Askeinnhold av bjørkeved. Bestemmelse av den spesifikke varmen ved forbrenning av ved

Ved er den eldste og mest tradisjonelle kilden til termisk energi, som er en fornybar type brensel. Per definisjon er ved stykker av tre som står i samsvar med ildstedet, som brukes til å starte og vedlikeholde en brann i den. Kvalitetsmessig er ved det mest ustabile drivstoffet i verden.

Imidlertid er vektprosentsammensetningen av enhver vedmasse omtrent den samme. Den inkluderer opptil 60 % cellulose, opptil 30 % lignin, 7...8 % assosierte hydrokarboner. Resten (1...3%) -

Statlig standard for ved

Opererer på Russlands territorium
GOST 3243-88 Ved. Spesifikasjoner
nedlasting (nedlastinger: 1689)

Tidsstandard Sovjetunionen definerer:

  1. Vedsortiment etter størrelse
  2. Tillatt mengde råtten ved
  3. Veden varierer etter brennverdi
  4. Metodikk for beregning av vedmengde
  5. Krav til transport og lagring
    vedbrensel

Av all GOST-informasjonen er den mest verdifulle metodene for å måle vedstabler og koeffisientene for å konvertere verdier fra et brettet mål til et tett mål (fra en foldemeter til en kubikkmeter). I tillegg er poenget med å begrense hjerte- og spindelvedråte (ikke mer enn 65 % av endearealet), samt forbudet mot ytre råttenhet, av en viss interesse. Det er bare vanskelig å forestille seg så råtten ved i vår kosmiske tidsalder med jakten på kvalitet.

Når det gjelder brennverdi,
deretter deler GOST 3243-88 all ved i tre grupper:

Vedregnskap

Å redegjøre for evt materiell verdi, det viktigste er måtene og metodene for å beregne mengden. Vedmengden kan tas i betraktning, enten i tonn og kilo, eller i foldet og kubikkmeter og desimeter. Følgelig - i masse eller volumetriske måleenheter

  1. Regnskap for ved i masseenheter
    (i tonn og kilo)
    Denne metoden for regnskap for vedbrensel brukes ekstremt sjelden på grunn av dens omfang og klønete. Den er lånt fra trearbeidere og er en alternativ metode for tilfeller der det er lettere å veie ved i stedet for å bestemme volumet. Så, for eksempel, noen ganger under engrosleveranser av vedbrensel kan det være lettere å veie lastede vogner og tømmerbiler, i stedet for å bestemme volumet av formløse tre-"hatter" som stiger på dem.

    Fordeler

    - enkel informasjonsbehandling for videre beregning av den totale brennverdien til drivstoff under termiske beregninger. Fordi brennverdien til et vektmål av ved er beregnet etter og er praktisk talt uendret for alle treslag, uavhengig av geografisk plassering og grad. Når man regner med ved i masseenheter, tas således nettovekten av det brennbare materialet i betraktning minus vekten av fuktighet, hvorav mengden bestemmes av en fuktighetsmåler

    Feil
    regnskap for ved i massemåleenheter
    - Metoden er absolutt uakseptabel for måling og regnskapsføring av partier med ved i feltforhold logging, når nødvendig spesialutstyr (vekt og fuktighetsmåler) kanskje ikke er tilgjengelig
    - resultatet av måling av fuktighet blir snart irrelevant, veden blir raskt fuktig eller tørker ut i luften

  2. Regnskap for ved i volumetriske måleenheter
    (i foldede og kubikkmeter og desimeter)
    Denne metoden for regnskap for vedbrensel har blitt den mest brukte som den enkleste og rask måte regnskap for vedbrenselmasse. Derfor utføres vedregnskap overalt i volumetriske måleenheter - foldmeter og kubikkmeter (fold- og tettmål)

    Fordeler
    regnskapsføring av ved i volumetriske måleenheter
    - ekstrem enkelhet ved måling av vedstabler med en lineær meter
    - måleresultatet er lett å kontrollere, forblir uendret i lang tid og vekker ikke tvil
    - metodikken for å måle vedmasser og koeffisientene for å konvertere verdier fra et foldet mål til et tett mål er standardisert og fastsatt i

    Feil
    regnskap for ved i massemåleenheter
    - prisen for enkelheten ved å regne for ved i volumetriske enheter er komplikasjonen av ytterligere termotekniske beregninger for å beregne den totale brennverdien av vedbrensel (du må ta hensyn til typen tre, hvor det vokser, graden av råttenhet av veden osv.)

Brennverdi av ved

Brennverdien av ved
det er også varmen ved forbrenning av tre,
det er også brennverdien til ved

Hvordan skiller brennverdien til ved fra brennverdien til ved?

Brennverdien til ved og brennverdien til ved er relaterte og lignende verdier, identifisert i Hverdagen med begrepene «teori» og «praksis». I teorien studerer vi brennverdien til ved, men i praksis tar vi for oss brennverdien til ved. Samtidig kan ekte vedstokker ha et mye bredere spekter av avvik fra normen enn laboratorieprøver.

Ekte ved har for eksempel bark, som ikke er tre i ordets bokstavelige betydning, og likevel opptar volum, deltar i prosessen med å brenne ved og har sin egen brennverdi. Ofte er brennverdien til bark vesentlig forskjellig fra brennverdien til selve veden. I tillegg kan ekte ved ha ulik vedtetthet avhengig av ved, ha stor prosentandel osv.

Derfor, for ekte ved, er brennverdiindikatorene generaliserte og litt undervurdert, siden for ekte ved, alle de negative faktorene som redusererderes brennverdi. Dette forklarer den mindre forskjellen i størrelsesorden mellom de teoretisk beregnede verdiene av brennverdien til ved og de praktisk anvendte verdiene av brennverdien til ved.

Teori og praksis er med andre ord forskjellige ting.

Brennverdien til ved er mengden nyttig varme som genereres under forbrenningen. Nyttig varme betyr varme som kan fjernes fra peisen uten å skade forbrenningsprosessen. Brennverdien til ved er den viktigste indikatoren på kvaliteten på vedbrensel. Brennverdien til ved kan variere mye og avhenger først og fremst av to faktorer - selve veden og dens .

  • Brennverdien til trevirke avhenger av mengden brennbart trestoff som er tilstede per masseenhet eller volum trevirke. (mer detaljer om brennverdien til tre i artikkelen -)
  • Trefuktighetsinnholdet avhenger av mengden vann og annen fuktighet som er tilstede per masseenhet eller volum trevirke. (mer informasjon om fuktighetsinnhold i treet i artikkelen -)

Ved volumetrisk brennverditabell

Brennverdigradering iht
(ved trefuktighetsinnhold 20%)

Treslag spesifikk brennverdi for tre
(kcal/dm 3)
bjørk 1389...2240

Første gruppe
i henhold til GOST 3243-88:

bjørk, bøk, ask, agnbøk, alm, alm, lønn, eik, lerk

bøk 1258...2133
aske 1403...2194
agnbøk 1654...2148
alm ikke funnet
(analog - alm)
alm 1282...2341
lønnetre 1503...2277
eik 1538...2429
lerk 1084...2207
furu 1282...2130

Andre gruppe
i henhold til GOST 3243-88:

furu, or

or 1122...1744
gran 1068...1974

Tredje gruppe
i henhold til GOST 3243-88:

gran, sedertre, gran, osp, lind, poppel, selje

seder 1312...2237
gran

ikke funnet
(analog - gran)

osp 1002...1729
Linden 1046...1775
poppel 839...1370
selje 1128...1840

Brennverdi av råttent tre

Det er helt sant at råte forringer kvaliteten på veden og reduserer brennverdien. Men hvor mye brennverdien av råtten ved synker er et spørsmål. Sovjetiske GOST 2140-81 definerer metodikken for å måle størrelsen på råte, begrenser mengden råte i en tømmerstokk og antall råtne tømmerstokker i en batch (ikke mer enn 65% av endearealet og ikke mer enn 20% av henholdsvis total masse). Men samtidig indikerer ikke standardene på noen måte en endring i brennverdien til selve veden.

Det er åpenbart det innenfor GOST-kravene Det er ingen vesentlig endring i den totale brennverdien til vedmassen på grunn av råte, derfor kan individuelle råtne stokker trygt neglisjeres.

Hvis det er mer råte enn det som er akseptabelt i henhold til standarden, er det lurt å ta hensyn til brennverdien til slik ved i måleenheter. For når tre råtner oppstår det prosesser som ødelegger stoffet og forstyrrer cellestrukturen. Samtidig reduseres følgelig veden, noe som først og fremst påvirker vekten og praktisk talt ikke påvirker volumet. Dermed vil masseenheter av brennverdi være mer objektive for å ta hensyn til brennverdien til svært råtten ved.

Per definisjon er vedenes masse (vekt) brennverdi praktisk talt uavhengig av volum, treslag og råtegrad. Og bare vedfuktighet har stor innflytelse på massen (vekten) brennverdien til ved

Brennverdien til et vektmål av råtten og råtten ved er nesten lik brennverdien til et vektmål av vanlig ved og avhenger kun av fuktighetsinnholdet i selve veden. Fordi bare vekten av vann fortrenger vekten av brennbare vedstoffer fra vektmålet ved, pluss varmetap ved fordampning av vann og oppvarming av vanndamp. Det er akkurat det vi trenger.

Brennverdi av ved fra forskjellige regioner

Volumetrisk Brennverdien til ved for samme type tre som vokser i ulike regioner kan variere på grunn av endringer i vedtetthet avhengig av vannmetningen til jorda i vekstområdet. Dessuten trenger disse ikke nødvendigvis å være forskjellige regioner eller regioner i landet. Selv innenfor et lite område (10...100 km) med hogst kan brennverdien til ved for samme tresort endres med en forskjell på 2...5 % på grunn av endringer i ved. Dette forklares av det faktum at i tørre områder (under forhold med mangel på fuktighet) vokser og dannes en mindre og tettere cellulær struktur av tre enn i sumpete land rikt på vann. Dermed vil den totale mengden brennbart stoff per volumenhet være høyere for ved som høstes i tørrere områder, selv for samme hogstareal. Forskjellen er selvfølgelig ikke så stor, ca 2...5%. Men for store vedinnsamlinger kan dette ha en reell økonomisk effekt.

Massebrennverdien for ved fra samme tresort som vokser i forskjellige regioner vil ikke variere i det hele tatt, siden brennverdien ikke avhenger av vedens tetthet, men kun avhenger av fuktighetsinnholdet.

Ask | Askeinnhold i ved

Ask er et mineralstoff som finnes i ved og blir liggende i den faste rest etter fullstendig forbrenning av vedmassen. Askeinnholdet i ved er graden av mineraliseringen. Askeinnholdet i ved måles som en prosentandel av den totale massen av vedbrensel og indikerer det kvantitative innholdet av mineralske stoffer i det.

Skille mellom innvendig og utvendig aske

Innvendig aske Utvendig aske
Innvendig aske er mineralske stoffer som finnes direkte i Ekstern aske er mineralske stoffer som kommer inn i veden fra utsiden (for eksempel under høsting, transport eller lagring)
Innvendig aske er en ildfast masse (over 1450 °C), som lett fjernes fra høytemperaturbrenselforbrenningssonen Ekstern aske er en lavtsmeltende masse (mindre enn 1350°C), som sintres til slagg, som fester seg til forbrenningskammeret. varmeenhet. Som en konsekvens av slik sintring og klebing, fjernes ekstern aske dårlig fra høytemperaturbrenselforbrenningssonen
Innholdet av innvendig aske av tremateriale varierer fra 0,2 til 2,16 % av den totale vedmassen Det ytre askeinnholdet kan nå 20 % av den totale vedmassen
Aske er en uønsket del av drivstoffet, noe som reduserer dens brennbare komponent og kompliserer driften av varmeenheter

Store kull etter forbrenning og jevn varme er et tegn på gode råvarer

Hovedkriterier

De viktigste indikatorene for forbrenningsmateriale: tetthet, fuktighet og varmeoverføring. Alle er nært knyttet til hverandre og bestemmer hvor effektiv og nyttig vedfyring er. Det er verdt å vurdere hver av dem mer detaljert, og ta hensyn til forskjellige typer tre og metoder for å høste det.

Tetthet

Det første en kompetent kjøper legger merke til når du bestiller vedfyringsmateriale, er tettheten. Jo høyere denne indikatoren er, jo bedre er kvaliteten på rasen.

Alle tresorter er delt inn i tre hovedkategorier:

  • lav tetthet (myk);
  • middels tett (moderat hardt);
  • høy tetthet (fast).

Hver av dem har en annen tetthet, og derfor den spesifikke varmen ved forbrenning av ved. De harde variantene anses å være av høyeste kvalitet. De brenner lenger og produserer mer varme. I tillegg danner de mye kull, som holder varmen i brennkammeret.

På grunn av hardheten er slikt ved vanskelig å bearbeide, så noen forbrukere foretrekker tre med middels tetthet, som bjørk eller ask. Strukturen deres lar deg hugge tømmerstokker for hånd uten mye innsats.

Luftfuktighet

Den andre indikatoren er fuktighet, det vil si prosentandelen av vann i trestrukturen. Jo høyere denne verdien, desto større tetthet, mens ressursen som brukes vil generere mindre varme med samme innsats.

Den spesifikke forbrenningsvarmen til tørr bjørkeved karakteriseres som mer produktiv enn våt. Det er verdt å merke seg denne egenskapen til bjørk: den kan plasseres i brennkammeret nesten umiddelbart etter kutting, fordi den har lav luftfuktighet. For å maksimere den gunstige effekten, er det bedre å forberede materialet riktig.

For å forbedre kvaliteten på tre ved å redusere prosentandelen av fuktighetsinnholdet i det, brukes følgende tilnærminger:

  • Fersk ved blir stående i en viss periode under en baldakin for å tørke. Antall dager avhenger av sesongen og kan variere fra 80 til 310 dager.
  • Noe ved tørkes innendørs, noe som øker brennverdien.
  • Det beste alternativet er kunstig tørking. Brennverdien bringes til maksimalt nivå ved å bringe fuktighetsprosenten til null, og det kreves et minimum av tid for å klargjøre veden.

Varmespredning

En indikator som varmeoverføring av ved ser ut til å oppsummere de to foregående egenskapene. Det er han som indikerer hvor mye varme det valgte materialet kan gi under spesifikke forhold.

Forbrenningsvarmen av tre er størst for løvtre. Følgelig er situasjonen motsatt med mykt tre. Under like forhold og naturlig krymping kan forskjellen i avlesninger nå nesten 100 %. Det er derfor, for å spare penger, er det fornuftig å kjøpe høykvalitets ved som er dyrere å kjøpe, siden produksjonen er mer effektiv.

Her er det verdt å nevne en slik egenskap som forbrenningstemperaturen til tre. Den er størst i agnbøk, bøk og ask, mer enn 1000 grader Celsius, mens den maksimale varmemengden produseres på nivået 85-87%. Eik og lerk ligger tett på dem, og de laveste indikatorene er poppel og or med en produksjon på 39-47 % ved temperaturer rundt 500 grader.

Treslag

Vedens brennverdi avhenger i størst grad av vedsort. Det er to hovedkategorier: bartrær og løvfellende. Forbrenningsmateriale av høy kvalitet tilhører den andre gruppen. Det er også en klassifisering her, siden ikke alle varianter er egnet for et bestemt formål med tanke på deres tetthet.

Bartrær

Ofte er det mest tilgjengelige treet furu nåler. Den lave kostnaden bestemmes ikke bare av utbredelsen av gran- og furutrær, men også av dens egenskaper. Faktum er at varmekapasiteten til ved av denne typen er lav, og det er også mange andre ulemper.

Den største ulempen med bartrær er tilstedeværelsen av en stor mengde harpiks. Når slik ved varmes opp, begynner harpiksen å utvide seg og koke, noe som resulterer i spredning av gnister og brennende fragmenter over lang avstand. Harpiksen fører også til dannelse av sot og brenning, som tetter ildsted og skorstein.

Løvfellende

Det er mye mer lønnsomt å bruke hardtre. Alle varianter er delt inn i tre kategorier, avhengig av deres tetthet. Myke raser inkluderer:

  • Linden;
  • osp;
  • poppel;
  • or;

De brenner raskt ut og har derfor liten verdi med tanke på oppvarming av bolig.

Trær med middels tetthet inkluderer:

  • lønnetre;
  • bjørk;
  • lerk;
  • akasie;
  • kirsebær.

Den spesifikke forbrenningsvarmen til bjørkeved er nær den for arter som er klassifisert som harde, spesielt eik.

  • agnbøk;
  • nøtt;
  • kornel;

Brennverdien til denne typen ved er maksimal, men treforedling er vanskelig på grunn av dens høye tetthet.

Eik er en annen populær type drivstoff

De nyttige egenskapene til slike raser bestemmer deres høyere pris, men dette lar deg redusere mengden materiale som vil være nødvendig for å opprettholde en behagelig temperatur i huset.

Materialvalg

Selv de høyeste kvalitetene av tre kan negeres hvis det velges feil for en bestemt type aktivitet. For eksempel spiller det praktisk talt ingen rolle hva som ble brukt til nattbrannen når du var sammen med venner. Å fyre opp en peis eller komfyr i et badehus er en helt annen sak.

Til peisen

Oppvarming av boligen kan bli et problem hvis du fyller ovnen med feil ved. Dette er spesielt farlig når du bruker en peis, siden en glitrende vedkubbe til og med kan føre til brann.

Den diskrete forbrenningen av ved og varmen som kommer fra peisen er høydepunktet i stuen

For lang brenning og frigjøring av en stor mengde varme, bør du foretrekke eik, akasie, samt bjørk og valnøtt. For å rengjøre skorsteinen kan du av og til brenne osp og or. Tettheten til disse bergartene er liten, men de har evnen til å brenne sot.

Til badet

For å sikre høy temperatur i badehusets damprom kreves maksimal varmeoverføring fra veden. I tillegg kan du forbedre avslapningsforholdene hvis du bruker raser som metter rommet med en behagelig lukt, uten å avgi skadelige stoffer og harpikser.

Les også om i tillegg til denne artikkelen.

For oppvarming av damprommet optimalt valg vil selvsagt være eik og bjørketømmer. De er solide, gir god varme i et lite volum og avgir også behagelige røyk. Lind og or kan også gi en ekstra helbredende effekt. Du kan bare bruke godt tørkede materialer, men ikke eldre enn ett og et halvt til to år.

Til grillmat

Når du lager mat på en grill eller grill, er hovedpoenget ikke selve forbrenningen av veden, men dannelsen av kull. Derfor gir det ingen mening å bruke tynne, løse grener. De kan bare brukes til å tenne bål, og deretter legge til store, harde vedkubber til brennkammeret. For at røyken skal ha en spesiell aroma, anbefales det å bruke fruktved til grillen. Du kan kombinere dem med eik og akasie.

Ved hjelp av forskjellige varianter tre, vær oppmerksom på størrelsen på klossene. For eksempel vil eik ta lengre tid å brenne og ulme enn epleved, så det er fornuftig å ta tykkere fruktstokker.

Alternative drivstoffmaterialer

Brennverdien til visse typer ved er ganske høy, men langt fra maksimalt mulig. For å spare penger og plass til oppbevaring av varmemateriale, blir i dag mer og mer oppmerksomhet rettet mot alternative alternativer. Det er optimalt å bruke pressede briketter.

For samme ovnsbelastning produserer presset ved mye mer varme. Denne effekten er mulig ved å øke tettheten til materialet. I tillegg er det en mye lavere prosentandel av fuktighet. Et annet pluss er minimal askedannelse.

Briketter og pellets er laget av sagflis og flis. Ved å presse avfall er det mulig å lage et utrolig tett forbrenningsmateriale som til og med mest de beste variantene tre Med en høyere kostnad per kubikkmeter briketter kan den endelige besparelsen utgjøre et svært betydelig beløp.

Det er nødvendig å forberede og kjøpe forbrenningsmaterialer basert på en grundig analyse av deres egenskaper. Bare ved av høy kvalitet kan gi deg den nødvendige varmen uten å skade helsen din eller selve varmestrukturen.

Luftfuktighet

Fuktighetsinnholdet i treaktig biomasse er en kvantitativ karakteristikk som viser fuktighetsinnholdet i biomassen. Det skilles mellom absolutt og relativ fuktighet av biomasse.

Absolutt fuktighet kalles forholdet mellom massen av fuktighet og massen av tørt tre:

Hvor W a er absolutt fuktighet, %; m er massen til prøven i våt tilstand, g; m 0 - massen av samme prøve, tørket til en konstant verdi, g.

Relativ fuktighet eller driftsfuktighet Forholdet mellom massen av fuktighet og massen av vått tre kalles:


Der W p er relativ fuktighet eller driftsfuktighet, %

Ved beregning av tretørkeprosesser brukes absolutt fuktighet. I termiske beregninger brukes kun relativ, eller driftsfuktighet. Med hensyn til denne etablerte tradisjonen vil vi i fremtiden kun bruke relativ fuktighet.

Det finnes to former for fuktighet i treaktig biomasse: bundet (hygroskopisk) og fri. Bundet fuktighet ligger inne i celleveggene og holdes av fysisk-kjemiske bindinger; Fjerning av denne fuktigheten innebærer ekstra energikostnader og påvirker i betydelig grad de fleste egenskapene til trestoffet.

Fri fuktighet finnes i cellehulrom og intercellulære rom. Fri fuktighet beholdes kun av mekaniske bindinger, fjernes mye lettere og har mindre innvirkning på treets mekaniske egenskaper.

Når trevirke utsettes for luft, utveksles fuktighet mellom luften og trestoffet. Hvis fuktighetsinnholdet i trestoffet er svært høyt, fører denne utvekslingen til at treverket tørker ut. Hvis luftfuktigheten er lav, blir trestoffet fuktet. Med lang opphold av tre i luften, stabil temperatur og relativ fuktighet, blir også fuktighetsinnholdet i treet stabilt; dette oppnås når vanndamptrykket til den omgivende luften blir lik vanndamptrykket ved overflaten av treet. Mengden stabilt fuktighetsinnhold i tre som holdes lenge ved en viss temperatur og luftfuktighet er lik for alle treslag. Stabil fuktighet kalles likevekt, og den bestemmes fullstendig av parametrene til luften den befinner seg i, dvs. dens temperatur og relative fuktighet.

Fuktighetsinnhold i stammeved. Avhengig av fuktinnholdet deles stammeved inn i vått, nyklippet, lufttørt, romtørt og absolutt tørt.

Vått tre kalles lang tid plassert i vann, for eksempel under rafting eller sortering i et vannbasseng. Fuktighetsinnholdet i vått trevirke W p overstiger 50 %.

Nykappet trevirke er tre som har holdt på fuktigheten til det voksende treet. Det avhenger av tresort og varierer innenfor området W p =33...50%.

Gjennomsnittlig fuktinnhold i nyskåren ved er, %, for gran 48, for lerk 45, for gran 50, for sedertre furu 48, for furu 47, for selje 46, for lind 38, for osp 45, for or 46, for poppel 48, for vortebjørk 44, for bøk 39, for alm 44, for agnbøk 38, for eik 41, for lønn 33.

Lufttørr er trevirke som har vært holdt i friluft i lang tid. Mens det oppholder seg i friluft, tørker treet hele tiden ut og fuktigheten reduseres gradvis til en stabil verdi. Fuktighet av lufttørket trevirke W p =13...17%.

Romtørt trevirke er trevirke som har stått i et oppvarmet og ventilert rom i lang tid. Fuktighet i romtørt tre W p =7...11 %.

Absolutt tørt - tre tørket ved en temperatur på t=103±2 °C til konstant vekt.

I et tre i vekst er fuktighetsinnholdet i stammeveden ujevnt fordelt. Det varierer både langs radius og langs høyden på stammen.

Maksimalt fuktighetsinnhold i stammeved er begrenset av det totale volumet av cellehulrom og intercellulære rom. Når treet råtner, blir cellene ødelagt, noe som resulterer i dannelsen av ytterligere indre hulrom; strukturen til råttent tre, ettersom forråtningsprosessen skrider frem, blir løs og porøs, og styrken til treet reduseres kraftig.

Av disse grunner er fuktighetsinnholdet i treråte ikke begrenset og kan nå så høye verdier at forbrenningen blir ineffektiv. Den økte porøsiteten til råttent tre gjør det svært hygroskopisk, og når det er i friluft, blir det raskt fuktet.

Aske innhold

Aske innhold refererer til innholdet av mineralske stoffer i drivstoffet som blir igjen etter fullstendig forbrenning av hele den brennbare massen. Ask er en uønsket del av drivstoffet, da det reduserer innholdet av brennbare elementer og kompliserer driften av forbrenningsanordninger.

Ask er delt inn i indre, inneholdt i tremateriale, og ekstern, som kom inn i brenselet under anskaffelse, lagring og transport av biomasse. Avhengig av type har aske ulik smeltbarhet når den varmes opp til høye temperaturer. Lavtsmeltende aske er aske som har en temperatur på begynnelsen av væskesmeltende tilstand under 1350°C. Middelssmeltende aske har en temperatur på begynnelsen av væskesmeltetilstanden i området 1350-1450 °C. For ildfast aske er denne temperaturen over 1450 °C.

Den indre asken til treaktig biomasse er ildfast, og den ytre asken er lavtsmeltende.

Askeinnhold i bark ulike raser varierer fra 0,5 til 8 % og høyere ved alvorlig forurensning under anskaffelse eller lagring.

Tretetthet

Tettheten av treaktig materiale er forholdet mellom massen av materialet som danner celleveggene og volumet det opptar. Tettheten av trestoff er lik for alle treslag og er lik 1,53 g/cm3. I henhold til anbefalingen fra CMEA-kommisjonen, bestemmes alle indikatorer for treets fysiske og mekaniske egenskaper ved en absolutt fuktighet på 12% og konverteres til denne fuktigheten.

Tetthet av forskjellige tresorter

Rase Tetthet kg/m3
Ved standard luftfuktighet Helt tørt
Lerk 660 630
Furu 500 470
Seder 435 410
Gran 375 350
Agnbøk 800 760
Hvit akasie 800 760
Pære 710 670
Eik 690 650
lønnetre 690 650
Vanlig aske 680 645
Bøk 670 640
Elm 650 615
bjørk 630 600
Al 520 490
Osp 495 470
Linden 495 470
Willow 455 430

Bulktettheten av avfall i form av forskjellig revet treavfall varierer mye. For tørr flis fra 100 kg/m 3, opp til 350 kg/m 3 og mer for våt flis.

Termiske egenskaper av tre

Treaktig biomasse i den formen den kommer inn i ovnene til kjeleenheter kalles fungerende drivstoff. Sammensetningen av treaktig biomasse, dvs. innholdet i den individuelle elementer, er preget av følgende ligning:
C р +Н р +О р +N р +A р +W р =100 %,
hvor C p, H p, O p, N p er innholdet av henholdsvis karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen i tremassen, %; A p, W p - henholdsvis aske og fuktighetsinnhold i drivstoffet.

For å karakterisere drivstoff i termiske beregninger, brukes begrepene tørr masse og brennbar masse av drivstoff.

Tørrvekt I dette tilfellet blir drivstoffet biomassetørket til en absolutt tørr tilstand. Dens sammensetning uttrykkes ved ligningen
Cs+Hs+Os+Ns+As =100%.

Brennbar masse drivstoff er biomasse som fuktighet og aske er fjernet fra. Sammensetningen bestemmes av ligningen
C g + N g + O g + N r = 100 %.

Indeksene for tegnene til biomassekomponenter betyr: p - innholdet av komponenten i arbeidsmassen, c - innholdet av komponenten i tørrmassen, g - innholdet av komponenten i den brennbare massen av drivstoff.

En av de bemerkelsesverdige egenskapene til stammeved er den fantastiske stabiliteten til dens elementære sammensetning av brennbar masse. Derfor Den spesifikke forbrenningsvarmen til forskjellige treslag er praktisk talt den samme.

Grunnstoffsammensetningen til den brennbare massen av stammeved er nesten lik for alle arter. Som regel ligger variasjonen i innholdet av enkeltkomponenter i den brennbare massen av stammeved innenfor feilen til tekniske målinger.. På bakgrunn av dette er det ved termotekniske beregninger, oppsett av forbrenningsanordninger som brenner stammeved etc. mulig. å akseptere følgende sammensetning av stammeved for brensel uten stor feilmasse: C g =51 %, N g =6,1 %, O g =42,3 %, N g =0,6 %.

Forbrenningsvarme Biomasse er mengden varme som frigjøres ved forbrenning av 1 kg av et stoff. Det er høyere og lavere brennverdier.

Høyere brennverdi- dette er mengden varme som frigjøres under forbrenning av 1 kg biomasse med fullstendig kondensering av all vanndamp som dannes under forbrenning, med frigjøring av varme brukt på fordampning (den såkalte latente fordampningsvarmen). Den høyeste brennverdien Q in bestemmes av formelen til D. I. Mendeleev (kJ/kg):
Q in =340С р +1260Н р -109О р.

Netto brennverdi(NTS) - mengden varme som frigjøres under forbrenning av 1 kg biomasse, unntatt varmen brukt på fuktighetsfordampning dannet under forbrenningen av dette drivstoffet. Verdien bestemmes av formelen (kJ/kg):
Q р =340C р +1030H р -109О р -25W р.

Forbrenningsvarmen av stammeved avhenger bare av to mengder: askeinnhold og fuktighet. Den nedre forbrenningsvarmen til den brennbare massen (tørr, askefri!) stammeved er nesten konstant og lik 18,9 MJ/kg (4510 kcal/kg).

Typer treavfall

Avhengig av produksjonen som treavfall genereres i, kan det deles inn i to typer: hogstavfall og treforedlingsavfall.

Logging av avfall– Dette er de separerte delene av treet under hogstprosessen. Disse inkluderer nåler, blader, ikke-lignifiserte skudd, greiner, kvister, spisser, rumper, topper, stammekaks, bark, avfall fra produksjon av knust massevirke, etc.

I sin naturlige form er hogstavfall dårlig transporterbart; når det brukes til energi, knuses det først til flis.

Treavfall– Dette er avfall som genereres i trebearbeidingsproduksjon. Disse inkluderer: plater, lameller, borekaks, korte lengder, spon, sagflis, produksjonsavfall av industriflis, trestøv, bark.

Basert på biomassens natur kan treavfall deles inn i følgende typer: avfall fra kroneelementer; stamme treavfall; bark avfall; treråte.

Avhengig av form og partikkelstørrelse deles treavfall vanligvis inn i følgende grupper: treavfall og mykt treavfall.

Klump treavfall- dette er avskjæringer, topper, utskjæringer, plater, lekter, snitt, korte lengder. Mykt treavfall inkluderer sagflis og spon.

Den viktigste egenskapen til knust tre er dens brøksammensetning. Fraksjonssammensetning er det kvantitative forholdet mellom partikler av visse størrelser i total masse hakket ved. Knust vedfraksjon er prosentandelen av partikler av en viss størrelse i den totale massen.

Revet tre kan deles inn i følgende typer etter partikkelstørrelse:

  • trestøv, dannet under sliping av tre, kryssfiner og treplater; hoveddelen av partiklene passerer gjennom en sil med et hull på 0,5 mm;
  • sagflis, dannet under langsgående og tverrgående saging av tre, passerer de gjennom en sil med hull på 5...6 mm;
  • flis oppnådd ved sliping av tre og treavfall i flishuggere; hoveddelen av chipsene passerer gjennom en sil med 30 mm hull og forblir på en sil med 5...6 mm hull;
  • — store flis med partikkelstørrelse over 30 mm.

La oss merke seg egenskapene til trestøv separat. Trestøv som genereres under sliping av tre, kryssfiner, sponplater og trefiberplater kan ikke lagres verken i bufferlagre i kjelehus eller i lavsesonglagre for små trebrensel på grunn av høy vind- og eksplosjonsfare. Når du brenner trestøv i forbrenningsanordninger, er det nødvendig å sikre overholdelse av alle regler for forbrenning av pulverisert brensel, og forhindrer forekomsten av blink og eksplosjoner inne i forbrenningsanordninger og i gassbanene til damp- og varmtvannskjeler.

Treslipestøv er en blanding av trepartikler med en gjennomsnittlig størrelse på 250 mikron med slipepulver skilt fra slipepapiret under slipeprosessen tremateriale. Innholdet av slipemateriale i trestøv kan nå opptil 1 vekt%.

Egenskaper ved brenning av treaktig biomasse

Viktig funksjon Fordelen med treaktig biomasse som drivstoff er fraværet av svovel og fosfor i den. Som du vet, er hovedvarmetapet i enhver kjeleenhet tapet av termisk energi med røykgasser. Størrelsen på dette tapet bestemmes av temperaturen til avgassene. Ved brenning av brennstoff som inneholder svovel, holdes denne temperaturen minst 200...250 °C for å unngå svovelsyrekorrosjon av halevarmeflatene. Ved brenning av vedavfall som ikke inneholder svovel kan denne temperaturen senkes til 100...120 °C, noe som vil øke effektiviteten til kjeleenheter betraktelig.

Fuktighetsinnholdet i vedbrensel kan variere innenfor svært vide grenser. I møbel- og trebearbeidingsindustrien er fuktighetsinnholdet i noen typer avfall 10...12 %; i hogstbedrifter er fuktighetsinnholdet i hoveddelen av avfallet 45...55 %; fuktighetsinnholdet i bark ved barking avfall etter rafting eller sortering i vannbassenger når 80 %. Økning av fuktighetsinnholdet i vedbrensel reduserer produktiviteten og effektiviteten til kjeleenheter. Utbyttet av flyktige stoffer ved forbrenning av vedbrensel er veldig høyt - når 85%. Dette er også en av egenskapene til treaktig biomasse som drivstoff og krever en stor flammelengde der forbrenningen av brennbare komponenter som forlater laget utføres.

Woody biomasse koksprodukt - kull er preget av høy reaktivitet sammenlignet med fossilt kull. Den høye reaktiviteten til trekull gjør det mulig å drive forbrenningsinnretninger ved lave verdier av overflødig luftkoeffisient, noe som har en positiv effekt på effektiviteten til kjeleanlegg når man brenner treaktig biomasse i dem.

Men sammen med disse positive egenskaper tre har egenskaper som negativt påvirker driften av kjeler. Slike egenskaper inkluderer spesielt evnen til å absorbere fuktighet, det vil si en økning i fuktighet i vannmiljøet. Med økende fuktighet faller den lavere brennverdien raskt, drivstofforbruket øker, forbrenningen blir vanskeligere, noe som krever vedtak av spesielle designløsninger i kjele- og ovnsutstyr. Ved en luftfuktighet på 10 % og et askeinnhold på 0,7 % vil NCV være 16,85 MJ/kg, og ved en luftfuktighet på 50 % kun 8,2 MJ/kg. Dermed vil drivstofforbruket til kjelen med samme effekt endres med mer enn 2 ganger når du bytter fra tørt drivstoff til vått drivstoff.

Karakteristisk trekk ved som brensel har et ubetydelig innvendig askeinnhold (ikke over 1%). Samtidig når eksterne mineralinneslutninger i hogstavfall noen ganger 20 %. Asken som dannes under forbrenning av rent tre er ildfast, og fjerning av den fra ovnens forbrenningssone gir ingen spesielle tekniske vanskeligheter. Mineralinneslutninger i treaktig biomasse er smeltbare. Når ved med et betydelig innhold brennes, dannes sintret slagg, hvis fjerning fra høytemperatursonen til forbrenningsanordningen er vanskelig og krever spesielle tekniske løsninger for å sikre effektiv drift av brennkammeret. Det sintrede slagget som dannes under forbrenning av høyaskefull treaktig biomasse har en kjemisk affinitet med murstein, og når høye temperaturer i forbrenningsanordningen er det sintret med overflaten murverk ovnsvegger, noe som gjør slaggfjerning vanskelig.

Varmeeffekt vanligvis kalt den maksimale forbrenningstemperaturen utviklet ved fullstendig forbrenning drivstoff uten overflødig luft, det vil si under forhold når all varmen som frigjøres under forbrenningen er fullstendig brukt på oppvarming av de resulterende forbrenningsproduktene.

Begrepet varmeeffekt ble foreslått på en gang av D.I. Mendeleev som en karakteristikk av drivstoffet, noe som gjenspeiler kvaliteten fra dets evne til å brukes til høytemperaturprosesser. Jo høyere varmeeffekten til drivstoffet er, jo høyere er kvaliteten på den termiske energien som frigjøres under forbrenningen, jo høyere er driftseffektiviteten til damp- og varmtvannskjeler. Varmeeffekt representerer grensen som den faktiske temperaturen i ovnen nærmer seg når forbrenningsprosessen forbedres.

Varmeeffekten til vedbrensel avhenger av fuktighetsinnholdet og askeinnholdet. Varmeeffekten til absolutt tørr ved (2022 °C) er bare 5 % lavere enn varmeeffekten til flytende brensel. Når trefuktighetsinnholdet er 70 %, reduseres varmeeffekten mer enn 2 ganger (939 °C). Derfor er en luftfuktighet på 55-60 % den praktiske grensen for bruk av ved til brenselformål.

Påvirkningen av askeinnholdet i trevirke på dets varmeytelse er mye svakere enn fuktighetens påvirkning på denne faktoren.

Påvirkningen av fuktighetsinnholdet i treaktig biomasse på effektiviteten til kjeleanlegg er ekstremt betydelig. Ved brenning av absolutt tørr vedbiomasse med lavt askeinnhold, nærmer driftseffektiviteten til kjeleenheter seg, både når det gjelder produktivitet og effektivitet, driftseffektiviteten til kjeler med flytende brensel og overskrider i noen tilfeller driftseffektiviteten til kjeleenheter ved bruk av visse typer kull.

En økning i fuktigheten til treaktig biomasse forårsaker uunngåelig en reduksjon i effektiviteten til kjeleanlegg. Du bør vite dette og hele tiden utvikle og gjennomføre tiltak for å hindre atmosfærisk nedbør, jordvann etc. i å komme inn i vedbrensel.

Askeinnholdet i treaktig biomasse gjør det vanskelig å brenne. Tilstedeværelsen av mineralinneslutninger i treaktig biomasse skyldes bruken av utilstrekkelig avanserte teknologiske prosesser for vedhøsting og dens primære prosessering. Disse bør foretrekkes teknologiske prosesser, der forurensning av treavfall med mineralinneslutninger kan minimeres.

Fraksjonssammensetningen av knust ved bør være optimal for denne typen forbrenningsanordninger. Avvik i partikkelstørrelse fra det optimale, både oppover og nedover, reduserer effektiviteten til forbrenningsanordninger. Flis som brukes til å hogge ved til brenselflis skal ikke gi store avvik i partikkelstørrelse i retning av å øke dem. Tilstedeværelsen av et stort antall for små partikler er imidlertid også uønsket.

For å sikre effektiv forbrenning av treavfall er det nødvendig at utformingen av kjeleenheter oppfyller egenskapene til denne typen brensel.

Jeg vil skrive en oppsummering her om problemstillingene som vurderes, og deretter noe sånt som avsnitt som disse sammendragene følger av.

1. Spesifikk brennverdi for alle trevirke 18 - 0,1465W, MJ/kg= 4306-35W kcal/kg, W-fuktighet.
2. Volumetrisk brennverdi av bjørk (10-40%) 2,6 kW*t/l
3. Volumetrisk brennverdi av furu (10-40%) 2,1 kW*t/l
4. Tørking til 40 % og under er ikke så vanskelig. For rundtømmer er det til og med nødvendig hvis det planlegges kløyving.
5. Aske brenner ikke. Sot og trekull er nær kull

6. Når tørr ved brenner frigjøres 567 gram vann per kilo ved.
7. Teoretisk minimum lufttilførsel for forbrenning er 5,2 m3/kg_tørr ved Normal lufttilførsel er ca 3m3/l_furu og 3_5 m3/l_bjørk.
8. I en skorstein hvis innvendige veggtemperatur er over 75 grader, dannes det ikke kondens (med ved opp til 70 % fuktighet).
9. Virkningsgraden til kjelen/ovnsvarmeren uten varmegjenvinning kan ikke overstige 91 % ved en temperatur røykgasser 200 grader
10. En rømed dampkondensering kan i grensen returnere opptil 30 % eller mer av forbrenningsvarmen til ved, avhengig av dens opprinnelige fuktighet.
11. Forskjellen mellom uttrykket oppnådd her for den spesifikke brennverdien til ved og litteraturavhengigheten skyldes først og fremst bruken av ulike definisjoner av fuktighet
12. Den volumetriske brennverdien til råtten ved med en tørr tetthet på 0,3 kg/l er 1,45 kW*t/l i et bredt fuktighetsområde.
13. For å bestemme den volumetriske brennverdien til forskjellige typer ved, er det nok å måle tettheten til lufttørket ved av denne typen, multiplisere med 4 og få brennverdien i kWh liter av denne veden nesten uavhengig av fuktighet. Jeg vil kalle det fireregelen

Innhold
1. Generelle bestemmelser.
2. Brennverdi av absolutt tørt trevirke.
3. Brennverdi av vått ved.
3.1. Teoretisk beregning av fordampningsvarmen til vann fra tre.
3.2. Beregning av fordampningsvarme av vann fra tre
4. Treets avhengighet av fuktighet
5. Volumetrisk brennverdi.
6. Om fuktighetsinnholdet i ved.
7. Røyk, kull, sot og aske
8. Hvor mye vanndamp produseres når ved brenner?
9.Latent varme.
10. Mengden luft som kreves for å brenne ved
10.1. Røykgassmengde
11. Røykgassvarme
12. Om effektiviteten til ovnen
13. Totalt varmegjenvinningspotensial
14. Nok en gang om avhengigheten av brennverdien til ved av fuktighet
15. Om brennverdien av råtten ved
16. Om den volumetriske brennverdien til ved.

Ferdig for nå. Jeg vil gjerne legge til tillegg og konstruktive kommentarer/forslag.

1. Generelle bestemmelser.
La meg ta en reservasjon med en gang at det viste seg at jeg med trefuktighetsinnhold mener to forskjellige begreper. Jeg vil videre kun operere med det fuktighetsinnholdet som er omtalt for trelast. De. vannmassen i treet delt på massen til den tørre resten, og ikke vannmassen delt på totalmassen.

De. 100 % fuktighet betyr at et tonn ved inneholder 500 kg vann og 500 kg absolutt tørr ved

Konsept en. Det er selvfølgelig mulig å snakke om brennverdien til ved i kilo, men det er upraktisk, siden fuktighetsinnholdet i veden varierer mye og følgelig også den spesifikke brennverdien. Samtidig kjøper vi ved i kubikkmeter, ikke i tonn.
Vi kjøper kull i tonn, så brennverdien er først og fremst interessant per kg.
Vi kjøper gass i kubikkmeter, så brennverdien på gassen er interessant per kubikkmeter.
Kull har en brennverdi på ca. 25 MJ/kg, og gass ca. 40 MJ/m3. Om ved skriver de fra 10 til 20 MJ/kg. La oss finne ut av det. Nedenfor vil vi se at den volumetriske brennverdien, i motsetning til masseverdien for ved, ikke endres så mye.

2. Brennverdi av absolutt tørt trevirke.
Til å begynne med vil vi bestemme brennverdien til helt tørr ved (0%) ganske enkelt ut fra vedens elementære sammensetning.
Derfor tror jeg at prosentene er gitt på massebasis.
1000 g absolutt tørr ved inneholder:
495 g C
442g O
63g H
Våre siste reaksjoner. Vi utelater de mellomliggende (deres termiske effekter, i en eller annen grad, er til stede i den endelige reaksjonen):
С+O2->CO2+94 kcal/mol~400 kJ/mol
H2+0,5O2->H2O+240 kJ/mol

La oss nå bestemme det ekstra oksygenet - som vil gi forbrenningsvarmen.
495g C ->41,3 mol
442g O2->13,8 mol
63 g H2->31,5 mol
Forbrenning av karbon krever 41,3 mol oksygen og forbrenning av hydrogen krever 15,8 mol oksygen.
La oss vurdere to ekstreme alternativer. I den første er alt oksygenet i veden assosiert med karbon, i det andre med hydrogen
Vi teller:
1. alternativ
Mottatt varme (41,3-13,8)*400+31,5*240=11000+7560=18,6 MJ/kg
2. alternativ
Mottatt varme 41,3*400+(31,5-13,8*2)*240=16520+936=17,5 MJ/kg
Sannheten, sammen med all kjemien, er et sted i midten.
Mengden karbondioksid og vanndamp som frigjøres under fullstendig forbrenning er den samme i begge tilfeller.

De. brennverdi for absolutt tørr ved (til og med osp, til og med eik) 18+-0,5 MJ/kg~5,0+-0,1 kW*t/kg

3. Brennverdi av vått ved.
Nå ser vi etter data for brennverdi avhengig av fuktighet.
For å beregne den spesifikke brennverdien avhengig av fuktighet, foreslås det å bruke formelen Q=A-50W, der A varierer fra 4600 til 3870 http://tehnopost.kiev.ua/ru/drova/13-teplotvornost-drevesiny- drova.html
eller ta 4400 i samsvar med GOST 3000-45 http://www.pechkaru.ru/Svojstva drevesin.html
La oss finne ut av det. vi oppnådde for tørr ved 18 MJ/kg = 4306 kcal/kg.
og 50W tilsvarer 20,9 kJ/g vann. Fordampningsvarmen til vann er 2,3 kJ/g. Og her er det et avvik. Derfor kan det hende at formelen ikke er anvendelig i et bredt spekter av fuktighetsparametere. Ved lave luftfuktighetsnivåer på grunn av usikker A, ved høye fuktighetsnivåer (mer enn 20-30%) på grunn av feil 50.
I dataene om direkte brennverdi er det motsetninger fra kilde til kilde og det er usikkerhet om hva som menes med fuktighet. Jeg vil ikke gi linker. Derfor beregner vi ganske enkelt fordampningsvarmen til vann avhengig av fuktighet.

3.1. Teoretisk beregning av fordampningsvarmen til vann fra tre.
For å gjøre dette vil vi bruke avhengigheter

La oss begrense oss til 20 grader.
herfra
3 % -> 5 % (rel.)
4 % -> 10 % (relasjon)
6 % -> 24 % (relasjon)
9 % -> 44 % (relasjon)
12 % -> 63 % (rel.)
15 % -> 73 % (rel.)
20 % -> 85 % (relasjon)
28 % -> 97 % (relasjon)

Hvordan kan vi få fordampningsvarmen fra dette? men ganske enkelt.
mu(par)=mu0+RT*ln(pi)
Følgelig blir forskjellen i de kjemiske potensialene til damp over tre og vann bestemt som delta(mu)=RT*ln(pi/psat). pi er partialtrykket til damp over treet, psat er partialtrykket til mettet damp. Forholdet deres er den relative luftfuktigheten uttrykt som en brøkdel, la oss betegne det H.
hhv
R=8,31 J/mol/K
T=293K
Den kjemiske potensialforskjellen er forskjellen i fordampningsvarmen uttrykt i J/mol. La oss skrive uttrykket i mer fordøyelige enheter i kJ/kg
delta(Qsp)=(1000/18)*8,31*293/1000 ln(H)=135ln(H) kJ/kg nøyaktig til signering

3.2. Beregning av fordampningsvarme av vann fra tre
Herfra blir våre grafiske data behandlet til øyeblikkelige verdier av fordampningsvarmen til vann:
3 % -> 2,71 MJ/kg
4 % -> 2,61 MJ/kg
6 % -> 2,49 MJ/kg
9 % -> 2,41 MJ/kg
12 % -> 2,36 MJ/kg
15 % -> 2,34 MJ/kg
20% -> 2,32MJ/kg
28 % -> 2,30 MJ/kg
Neste 2,3 MJ/kg
Under 3 % vil vi vurdere 3MJ/kg.
Vi vil. Vi har universelle data som gjelder for alle tre, med tanke på at originalbildet også gjelder for alle tre. Dette er veldig bra. La oss nå vurdere prosessen med fukting av tre og det tilsvarende fallet i brennverdi
la oss ha 1 kg tørre rester, fuktighet 0g, brennverdi 18 MJ/kg
fuktet til 3% - tilsatt 30g vann. Massen økte med disse 30 grammene, og forbrenningsvarmen avtok ved fordampningsvarmen til disse 30 grammene. Totalen vår er (18MJ-30/1000*3MJ)/1,03kg=17,4MJ/kg
ytterligere fuktet med ytterligere 1 %, massen økte med ytterligere 1 %, og den latente varmen økte med 0,0271 MJ. Totalt 17,2 MJ/kg
Og så videre beregner vi alle verdiene på nytt. Vi får:
0 % -> 18,0 MJ/kg
3 % -> 17,4 MJ/kg
4 % -> 17,2 MJ/kg
6 % -> 16,8 MJ/kg
9 % -> 16,3 MJ/kg
12 % -> 15,8 MJ/kg
15 % -> 15,3 MJ/kg
20 % -> 14,6 MJ/kg
28 % -> 13,5 MJ/kg
30%-> 13,3MJ/kg
40%-> 12,2MJ/kg
70%->9,6MJ/kg
Hurra! Disse dataene er igjen ikke avhengige av tresort.
I dette tilfellet er avhengigheten perfekt beskrevet av en parabel:
Q=0,0007143*W^2 - 0,1702W + 17,82
eller lineært i intervallet 0-40
Q = 18 - 0,1465W, MJ/kg eller kcal/kg Q=4306-35W (ikke 50 i det hele tatt) Vi vil behandle forskjellen separat senere.

4. Treets avhengighet av fuktighet
Jeg vil vurdere to raser. Furu og bjørk

Til å begynne med rotet jeg rundt og bestemte meg for å slå meg til ro med følgende data om tretetthet

Når vi kjenner til tetthetsverdiene, kan vi bestemme den volumetriske vekten av den tørre resten og vannet avhengig av fuktigheten; vi tar ikke hensyn til ferskt saget tre, siden fuktigheten ikke er bestemt.
Derfor er bjørketettheten 2.10E-05x2 + 2.29E-03x + 6.00E-01
furu 1.08E-05x2 + 2.53E-03x + 4.70E-01
her er x fuktighet.
Jeg vil forenkle til et lineært uttrykk i området 0-40 %
Det viser seg
furu ro=0,47+0,003W
bjørk ro=0,6+0,003W
Det ville vært fint å samle statistikk på dataene, siden furu er 0,47 m.b. og om saken, men bjørk er lettere, og 0,57 et sted.

5. Volumetrisk brennverdi.
La oss nå beregne brennverdien per volumenhet av furu og bjørk
For bjørk

0 0,6 18 10,8
15 0,64 15,31541 9,801862
25 0,67 13,91944 9,326025
75 0,89 9,273572 8,253479
For bjørk kan man se at den volumetriske brennverdien varierer fra 8 MJ/l for nyskåret ved til 10,8 for helt tørr ved. I et praktisk talt betydelig område på 10-40 % fra ca. 9 til 10 MJ/l ~ 2,6 kW*t/l

For furu
fuktighetstetthet spesifikk varmekapasitet volumetrisk varmekapasitet
0 0,47 18 8,46
15 0,51 15,31541 7,810859
25 0,54 13,91944 7,516497
75 0,72 9,273572 6,676972
For bjørk kan man se at den volumetriske brennverdien varierer fra 6,5 ​​MJ/l for nyskåren ved til 8,5 for helt tørr ved. I et praktisk talt betydelig område på 10-40 % fra ca. 7 til 8 MJ/l ~ 2,1 kW*t/l

6. Om fuktighetsinnholdet i ved.
Tidligere nevnte jeg det praktisk talt signifikante intervallet på 10-40%. Jeg ønsker å avklare. Fra de tidligere betraktningene blir det åpenbart at det er mer tilrådelig å brenne tørt ved enn vått ved, og det er rett og slett lettere å brenne det og lettere å bære det til bålkammeret. Det gjenstår å forstå hva tørr betyr.
Hvis vi ser på bildet over, vil vi se at ved de samme 20 grader over 30 %, er likevektsluftfuktigheten ved siden av et slikt tre 100 % (rel.). Hva betyr det? AK er at stokken oppfører seg som en sølepytt, og tørker i alle værforhold, den kan til og med tørke i regn. Tørkehastigheten begrenses kun av diffusjon, som betyr lengden på stokken hvis den ikke er hugget.
Forresten, tørkehastigheten til en stokk 35 cm lang tilsvarer omtrent tørkehastigheten til et fifty-fifty-brett, og på grunn av sprekkene i stokken øker tørkehastigheten i tillegg sammenlignet med et brett, og legger den inn enkeltrads halvstokker forbedrer tørkingen ytterligere sammenlignet med et brett. Det ser ut til at om et par måneder om sommeren, i en enkeltrads pollen på gaten, kan du nå en luftfuktighet på 30% eller mindre for en halv meter med ved. Avbrutt tørker naturlig enda raskere.
Klar til å diskutere hvis det er resultater.

Det er ikke vanskelig å forestille seg hva slags tømmerstokk dette ser ut og føles som. Den inneholder ikke sprekker i enden, og føles lett fuktig å ta på. Ligger den tilfeldig i vannet, kan det oppstå mugg og sopp. Alle slags insekter løper lykkelig hvis det er varmt. Selvfølgelig sprøyter han seg selv, men motvillig. Jeg tror over 50% er det nesten ingen stikking i det hele tatt. Øksen/kløveren går inn med en "squelch" og hele effekten

Lufttørket treverk har allerede sprekker og fuktighetsinnholdet er mindre enn 20 %. Den stikker relativt lett og brenner godt.

Hva er 10%? La oss se på bildet. Dette er ikke nødvendigvis kammertørking. Dette kan være tørking i badstue eller rett og slett i et oppvarmet rom i løpet av sesongen. Denne veden brenner - bare ha tid til å kaste den inn, den blusser perfekt, den er lett og "ringer" å ta på. De er også utmerket høvlet til splinter.

7. Røyk, kull, sot og aske
Hovedproduktene ved vedforbrenning er karbondioksid og vanndamp. Som sammen med nitrogen er hovedkomponentene i røykgassen.
I tillegg gjenstår uforbrente rester. Dette er sot (i form av flak i skorsteinen, og egentlig det vi kaller røyk), kull og aske. Deres sammensetning er som følger:
kull:
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1490.html
sammensetning: 80-92% C, 4,0-4,8% H, 5-15% O - den samme steinen i hovedsak, som foreslått
Kull inneholder også 1-3 % mineral. urenheter, kap. arr. karbonater og oksider av K, Na, Ca, Mg, Si, Al, Fe.
Og her er det aske Hva er ikke-brennbare metalloksider. Forresten, aske brukes i verden som et tilsetningsstoff til sement, også klinker, faktisk bare mottatt for levering (uten ekstra energikostnader).

sot
Elementær sammensetning,
Karbon, C 89 – 99
Hydrogen, H 0,3 – 0,5
Oksygen, O 0,1 – 10
Svovel, S0,1 – 1,1
Mineraler0,5
Riktignok er dette litt forskjellige sot - men teknisk sot. Men jeg tror forskjellen er liten.

Både kull og sot er nær kull i sammensetning, noe som betyr at de ikke bare brenner, men også har en høy brennverdi - på nivået 25 MJ / kg. Jeg tror dannelsen av både kull og sot først og fremst skyldes utilstrekkelig temperatur i brennkammeret/mangel på oksygen.

8. Hvor mye vanndamp produseres når ved brenner?
1 kg tørr ved inneholder 63 gram hydrogen el
Ved forbrenning vil disse 63 gram vann gi maksimalt 63*18/2 (vi bruker to gram hydrogen for å produsere 18 gram vann) = 567 gram/kg_ved.
Den totale vannmengden som genereres ved forbrenning av ved vil dermed være
0% ->567 g/kg
10%->615 g/kg
20%->673 g/kg
40%->805 g/kg
70%->1033 g/kg

9.Latent varme.
Et interessant spørsmål er: hvis fuktigheten som dannes under forbrenning av tre kondenseres og den resulterende varmen tas bort, hvor mye av den er der? Vi vil vurdere det.
0 % ->567 g/kg->1,3MJ/kg->7,2 % av brennverdien til ved
10%->615 g/kg->1,4MJ/kg->8,8% av brennverdien til ved
20%->673 g/kg->1,5MJ/kg->10,6% av brennverdien til ved
40%->805 g/kg->1,9MJ/kg->15,2% av brennverdien til ved
70%->1033 g/kg->2,4MJ/kg->24,7% av forbrenningsvarmen til ved
Dette er den teoretiske grensen for tilsetningsstoffet som kan presses ut fra vannkondensering. Dessuten, hvis du ikke varmer med råved, er hele marginaleffekten innenfor 8-15 %

10. Mengden luft som kreves for å brenne ved
Den andre potensielle varmekilden for å øke effektiviteten til en TT-kjele/ovn er varmeutvinning fra røykgassen.
Vi har allerede alle nødvendige data, så vi går ikke inn på kildene. Først må du beregne den teoretiske minimumslufttilførselen for brenning av ved. Til å begynne med tørre.
La oss se på avsnitt 2

1 kg ved:
495g C ->41,3 mol
442g O2->13,8 mol
63 g H2->31,5 mol
Forbrenning av karbon krever 41,3 mol oksygen og forbrenning av hydrogen krever 15,8 mol oksygen. Dessuten er det allerede 13,8 mol oksygen. Totalt oksygenbehov for forbrenning er 43,3 mol/kg_ved. herfra luftbehov 216 mol/kg_ved= 5,2 m3/kg_ved(oksygen - en femtedel).
For ulike trefuktighetsinnhold har vi
0%->5,2 m3/kg->2,4 m3/l_furu! 3,1 m3/l_, bjørk
10%->4,7 m3/kg->2,4 m3/l_furu! 3,0 m3/l_, bjørk
20%->4,3 m3/kg->2,3 m3/l_furu! 2,9 m3/l_, bjørk
40%->3,7 m3/kg->2,2 m3/l_furu! 2,7 m3/l_, bjørk
70%->3,1 m3/kg->2,1 m3/l_furu! 2,5 m3/l_, bjørk
Som i tilfellet med brennverdi, ser vi det den nødvendige lufttilførselen per liter ved avhenger litt av luftfuktigheten.

I dette tilfellet er det umulig å tilføre luft mindre enn den oppnådde verdien - det vil være ufullstendig forbrenning av drivstoff, dannelsen karbonmonoksid, sot og kull. Det er heller ikke tilrådelig å tilføre mye mer, siden dette resulterer i ufullstendig forbrenning av oksygen, en reduksjon i maksimal temperatur på røykgassene og store tap inn i skorsteinen.

Angi overskuddskoeffisienten (gamma) som forholdet mellom den faktiske lufttilførselen og det teoretiske minimum (5 m3/kg). Verdien av overskytende koeffisient kan variere og er vanligvis fra 1 til 1,5.

10.1. Røykgassmengde
Samtidig brente vi 43,3 mol oksygen, men slapp ut 41,3 mol CO2, 31,5 mol kjemikalievann og all fuktigheten i veden.
Dermed er røykgassmengden ved utgangen fra ovnen større enn ved inngangen og beregnes ut fra romtemperatur.
0 % ->5,9 m3/kg, hvorav vanndamp 0,76 m3/kg
10%->5,5 m3/kg, hvorav vanndamp 0,89 m3/kg inkludert fordampet 0,13
20%->5,2 m3/kg, hvorav vanndamp 1,02 m3/kg inkludert fordampet 0,26
40%->4,8 m3/kg, hvorav vanndamp 1,3 m3/kg
70%->4,4 m3/kg, hvorav vanndamp 1,69 m3/kg
Hvorfor trenger vi alt dette?
Men hvorfor. Først kan vi bestemme hvilken temperatur skorsteinen må holdes slik at det aldri blir kondens i den. (Jeg har forresten ikke noe kondens i røret i det hele tatt).
For å gjøre dette vil vi finne temperaturen som tilsvarer den relative luftfuktigheten til røykgassen for 70 % av veden. Det er mulig i henhold til timeplanen ovenfor. Vi ser etter 1,68/4,4=0,38.
Men det er ikke mulig i henhold til timeplanen! Det er en feil
Vi tar disse dataene http://www.fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html og får en temperatur på 75 grader. De. hvis skorsteinen er varmere, vil det ikke være kondens i den.

For overskuddsfaktorer større enn én skal røykgassmengden beregnes som den beregnede røykgassmengden (5,2 m3/kg ved 20%) pluss (gamma-1) ganger den teoretisk nødvendige luftmengden (4,3 m3/kg kl. 20%).
For eksempel, for et overskudd på 1,2 og 20 % luftfuktighet har vi 5,2+0,2*4,3=6,1m3/kg

11. Røykgassvarme
La oss begrense oss til tilfellet der røykgasstemperaturen er 200 grader. Jeg tok en av verdiene fra lenken http://celsius-service.ru/?page_id=766
Og vi skal se etter overskuddsvarmen til røykgassen sammenlignet med romtemperatur - varmegjenvinningspotensialet. La oss anta en luftoverskuddskoeffisient på 1,2. Røykgassdata herfra: http://thermalinfo.ru/publ/gazy/gazovye_smesi/teploprovodnosti_i_svojstva_dymovykh_gazov/28-1-0-33
Tetthet ved 200 grader 0,748, Cp=1,097.
ved null 1,295 og 1,042.
Vær oppmerksom på at tettheten er relatert i henhold til den ideelle gassloven: 0,748=1,295*273/473. Og varmekapasiteten er praktisk talt konstant. Siden vi opererer med strømninger omregnet med 20 grader, bestemmer vi tettheten ved en gitt temperatur - 1,207. og Cp tar vi gjennomsnittet, ca 1,07. Den totale varmekapasiteten til vår standard røykterning er 1,29 kJ/m3/K

0 % ->6,9 m3/kg->1,6MJ/kg->8,9 % av brennverdien til ved
10%->6,4 m3/kg->1,5MJ/kg->9,3% av brennverdien til ved
20%->6,1 m3/kg->1,4MJ/kg->9,7% av brennverdien til ved
40%->5,5 m3/kg->1,3MJ/kg->10,5% av vedens brennverdi
70%->5,0 m3/kg->1,2MJ/kg->12,1% av brennverdien til ved

I tillegg vil vi prøve å rettferdiggjøre forskjellen mellom den litterære brennverdien til ved 4400-50W og 4306-35W oppnådd ovenfor. Begrunn forskjellen i koeffisienten.
La oss anta at forfatterne av formelen anser varmen for oppvarming av ekstra damp som de samme tapene som latent varme og trekrymping. Vi har tildelt mellom 10 og 20 % ekstra damp på 0,13 m3/kg_ved. Uten å bry oss med å finne verdien av varmekapasiteten til vanndamp (de skiller seg fortsatt ikke så mye), får vi ytterligere tap for oppvarming av tilleggsvann 0,13 * 1,3 * 180 = 30,4 KJ/kg_ved. En prosent fuktighet er ti ganger mindre enn 3 kJ/kg/% eller 0,7 kcal/kg/%. Vi fikk ikke 15. Fortsatt en inkonsekvens. Jeg ser ikke flere grunner ennå.

12. Om effektiviteten til ovnen
Det er et ønske om å forstå hva som ligger i den såkalte. Kjelens effektivitet. Røykgassvarme er definitivt et tap. Tap gjennom veggene er også ubetingede (hvis de ikke anses som skadelige). Latent varme - tap? Nei. Den latente varmen fra fordampet fuktighet sitter i vedens reduserte brennverdi. Kjemisk dannet vann er et forbrenningsprodukt, og ikke et tap av kraft (det fordamper ikke, men dannes umiddelbart i form av damp).
Totalt er maksimal virkningsgrad for kjelen/ovnen bestemt av varmegjenvinningspotensialet (uten hensyn til kondens) skrevet rett ovenfor. Og det er omtrent 90% og ikke mer enn 91. For å øke effektiviteten er det nødvendig å redusere temperaturen på røykgassen ved utgangen fra ovnen, for eksempel ved å redusere forbrenningsintensiteten, men samtidig en bør forvente mer omfattende dannelse av sot - det er røykfylt og ikke 100% brenning av ved -> nedgang i effektivitet.

13. Totalt varmegjenvinningspotensial.
Fra dataene presentert ovenfor er det ganske enkelt å beregne for tilfellet med kjøling fra røykgass 200 til 20 og fuktkondensering. For enkelhet av all fuktighet.

0% ->2,9MJ/kg->16% av brennverdien til ved
10%->3,0MJ/kg->18,6% av brennverdien til ved
20%->3,0MJ/kg->20,6% av brennverdien til ved
40%->3,2MJ/kg->26,3% av brennverdien til ved
70%->3,6MJ/kg->37,4% av brennverdien til ved
Det skal bemerkes at verdiene er ganske merkbare. De. Det er et potensiale for varmegjenvinning, mens størrelsen på effektene i absolutte termer i MJ/kg avhenger svakt av fuktighet, noe som kanskje forenkler den tekniske beregningen. I den angitte effekten skyldes omtrent halvparten kondens, resten skyldes varmekapasiteten til røykgassen.

14. Nok en gang om avhengigheten av brennverdien til ved av fuktighet
La oss prøve å rettferdiggjøre forskjellen mellom den litterære brennverdien til ved 4400-50W og 4306-35W oppnådd ovenfor i koeffisienten før W.
La oss anta at forfatterne av formelen anser varmen for oppvarming av ekstra damp som de samme tapene som latent varme og trekrymping. Vi har tildelt mellom 10 og 20 % ekstra damp på 0,13 m3/kg_ved. Uten å bry oss med å finne verdien av varmekapasiteten til vanndamp (de skiller seg fortsatt ikke så mye), får vi ytterligere tap for oppvarming av tilleggsvann 0,13 * 1,3 * 180 = 30,4 KJ/kg_ved. En prosent fuktighet er ti ganger mindre enn 3 kJ/kg/% eller 0,7 kcal/kg/%. Vi fikk ikke 15. Fortsatt en inkonsekvens.

La oss anta ett alternativ til. Poenget er at forfatterne av den velkjente formelen opererte med den såkalte absolutte fuktigheten til tre, mens vi her opererte med relativ fuktighet.
I absolutte termer er W tatt for å være forholdet mellom massen av vann og den totale massen av ved, og i relative termer, forholdet mellom massen av vann og massen av tørr rest (se avsnitt 1).
Basert på disse definisjonene vil vi konstruere avhengigheten av absolutt fuktighet på relativ
0 %(rel)->0 %(abs)
10 %(rel)–>9,1 %(abs)
20 %(rel)->16,7 %(abs)
40 %(rel)->28,6 %(abs)
70 %(rel)->41,2 %(abs)
100 %(rel)->50 %(abs)
La oss se separat på intervallet 10-40 igjen. Det er mulig å tilnærme den oppnådde avhengigheten av den rette linjen W = 1,55 Wabs - 4,78.
Vi erstatter dette uttrykket med formelen for den tidligere oppnådde brennverdien, og vi har et nytt lineært uttrykk for den spesifikke brennverdien til ved
4306-35W=4306-35*(1,55 Wabs - 4,78)=4473-54W. Vi fikk til slutt et resultat som var mye nærmere litteraturdataene.

15. Om brennverdien av råtten ved
Når jeg skal fyre opp utendørs, også ved grilling, foretrekker jeg, som mange, å brenne den med tørr ved. Denne veden består av ganske råtne tørre greiner. De brenner godt, ganske varmt, men for å danne en viss mengde kull kreves det omtrent dobbelt så mye som vanlig lufttørr bjørk. Men hvor kan jeg få tak i denne tørre bjørka i skogen? Det er derfor jeg drukner med det jeg har og med det som ikke skader skogen. Den samme veden er perfekt for oppvarming av komfyr/kjele i huset.
Hva er dette tørre treet? Dette er det samme treet som råteprosessen vanligvis fant sted i, inkl. direkte på roten, som et resultat ble tettheten til den tørre resten sterkt redusert og en løs struktur dukket opp. Denne løse strukturen er mer dampgjennomtrengelig enn vanlig tre, så grenen tørket rett på roten under visse forhold.
Jeg snakker om denne typen ved

Du kan også bruke råtne trestammer hvis de er tørre. Det er veldig vanskelig å brenne fuktig råtten ved, så vi vil ikke vurdere det foreløpig.

Jeg har aldri målt tettheten til slik ved. Men subjektivt er denne tettheten omtrent en og en halv ganger lavere Skovfuru(med brede toleranser). Ut ifra dette postulatet vil vi beregne den volumetriske varmekapasiteten avhengig av fuktighet, mens jeg vanligvis varmer den med tørr ved fra kl. hardtre, hvis tetthet opprinnelig var høyere enn for furu. De. La oss vurdere tilfellet når en råtten tømmerstokk har en tørr resttetthet som er halvparten av det opprinnelige treverket.
Siden for bjørk og furu falt de lineære formlene for avhengighet av tetthet sammen (opp til tettheten til absolutt tørr ved), vil vi også bruke denne formelen for råttent tre:
ro=0,3+0,003W. Dette er et veldig grovt anslag, men ingen ser ut til å ha forsket på problemstillingen som er reist her. M.b. Kanadierne har informasjon, men de har også sin egen skog, med egne egenskaper.
0 % (0,30 kg/l) ->18,0MJ/kg ->5,4MJ/l=1,5kW*t/l
10 % (0,33 kg/l) ->16,1MJ/kg->5,3MJ/l=1,5kW*t/l
20 % (0,36 kg/l) ->14,6MJ/kg->5,3MJ/l=1,5kW*t/l
40 % (0,42 kg/l) ->12,2MJ/kg->5,1MJ/l=1,4kW*t/l
70 % (0,51 kg/l) ->9,6MJ/kg->4,9MJ/l=1,4kW*t/l
Noe som ikke lenger er spesielt overraskende, den volumetriske brennverdien til råtten ved er igjen svakt avhengig av fuktighet og er ca. 1,45 kW*t/l.

16. Om den volumetriske brennverdien til ved.
Generelt kan bergartene som vurderes, inkludert råttent treverk, kombineres under én formel for brennverdi. For å få en formel som ikke er helt akademisk, men anvendelig i praksis, i stedet for absolutt tørt ved, skriver vi for 20 %:
Tetthet Brennverdi
0,66 kg/l -> 2,7 kW*t/l
0,53 kg/l -> 2,1 kW*t/l
0,36 kg/l -> 1,5 kW*t/l
De. Den volumetriske brennverdien til lufttørket ved, uavhengig av art, er ca Q=4*tetthet (i kg/l), kW*t/l

De. for å forstå hva din spesifikke ved vil produsere (forskjellig frukt, råtten, bartrær, etc.) Du kan bestemme tettheten av betinget lufttørket ved én gang - ved å veie og bestemme volumet. Multipliser med 4 og bruk den resulterende verdien for nesten ethvert fuktighetsinnhold i ved.
Jeg ville utført en lignende måling ved å lage en kort stokk (innen 10 cm) nær en sylinder eller rektangulært parallellepipedum (brett). Målet er ikke å bry deg med å måle volumet og lufttørke det raskt nok. La meg minne deg på at tørking langs fibrene er 6,5 ganger raskere enn over den. Og denne trebiten på 10 cm vil tørke i luften i løpet av en uke om sommeren.

_____________________________________________________________________________
Tegningene som er lagt ut her er plassert på andre ressurser. For å bevare informasjonsinnholdet og i samsvar med paragraf 6.8 i forumreglene, legger jeg dem ved som vedlegg. Hvis disse vedleggene bryter med noens rettigheter, vennligst gi meg beskjed – da vil de bli slettet.

Vedlegg:

Kommentarer

  1. Seriøst arbeid, Alexander!
    Men det er også spørsmål:
    Jeg vil videre kun operere med det fuktighetsinnholdet som er omtalt for trelast. De. vannmassen i treet delt på massen til den tørre resten, og ikke vannmassen delt på totalmassen.

    byggematerialer...
    Eller er definisjonen den samme?

    1. Spesifikk brennverdi for ethvert trevirke er 4306-35W kcal/kg, W-fuktighet.




    1. Andrey-AA sa:

      Interessant film. Du snakker om forbrenning, og fuktighet er for byggematerialer...
      Vi må nok bestemme fuktinnholdet i veden! Eller er definisjonen den samme?

      Dette er akkurat definisjonen. Alle tabeller som finnes om tre, «følelser» og sammenligninger med tall er basert på nettopp disse relative prosentene. Om absolutt fuktighet (naturlig % (masse)), er alt jeg kunne grave opp i nærkrigstiden, og det er ikke snakk om noen reelle verdier her. Videre, slik jeg forstår det, måler fuktmålere for tre nettopp disse relative prosentene, som er omtalt i artikkelen.

      Andrey-AA sa:

      Det er tabeller som ved 80 % vil være 413 kcal/kg.
      Og dette stemmer virkelig ikke med formelen din...
      Samme som med denne: 4473-54W.
      Ved små prosenter - mer eller mindre.

      På hvilke 80%? Hvis absolutt (selv om jeg nesten ikke kan forestille meg hvordan det er mulig å fukte et tre på den måten), da
      for 4 kg vann, henholdsvis 1 kg tørr rest, vil brennverdien være omtrent 0,25 * 18-0,75 * 2,3 = 2,8 MJ/kg => 679 kcal/kg
      En ytterligere nedgang kan for eksempel skyldes måleteknikken.
      Generelt er det forvirring i tabelldataene, som som et resultat forårsaker mistillit til alle dataene. Derfor satt jeg en dag og studerte spørsmålet.

        1. Andrey-AA sa:

          Vet ikke. Jeg har lagt ved bordet.

          Forfatterne av tabellen forvekslet relative og absolutte prosenter. Vi snakker om 80 % absolutt 4 kg vann per 5 kg ved
          Da bruker de begrepet netto brennverdi. Jeg har glemt hva dette er. Jeg skal ta en titt senere.

          1. mfcn sa:

            Forfatterne av tabellen forvekslet relative og absolutte prosenter.

            For meg ser det ut til at for ved teller 50 % vann og 50 % helt tørr ved som 50 % relativ fuktighet.
            Og du tok det som for byggematerialer og kalte samme andel 100 prosent relativ fuktighet.
            Jeg antydet dette litt høyere...

Brennverdien til ved avhenger av typen tre og fuktigheten

Vi kaller ved for vedstykker som brukes i raske oksidasjonsreaksjoner med atmosfærisk oksygen for å produsere lys og varme. Vi tenner rett og slett et bål på bakken etter å ha vært på piknik. Eller i spesielle enheter - griller, ildsteder, kjeler, komfyrer, takyrer eller andre.

Det finnes forskjellige typer ved, mengden varme som oppnås ved å brenne den, delt på masse (volum), kalles den spesifikke forbrenningsvarmen til fyringsolje. Brennverdien til ved avhenger av tretype og fuktighetsinnhold. I tillegg avhenger fullstendigheten av forbrenningen og effektiviteten av forbrenningsenergiutnyttelsen av andre faktorer. Ulike ovner, trekkkraft, skorsteinsdesign - alt påvirker resultatet.

Essensen av den fysiske parameteren

Energi måles i "joule" - mengden arbeid som gjøres for å bevege seg 1 meter når en kraft på 1 newton påføres i påføringsretningen. Eller i "kalorier" - mengden varme som kreves for å varme 1 g vann med 1 °C ved et trykk på 760 mm Hg. En internasjonal kalori tilsvarer 4,1868 joule.

Den spesifikke varmekapasiteten til et drivstoff er mengden varme som produseres ved fullstendig forbrenning delt på drivstoffets masse eller volum.

Verdien er ikke konstant, siden ved kan variere mye, og denne parameteren varierer også tilsvarende. I laboratoriet måles spesifikk varme ved forbrenning i spesielle apparater. Resultatet er sant for en bestemt prøve, men bare for den prøven.

Den totale spesifikke varmen til fyringsolje måles med samtidig avkjøling av forbrenningsprodukter og kondensering av fordampet vann - for å ta hensyn til HELE mengden energi som mottas.

I praksis brukes oftere arbeid enn spesifikk forbrenningsvarme, uten å ta hensyn til all energien som mottas.

Essensen av forbrenningsprosessen

Hvis du varmer opp ved, blir det mørkt ved 120–150 ˚C. Dette er en langsom forkulling, som blir til kull. Ved å heve temperaturen til 350–350 ˚С, vil vi se termisk nedbrytning, sverting med frigjøring av hvit eller brun røyk. Ved ytterligere oppvarming vil de frigjorte pyrolysegassene (CO og flyktige hydrokarboner) antennes og bli til flammer. Etter å ha brent i noen tid, vil mengden av flyktige stoffer avta, og kullene vil fortsette å brenne, men uten flamme. I praksis må treet varmes opp til 450–650 ˚C for å antennes og opprettholde forbrenningen.


Vedfyringsprosess

Deretter varierer forbrenningstemperaturen til fyringsolje i brennkammeret fra omtrent 500 ˚С (poppel) til 1000 og høyere (aske, bøk). Denne verdien avhenger i stor grad av utkastet, utformingen av ovnen og mange andre faktorer.

Fuktighetsavhengig

Jo høyere luftfuktighet, jo dårligere forbrenning, jo lavere effektivitet har ovnen, og jo vanskeligere er det å tenne og vedlikeholde bålet. Og brennverdien til ved er lavere.

Indikatorer for brennverdi (mengden varme som frigjøres under fullstendig forbrenning av 1 kg ved, avhengig av fuktighet)

Både den spesifikke varmen til fyringsolje og dens utnyttelsesgrad reduseres. Årsakene er som følger.

  1. Vannet i sammensetningen reduserer mengden drivstoff som sådan: ved en fuktighet på 50 % inneholder veden halvparten av vannet. Og det vil ikke brenne...
  2. En del av fyringsoljeenergien vil gå til oppvarming og fordamping av fuktighet.
  3. Våt ved leder varme bedre, noe som gjør det vanskelig å varme opp den delen av vedkubben som antennes til forbrenningstemperatur.

Nykappet trevirke varierer i fuktighetsinnhold avhengig av hogsttidspunkt, tretype og vekststed, men i gjennomsnitt inneholder det ca. 50 % vann.

Derfor la de den i vedhauger under en baldakin. Under lagring vil noe av fuktigheten fordampe. Når luftfuktigheten synker fra 50 til 20 %, dobles den spesifikke forbrenningsvarmen til fyringsolje omtrent.

Tetthetsavhengighet

Merkelig nok er sammensetningen av trær av forskjellige arter lik: 35–46% cellulose, 20–28% lignin + estere, harpikser og andre stoffer. Og forskjellen i forbrenningsvarmen til fyringsolje skyldes porøsitet, det vil si hvor mye plass hulrommene opptar. Følgelig enn tettere tre, jo større brennverdi av ved fra den. Høykvalitets brenselpellets oppnådd ved tørking og pressing av treavfall har en tetthet på 1,1 kg/dm 3, det vil si høyere enn tettheten til vann. der de drukner.

Økonomiske trekk ved ulike ved

Formen betyr noe: jo mindre vedkubber, jo lettere antennes de og brenner raskere. Det er klart at lengden også avhenger av designet: for lang kan ikke plasseres i en komfyr eller peis, endene stikker ut. For kort - ekstra arbeid ved kutting eller hakking. Forbrenningstemperaturen til ved avhenger av fuktighetsmengden, vedtypen og mengden luft som tilføres. Temperaturen er lavest ved fyring av ved fra poppel, høyest ved fyring av løvved: ask, fjelllønn, eik.

Viktigheten av fuktighet ble skrevet ovenfor. Ikke bare varmeoverføringen av brensel i ovnen, men også arbeidskostnadene for spalting eller saging avhenger i stor grad av det. Det er lettere å kløyve og sage fuktig, nykappet ved. Den er imidlertid for våt og tyktflytende, noe som gjør at den gjør vondt. Rumpedelen er tettere, og opprørte stubber og områder nær knuter har økt styrke. Der er trelagene flettet sammen, noe som gjør den mye sterkere. Eik deler seg godt i lengderetningen, som har vært brukt av bødkere siden oldtiden. Å få helvetesild, helvetesild og kløyve ved har sine hemmeligheter.

Gran er en "skytende" art, og derfor er den uønsket til bruk i ildsteder eller bål. Ved oppvarming koker de indre "boblene" med harpiks og kaster brennende partikler ganske langt unna, noe som er farlig: det er lett å brenne klær i nærheten av en brann. Eller det kan forårsake brann i nærheten av peisen. I en lukket ovn har dette ingen betydning. Bjørk gir en varm flamme og er utmerket ved. Men ved dårlig trekk dannes det mye harpiksholdige stoffer (før de pleide å lage bjørketjære), og det avsettes mye sot. El og osp gir tvert imot lite sot. Fyrstikker er hovedsakelig laget av osp.

I praksis er det praktisk å umiddelbart sage og kløyve nykuttet ved. Stable det deretter under markisene, lag vedhauger slik at luft passerer gjennom, tørker drivstoffet og øker varmeoverføringen. Å kutte ved er en arbeidskrevende oppgave, så vær oppmerksom på dette når du kjøper. I tillegg vil de bringe deg stablet eller bulk ved.

I det andre tilfellet legges fyringsolje i en "løs" kropp, og klienten betaler delvis for luften. I tillegg har flytende eller gassformig drivstoff som brukes til oppvarming en fordel: det er enkelt å automatisere tilførselen. De krever mye ved selvlaget. Alt dette bør tas i betraktning når du velger en komfyr eller kjele til hjemmet ditt.

Video: Hvordan velge ved til brennkammeret