotona se hajotetaan pienemmiksi paloiksi..

Hiilituhkassa on paljon palamattomia elementtejä. Tuhka palaamisen jälkeen innokkaat omistajat siivilöivät 5 mm: n metalliristikolla ja kaikki suuret palamattomat lähetetään takaisin kattilaan tuoreen osan kanssa. Tämä säästää 10-15% polttoainetta.

He yrittävät kostuttaa kivihiilipölyn kakkuihin, jotka kuivataan ja syötetään kattilaan pellettien muodossa..

Kuinka lämmittää hiiltä oikein

Jos happea ei syötetä palovyöhykkeelle, hiilidioksidin sijasta muodostuu hiilimonoksidia – CO, epätäydellisen palamisen hyötysuhde laskee 20-50%. Nykyaikaiset kattilat tarjoavat toissijaista ilmansyöttöä CO- ja nokihiukkasten jälkipolttoon korkeissa lämpötiloissa. Vanhojen laitteiden ja uunien kanssa tarvitset käytännön taitoa syöttää ilmaa palavien hiilen päälle paremman jälkipolton ja estää palamattomien kaasujen pääsyn ilmakehään.

Suuri määrä primääri -ilmaa suoraan polttavaan hiileen voi muodostaa takan kattilasta, aiheuttaa suuren hiilimassan nopean palamisen, pakokaasujen lämpötilan jyrkän nousun jopa 1500 asteeseen asti ja laitteiden sulaminen, noen syttyminen savupiippuun, tehokkuuden jyrkkä lasku useita kertoja, alkaen – energian poistamiseksi putkesta.

Kivihiilen palamisen tehokkuutta voidaan seurata savukaasun lämpötilan avulla, jonka ei pitäisi nousta. Ilmaa pitäisi olla riittävästi, jotta polttoaineen täydellinen palaminen ilman hiilidioksidia tapahtuisi ja samalla savupiipun lämpötila ei nouse normaalia korkeammaksi. Yleensä nykyaikaiset hiilikattilat pystyvät polttamaan polttoainetta oikealla tavalla ja hyötysuhde on noin 78%.

Kuinka tehdä pitkään palavaa hiiltä

Normaali pitkä polttaminen ja korkea hyötysuhde on parempi nykyaikaisilla laitteilla. Mutta myös vanhoista kattiloista ja uuneista löydät optimaalisen likimääräisen alemman ja ylemmän pellin aukon, jotta varmistetaan normaali ilman syöttö polttoaineen päälle lämmönvaihtimen jälkipolttoa varten.

Esimerkiksi tavallinen vanha kivihiiliuuni tarjosi seuraavat säädöt:

• “Puhallin kiinni”,
• “Kaksi ylempää poltinta ovat hieman auki”,

– sitten osa hiiltä sulattaa – palaa pitkään, mutta kaasujen jälkipoltto on pääsääntöisesti valmis.

Nykyaikaisissa kattiloissa laite itse valvoo tällaisia ​​tiloja..

Tunnettujen valmistajien lisätehoiset (suuret kuormitukset ovat mahdollisia) hiilikattiloita, joissa on toissijainen ilmansyöttö, ovat halpa ja monipuolinen vaihtoehto kodin lämmitykseen. Ne voivat polttaa suuren hiilikuorman pitkällä aikavälillä jakamalla ilmansyötön uudelleen.

Automaattikattilat ovat nyt yhä suositumpia. Niiden palamisajan takaa hiili -bunkkeri ja jatkuva pienten osien syöttö palamisvyöhykkeelle. Lisäksi laitteet eivät välttämättä ole liian kalliita. Bunkkerilla varustetuilla kattiloilla, joista polttoaine ladataan oman painonsa alla, on demokraattinen hinta. Ruuvisyöttöiset kattilat ovat kalliimpia, mutta ne voivat tehdä hieman enemmän. Siten bunkkerin avulla sinun ei tarvitse huolehtia polttoaineen lisääntymisestä joka päivä. Palaminen tapahtuu pääsääntöisesti pieninä annoksina, mutta täydellä ilmalla ilman, että muodostuu suuria määriä hiilidioksidia – Euroopan ympäristövaatimukset laitteille.

Joka tapauksessa hiilenpolton pidentynyt kesto saadaan pääasiassa laitteista, jotka on tarkoitettu suurelle kuormalle – bunkkeriin tai suoraan uuniin. Kivihiilikattilan valinta perustuu tähän seikkaan..

Palamislämpötilaan vaikuttavat tekijät

Puun suurin palamislämpötila riippuu lajista ja se voidaan saavuttaa seuraavissa olosuhteissa:

• kosteuspitoisuus on enintään 20%;
• palamiseen käytetään suljettua tilaa;
• hapen saatavuus vaaditussa tilavuudessa.

On myös mahdollista polttaa tuoreita polttopuita, joiden kosteuspitoisuus on 40-60%, kun taas:

• raaka polttopuut syttyvät vain hyvin sulatetussa uunissa;
• lämmönsiirto vähenee 20-40%;
• polttopuun kulutus kasvaa noin kaksi kertaa;
• noki laskeutuu takan ja savupiipun seinille.

Palamistehokkuus heikkenee merkittävästi, koska tarvitaan korkeampi lämpötila, jota käytetään veden haihduttamiseen ja tervan polttamiseen havupuissa. Ihanteellisissa olosuhteissa pyökillä ja tuhkalla on korkeimmat palamislämpötilat ja poppelilla matalin. Pyökki, lehtikuusi, tammi ja sarvipuu ovat arvokkaita puulajeja, eikä niitä käytetä polttoaineena. Kotitalouksissa koivua ja havupuita käytetään puun polttamiseen uuneissa, koska ne antavat korkeimman lämpötilan palamisen aikana.

Mikä puu palaa kuumemmin?

Kuten mainittiin, puu on yksi eniten käytetyistä polttoaineista kotien lämmittämiseen kaupungin ulkopuolella. Koska kaikki polttopuut palavat eri lämpötiloissa, sinun on valittava ne, jotka ovat parempia. Puun polttamisen pääedellytys on hapen läsnäolo, ja tämä riippuu suurelta osin uunin suunnittelusta. Lisäksi jokaisella puulla on oma kemiallinen koostumus ja tiheys. Mitä tiheämpi puu, sitä suurempi lämmönsiirto siitä. Erityisen tärkeää puun suuremman lämmönsiirron kannalta palamisen aikana? tiheyden ja hapen läsnäolon lisäksi siinä on polttopuun kosteus.

Kuiva puu palaa paremmin ja tuottaa enemmän lämpöä kuin raaka puu. Siksi leikkaamisen jälkeen ne taitetaan puulaatikoiksi ja kuivataan katoksen alla vuoden ajan. Kaikki, joilla on ollut mahdollisuus lämmittää liesi puulla, ovat huomanneet, että jotkut niistä palavat kirkkaasti ja lähettävät paljon lämpöä, kun taas toiset höyrystyvät ja lämmittävät liesiä hieman. Kaikki osoittautuu polttopuun lämmöntuotannosta. Tämän indikaattorin mukaan sopivimmat lajit polttamiseen uuneissa ovat koivu, mänty ja haapa..

Koivu

Voimme myös sanoa koivun polttopuista, että ne ovat toiseksi suurimpia tammen jälkeen. Lämpöominaisuuksiltaan ne eivät käytännössä ole huonompia kuin lehtikuusi. Ne kuitenkin pistivät ja näkivät paljon paremmin, ja ne syttyvät paljon helpommin. Lisäksi niissä on koivunkuorta, joka on yksi parhaista luonnollisista sytytyksistä. No, tietysti – koivua esiintyy alueellamme huomattavasti useammin kuin tammia ja lehtikuusta, ja joissain paikoissa sitä kasvaa suuria määriä. Muuten, jopa tuoreena (“vihreänä” ja kosteana) se palaa erittäin hyvin, koska se sisältää suhteellisen vähän kosteutta, vaikka se antaa vähemmän lämpöä kuin kuiva puu. Tämä auttaa usein kosteilla alueilla, joilla kuivatut tai kuivuneet koivut mätänevät nopeasti, ja korkealaatuiset kuivat koivupolttopuut ovat harvinaisuus. Muuten, jopa kuivissa metsissä koivun korppuja on usein vaikea löytää, koska tämä puu ei kuori kuortaan ja kuoriutuu lähes aina.

• Nuotioteho: 0.80de.
• Lämpöarvo: 3016 kWh / m³.
• Palamislämpötila: 816 ° C.
• Paloaika: pitkä.
• Liekki: jopa lievällä halkeilulla, kostean puun tapauksessa – vihellystä, voi joskus “ampua”. Tupakoi heti alussa (kuoren palaessa).
• Hiili: “ydinvoima” (haisee pitkään ja antaa voimakkaan lämmön).
• Valaistuksen vaikeus: keski- tai vaalea – riippuu siitä, onko se raakaa vai kuivaa koivua. Ensimmäiset leimahtavat erittäin ikävästi, joskus sinun täytyy saada kohtuullinen määrä hyvää sytytystä. Kuiva koivu on täysin eri asia. Hän pystyy käsittelemään nopeasti omia sirujaan ja koivunkuorta.

Mitä puun polttamisessa syntyy?

Puun palaessa muodostuu savua, joka koostuu kiinteistä hiukkasista (nokista) ja kaasumaisista palamistuotteista. Ne sisältävät puusta löytyviä aineita. Puun palamisen aikana vapautuvat tuotteet koostuvat typestä, hiilidioksidista, vesihöyrystä, rikkidioksidista ja hiilimonoksidista, jotka voivat palaa edelleen.

Arvioiden mukaan jokaisesta puukilosta vapautuu palamisen aikana noin 800 g kaasumaisia ​​tuotteita ja 200 g hiiltä. Puun palamistuotteiden koostumus riippuu myös olosuhteista, joissa tämä prosessi tapahtuu. Hän voi olla:

• Epätäydellinen – tapahtuu, kun hapen saanti on riittämätön. Palamisen seurauksena vapautuu aineita, jotka voivat palaa uudelleen. Näitä ovat: noke, hiilimonoksidi ja erilaiset hiilivedyt.
• Täysi – tapahtuu, kun happea on riittävästi. Palamisen seurauksena muodostuu tuotteita – hiilidioksidia ja rikkidioksidia, vesihöyryä – jotka eivät enää pysty palamaan.

Kuvaus palamisprosessista

Puun polttoprosessissa on useita vaiheita:

• Lämpeneminen – tapahtuu vähintään 150 asteen lämpötilassa ja ulkoisen tulilähteen läsnä ollessa.
• Sytytys – vaadittu lämpötila on 450-620 astetta, riippuen puun kosteudesta ja tiheydestä sekä polttopuun muodosta ja määrästä.
• Palaminen – koostuu kahdesta vaiheesta: tulinen ja haiseva. Jonkin aikaa molemmat tyypit esiintyvät samanaikaisesti. Kaasujen muodostumisen lopettamisen jälkeen vain hiili palaa (sulatin).
• Vaimennus – tapahtuu, kun hapen syöttö katkaistaan ​​tai kun polttoaine loppuu.

Tiheä puu palaa hitaammin kuin vähemmän tiheä puu, koska sillä on suurempi lämmönjohtavuus. Raakaa puuta poltettaessa käytetään paljon lämpöä kosteuden haihtumiseen, joten se palaa hitaammin kuin kuiva puu. Onko puun polttaminen fyysinen vai kemiallinen ilmiö? Tällä kysymyksellä on käytännön merkitys, ja edellytykset suurimmalle lämmönsiirrolle ja palamisajalle riippuvat sen oikeasta tulkinnasta. Toisaalta tämä on kemiallinen ilmiö: puun polttamisessa tapahtuu kemiallinen reaktio ja muodostuu uusia aineita – vapautuu oksideja, lämpöä ja valoa. Toisaalta se on fysikaalista: prosessin aikana molekyylien kineettinen energia kasvaa. Tämän seurauksena käy ilmi, että puun polttaminen on monimutkainen fysikaalis -kemiallinen ilmiö. Häneen tutustuminen auttaa sinua valitsemaan oikeat puulajit, jotta saat pitkän ja vakaan lämmönlähteen..

Grillin lämpötila

Ihanteellinen polttoaineen lämpötila lihan paistamiseen on 600-700 astetta. Tässä tapauksessa kebab on mahdollisimman mehukas ja paistettu..

Ammattilaiset neuvovat määrittämään lämpötilan jäähdytysnesteen tyypin mukaan. Optimaalisesti, kun hiili alkaa “muuttua harmaaksi”, eli valkoista tuhkaa muodostuu niihin..

On tärkeää, ettet sekoita hiilen ja puun palamislämpötilaa. Jos laitat koivua puulevyyn ja sytytät sen, lämpötila saavuttaa 1070-1570 astetta. Tällainen ilmaisin ei sovellu grillaukseen. Liha vain palaa.

Mikä vaikuttaa ruostumattoman teräksen sulamispisteeseen

Taulukkoarvoissa GOST: t osoittavat puhtaiden metallien sulamisen t, tämä on vakioarvo. Teoreettisesti ruostumattoman teräksen sulamispistettä on vaikea määrittää, koska metallijärjestelmä käyttäytyy toisinaan arvaamattomasti. Metallurgiassa erotetaan kaksi käsitettä: sula ja kiteytyminen. Korroosionkestävät seokset kiteytyvät ja muuttuvat nesteeksi ei kiinteässä lämpötilassa, mutta tietyllä alueella. Tämä aikaväli lasketaan säänneltyjen menetelmien mukaisesti ottaen huomioon komponenttikoostumus, kaksikomponenttisten ja kolmikomponenttisten järjestelmien ominaisuudet..

Taulukkoarvoissa GOST: t osoittavat puhtaiden metallien sulamisen t, tämä on vakio.

Ruostumattomien seosten valmistuksessa muodostuu monimutkaisia ​​aineita, joiden perusta on rauta. Puhtaassa muodossaan tämä kemiallinen elementti sulaa + 1539 ° C: ssa, kun epäpuhtauksia on läsnä, sulamispiste kasvaa tai laskee seoksen koostumuksesta riippuen. On huomattava, että Fe on edelleen ruostumattoman teräksen pääkomponentti, mutta vaiheensiirtolämpötila muuttuu merkittävästi, kun ruostumattomassa seoksessa on muita metalleja..

Kuinka tietyt seosaineosat vaikuttavat raudan fysikaalisiin ominaisuuksiin:

• vähentää hiilen, fosforin, rikin, piin epäpuhtauksien vaiheen siirtymispistettä;
• alumiini pelkistyy vain kaksikomponenttisissa järjestelmissä, pienillä pitoisuuksilla ei vaikuta;
• kromi vähenee, jos ruostumaton seos sisältää jopa 23% tätä metallia, korkeampi kromipitoisuus, teräs on lämmitettävä enemmän, neste kasvaa (kromia lisätään usein yhdessä nikkelin kanssa, on läsnä korkean lämpötilan teräksissä) ;
• molybdeeni on heikosti sulavaa, tämän metallin ruostumattomat teräkset on helpompi sulattaa;
• volframi – tulenkestävä, koska vaikutus likaan on samanlainen kuin titaani, sitä käytetään lämmönkestävissä ja lämpöstabiileissa seoksissa, molemmat metallit lisäävät merkittävästi ruostumattoman teräksen lämmönkestävyyttä (vanadiinia ja titaania lisätään usein yhdessä);
• seoksessa käytetyt nikkelin pitoisuudet alentavat faasisiirtymälämpötilaa.

Metalli	sulamispiste, C
Rauta	1540
Kupari	1084
Magnesium	650
Nikkeli	1455
Molybdeeni	2622
Kromi	1907
Mangaani	1244

Teräs ja kaikki teräksestä

Kun metallia kuumennetaan, atomien liikkuvuus kasvaa, värähtelyjen amplitudi kasvaa, atomien väliset sidokset heikkenevät, paikkojen vaihto ja atomien siirtyminen uusiin paikkoihin helpottuvat. Kaikki tämä vaikuttaa merkittävästi metallien ja seosten fysikaalis -kemiallisten ja mekaanisten ominaisuuksien muutokseen..

Teollisuuslaatuinen volframi ja molybdeeni eivät ole muovia huoneenlämmössä. Volframin siirtyminen hauraasta tilasta taipuisaksi vaihtelee lämpötila-alueella 150-450 ° C, ja tuhoutuminen on luonteeltaan pääasiassa rakeiden välistä. Molybdeeni siirtyy sen puhtaudesta riippuen hauraasta muoviseen tilaan 20-300 ° C: n lämpötila-alueella.

Muiden tekijöiden ohella siirtymälämpötilaan vaikuttaa metallin raekoko: mitä hienompi rake, sitä alhaisempi tämän siirtymän lämpötila. Niobiumin ja tantaalin normaali puhtaus on hyvä sitkeys huonelämpötilaa alemmissa lämpötiloissa.

Kuumennettaessa korkeisiin lämpötiloihin tulenkestävien metallien fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet muuttuvat merkittävästi. Koska tulenkestävien metallien mekaaniset ominaisuudet korkeissa lämpötiloissa riippuvat testiympäristöstä, tässä osassa luetellaan ominaisuudet, jotka on saatu testaamalla neutraalissa ympäristössä tai tyhjiössä..

Seostamattoman volframin, molybdeenin, niobiumin ja tantaalin korkean lämpötilan lujuuden vertailu osoittaa, että volframilla on suurin lujuus kaikissa lämpötiloissa, kun taas tantaali on niobin ja molybdeenin keskimääräinen lujuus..

Näytteet valmistettiin valssatusta ja täysin uudelleenkiteytetystä materiaalista. Epäpuhtauksien sisällöstä riippuen absoluuttiset arvot voivat vaihdella jonkin verran, mutta käyrien luonne pysyy pohjimmiltaan samana..

Käyrät osoittavat volframin myötöjännityksen voimakasta kasvua lämpötilan laskiessa 350 ° C: sta 175 ° C: een, ts. Siirtymäalueella muovitilasta hauraaseen. Suunnilleen samalla lämpötila -alueella venymä kasvaa jyrkästi ja lujuus pienenee tasaisemmin. Kovuus vähenee samalla tavalla sekä työkarkaistulla että hehkutetulla metallilla. Volframin ja molybdeenin kovuus laskee voimakkaasti 327 ° C: seen, mutta lämpötilan noustessa kovuus muuttuu pienemmällä intensiteetillä..

On mielenkiintoista muuttaa tulenkestävien metallien puolivalmisteiden mekaanisia ominaisuuksia korkeissa lämpötiloissa muodonmuutoksen jälkeen. Esimerkiksi halkaisijaltaan 0,6 mm: n molybdeenilangan lujuus pienenee lämpötilan noustessa, mutta jopa 1400 ° C: n lämpötilassa se pysyy korkeana ja on 500 MN / m2 (50 kg / mm2). Saman langan lujuus huoneenlämmössä muodonmuutoksen jälkeen

90-95% on 1150 Mn / m2 (115 kg / mm2).

Epäpuhtauksien vähentyessä vetolujuus pienenee lähes kaksi kertaa kaikissa lämpötiloissa, mutta pysyy edelleen merkittävänä arvossa 140 MN / m2 (14 kg / mm2) jopa 1500 ° C: ssa. Samanaikaisesti plastisuus kasvaa ja saavuttaa 50,8 % 1500 ° C: ssa … Niobin kovuuden lämpötilariippuvuus on esitetty kuviossa. 45. Lämpötilan noustessa niobin kovuus laskee jyrkästi. Kovuus – lämpötilakäyrän 1173 ° C: n lämpötilassa valetulla niobilla on maksimi ja sintratulla niobilla kolme maksimiä – 777, 927 ja 1127 ° С.

Lämpötilan jatkuva nousu vähentää kovuutta, ja 1850 ° C: ssa kermetin ja valetun niobin kovuus on sama ja pieni: 2027 ° C • 1 MN / m2 (0,1 kg / mm2) ja vain 2127 ° C 8,2 Mn / m2 (0,82 kg / mm2).

Huomautus. Tantaalilevy, jonka paksuus on 1,27 mm, saatu tangosta, jonka epäpuhtauspitoisuus,% (painosta): 0,02 C; 0,013 N2; 0,056 02; 0,1 Nb; 0,01 W; 0,015 Fe.

Lämpötilan vaikutus tantaalin mekaanisten ominaisuuksien muutokseen on annettu. 400 ° C: n lämpötilassa havaitaan “huippu”, joka johtuu muodonmuutoksen ikääntymisestä. – Tantaalin kovuus heikkenee myös lämpötilan noustessa.

Tärkeä indikaattori on tulenkestävien metallien ominaislujuus korkeissa lämpötiloissa. Kuviossa 1 Kuvio 46 esittää volframin, molybdeenin, niobin ja tantaalin ominaislujuuden muutoksen lämpötilan mukaan. Jopa 1320 ° C: n lämpötilaan asti niobiumilla ja molybdeenillä on merkittävä ominaislujuusetu volframiin ja tantaaliin verrattuna, ja tämän lämpötilan yläpuolella volframilla on suurin ominaislujuus..

Yksi tulenkestävien metallien ominaisuuksista korkeissa lämpötiloissa on ryömintä tai metallin ominaisuus muodonmuutokseen plastisesti korkeissa lämpötiloissa jatkuvien jännitysten vaikutuksesta. Metallin virumisen (lämmönkestävyyden) arvioimiseksi näytteet testataan lämpötilassa jatkuvien jännitysten vaikutuksesta ja pituuden muutos määritetään ajan funktiona. Tutkimuksen perusteella piirretään tuottokäyrä..

Samalla määritetään: a) myötöjännitys – jännitys, joka aiheuttaa tietyssä lämpötilassa tietyn nopeuden tai muodonmuutosarvon, joka on sallittu rakenteen normaalille toiminnalle. Esimerkiksi 0,1% / 100 tuntia, 0,2% / 1000 tuntia jne.

b) pitkäaikainen lujuus – stressi, joka johtaa tietyssä lämpötilassa tuhoon tietyn ajan – 100, 200, 20000 lukua d.

Joidenkin tulenkestävien metallien pitkäaikainen lujuus 1095 ° C: ssa on esitetty kuvassa. 48. Kuten voidaan nähdä, uudelleenkiteytetyn molybdeenin lujuus kaarisulatuksella on 84 MN / m2 (8,4 kg / mm2) ja volframin lujuus näissä olosuhteissa on lähes kaksi kertaa suurempi kuin molybdeenin lujuus ja se on 155 MN / m2 (15, 5 kg / mm2).

Tulenkestävien metallien muoviset, tekniset ja muut ominaisuudet muuttuvat merkittävästi lämpökäsittelyn vaikutuksesta. Lämpökäsittelyn päätyyppi on hehkutus, joka on jaettu kolmeen tyyppiin: homogenointi, paluu, täydellinen uudelleenkiteytyshehkutus..

Homogenointi on eräänlainen hehkutus, jota käytetään kaasujen poistamiseen ja harkon, epämuodostuneiden aihioiden ja puolivalmisteiden kemiallisen ja rakenteellisen heterogeenisuuden poistamiseen. Homogenisoivaa hehkutusta käytetään usein volframi-, molybdeeni- ja niobiumharkoissa ja suulakepuristuksissa. Tätä varten harkoja kuumennetaan pitkään ennen käsittelyä lämpötiloissa, jotka ovat lähellä uudelleenvirtauksen alkua. Atomien suuren liikkuvuuden (diffuusio) takia tällaisella lämmityksellä harkon rakenne muuttuu homogeenisemmaksi..

Esimerkiksi kaariuuneissa sulanut niobiumharkot, jotka sisältävät huomattavan määrän epäpuhtauksia ja joiden rakenne on epätasainen, hehkutetaan 1800-2000 ° C: ssa tyhjiössä 13,3-1,33 Mn / m2 (10- *-10

5 mmHg Art.) Ja pidetään enintään 10 tuntia. Tällainen hehkutus johtaa harkon kaasupitoisuuden laskuun. Samanaikaisesti kaasunpoiston kanssa ylimääräiset faasit liukenevat ja rakenne muuttuu homogeenisemmaksi. On kuitenkin pidettävä mielessä, että niobin pitkäaikainen hehkutus korkeissa lämpötiloissa johtaa rakeiden kasvuun harkoissa.

Puristettujen ja taottujen niobium-aihioiden homogenointihehkutus suoritetaan 1350-1450 ° C: n lämpötilassa, kun karbidi ja muut faasit liukenevat huomattavasti, ja samalla ei havaita voimakasta raekuuroa. Työkappaleen homogenoinnilla on edullinen vaikutus prosessointiominaisuuksiin myöhemmän käsittelyn aikana.

Palautus- tai epätäydellistä hehkutusta käytetään osittain lievittämään jäännösjännityksiä, kristalliristikon vääristymiä, jotka syntyvät työkappaleissa ja tuotteissa eri painekäsittelyoperaatioiden aikana. Tämän prosessin seurauksena metallin sitkeys kasvaa. Metallin mikrorakenne ei muutu.

Palautumisaste riippuu lämpötilasta, nopeudesta ja esimuodonmuutoksen asteesta, hehkutuksen kestosta ja lämpötilasta. Paluun jälkeen monien tutkijoiden mielestä dislokaatioiden määrä ei muutu, vaan pääasiassa niiden jakauma muuttuu, mikä muuttuu tasaisemmaksi..

Epämuodostuneen niobin röntgendiffraktiotutkimukset osoittavat, että metallilla on merkittäviä jäännösjännityksiä ja voimakas rakenne (epäselvien viivojen esiintyminen röntgendiffraktiokuviossa). Tämä tila säilyy jopa puolen tunnin hehkutuksen jälkeen 900 ° C: ssa. Hehkutus 1000 ° C: ssa puolen tunnin ajan johtaa merkittävästi jännitysten vapautumiseen hilaan (epäselvien viivojen paksuuden väheneminen röntgendiffraktiokuviossa) ).

Kuitenkin ilmoitetulla hehkutushetkellä yleistä jännityksenpoistoa ei vielä tapahdu (yksittäiset viivat ovat epäselviä); röntgendiffraktiokuvion renkaat säilyttävät tekstuurisen tiivistymisen, mikä luonnehtii jyvien edullista suuntautumista metallissa. Kahden tunnin 1000 ° C: n altistuksen jälkeen paluu päättyy lähes kokonaan, kaikki röntgendiffraktiokuvion linjat tulevat selväksi hyvin tunnistetulla duplettirakenteella. Uudelleenkiteytyneiden jyvien refleksejä ei havaita. Näin ollen lämmitys 1000 ° C: ssa 2 “on optimaalinen muoto epämuodostuneen niobin hehkutukseen ja paluuseen.

Määritetyn tilan mukaisesti hehkutetulla niobilla on seuraavat mekaaniset ominaisuudet: – ab = 560 MN / m2 (56 kg / mm2); at = 480 Mn / m2 (48 kg / mm2); 6 = 17%, kun taas epämuodostuneessa tilassa ab = 650 MN / m2 (65 kg / mm2); at = 570 Mn / m2 (57 kg / mm2); 8 = 7%.

Hehkutuspalautetta suositellaan käytettäväksi tuotteissa ja puolivalmiissa tuotteissa, jotka on tarkoitettu käytettäviksi uudelleenkiteytymislämpötilan alapuolella.

Uudelleenkiteytyshehkutusta käytetään väliprosessina kylmäkäsittelyoperaatioiden välillä (työn kovettumisen ja tekstuurin poistamisen poistamiseksi) tai lopullisena lämpökäsittelytoimenpiteenä (haluttujen ominaisuuksien antamiseksi puolivalmiille tuotteille tai tuotteille).

Uudelleenkiteytyksen fysikaalinen luonne on se, että epämuodostuneen metallin lämpötilan noustessa atomien energiapotentiaali nousee niin, että jälkimmäiset saavat mahdollisuuden järjestyä uudelleen ja vaihtaa paikkoja. S. S. Gorelik määrittelee uudelleenkiteytymisen prosessiksi, jolla lisätään rakenteellista täydellisyyttä ja vähennetään metallien ja seosten vapaata energiaa tietyssä vaiheessa, mikä tapahtuu suurten suuntauskulmien rajojen syntymisen ja liikkeen (tai vain liikkeen) kautta. Tämä on prosessin täydellisin määritelmä, joka kattaa kaikki sen vaiheet..

Mittausindikaattorit

Grillin lämpötilan määrittämiseksi aloittelijat voivat käyttää pyrometriä. Tämä laite on edullinen ja helpottaa kesämökkien ystävien elämää. On kuitenkin mahdollista mitata indikaattori ilman erikoistyökaluja. Tämä vaatii vain käden. Se on nostettava grillin yläpuolelle 7-8 cm korkeudelle polttoaineesta.

Prosessissa on laskettava, kuinka kauan kestää kuumentaa mahdollisimman:

• 1 sekunnin kuluttua – lämpötilataso on 350 astetta ja enemmän;
• 2 sekuntia – noin 280 astetta;
• 3 sekuntia – 250 astetta;
• 4 sekuntia – 200 asteen merkki;
• 5 sekuntia tai enemmän – alle 150 astetta.

Asteiden mittaaminen tällä tavalla on hyvin mielivaltaista eikä kovin sopiva aloittelijoille. Vain kokenut kebabin pelaaja voi käsinsä avulla määrittää tarkasti, mikä on grillin lämpötila.

Erilaisten polttoaineiden käyttö on erittäin suosittua. Hiiltä, ​​turvetta ja puuta käytetään paitsi jokapäiväisessä elämässä myös teollisiin tarkoituksiin. Nykyaikaisilla markkinoilla jokainen löytää sopivan jäähdytysnesteen käyttötarkoituksen ja haluttujen vaatimusten perusteella.

Mistä lämpötila voi riippua

Mutta puun tiheys (laji) ei ole ainoa hetki, joka määrittää, millä asteilla polttopuut palavat. Harkitse kahta päätekijää, jotka vaikuttavat merkittävästi lämmönsiirron kasvuun.

Kosteus

Juuri sahatun puun keskimääräinen kosteuspitoisuus on 55%. Jos tällainen runko leikataan välittömästi polttopuiksi ja heitetään välittömästi liesiin, suurin osa vapautuneesta lämpöenergiasta käytetään kosteuden haihduttamiseen. Siksi tällaisen polttoaineen lämmönsiirtoa aliarvioidaan merkittävästi ja puun palamislämpötila uunissa saavuttaa maksimiarvonsa liian myöhään..

Jos muuta polttoainetta ei ole saatavilla, niin kaksi kertaa enemmän tällaisia ​​polttopuita on käytettävä huoneen lämmittämiseen talvella. Mutta juuri leikatun polttoaineen liiallinen kulutus ei ole tilalla ainoa menetys. Raaka -aineen käyttö lisää noen päästöjä palamisen aikana. Tämä tarkoittaa, että joudut usein huoltamaan savupiippua ja mahdollisesti kylmässä. Muuten lämmöntuotto uunissa laskee minimiin..

Jotta taloudelliset kustannukset eivät joutuisi, ostamalla kiireesti kuivia polttopuita, polttoaine on valmistettava etukäteen. On muistettava, että pilkottujen tukkien on oltava katoksen alla vähintään vuoden ajan. Vain tässä tapauksessa niiden kosteus laskee 20%: iin.

Seuraavan taulukon avulla voit verrata polttopuiden, joiden kosteuspitoisuus on 50%, lämpöarvoa ja puuta, jota on säilytetty kasassa katon alla vuoden ajan..

Puu	Mänty	Koivu	Kuusi	Haapa	Leppä	Tuhka
Raaka	1900	2371	1667	1835	1972	2550
Kuiva	2166	2716	1902	2117	2244	2907

Ilmansyöttö

Polttopuun lämmönsiirtoa voidaan vähentää rajoittamalla tulisijan hapensaantia. Tietenkin koivun polttopuiden polttolämpötila uunissa laskee merkittävästi. Näin tapahtuu, jos liu’utat luistia. Samalla puun palamisaika pitenee ja polttoainetaloudellisuus paranee..

Monet uunilämmitteisten talojen omistajat ovat tottuneet tekemään tämän. Lämmönsiirron väheneminen vaikuttaa kuitenkin huoneen lämpöön. Sitten pelti avautuu vikaan, jotta polttoaineen palamislämpötila nousee kiireellisesti. Ja ylimääräinen ilma on seurausta siitä, että kirjaimellisesti kaikki lämpö menee savupiippuun..

Siksi uunia käynnistettäessä kokeellisesti löydetään pelti, jossa happi tulee uuniin sopivassa määrin polttoaineen optimaalisen palamisen varmistamiseksi. Mutta ilman puute tai sen ylimäärä ei ole ainoa ongelma. Jos puhaltimeen syötetään liian kylmää ilmaa, tämä johtaa siihen, että se poistaa osan lämmöstä.

Ratkaisu voi olla erityisen kanavan järjestely, jossa uuniin tuleva happi lämmitetään tulipesän seinistä..

Tulipalon polttamisen yhteydessä syntyvän savun ominaisuudet

Polttopuun heittäminen tulipaloon lisää savun ja hiilimonoksidin – hiilimonoksidin – päästöjä. Lisäksi savu näkyy eri väreissä:

• Valkoinen on aerosoli, joka koostuu pienistä vesipisaroista ja kylmästä puusta tulevista tervahöyryistä. Savulla on erityinen noen haju. Hirsin kuumentuessa se haihtuu, syttyy liekkiin ja katoaa.
• Harmaa – tulee punaisesta kuumasta, mutta ei palavasta hirsistä ja hiillosta. Se muodostuu korkeissa lämpötiloissa kiehuvista öljyistä ja hartseista ja tiivistyy sumuksi. Sen hiukkaset ovat paljon pienempiä kuin valkoisen savun hiukkaset, ja se itse on sitä kevyempi ja kuivempi..
• Musta on palanut terva, jota kutsutaan nokiksi. Se muodostuu hiilivetyjen hajoamisen aikana liekissä, jossa hapettuminen on riittämätöntä..

Palon savu pysyy kehossa pitkään ja sisältää suuren määrän haitallisia aineita. Tämä on muistettava kaikille, jotka haluavat istua tulen ääressä..

Mitä hiiltä valita uuniin?

Mikä on hiili? Se on kasvituote, joka sisältää hiiltä ja palamattomia epäpuhtauksia. He muodostavat tuhkan ja kuonan kaltaisia ​​aineita polttamisen jälkeen. Kahden komponentin suhde on erilainen kaikkialla. Juuri tämä ja fossiilisten polttoaineiden “ikä” määrää hiilen laadun. Asiantuntijat erottavat useita lajikkeita.

“Nuorin” hiilityyppi on lingitis. Siinä on melko löysä rakenne. Jos otat limakalvotulehduksen käsiin, se murenee nopeasti ja menettää muotonsa. Tällaista hiiltä käytetään useimmiten lämpövoimalaitoksissa, mutta lingitis ei sovellu talon lämmitykseen..

Lingiitin lisäksi louhitaan ruskohiiltä, ​​bitumihiiltä, ​​antrasiittia – vanhimpia hiilikerrostumia. Kaikilla lajikkeilla on erilainen kosteustaso. Esimerkiksi ruskeassa hiilessä kosteuspitoisuus on 50%, antrasiitissa sen kynnys ei ylitä 7%. Siksi antrasiitilla on suurin ominaislämpö. Sen indikaattorit ovat 9 tuhatta kcal / kg..

Kun takan sytyttäminen on onnistuneesti suoritettu ja polttopuut palavat iloisesti tulipesässä, on vain seurattava lämpökäyttötapaa ja asetettava uudet tukit ajoissa. Tilan osalta on suositeltavaa pitää se jatkuvasti samalla tasolla välttäen ylikuumenemista.

Tämä on tärkeää, koska uunin runko laajenee ja supistuu usein vaihtelevalla voimakkaalla lämmityksellä ja jäähdytyksellä, mikä edistää halkeamien muodostumista..

Optimaalisen lämpötilan ylläpitäminen ja tukkien asettaminen ajoissa on paras tapa lämmittää uuni puulla, vaikka se ei ole kovin kätevää yöllä. Kukaan ei halua nousta keskellä yötä, vaikka kovalla pakkasella kadulla tätä ei voida välttää, muuten talo on kuiva aamulla. Usean päivän jatkuvan lämmityksen aikana tuhkakuppi on puhdistettava

, Ilmavirtauksen varmistaminen polttokammioon.Toiminto suoritetaan rautasauhan avulla sillä hetkellä, kun suurin osa puusta on palanut ja tulipesään jää muutama hiillos. On tarpeen tehdä hiominen polttokammiossa pokerilla, peittää näkymä ja avata sitten puhaltimen ovi ja poistaa tuhka nopeasti kauhalla metallisäiliöön.

Tärkeä. Uunin luukun edessä lattialla tulee aina olla enintään 1 m leveä metallilevy.

Riippumatta siitä, käytetäänkö hiiltä tai polttopuuta pääpolttoaineena, sytytys suoritetaan samalla tavalla. Ensin sinun on puhdistettava tuhkakammio ja tulipesä pokerilla, kauhalla ja luudalla. Puhdistuksen jälkeen älä unohda poistaa tuhkajäämiä oviaukoista luudalla, muuten ne eivät sulkeudu tiiviisti.

Lieden sytyttämiseksi sinun on toimittava ohjeiden mukaisesti:

• aseta muutama rypistynyt paperiarkki ja muutama ohut sirpale ritilälle. Nestemäisen polttoaineen käyttöä sytyttämiseen ei voida hyväksyä;
• tee ohuista tukkeista kirjanmerkki noin 2/3 tulipesän tilavuudesta. Polttopuut voidaan taittaa {amp} & house {amp} amp; tai poikittain, jolloin rakoja ilmalle. Tässä ovat hyödyksi aiemmin mainitut lyhyet pinot;
• avaa näkymä noin puolessa välissä, avaa puhaltimen ovi neljännesvuosittain;
• sytytä paperi pääkammion avoimen luukun kautta ja sulje se. No, kun sinulla on asennettu panoraamalasiliesi, prosessi on selvästi näkyvissä. Jos lasia ei ole, ovi jätetään hieman raolleen ja palamista seurataan säätämällä tuuletusastian luukun ilmansyöttöä. Yleensä se avataan aluksi puoliväliin ja kun puu syttyy palamaan, se peitetään..

Neuvoja. Omistaja määrittää kussakin yksittäistapauksessa, kuinka paljon parempi on kyntää tuhkakuppi sytyttämisen ja täydennyksen aikana, sekä näkymän optimaalisen asennon. Kun liesi humisee, syväys on suuri ja putkeen putoaa paljon lämpöä, venttiili on suljettava. Punaiset liekit, savu ja hidas polttaminen osoittavat työntövoiman puutetta, ja näkymä avautuu hieman.

Mikä hiili valita

Kivihiili esiintyy maankuorissa saumojen muodossa. Jokainen niistä on merkitty ja niillä on omat laatuominaisuutensa. Mutta jopa samassa saumassa, mutta eri alueilla, hiili voi vaihdella suuresti laadultaan – muodonmuutoksen aste, tuhkan määrä, haihtuvat aineet, rikki, kosteuden muutos …

Hiilit, joilla on korkein muodonmuutos, korkein C -prosenttiosuus koostumuksessa, ovat arvokkaimpia voimatekniikalle. Nämä ovat antrasiitteja ja vastaavia, joille on annettu Semi-Antrasiitti- ja Lean Coal -tuotemerkit..

Parhaita lämmitykseen ovat jalostamon antrasiittiin ja puoliantrasiittiin liittyvät hiili-, pähkinä- ja kulakifraktiot.

Tuotantoalueittain parhaita lämpöhiiltä louhittiin aiemmin Donbassissa, mutta viime aikoina tuotanto on vähentynyt huomattavasti, ja tällaisia ​​hiiltä on vaikea löytää markkinoilta. Joka tapauksessa Donbass-kerrosten H2 Removskiy, H2-1 Podremovskiy, N-8 Fominskaya antrasiitteja pidettiin parhaina kodin lämmitykseen. On olemassa ennätys 70 -luvulla Fominskayan saumasta louhitun kivihiilen lämpöarvosta, jonka arvo on 9800 kW / h – itse asiassa puhdasta hiiltä …

Nyt on halvempaa ostaa hiiltä Kuzbassista ja Ekibastuzista pitkästä toimituksesta huolimatta. On tarpeen pyytää hiiltä Kuzbassin energiakerroksilta.

Ostetun hiilen on sisällettävä vähimmäismäärä:

• sakot, pöly, jotka käytännössä eivät pala ja vaikuttavat huonosti palamisprosessiin, täyttävät kattilan, rajoittavat hapen pääsyä suuriin kappaleisiin;
• kivet – kivipaloja kivihiilessä – tämä on rikastumisen avioliitto tai erityinen seos kaupan eri vaiheissa.

On parempi varoittaa myyjää heti, että kieltäydyt ostamasta hiiltä keihään ja kiven kanssa. Tilaa pähkinä- ja nyrkkijakehiiltä pieninä annoksina, tarkastusta varten myyjällä on yleensä tarjonta koko kauden ajan, ja voit ostaa lisää polttoainetta, jos se on hyvälaatuista.

Kuinka ei polteta kebabia?

Liian korkean lämpötilan alentamiseksi hiili on jaettava tasaisesti koko alueelle. Vaihtoehtoisesti voit myös sulkea ilmareiät. Rajoitetun hapen saannin yhteydessä palamisprosessin intensiteetti laskee ja lämpötila laskee vastaavasti..

Lämpötilan nostamiseksi sinun on toimittava päinvastoin. Siirrä hiiliä mahdollisimman tiukalle ja avaa ilmareiät. Grillin lämpötila on valittava lihatyypin mukaan. Suurin lämpötila -alue vaaditaan naudanlihalle ja hieman alhaisempi sianlihalle. Kana ja kala kypsennetään pienemmällä lämmöllä.

Jotta lämpö pysyy tasaisena kypsennyksen aikana, älä lisää uutta erää hiiltä. Koska ei toimi tasaisesti sekoittaa hiiliä levitetyn grillin kanssa. Tämän seurauksena muodostuu epätasaisen palamisen vyöhykkeitä, toisin sanoen yhdessä paikassa liha alkaa hiiltyä ja toisessa se pysyy raakana..

Koivu

“Oli parempi ottaa koivu.” Kuuletko usein tällaisia ​​sanoja kebabia paistaessasi? On mielenkiintoista, että näiden sanojen kirjoittajat eivät voi selittää miksi. Vain koivu, antaa sopivimman lämpötilan. Sitä käytetään paitsi grillaamiseen myös uuneissa..

Ole varovainen: kesällä voit ostaa valmishiiltä pakkauksissa, mutta usein koivun varjolla he myyvät männyn hiiltä.

Kuinka tunnistaa koivun puuhiili

– antrasiitin väri;

– kiiltävä kierre;

– pinta kiiltää;

Mäntyhiileissä ei ole lainkaan kiiltoa ja ne on maalattu yksinkertaisesti rikkaalla, mustalla värillä..

Briketit

On myös suositeltavaa käyttää niitä grillaamiseen. Ytimessään se on myös hiiltä, ​​vain tiukasti puristettua. Briketti on kaksi kertaa tiheämpi. Kuin tavallinen hiili ja palaa paljon kauemmin, saavuttaen 700 ° C: n lämpötilan.

Kuinka polttopuut palavat?

Kaikki polttopuut eivät pala samalla tavalla. Jotkut niistä katoavat uuneista lähes kokonaan ja jättävät vain kourallisen tuhkaa paikalleen. Toiset tupakoivat pitkään ja väsyttävästi ja tukkivat koko uunitilan palamisen jäännöksillä..

Puun palamisnopeus ja täydellisyys riippuvat myös avotulessa tapahtuvien kemiallisten reaktioiden lisäksi myös kiukaan suunnittelusta. Laadukkaissa uuneissa on melko monimutkainen laite, joka sisältää monia elementtejä, kuten kelan ja puhaltimen, tulipesän ja ritilät..

Polttopuiden polttamisen täydellisyyteen vaikuttavat myös niiden lajit sekä (erittäin suuressa määrin – erityinen kosteus).

Mutta tarkasti ottaen lämpölaitteiden laskemisessa ne eivät yleensä ota huomioon erilaisista puulajeista korjatun polttopuun eri ominaisuuksia. Laskelmissa käytetään keskimääräistä tilastollista arvoa, joka on 3800 kaloria puulle.

Kuinka mitata puun palamislämpötila?

Et todennäköisesti pysty mittaamaan polttopuiden palamislämpötilaa tavallisella lämpömittarilla. Lisäksi palamislämpötilan määrittäminen “silmästä” on täysin hukassa. Tällaisen tutkimuksen suorittamiseksi sinun on varastoitava erityinen laite – pyrometri.

Huomaa kuitenkin, että puun korkein palamislämpötila ei tarkoita ollenkaan sitä, että tämäntyyppinen puu voi tuottaa enemmän lämpöä..

Huomaa, että hyvissä polttolaitteissa, esimerkiksi suljetuissa tulisijoissa, on mahdollista keinotekoisesti vähentää ilman hapensaantia palavaan puuhun, jolloin saavutetaan palamislämpötilan nousu ja lämmönsiirron väheneminen..

Vertailun vuoksi voit tarkastella toista levyä, joka kuvastaa erityyppisten fossiilisten polttoaineiden lämpöarvoa..

Käyttämällä pyrometriä

Voit selvittää grillin lämpötilan käyttämällä erityistä pyrometria. Se helpottaa huomattavasti aloittelijoiden kebabereiden elämää. Sen toimintaperiaate perustuu lämpösäteilyn kiinnittämiseen. Jokapäiväisessä elämässä keskikategorian kannettava malli riittää.

Kädelläsi

Voit myös määrittää likimääräisen lämpötila -alueen kädelläsi. Yhdysvalloissa tämä menetelmä tunnetaan nimellä “Mississippi”. Jotta voit käyttää sitä, sinun on pidettävä avointa kämmentäsi grillin päällä 7-8 cm: n korkeudella hiiltä. Tässä tapauksessa sinun on laskettava, kuinka monta sekuntia siitä tulee sietämättömän kuuma:

• 1 sekunti – 350 ° tai enemmän.
• 2 sekuntia – 280 °;
• 3 sekuntia – 250 °;
• 4 sekuntia – 200 °;
• 5 sekuntia tai enemmän – alle 150 °.

Polttopuun tilavuuden laskeminen kylpyyn

Auton korin tilavuus ja siihen ladattujen tukkien määrä ovat eri asioita. Koska tiheästi pinottujen tukkien tilavuuden tarkan laskemisen prosessi on melko monimutkainen, hakkuut ja myyjät käyttävät omaa mittayksikköään – varastomittaria. Sillä otetaan tiheästi pakattu puupaalu, jonka korkeus, leveys ja syvyys vastaavat yhtä metriä.

Yksi kuutiometri polttopuita lasketaan K = 0,7. Osoittautuu, että 1 varastomittari = 0,7 m 3 polttopuuta. Yleensä tukit tuodaan irtotavarana autoon. Jotta puun kasaaminen ja sen kuutiotilavuuden laskeminen ei tuhlaa aikaa, rungon tilavuus kerrotaan K = 0,82 ja varastointimittarien määrä määritetään. Esimerkiksi: auton korin pituus – 3,5 m, leveys – 2 m ja sivujen korkeus – 1,5 m, sen tilavuus on 10,5 m 3.

Sovellettaessa K = 0,82 saadaan 8,61 varastomittaria. Kun lisäkerroin on 0,7, laskelma näyttää polttopuun määrän noin 6 m 3. Tämä on lähes kaksi kertaa pienempi kuin rungon tilavuus. Tämän laskentamenetelmän avulla määrität aina tarkasti maksettavan polttopuun määrän..

Tiedetään, että tammen, koivun tai pyökin polttopuut tuottavat enemmän lämpöä kuin mänty, haapa, leppä. Lisäksi kovat lajit, kuten vaahtera ja tammi, säilyttävät lämmön pidempään ja palavat rauhallisella liekillä. On parempi käyttää niitä, kun uunin reikä on suuri. Havupuu palaa nopeammin ja tuottaa paljon kipinöitä. Koivu antaa enemmän nokea, leppä ja erityisesti haapa vähemmän noita, tällaiset polttopuut eivät ainoastaan ​​anna nokea, vaan voivat myös polttaa sen savupiipusta.

Polttopuun lämpöarvo riippuu sen kosteuspitoisuudesta ja puulajista. Esimerkiksi 1 kuutiometri koivupolttoainetta vastaa 0,75 tammea, 1,1 – leppää, 1,2 – mäntyä, 1,3 kuusta ja 1,5 haapaa. Kuivat polttopuut syttyvät helposti ja tuottavat vähän tuhkaa.Poltettaessa ne kehittävät korkeamman lämpötilan, antavat enemmän lämpöä ja ovat siksi taloudellisempia.

Aspen polttopuita ei kypsennetä – ne antavat vähän lämpöä. Vain köyhät lämmittivät uuniaan tällaisella puulla ympäri vuoden. Koivun polttopuut eroavat haavapuusta paitsi puun koostumuksen lisäksi myös tiheydeltään, ne ovat paljon raskaampia kuin ne..

Mitä suurempi puun tiheys, sitä enemmän lämpöä se antaa palamisen aikana. Leppäpuuta kutsuttiin yleisesti kuninkaalliseksi polttopuuksi. Paljon lämpöä antavat tammen, saarnin, jalava ja hedelmäpuut: omena, päärynä, luumu ja kirsikka. Omenapuu on erityisen kuumaa ja savutonta. Kaikki pajutyypit palavat kuumina ja ilman noita, mutta ne palavat nopeasti. Siksi paju polttopuita kulutetaan tulipesää kohti enemmän kuin mikään muu..

Yhden lajin puu antaa enemmän tuhkaa ja toinen vähemmän. Asiantuntijat kutsuvat tätä ominaisuutta puutuhkapitoisuudeksi. Korkea tuhkapitoisuus on pehmeissä kovapuissa, kuten poppeli ja paju.

Hiilityypit ja -lajit

Hiiliä on kolme päätyyppiä:

1. Musta: Sisältää enemmän haihtumatonta hiiltä, ​​vettä ja tuhkaa. Se erottuu korkeasta tiheydestään ja lujuudestaan.Tämä hiili on jaettu kahteen luokkaan: ensimmäinen ja korkein. Ne eroavat toisistaan ​​fysikaalisten ominaisuuksiensa suhteen. Materiaali on valmistettu tammen, saarnin, vaahteran, pyökin, koivun, sarvipalkin ja jalava puun lämpökäsittelyllä.
2. Punainen: tuhkaprosentti on korkea. Se on valmistettu havupuista: mänty, kuusi, setri, lehtikuusi tai kuusen. Siinä on 2 luokkaa: ensimmäinen ja toinen.
3. Valkoinen: Valmistettu massiivitammesta, tuhkasta, vaahterasta, pyökistä, koivusta, sarvipalkista ja jalasta. Sitä ei ole jaettu muihin lajikkeisiin, mutta sillä on rajoittavat laatuparametrit, jotka on määritelty GOST 7657-84 -standardissa.

Venäläiset valmistajat käyttävät tätä luokitusta aktiivisesti. Se määrittelee materiaalin valmistuksen vivahteet sen fysikaalisten tai kemiallisten ominaisuuksien mukaan. Ulkomaiset valmistajat käyttävät näitä tuotantostandardeja harvoin. Maailman johtajat tämän materiaalin toimittamisessa, joka sijaitsee Latinalaisessa Amerikassa, käyttävät tuotannossaan vain eukalyptusta, jota ei ole määritelty maailman tai valtion standardeissa.

Valmistusprosessin tekniikka

Muinaisina aikoina ihmiset käyttivät hiilen polttotekniikkaa hiilipolttoaineen valmistamiseen. He asettivat polttopuita erityisiin kaivoihin ja peittivät ne maalla jättäen pieniä reikiä. Teollisen vallankumouksen jälkeen hiilihiilitoimenpide aloitettiin käyttämällä automaattisia laitteita, jotka kykenevät hallitsemaan aineiden hiiltymisreaktioita ja lämmittämään materiaalin palamislämpötilaan..

Teollisissa olosuhteissa tätä materiaalia tuotetaan pieninä määrinä. Ennen hiilen valmistusta sinun on valittava oikea raaka -aine, ostettava erikoislaitteita ja määritettävä valmistustekniikka. Teollisuus käyttää 3 päämenetelmää hiilen tuottamiseen:

• kuivaus;
• pyrolyysi;
• kalsinointi.

Tuloksena olevat tuotteet pakataan pusseihin, briketoidaan ja merkitään. GOST 7657-84 kuvaa, kuinka puuhiili valmistetaan. Se kuvaa prosessin vuokaavioita ja antaa tarkkoja tietoja raaka -aineen lämmittämiseen tarvittavasta lämpötilasta..

Puuhiiltä voidaan valmistaa kotona käsityönä. Useimmiten henkilökohtainen tontti valitaan tämän raaka -aineen valmistuspaikaksi. Ennen hiilen valmistusta sinun on varustettava tilat turvallisuusmääräysten mukaisesti, valittava valmistustekniikka ja arvioitava liiketoimintaprojektin kehittämisen näkymät.

Raaka -aineiden valinta

GOST 24260-80 “Raaka-aineet pyrolyysiin ja hiilen polttamiseen” mukaan hiiliä luotaessa tarvitaan kovapuuta. Tähän ryhmään kuuluvat koivu, saarni, pyökki, vaahtera, jalava ja tammi. Valmistuksessa käytetään myös havupuita: kuusi, mänty, kuusi, lehtikuusi ja setri. Vähiten käytettyjä ovat havupuu: päärynä, omena, luumu ja poppeli

GOST 24260-80 Puuraaka-aineet pyrolyysiin ja hiilen polttamiseen. Tekniset ehdot

Raaka -aineen mittojen on oltava seuraavat: paksuus – enintään 18 cm, pituus – enintään 125 cm. Sen läsnäolo vähentää materiaalin kovuutta ja lisää sen tuhkapitoisuutta. Suuri määrä vettä ei ole sallittua. Tämä aine aiheuttaa halkeamia työkappaleiden pinnalle..

Puun kuivaus

Kuivausprosessin aikana raaka -aineet sijoitetaan hiililohkoon. Puu vaikuttaa savukaasuun. Lämpökäsittelyn seurauksena työkappaleiden lämpötila nousee 160 ° C: een. Puun sisältämän veden määrä vaikuttaa teknologisen prosessin kestoon. Kuivaamisen tuloksena saadaan materiaali, jonka kosteustaso on 4-5%..

Pyrolyysi

Pyrolyysi on kemiallinen hajoamisreaktio, joka koostuu aineen lämmittämisestä ilman happea ja palamisen aikana puun kuiva tislaus. Työkappaleet kuumennetaan 300 ° C: een. Pyrolyysin aikana H2O poistetaan syötteestä, mikä johtaa materiaalin hiiltymiseen. Lämpökäsittelyllä puu muutetaan polttoaineeksi, hiilen osuus on 75%.

Kalsinointi

Kun pyrolyysi on valmis, tuote kalsinoidaan. Tämä menettely on tarpeen terva- ja jätekaasujen erottamiseksi. Kalsinointi tapahtuu 550 ° C: n lämpötilassa. Sen jälkeen aine jäähdytetään 80 ° C: seen. Jäähdytys on välttämätöntä, jotta estetään tuotteen itsesyttyminen hapen kanssa kosketuksissa.

Laitteet hiilen tuotantoon

Hiilen valmistus vaatii seuraavat työkalut:

1. Pyrolyysitynnyri: raaka -aineiden kuiva tislaus suoritetaan täällä. Tätä laitetta käytetään myös hukkalämmönvaihtimena. Raaka -aineiden jatkuvassa tuotannossa käytetään suurikokoisia kiinteitä pyrolyysitynnyreitä..
2. Pystysuora retortti: suunniteltu toistamaan palamisen kemialliset reaktiot. Käytetään puun kuivaamiseen.
3. Puunhalkaisija: käytetään raaka -aineiden korjuuseen ja lajitteluun. Sen erottuva piirre on korkea hyötysuhde. Kitkaa kestävät puunhalkaisijat.

Hiilentuotannossa käytetään myös paljon lisälaitteita. Tähän luokkaan kuuluvat automaattiset täyttölinjat, vaaka ja erottimet..

Kuinka tehdä se kotona

Hyvin usein metallin taontapajoja omistavat ihmiset valmistavat hiiltä kotona. Kotitekoinen biopolttoaine on tarkoitettu kotitalouksien tarpeisiin: ruoanlaittoon grillillä, takomon tankkaamiseen. Ennen kuin valmistat hiiltä omin käsin, sinun on valittava valmistustapa ja järjestettävä tuotantotyöpajat ottaen huomioon paloturvallisuusmääräykset. Voit valmistaa hiiltä kotona romumateriaaleista. Samaan aikaan materiaalien valmistustekniikkaa ei usein noudateta. Tämän tuotteen valmistuksessa käytetään kuoppia, tynnyreitä ja uuneja. Ennen kuin teet hiilenpajan itse, sinun on arvioitava liiketoimintaprojektin kustannukset ja kannattavuus..

Kuopassa

Tämä menetelmä olettaa, että kuoppa sijaitsee kaukana rakennuksista. Sen syvyyden tulisi olla vähintään 150 cm, leveys – 80 cm. Jotta hiili voitaisiin tehdä kuoppaan, sinun on sytytettävä tuli pienistä oksista. Se on asetettava kuoppaan. Keskikokoiset aihiot heitetään tuleen. Puun polttamisen jälkeen kuoppa on peitettävä lattialla ja jätettävä jäähtymään useita päiviä. Tuloksena oleva tuote voidaan poistaa 2 päivän kuluessa.

Tynnyrissä

Kun valmistetaan hiiltä tynnyrissä, on käytettävä lämmönkestävistä materiaaleista valmistettuja astioita. Metallitynnyrin pohja on vahvistettu tiilillä. Niiden välissä on kokko, jolle asetetaan puiset aihiot. Metalliristikko asetetaan polttopuun kerääntymiseen, jolloin lämpö ja liekki pääsevät läpi. Tämä malli mahdollistaa useiden hiili -annosten tuottamisen tynnyrissä..

Turvallisuussäännöt

Kivihiiltä valmistettaessa on tärkeää, että työkappaleet eivät joudu kosketuksiin hapen kanssa. Muuten materiaali voi syttyä hapettumisen aikana. Teknisen prosessin aikana on välttämätöntä hävittää kivihiilipöly. Valmiiden tuotteiden kuljetuksessa on käytettävä teräsrumpuja tai polypropeenipusseja. Muuten materiaaliin voi joutua ilmakehän sateita..

Tuotteen merkinnät

Puuhiiltä on kolme päälajia:

1.A: Luotu pehmeästä puusta.

2.B: valmistettu sekoittamalla kovaa ja pehmeää puuta.

3.B: ne saadaan hiilellä ja pehmeällä paahtamisella.

Kunkin merkin valmistusominaisuudet on määritelty GOST 7657-84 -standardissa.

Polttamisen säännöt

Kun kuluttaja tutustuu tietyn hiilen palamislämpötilaan, hänen on otettava huomioon, että valmistajat ilmoittavat vain ne luvut, jotka ovat merkityksellisiä ihanteellisissa olosuhteissa. Tietenkin on yksinkertaisesti mahdotonta luoda tarvittavat parametrit tavalliseen kotitalouden kattilaan tai liesiin. Nykyaikaisia ​​metallista tai tiilestä valmistettuja lämmönkehittimiä ei yksinkertaisesti ole suunniteltu niin korkeisiin lämpötiloihin, koska järjestelmän pääjäähdytysneste voi nopeasti kiehua. Siksi tietyn polttoaineen palamisparametrit määräytyvät sen palamistavan mukaan.

Toisin sanoen kaikki riippuu ilman syötön voimakkuudesta. Sekä fossiili että puuhiili lämmittävät huoneen hyvin, jos hapen syöttö saavuttaa 100%. Ilmavirran rajoittamiseksi voidaan käyttää erityistä peltiä / peltiä. Tämän lähestymistavan avulla voit luoda suotuisimmat olosuhteet polttoaineen polttoaineelle (jopa 950 ° C).

Jos kiinteän polttoaineen kattilassa käytetään hiiltä, ​​jäähdytysnesteen ei pitäisi antaa kiehua. Suurin vaara liittyy siihen, että varoventtiili ei yksinkertaisesti toimi, ja tämä on täynnä suurta räjähdystä. Lisäksi veden ja kuuman höyryn seos vaikuttaa kielteisesti kiertopumpun toimintaan. Asiantuntijat ovat kehittäneet kaksi tehokkainta menetelmää, joiden avulla voit hallita palamisprosessia:

1. Murskattua tai jauhemaista polttoainetta saa syöttää kattilaan vain mitatulla tilavuudella (sama järjestelmä kuin pellettilaitteissa).
2. Pääenergian kantaja ladataan uuniin, minkä jälkeen ilmansyötön voimakkuutta säädetään.

Optimaalisten olosuhteiden luominen palamiselle

Korkean lämpötilan vuoksi kaikki uunin sisäosat on valmistettu erityisistä tulenkestävistä tiilistä. Niiden asettamiseen käytetään tulenkestävää savea. Kun erityisolosuhteet luodaan, on täysin mahdollista saada uunin lämpötila yli 2000 astetta. Jokaisella kivihiilellä on oma leimahduspistemittari. Tämän indikaattorin saavuttamisen jälkeen on tärkeää ylläpitää syttymislämpötilaa syöttämällä jatkuvasti ylimäärä happea uuniin..

Tämän prosessin haitoista korostamme lämmönhukkaa, koska osa vapautuneesta energiasta menee putken läpi. Tämä johtaa uunin lämpötilan laskuun. Kokeellisten tutkimusten aikana tiedemiehet pystyivät määrittämään optimaalisen ylimääräisen hapen määrän erilaisille polttoaineille. Ylimääräisen ilman valinnan vuoksi voidaan odottaa polttoaineen täydellistä palamista. Tämän seurauksena voit luottaa pieniin lämpöenergian häviöihin.

Hiilen käyttö

Jos noudatetaan teknologista ketjua, saadaan erinomainen materiaali, jota voidaan käyttää asuintilojen täydelliseen lämmitykseen talvisen lämmityskauden aikana. Luonnollisesti hiilen palamislämpötila on korkeampi, mutta ei kaikilla alueilla tällainen polttoaine on edullista..

Puuhiili alkaa palaa 1250 asteen lämpötilassa. Esimerkiksi sulatusuuni toimii hiilellä. Liekki, joka muodostuu, kun uuniin syötetään ilmaa, sulaa metallin helposti.

Mikä on tuhka?

Kun tuli on edelleen vuorovaikutuksessa hiilen kanssa, jälkimmäiset alkavat vähitellen muuttua tuhkaksi. Hiili hajoaa korkeiden lämpötilojen vuoksi tuhkaksi, joka on tuhkaa. Tämä aine on rakenteeltaan yksinkertainen eikä sillä ole suuria lujuus- ja lämpöominaisuuksia. Pääkoostumus on liekkejä kestäviä lasipartikkeleita ja erilaisia ​​kalsiumyhdisteitä. Heti kun kaikki puu ja hiili muuttuvat tuhkaksi, liekki sammuu. palavaa polttoainetta ei jää tuleen.

Tuhkaa voidaan pitää tulipaloon joutuneen tukin elämän viimeisenä vaiheena. Se ei kerää lämpöä eikä pala, minkä vuoksi siitä on vähän hyötyä jokapäiväisessä elämässä..

Mitä muodostuu polttamalla polttopuita?

Nyt voit vastata artikkelin pääkysymykseen. Liekin suuruudesta ja ympäröivistä olosuhteista riippumatta puu muutetaan aina ensin hiileksi. Jos tällä hetkellä liekki sammuu jostain syystä, hiilet jäävät palon paikalle..

Kun tuli palaa loppuun asti, hiileillä on tähän mennessä aikaa muuttua tuhkaksi, joka jää puun polttamisen jälkeen. On olemassa mielipide, että tuhkaa voidaan saada heti polttamalla puuta ohittamalla lava hiilellä, mutta näin ei ole. Jälkimmäisten ulkonäkö ja hajoaminen voidaan tehdä mahdollisimman nopeasti, jos ympärillä on korkea lämpötila ja tarpeeksi happea, mutta sitä ei voida välttää.

Tuhka tai hiili jää polttopaikkaan polttopaikkaan, riippuu vain siitä hetkestä, jolloin liekki sammuu. Jos sammutat tulen aikaisin, polttopuiden sijasta tulee hiiliä, jos annat sen palaa loppuun asti, tukien liekkiä jatkuvasti, jää vain tuhkaa. Jälkimmäistä ei voi enää käyttää polttoaineena, joten palon jatkaminen on mahdotonta..

Lopuksi hiilipölyn palamisesta

Raakahiilestä jäljellä oleva hieno osuus on myös arvokas polttoaine. Ongelma on lastauksessa – suurin osa pölystä valuu välittömästi tuhka -astiaan. Jos lataat sen puun päälle, happi tukkeutuu ja palaminen pahenee. Tällaisissa tapauksissa voit käyttää 3 menetelmää:

1. Dedovsky. Hiilipöly sekoitetaan veteen, valmistetaan kakkuja ja kuivataan auringossa.
2. Briketointi. Jos sinulla on paljon pölyä, on järkevää tehdä tai tilata ruuvipuristin hiilibrikettien muovaamiseen kotona..
3. Lisää hienoon fraktioon vettä ja laita uuniin vanhoissa muovipusseissa.

Viimeinen menetelmä on helpoin ja nopein toteuttaa. Vettä lisätään pölyyn suhteessa 1: 10, aine sekoitetaan perusteellisesti ja asetetaan pusseihin. Kattila kiihdytetään puun käyttölämpötilaan, sitten 2-3 tällaista osaa ladataan uuniin. Lisätietoja menetelmästä on kuvattu videolla:

Kuinka varastoida hiiltä

Kun ostat suuren määrän polttoainetta kerralla, sinun on tiedettävä, miten se varastoidaan. Jos noudatat varastointisääntöjä, hiili ei menetä alkuperäisiä ominaisuuksiaan..

Säilyvyys

Kiinteää polttoainetta on kannattavaa ostaa suuria määriä kerralla. Mutta, kuten minkä tahansa muun palavan materiaalin, hiilellä on säilyvyysaika, joka riippuu talletuksesta ja tuotemerkistä..

On mielenkiintoista, että bitumihiili voi olla maan suolistossa miljoonia vuosia menettämättä sen laatua. Kuitenkin louhinnan jälkeen se alkaa välittömästi olla vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa. Vaarallisin hänelle on tapaaminen hapen kanssa – eli hapettuminen. Se tuhoaa raaka -aineiden rakenteen ja tekee niistä käyttökelvottomia..

Mitä suurempia kivihiilipaloja, sitä kauemmin hapetus kestää. Esimerkiksi bitumihiiltä, ​​jonka osuus on yli 100 mm, voidaan säilyttää laatuominaisuuksia menettämättä enintään 3 vuotta, jopa 100 mm: n paakkuina – noin 1 vuosi ja hienopolttoainetta – alle 24 kuukautta. Murtoluku 20-40 mm, jonka voit ostaa yritykseltämme, säilyttää laadunsa yhden kauden ajan. Toisin sanoen ei ole järkeä kerätä tällaista hiiltä useita talvia..

Tiloja koskevat vaatimukset

Ihanteellinen säilytystila on pimeä, suljettu ja hyvin tuuletettu. Materiaali voidaan pakata pusseihin tai puulaatikoihin. Hiili voidaan sijoittaa pihalle. Tätä varten käytetään alustaa, johon hiili kaadetaan ja tiivistetään ilmavälin pienentämiseksi. Säilytysajan pidentämiseksi on suositeltavaa peittää polttoaine kannella tai polyeteenillä.

Tarkastellaan erityistä esimerkkiä. Lämmityskausi vaatii 3,5 tonnia hiiltä (noin 4,5 kuutiometriä). Tämä tarkoittaa, että tarvitset 4 m2: n huoneen ja toisen alueen kulkua varten. On toivottavaa, että huoneessa on vara -alue (vähintään 5% alueesta). Sitä tarvitaan virkistämään hiiltä pitkän varastoinnin ja jäähdytyksen aikana, jos se on lämmitetty.

On parasta, jos hiilivarasto on kattilahuoneen vieressä. Joten sinun ei tarvitse kantaa raskaita kauhoja pitkiä matkoja. Se on varustettava viemäröintilaitteilla sulan, sateen ja pohjaveden tyhjentämiseksi..

Varastoa ei voi varustaa erilaisilla kommunikaatioilla – kaasuputket, lämmönlähteet, sähkölinjat. Lisäksi sen ei pitäisi seistä siellä, missä maanalainen tietoliikenne kulkee – sähkökaapelit, putkistot ja niin edelleen..

On aina muistettava, että bitumihiili voi syttyä. Siksi tämä tekijä on otettava huomioon varastoinnin aikana. Polttoaine on asetettava tiivistämällä pienet palat hyvin. Loppujen lopuksi spontaani palaminen, joka johtuu ilman tunkeutumisesta hiilikerroksiin, voi aiheuttaa tulipalon. Itsesyttyminen voi tapahtua eri polttoainetyyppien ja eri hiililaatujen kosketuspaikoissa. Tuoretta hiiltä ei myöskään saa purkaa paikkaan, joka on huonosti puhdistettu vanhoista polttoainejäämistä..

Kivihiilen säilyttäminen sisätiloissa tai katoksen alla auttaa säilyttämään polttoaineen laadun pidemmän ajan. Mutta aina ei ole mahdollista säilyttää sitä suljetussa ympäristössä..

Hiilen ulkovarasto

On parasta, jos löydät kuivan, pimeän paikan polttoaineen säilyttämiseksi. Tämä voi olla navetta, vaja ja muut ulkorakennukset. Voit ostaa erityisen bunkkerin – metallilaatikon, jossa on sulkuluukku. Myös kangaspussit sopivat (kivihiiltä on helpompi kuljettaa kattilaan).

Ei ole iso juttu, jos hiili varastoidaan ulkona. Mitä tulee sademäärään – ne eivät ole kauheita polttoaineelle. Mutta jotta hiili ei menettäisi ominaisuuksiaan, sinun on noudatettava useita suosituksia materiaalin säilyttämiseksi..

Joten jos joudut varastoimaan hiiltä ulkona:

• Valitse materiaalille tasainen alue, jossa ei ole roskia. Sen on sijaittava tulvamattomassa, hieman koholla olevassa paikassa (jotta kevään tulvien aikana tai sateisina aikoina vesi ei kasta hiiltä alhaalta). Materiaalin alla olevan maaperän on oltava kuiva tai jäätynyt.
• On toivottavaa, että pohja hiilen alla on kova. Voit levittää sen tiileillä, laattoilla, lopuksi laittaa levyt tai laittaa puulavat.
• Kun valitset sivustoa, varmista, että lähellä ei ole avoimia tulilähteitä eikä niitä odoteta. Varmista myös, että hiilen lähellä ei ole laitteita, jotka toimivat korkeissa lämpötiloissa (esimerkiksi hitsaus).
• Aseta suojapeite alle ennen alueen täyttämistä. Joten hiili on kuiva, ilman lunta ja lehvistöä.
• Ripottele ja sekoita materiaalia säännöllisesti (erityisesti pakkasen aikana). Tämä on välttämätöntä, jotta hiili ei jääty ulkona..

Kuten näette, tämä materiaali on melko oikukas säilytysolosuhteisiin. Tätä korvaa kuitenkin sen korkea hyötysuhde..

Yhteenveto lämpötaulukosta

Hiili	Lämpötila	Ihmisarvo	haittoja
Koivu	600-650 ° C	Kohtuullinen hinta, optimaalinen palamisaika ja lämpötila	Keskimääräinen paloaika
Briketit	650-700 ° C	Polta pitkään, hyvä lämpö, ​​vähintään savua	Vaikea sytyttää, korkea hinta
Tammi	620-660 ° C	Palovammat pitkät, tiheät	Vaikea sytyttää, korkea hinta, harvinainen
Mänty	570-620 ° C	Alhainen hinta	Palaa nopeasti, tupakoi
Haapa	570-620 ° C	Alhainen hinta	Palaa nopeasti, tupakoi

Mistä ostaa hiiltä?

Voit ostaa puupolttoainetta verkosta, joiltakin huoltoasemilta ja Internetistä..

Tietenkin on oikein tehdä tämä – ostaa kivihiilipaketti, testata sitä ja, jos pidät siitä, tilata tämän merkkinen hiili Internetin kautta, koska se on kannattavampaa ja hiili voidaan toimittaa.

Tässä on joitain parhaista kivihiilityypeistä (kaikki alla olevat tyypit löytyvät verkosta).

1. Koivun hiili Bistro. Alkuperämaa – Ukraina, valmistettu koivusta, pakattu 2,5 kg: n pusseihin, mikä on erittäin kätevää pienille kokoontumisille. Pakkaus on valmistettu paperipusseissa, joten niitä voidaan käyttää myös sytyttämiseen. Hinta – 250 UAH / pakkaus tai 600 ruplaa / pakkaus. Erinomainen sianlihan keittämiseen.
2. Tammihiili “Grand Service”. Alkuperämaa – Ukraina, kosteusprosentti 6, haihtuvia aineita tulee 18%, tuhkapitoisuus 3%. Erinomainen hyvälaatuinen hiili, myydään pusseissa, kilohinta on 90 UAH, eli 240 ruplaa. Ihanteellinen naudan / karitsan paahtamiseen.
3. Kookoshiili. Vaikka emme ole ajatelleet sitä aiemmin, se ansaitsee huomiota. Alkuperämaa – Malesia, kivihiili on valmistettu kookoskuorista. Sen erityispiirteet muista kivihiileistä ovat seuraavat:

• Ei sisällä kemikaaleja, etkä vahingoita terveyttäsi.
• Polttaminen 5 (!) Kertaa pidempään kuin minkä tahansa hiilen poltto – säästää merkittävästi.
• Korkea lämmönsiirto.
• Ei hajua ja makua.
• Siinä ei ole rikkiä.
• Ei tupakoi.

Lyhyesti tärkeimmästä asiasta

Yhteenvetona on mahdollista ymmärtää, että maksimaalisen lämmönsiirron saavuttamiseksi polttavista polttopuista on välttämätöntä:

• Valitse puu, jonka tiheys on suurin.
• Valmista polttopuut etukäteen sahaamalla runkoja ja leikkaamalla tukkeja.
• Vähennä puun kosteutta pitämällä sitä pinoina katoksen alla vähintään vuoden ajan.
• Kun poltat uunissa, varmista hapen virtaus tuleen vaaditussa määrin, yritä ylittää vaadittu kynnys.

Kaikkien määritettyjen ehtojen noudattaminen takaa, että puun palamislämpötila saavuttaa maksimiarvonsa, mutta ei katoa savupiippuun. Kohtuullisella tavalla kaikki lämmönsiirto jää olohuoneeseen ja lämmittää sen optimaalisesti.