Температура горения древесного и каменного угля. Запекаем шашлыки на мангале Температура углей в костре

Типы топлива для котла

В твердотопливных котлах могут использоваться: древесина, уголь различных марок, брикеты и другое твердое топливо. Отапливать дом дровами, бурым углем и брикетами очень сложно. Дело в том, что эти виды топлива содержат в себе очень много воды. Вследствие этого для поддержания горения необходимо постоянное выделение тепла. Иначе испаряющаяся вода быстро охлаждает горючее, и огонь погасает. Таким образом, эти виды топлива могут быстро сгореть, выделив некоторое количество тепла, но для поддержания медленного длительного горения совершенно не подходят, в то время как каменный уголь может медленно гореть длительное время. Это связано с тем, что углерод не летучий. Когда подача первичного воздуха ограничена, он может находиться в котле в разогретом состоянии, не остывать. Когда же первичный воздух вновь начинает поступать (теплоноситель остыл, открылась заслонка первичного воздуха), то углерод начинает окисляться, выделяя тепло.

В отоплении обычно используются длиннопламенные угли, кокс, антрацит, бурые угли. Большинство котлов оптимально функционируют на длиннопламенных углях. Кокс и антрацит горят далеко не во всяких котлах и могут использоваться в качестве добавок, но не как основное топливо. Бурые угли вообще плохо подходят для отопления, так как плохо горят, дают мало тепла и много золы. Я отапливаюсь длиннопламенным углем (ДПК - длиннопламенный каменный).

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости , чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. сообщений.

Еще статьи

Отопление газовыми баллонами, баллонным сжиженным газом, пропаном, про...
Делюсь опытом отопления дома баллонным газом....

Почему дома холодно, куда уходит тепло, потери тепла....
Почему дома холодно? Куда уходит тепло? Как сделать, чтобы было тепло? Потери те...

Печь, печное отопление. Расчет, проектирование, калькуляция. Рассчитат...
Расчет печного отопления. Размеры, вес и мощность печи. Анализ теплопотерь....

Вязание. Великолепие. Зефир. Трилистник. Рисунки. Схемы узоров...
Как вывязать следующие узоры: Великолепие. Зефир. Трилистник. Подробная инструкц...

Вязание. Колоски по ажурному полю. Ажурные выпуклые ромбы. Схемы узоро...
Как вязать следующие узоры: Колосья по ажурному полю. Ажурные выпуклые ромбы. По...

Вязание. Ажурные ромбики в большом ромбе, волна. Схемы узоров...
Как вязать следующие узоры: Ажурные ромбики в большом ромбе, волна. Подробная ин...

Вязание. Горные вершины, осенняя гармония. Схемы узоров, рисунки...
Как вязать следующие узоры: Горные вершины, осенняя гармония. Подробная инструкц...

Вязание. Ажурный витраж. Рисунки. Схемы узоров...
Как вывязать следующие узоры: Ажурный витраж. Подробная инструкция с пояснениями...

На сегодняшний день, известно несколько видов твердого топлива, которое используют в качестве энергоносителя. Таким топливом является: древесина, уголь, разные топливные брикеты , а так же торф. Уголь считается лучшим топливом, которое способно обеспечить эффективность работы печи или котла. Сегодня, широко используют древесный уголь , а так же ископаемое топливо. Популярный древесный уголь изготавливается только искусственным путем, а именно в переработки древесины, а вот самой природой создается ископаемое топливо. Оба вида широко используются в некоторых отраслях промышленности, а так же быту.

Горение угля: его разновидности и их характеристика

Сегодня самым распространенным твердотопливным сырьем видом является дерево и уголь. Однако уголь намного превосходит древесину по времени сгорания, а так же его показатели теплоотдачи выше. При всем этом расходуется угля значительно меньше чем дров.

Дерево издавна применялась для обогрева жилья, однако такое топливо, как уголь начинает его вытеснять из обихода. Это происходит потому, что уголь выделяет тепла намного больше, чем дерево и при этом он дольше остается в состоянии горения.

Уголь имеет свои разновидности, которые обладают разными качествами и характеристиками. Каждый вид имеет свою глубину залегания, а так же разный способ его добычи.

Разновидность ископаемого топлива:

Антрацит;
Каменный уголь;
Бурый уголь.

Самыми молодыми залежами является бурый уголь. Этот вид угля содержит большое количество влаги (40%) и летучих веществ (50%), а вот углерода в его составе совсем немного (50 – 70%). Обычная температура горения молодой породы немного выше дерева и равняется 350 градусам, а теплота сгорания бурого угля – 3500 ккал/кг. Применение каменного угля можно считать самым распространенным. Его температура сгорания составляет 470 градусов, при которой тепла выделяется где-то 7000 ккал/кг, а происходит это за счет большого содержания углерода, более 75%, а влаги присутствует всего лишь 13 – 15 %. Остается последний вид – антрацит. Это самое труднодоступное топливо и очень дорогое. Однако оно является самым эффективным из всех известных видов твердого топлива, которое можно добыть из недр земли. Его температура возгорания равна 500-600 градусов и это не предел, в отдельных случаях она может достигать 2250 градусов, а теплота сгорания может равняться 8350 ккал/кг.

Формула горения угля: два типа топлива

Когда происходит сгорание, какого либо топлива, дерева или угля, тогда возникает химическая реакция, в результате которой образуется тепло. Существует уравнение этой реакции, в результате которой образуется окись углерода (формула СО). Горение на этом не заканчивается, весь процесс поднимается, где и происходит реакция соединения окиси углерода и кислорода. Тогда сгорание выражается ярко-синим пламенем и вместе с этим происходит выделение тепла.

Угарный газ, который образуется в конечном итоге всего процесса сгорания, улетучивается через дымоходную трубу. Тепло, образовавшееся в результате, равномерно распределяется по помещению. Для получения такого результата и используется топливо.

Топливо (уголь) делится на два типа: короткопламенное и длиннопламенное. Длиннопламенное топливо способно сгорать в два этапа. Первый этап – сгорают летучие газы, образовавшиеся над слоем угля, а затем, оставшееся топливо в виде кокса. Горит кокс отличительным коротким пламенем. В результате, после того, как выгорел весь углерод, остается шлак и зола.

Короткопламенное топливо:

Кокс;
Антрацит;
Древесный уголь.

При сжигании короткопламенного вида образуется большое количество тепла. Короткопламенный антрацит горит без запаха и дыма, не образуя остатка, а так же характеризуется низким пламенем.

Пиролизная печь: температура горения древесного угля

Древесный уголь – это вовсе не ископаемое. Данное топливо производится человеком в специальных пиролизных печах . Процесс его получения достаточно прост и заключается он в переработке древесины путем пиролиза. Проще говоря, нужно из дерева удалить всю влагу.

Пиролизная печь имеет 4 основные компонента: очень крепкое основание, камеру сгорания, вторичный отсек переработки и дымоход. Весь процесс происходит внутри камеры сгорания, где нужно постоянно поддерживать нужную температуру и контролировать подачу кислорода.

В процессе всего тления образуется много тепла, а влага испаряется и улетучивается. Дым, который вырабатывается, вторично перерабатывается в специальном отсеке и там сгорает полностью, образуя тепло.

Этапы получения древесного угля:

Ответственный этап – сушка;
Самый важный – пиролиз;
Затем – прокалка;
И в завершении – остывание.

Древесный уголь начинает воспламеняться при температуре 100 – 200 градусов, а разгорается до 800 – 900. При его горении выделяется достаточное количества тепла, способное обогреть помещение.

Применение бурого угля и древесного: области использования

Бурый уголь является самым дешевым среди других видов топлива. Его поэтому широко применяют в быту и некоторой промышленности. Например, в химической промышленности, для получения сажи, бензина, полукокса, горного воска, а так же их переработки.

Древесный уголь, как и бурый, очень востребованный. Его используют в быту, для поджарки мяса на гриле или мангале. Так же применяют такой вид топлива и для каинов или небольших печей, на которых можно готовить разную пищу.

Это топливо принесло очень большую пользу в сфере экологии. Древесный уголь, сегодня, считается экологически чистым топливом и при этом совсем безопасным. Поэтому его широко используют во многих отраслях промышленности.

Использование данного угля в промышленности:

При производстве очень редких и ценных металлов;
Используют в противогазах в качестве улавливателя вредных веществ;
Очищают газовые выбросы и стоки;
Принимают при отравлении в медицине;
Как подкормка рогатому скоту в сельском хозяйстве;
Отличное удобрение для почвы;
В качестве восстановителя.

Древесный уголь способен сгорать без образования золы и пламени, выделяя при этом ровный жар. Температура его горения не всегда постоянна, она может варьироваться. Березовые угли, например, можно использовать даже в кузнечном деле, так как они способны достичь температуры сгорания 1200 – 1300 градусов.

Первоочередным критерием, позволяющим не ошибиться в выборе топлива и устройства для отопления, является температура горения угля, поскольку ее величина обуславливает хорошую работу котла и его производительность.

Вопрос обогрева собственного жилья зимой стоит особенно остро. В условиях постоянного подорожания энергоносителей люди вынуждены искать альтернативные способы выработки тепла. Наилучшим решением в сложившейся ситуации является использование твердотопливных котлов, обладающих оптимальными характеристиками производства и сохранения тепла.

Но для их полноценной эксплуатации необходима заготовка твердого топлива. Лучшей его разновидностью является уголь, обеспечивающий оптимальные показатели работы печи. Правильный выбор этого топлива является залогом эффективной работы котла.

Твердотопливные котлы приходят на смену установкам, использующим в своей основе принцип сгорания газа. Некоторые используют их уже достаточно давно, другие только начинают их применять для обогрева собственного жилья. Но каждый знает о том, что от качества топлива в полной мере зависит создание комфортных условий в доме. Традиционным материалом, применяемым в подобных устройствах, является древесина. Именно она используется наиболее широко. Однако обогревать жилье при помощи этого материала в течение всей зимы достаточно сложно. В особенности это становится ясно в период наибольших морозов, когда котел работает практически на максимуме своих возможностей.

При этом использование дров связано с некоторыми неудобствами. В первую очередь, это достаточно низкая температура и быстрое сгорание. В процессе горения древесины температура поднимается всего до 200-400°C, показатели теплоотдачи при этом достигают значительных величин. Но из-за скорости сгорания этот вид топлива создает определенные трудности, требуя постоянного контроля за наличием в топке. Этот факт является наиболее существенным минусом, поскольку требует огромного запаса дров на зиму.

Разновидности угля

Альтернативой древесине является уголь. Этот вид топлива обладает улучшенными показателями теплоотдачи и времени своего сгорания, что обеспечивает его меньший расход. Он имеет разновидности, обусловленные глубиной залегания в недрах и особенностями добычи сырья. Выглядят они следующим образом:

бурый;
каменный;
антрацит.

Каждый из приведенных вариантов обладает своими качествами и характеристиками, позволяющими применять их в твердотопливных котлах. Обогрев бурым углем является наименее эффективным по сравнению с остальными видами подобного топлива. Это обусловлено его структурой, содержащей множество примесей. Температура его возгорания составляет порядка 230-250°C. При этом показатели теплоотдачи не сильно отличаются от древесных величин. Во время горения каменного угля бурых пород обеспечивается температура около 1900°C. Однако подобные показатели являются максимальными, и реальные величины, получаемые в процессе использования топлива, имеют значения гораздо ниже.

Каменный уголь воспламеняется при 400°C, выдавая при этом намного больше тепла, чем бурый. Температура горения угля в печи составляет порядка 2100°C. Что обеспечивает его долгое использование и высокую теплоотдачу. В основном для обогрева зданий применяется именно эта разновидность полезного ископаемого.

Антрацит является наиболее эффективным, но и несоизмеримо дорогостоящим вариантом. Температура его возгорания колеблется в пределах 500-600°C и достигает значений в 2250°C. Такими показателями не может похвастать ни один из видов твердого топлива, добываемого из недр земли.

Конструктивные характеристики углевыжигательной печи, основанной на применении пиролиза

Отдельной категорией следует выделить древесный уголь. Этот вид топлива не является ископаемым. Он, скорее, олицетворяет течение прогресса, поскольку полностью производится человеком. Для его воспламенения достаточно небольшой температуры в 100-200°C. При этом в процессе горения древесного угля она достигает порядка 800-900°C, что обуславливает отличные качества выделения тепла. Как же производят этот чудесный продукт? Этот процесс достаточно прост. Заключается он в специальной обработке древесины, позволяющей существенно видоизменить ее структуру, выделив из нее влагу. Для реализации этой непростой задачи используют углевыжигательные печи. Как становится понятно из их названия, назначение этих устройств заключается в выполнении функций переработки древесины. Печи для производства древесного угля имеют определенную структуру и схожие элементы конструкции.

Принцип работы подобного устройства основан на влиянии процесса пиролиза на древесину, который и выполняет функцию ее преображения. Пиролизная печь для производства древесного угля состоит из 4 основных компонентов:

укрепленное основание;
камера сгорания;
отсек вторичной переработки;
дымоход.

Чертежи этого устройства дают возможность проследить, какие именно процессы протекают внутри конструкции. Попадая в камеру сгорания, дрова начинают постепенно истлевать. Этот процесс обусловлен отсутствием кислорода в топке, необходимого для поддержания полноценного огня. В процессе тления выделяется достаточное количество тепла, а жидкость, содержащаяся в древесине, улетучивается. Выделяющийся в результате аналогичного воздействия дым попадает в отсек вторичной переработки, где полностью сгорает, вырабатывая тепло.

Таким образом углевыжигательная печь выполняет сразу несколько задач. Первая из них позволяет создавать древесный уголь, вторая — обеспечивает помещение достаточным количеством тепла. Однако процесс преобразования дров является крайне деликатным, поскольку малейшее промедление может привести к полному их сгоранию. Поэтому в определенный момент обуглившиеся заготовки необходимо достать из печи.

В результате этого процесса мы сможем получить великолепный материал, который поможет полноценно обогреть помещение в зимний период. Углевыжигательные печи при этом играют немаловажную роль, поскольку в природе древесный уголь практически не встречается.

Если мангалом уже когда-то пользовались, можно сразу приступать к разжиганию угля, но если он новый, его следует подготовить. Перед использованием тщательно промойте и протрите все детали для удаления технологической и консервационной смазки. После этого необходимо положить на дно мангала мокрую бумагу, поджечь ее и закрыть крышку. Благодаря этому мангал прочистится паром. Когда бумага прогорит, ее нужно вынуть и протереть мангал тканью..

Со старым мангалом все обстоит гораздо проще. На дно мангала следует положить немного угля. Он не должен быть выше середины стенок мангала, лучше, чтобы уголь был на несколько сантиметров ниже нее. Если недавно был дождь и на улице очень влажно, можно добавить еще немного угля.
Чтобы зажечь угли понадобится жидкое горючее, которым следует обрызгать уголь. На 400 г угля понадобится примерно 60 мл жидкого горючего. Уголь нужно сложить в виде пирамиды и поджечь снизу. Следует убрать от огня бутылку с горючим, чтобы она случайно не взорвалась. Если использовать в качестве топлива продукты на бензиновой основе, это может испортить вкус еды. В этом случае рекомендуется дождаться, чтобы топливо прогорело до конца (примерно 30–40 мин), и только после этого готовить еду. Возможно, понадобится кусок картона или газета, которой удобно будет раздувать угли.
Перед тем как готовить еду, необходимо проверить температуру. Самый распространенный и легкий способ – проверить температуру рукой.
Для этого необходимо подержать руку над мангалом и посчитать, за сколько секунд ладони станет горячо:
– 1 с – температура очень высокая, более 350 °С;
– 2 с – температура высокая, примерно 280–350 °С;
– 3 с – температура выше средней, около 250–280 °С;
– 4 с – температура средняя, составляет 200–250 °С;
– 5 с и более – температура низкая, примерно 150 °С.
В зависимости от того, из чего готовят шашлык, следует выбирать подходящую температуру. При самой высокой температуре рекомендуется готовить шашлык из говядины, при средней – из свинины, курицы, рыбы или овощей. Если температура выше необходимой, ее нужно понизить. Для этого угли следует отделить друг от друга, распределив их по всему мангалу. Также можно закрыть отверстия для подачи воздуха. Если необходимо, наоборот, увеличить температуру, нужно сложить угли плотнее друг к другу. Если температура подходящая, а огонь все еще горит, его следует потушить. Для этого нужно закрыть отверстия для подачи воздуха и накрыть мангал крышкой.
Мангал рекомендуется топить следующими сортами древесины – ольха, осина, дуб, клен, виноградная лоза, вишня, кизил.
Такие дрова хорошо горят без образования искр и сажи.
Не рекомендуется:
– использовать в качестве дров березу или хвойные породы (содержащиеся в них смолистые вещества могут придать блюду неприятный привкус);
– разжигать мангал мусором;
– разжигать мангал дровами;
– использовать в качестве топлива фанеру;
– заполнять очаг мангала более чем на четверть его объема.
В последнее время в продаже можно встретить и готовый древесный уголь, что значительно облегчает процесс приготовления шашлыка. Недопустимо готовить шашлык на открытом огне – угли должны хорошо прогореть, но при этом давать жар, достаточный для того, чтобы мясо быстро прожарилось.
Правила использования мангала:
- не закидывайте в мангал дрова и не разводите в нем костер. Закладывайте только угли. Это предотвратит возможную деформацию стенок мангала от сильного нагрева;
– через 1–2 ч после растопки мангала весь мусор, образовавшийся внутри, следует собрать в зольник и выбросить;
– после того как мангал остынет, следует все металлические поверхности очистить от сажи влажной тканью. Можно использовать любые моющие средства, в состав которых не входят газопрены, аллергены и канцерогены.
Запрещается:
– сушить одежду и ветошь вблизи мангала, а уж тем более над ним;
– хранить около мангала летучие и воспламеняющиеся жидкости;
– оставлять без присмотра растопленный мангал.

Температура огня заставляет в новом свете увидеть привычные вещи - вспыхнувшую белым спичку, голубое свечение горелки газовой печки на кухне, оранжево-красные язычки над пылающим деревом. Человек не обращает внимания на огонь, пока не обожжёт кончики пальцев. Или не спалит картошку на сковороде. Или не прожжёт подошву кроссовок, сохнущих над костром.

Когда первая боль, испуг и разочарование проходят, наступает время философских размышлений. О природе, цветовой гамме, температуре огня.

Горит, как спичка

Кратко о строении спички. Она состоит из палочки и головки. Палочки изготавливают из дерева, картона и хлопчатобумажного жгута, пропитанного парафином. Дерево выбирают мягких пород - тополь, сосну, осину. Сырьё для палочек называют спичечной соломкой. Чтобы избежать тления соломки, палочки пропитывают фосфорной кислотой. Российские заводы мастерят соломку из осины.

Головка спички проста по форме, но сложна по химическому составу. Темно-коричневая голова спички содержит семь компонентов: окислители - бертолетова соль и дихромат калия; стекляннюу пыль, сурик свинцовый, серу, цинковые белила.

Головка спички при трении воспламеняется, нагреваясь до полутора тысяч градусов. Порог воспламенения, в градусах Цельсия:

тополь - 468;
осина - 612;
сосна - 624.

Температура огня спички равна Поэтому белая вспышка серной головки сменяется желто-оранжевым язычком спички.

Если пристально разглядывать горящую спичку, то взгляду предстают три зоны пламени. Нижняя - холодная голубая. Средняя в полтора раза теплее. Верхняя - горячая зона.

Огненный художник

При слове «костёр» вспыхивают не менее ярко ностальгические воспоминания: дым костра, создающий доверительную обстановку; красные и желтые огни, летящие к ультрамариновому небу; переливы язычков с голубого до рубиново-красного цвета; багровые остывающие угли, в которых печётся «пионерская» картошка.

Изменяющийся колер пылающего дерева сообщает о колебаниях температуры огня в костре. Тление дерева (потемнение) начинается со 150°. Возгорание (задымление) происходит в интервале 250-300°. При одинаковом поступлении кислорода породы при несовпадающих температурах. Соответственно, градус костра тоже будет отличаться. Берёза горит при 800 градусах, ольха - при 522°, а ясень и бук - при 1040°.

Но цвет огня также определяется химическим составом горящего вещества. Желтый и оранжевый вносят соли натрия. Химический состав целлюлозы содержит и соли натрия, и соли калия, придающие пылающим углям дерева красный оттенок. Романтические в древесном костре возникают из-за недостатка кислорода, когда вместо СО 2 образуется СО - угарный газ.

Энтузиасты научных опытов измеряют температуру огня в костре прибором под названием пирометр. Изготовляют три типа пирометров: оптические, радиационные, спектральные. Это бесконтактные приборы, разрешающие оценивать мощность теплового излучения.

Изучаем огонь на собственной кухне

Кухонные газовые плиты работают на двух видах топлива:

Магистральный природный газ метан.
Пропан-бутановая сжиженная смесь из баллонов и газгольдеров.

Химический состав топлива определяет температуру огня газовой плиты. Метан, сгорая, образует огонь мощностью 900 градусов в верхней точке.

Сжигание сжиженной смеси даёт жар до 1950°.

Внимательный наблюдатель отметит неравномерность раскраски язычков горелки газовой плиты. Внутри огненного факела происходит деление на три зоны:

Тёмный участок, расположенный возле конфорки: здесь нет горения из-за недостатка кислорода, а температура зоны равна 350°.
Яркий участок, лежащий в центре факела: горящий газ разогревается до 700°, но топливо сгорает не до конца из-за недостатка окислителя.
Полупрозрачный верхний участок: достигает температуры 900°, и сгорание газа полноценное.

Цифры температурных зон огневого факела приведены для метана.

Правила безопасности при огневых мероприятиях

Разжигая спички, плиту, позаботьтесь о вентиляции помещения. Обеспечьте приток кислорода к топливу.

Не пытайтесь самостоятельно ремонтировать газовое оборудование. Газ не терпит дилетантов.

Хозяйки отмечают, что горелки светятся голубым цветом, но иногда огонь становится оранжевым. Это не глобальное изменение температуры. Изменение цвета связано с изменением состава топлива. Чистый метан горит без цвета и без запаха. В целях безопасности в бытовой газ добавляют серу, которая при сгорании окрашивает газ в голубые оттенки и сообщает продуктам сгорания характерный запах.

Появление оранжевых и желтых оттенков в огне конфорки сообщает о необходимости профилактических манипуляций с плитой. Мастера прочистят оборудование, удалят пыль и сажу, горение которых и изменяет привычный цвет огня.

Иногда огонь в горелке становится красным. Это сигнал опасного содержания угарного газа в Поступления кислорода к топливу настолько мало, что плита даже тухнет. Угарный газ без вкуса и запаха, и человек рядом с источником выделения вредного вещества заметит слишком поздно, что отравился. Поэтому красный цвет газа требует немедленного вызова мастеров для профилактики и наладки оборудования.