Omenirea de-a lungul secolelor a perfecționat desenele cuptoarelor de încălzire, în care a fost inițial destinată arderii combustibilului solid disponibil peste tot. În acest sens, s-au schimbat puține lucruri, iar astăzi, în secolul XXI, cu combustibili gazoși și lichizi, ne îndreptăm adesea spre tehnologiile tradiționale de încălzire. Cumva devine ușor pe inimă, dacă într-o casă modernă există, de asemenea, o sobă bună în plus față de încălzirea centrală. Ei bine, bai tradiționale nu se poate face fără căldura unui sobă de lemn.
Pentru a gestiona în mod eficient și în condiții de siguranță o sobă de ardere a lemnului, pompierii trebuie să fie conștienți de complexitatea arderii combustibililor solizi. Mulți astăzi nu își mai amintesc cum să ardă în mod corespunzător cuptorul, dar experimentele în acest caz sunt extrem de nedorite. În acest material, vom încerca să evidențiem subiectul combustiei cu combustibil solid.
Combustibilii solizi sunt lemne de foc, cărbune, antracit, cocs, turbă și altele. În cuptoarele tradiționale, toate acestea sunt arse într-un strat stratificat pe grătar sau fără el. Combustibilul este încărcat periodic în cuptor, iar zgura rezultată este extrasă. Metoda de combustie stratificată are un caracter ciclic. Ciclul închis are mai multe etape:
- încărcarea combustibilului;
- încălzirea și uscarea stratului;
- eliberarea substanțelor volatile combustibile și arderea acestora;
- arderea combustibilului solid;
- arderea reziduurilor și răcirea zgurii (cenușă);
- curățarea cuptorului din zgură.
Fiecare dintre aceste etape are propriul regim termic, în timp ce parametrii pentru arderea combustibilului se schimbă în mod constant. Pentru a asigura condițiile termice optime ale cuptorului, este necesar să introduceți periodic o nouă porțiune de combustibil (strat). Momentul de încărcare a unui nou strat este determinat individual și depinde de mulți factori. Să analizăm mai detaliat etapele arderii stratului cu strat de combustibil solid.
Încălzirea și uscarea stratului este însoțită de absorbția căldurii, adică are un caracter endotermic. Furnizorul de căldură este flacăra marcajului de pornire din lemn uscat subțire sau combustibil deja ars, precum și zidurile fierbinți ale focarului.
Stadiul de aprindere și de fum se produce odată cu eliberarea mai mare a căldurii. Excesul de aer care intră în cuptor în această perioadă nu este de dorit, deoarece va răci gazele de ardere și, în consecință, coșul de fum va fi încălzit mai mult. Amortizoarele de aer în stadiul de aprindere și dezintegrare trebuie să fie doar închise și este de dorit ca aerul rece să fie furnizat numai în zona de aprindere.
Stadiul de combustie necesită cantități mari de oxigen în aer; Acest proces nu este altceva decât oxidarea hidrocarburilor. Încălzirea incendiantă continuă să crească și, de fapt, este limitată numai de cantitatea de oxigen care intră. Dacă secțiunea de coș este insuficientă, flacăra poate fi scoasă din orificiile de alimentare cu aer. În această situație, singura cale de ieșire este deschiderea imediat clapeta de coș și închiderea alimentării cu aer. Atunci când alimentarea cu aer scade, flăcările devin mai lungi și pot chiar să penetreze coșul de fum, ceea ce va constitui un semn subteran. Este evident că aerul furnizat în modul de ardere a flăcării trebuie împărțit în două fluxuri controlate. Primul flux va fi alimentat direct pe lemn, în funcție de volum, crescând sau scăzând rata de eliberare a substanțelor volatile; iar cea secundară - la flacăra flăcării, pentru a controla caracterul complet al arderii de substanțe volatile, adică lungimea limbilor de flacără. O creștere a intensității fluxului secundar duce la o reducere a lungimii acestuia, până la dispariție, dar rata de ardere a lemnei de foc nu încetinește. Cu toate acestea, focul de foc de lemn de incendiu foc nu este într-adevăr la fel de mare ca pare. Este capabil să încălzească pereții căminului de foc al unui cuptor metalic cu o temperatură mai mare de 300-400 ° C.
Cărbunele de ardere oferă căldura aripioarelor metalice roșiatice - aceasta este etapa cea mai exotermă. Efectul eliberării căldurii crește cu creșterea cantității de aer primar (prin strat). Aerul secundar nu este necesar în această etapă. Cărbune va arde mai repede dacă hrăniți suflul brut în cuptor: reacția de gazificare a cărbunelui cu abur va avea loc. Dacă lemnul este crud, stadiul arderii și fumului apare aproape simultan.
Tipurile de camere de combustibil și procesul de ardere a lemnului de foc
Într-un cuptor simplu de cuptor de tip vatră cu vatră orb, procesul de ardere are loc cu un exces de aer, deoarece zona portalului deschis este de obicei de 8-15 ori mai mare decât suprafața coșului de fum. Datorită faptului că volumele mari de aer aspirat nu permit încălzirea coșului de fum peste 60-80 ° C, presiunea în ele este mult mai mică decât în cuptoare cu o ușă (250-400 ° C).
Pentru accentul pus pe combustia cu flacără, intrările de aer secundar sunt introduse în fluxul de substanțe volatile. Punerea în aplicare a acestui mod de ardere a lemnului este, de asemenea, ajutată de structuri de grătar. Ele sunt bune, mai presus de toate, prin furnizarea de oxigen pentru orice zonă a stratului. Cu toate acestea, o cantitate mare de aer de intrare reduce temperatura pereților canalului de fum și, în consecință, tracțiunea și transferul de căldură convectiv. Acest fenomen poate fi minimizat prin acoperirea periferiei grătarului de vatră, lăsând zona de purjare numai în centru.
Cuptoarele de cuptor sunt capabile să dezvolte mai multă putere, dar păstrați-le de la overclocking nu este ușor. Când factorul de alimentare cu aer este egal cu unul, pereții cuptorului sunt încălziți la roșu, iar lemnul începe să fie gazificat pe o bază în creștere. Flacăra devine atât de mare încât ajunge în țeavă, iar în acest caz este necesară creșterea sursei de aer, care la rândul său determină o gazificare și o încălzire mai mare. Cuptorul se va liniști singur după eliberarea substanțelor volatile din marcajele din lemn. Arderea cărbunelui după aceea este deja bine reglabilă.
Este important să înțelegem că principalul motiv pentru overclockarea cuptorului de overclockare este pereții metalici încălșiți la o temperatură ridicată, care nu mai îndepărtează căldura lemnului de foc, în timp ce acesta din urmă începe să se încălzească. Este posibil să împiedicați ruperea cuptorului dacă nu țineți clapeta țevii la jumătatea distanței și atunci când se vor auzi clapete caracteristice de gaze de la foc, deschideți ușa casei de încălzire și deschideți complet țeavă. De la apariția bruscă a aerului în exces, pereții cuptorului se vor răci și când vor înceta să strălucească, puteți închide ușa casei de incendiu și priza de aer. Hornul este din nou acoperit din nou. Din aceasta, cuptorul va merge fără probleme în modul de dezintegrare.
Un moment important, care afectează accelerarea cuptorului, este o parte din lemn de foc care se toarnă. Pentru a reduce probabilitatea condițiilor de overclockare, lemnele de foc ar trebui să fie umplute în porții mici de la 1 la 3 kg în același timp. În acest caz, cu cât diametrul jurnalului este mai mare, cu atât este mai mare masa marcajului. Prin reglarea alimentării cu aer, ar trebui să încercați să evitați supraîncălzirea pereților. Dispersarea cuptorului este periculoasă, în primul rând, prin faptul că poate duce la deformarea sau arderea părților metalice ale cuptorului.
Mai intai, partea inferioara a peretilor de incendiu sufera de overclockare. Dacă cuptorul metalic este accelerat din când în când, pereții pot fi protejați din interior cu o cărămidă rezistentă la foc la o înălțime de 20-30 cm. acest lucru va duce la o încălzire chiar mai puternică a metalului. Problema overclockării elimină complet jacheta de apă - boilerul. Cu toate acestea, dacă vorbim despre sobe de saună, atunci această soluție nu este potrivită pentru saune, ci pentru hamam.
Lăzile de foc de la foc la capăt sau fisurile ascunse sunt cu adevărat periculoase în accelerarea spontană a unui cuptor metalic. Dacă, în modul de combustie normal, acționează ca prize de aer, acestea vor deveni "duze" în modul de accelerare, prin care ard substanțe volatile vor exploda.