От незапомнени времена хората са изпитвали изгаряне на дърва. И оттогава дървесината се използва като основен вид гориво, което се използва за отопление на различни помещения и готвене на храна. Въпреки разнообразието от горими вещества, дървесината остава често срещано гориво през 21-ви век поради ниската си цена, достъпност и лекота на боравене. За ефективното и безопасно използване в печки и камини е необходимо да имате известна информация за неговите физични и химични характеристики.
Фактори, влияещи върху температурата на горене
Максималната температура на горене на дървесината зависи от вида и може да бъде достигната при следните условия:
- съдържание на влага - не повече от 20%;
- затворено пространство, използвано за горене;
- наличност на кислород в необходимото количество.
Възможно е също да се горят пресни дърва за огрев със съдържание на влага от 40 до 60%, докато:
- суровите дърва за огрев се запалват само в добре загрята печка;
- разсейване на топлинатаще намалее с 20–40%;
- ще има увеличение на потреблението на дърва за огрев, приблизително два пъти;
- саждите ще се утаят по стените на печката и комина.
Ефективността на горене ще бъде значително намалена поради необходимостта от повишаване на температурата, което води до изпаряване на водата и изгаряне на катран от иглолистна дървесина. При идеални условия букът и ясенът имат най-висока температура на горене, а топола – най-ниска. Букът, лиственица, дъб и габър са ценни дървесни видове и не се използват като гориво. В домашни условия бреза и иглолистни дървета се използват за изгаряне на дърва в печки, като се има предвид, че те дават най-висока температура по време на горене.
Кое дърво гори по-горещо?
Както вече споменахме, дървата са едно от най-използваните горива за отопление на домове извън града. Като се има предвид, че всички дърва за огрев горят при различни температури, трябва да изберете тези, които са по-добри. Основното условие за изгаряне на дърва е наличието на кислород и това до голяма степен зависи от дизайна на печката. Освен това всяка дървесина има свой собствен химически състав и плътност. Колкото по-плътно е дървото, толкова повече пренос на топлина от него. От особено значение за по-големия топлопренос на дървесината при горене? в допълнение към плътността и наличието на кислород, той има и влагата на дърва за огрев.
Сухото дърво гори по-добре и произвежда повече топлина от влажното дърво. Ето защо, след като ги нарязват, те се поставят в купчина и се сушат под навес за една година. Всеки, който някога е топлил печка с дърва, е забелязал, че някои от тях горят.светли, отделяйки много топлина, докато други тлеят и загряват малко печката. Оказва се, че всичко зависи от топлинната мощност на дървата за огрев. По този показател най-подходящите видове за горене в печки са бреза, бор и трепетлика.
Какво се отделя, когато дърво изгори?
При изгаряне на дърва се образува дим, състоящ се от твърди частици (сажди) и газообразни продукти на горенето. Те включват вещества, открити в дървесината. Продуктите, които се отделят при изгаряне на дървесина, се състоят от азот, въглероден диоксид, водна пара, серен диоксид и въглероден оксид, които могат да горят допълнително.
Изчислено е, че всеки килограм дървесина отделя приблизително 800 g газообразни продукти и 200 g въглища по време на горенето. Съставът на продуктите от изгаряне на дървесина също зависи от условията, при които протича този процес. Може да бъде:
- Непълно - възниква при недостатъчен достъп до кислород. В резултат на горенето се отделят вещества, които могат да горят отново. Те включват: сажди, въглероден оксид и различни въглеводороди.
- Пълен - възниква при достатъчен достъп до кислород. В резултат на горенето се образуват продукти - въглероден диоксид и серен диоксид, водна пара - които вече не могат да горят.
Описание на горивния процес
Има няколко етапа в процеса на изгаряне на дърва:
- Нагряване - извършва се при температура най-малко 150 градуса по Целзий и при наличие на външен източник на огън.
- Запалване - необходимата температура е от 450 до 620 градуса по Целзий вв зависимост от влажността и плътността на дървесината, както и формата и количеството дърва за огрев.
- Изгаряне - състои се от две фази: огнена и тлееща. Известно време и двата вида протичат едновременно. След като престане образуването на газове, само въглищата горят (тлеят).
- Избледняване - възниква, когато кислородът е прекъснат или когато горивото свърши.
Плътното дърво гори по-бавно от по-малко плътното поради по-високата си топлопроводимост. При изгаряне на мокри дърва за огрев се изразходва много топлина за изпаряване на влагата, така че те горят по-бавно от сухите дърва за огрев. Изгарянето на дърва е физично или химично явление? Този въпрос е от практическо значение и условията за максимален топлопренос и продължителност на горене ще зависят от правилното му тълкуване. От една страна, това е химично явление: при изгаряне на дървесина възниква химическа реакция и се образуват нови вещества - отделят се оксиди, топлина и светлина. От друга страна, той е физически: по време на процеса настъпва увеличаване на кинетичната енергия на молекулите. В резултат на това се оказва, че процесът на изгаряне на дърва е сложен физико-химичен феномен. Запознаването с него ще ви помогне да изберете правилния дървесен вид, за да си осигурите дългосрочен и устойчив източник на топлина.
Характеристики на дима, който се получава при изгаряне на огън
При хвърляне на дърва за огрев в огъня има повишени емисии на дим и въглероден окис – въглероден окис. Освен това димът се появява в различни цветове:
- Излиза бялото е аерозол, състоящ се от малки капчици вода и катранстудено дърво. Димът има специфична миризма на сажди. Когато трупът се нагрява, той се изпарява, избухва в пламъци и изчезва.
- Сиво - идва от нажежени до червено, но не горящи трупи и огнива. Образува се при висока температура от кипящи масла и смоли и кондензира в мъгла. Неговите частици са много по-малки от тези на белия дим и е по-лек и по-сух от него.
- Черно - изгорял катран, наречен сажди. Образува се при разлагането на въглеводороди в пламък с недостатъчно окисление.
Димът от огъня се задържа дълго време в тялото и съдържа голямо количество вредни вещества. Това трябва да се помни от всички, които обичат да седят до огъня.
Свойства на дърво
Различните дървесни видове имат следните физически свойства:
- Цвят - повлиян от климата и дървесните видове.
- Блясък - зависи от това как са развити сърцевидните лъчи.
- Текстура - свързана със структурата на дървото.
- Влага - съотношението на отстранената влага към масата на дървесината в сухо състояние.
- Свиване и набъбване - първото се получава в резултат на изпаряване на хигроскопична влага, набъбване - абсорбиране на вода и увеличаване на обема.
- Плътност - приблизително еднаква за всички дървесни видове.
- Топлопроводимост - способността за провеждане на топлина през дебелината на повърхността, зависи от плътността.
- Звукопроводимост - характеризира се със скоростта на разпространение на звука, зависи от местоположението на влакната.
- Електропроводимост - устойчивост на преминаванеелектрически ток. Влияе се от породата, температурата, влажността, посоката на влакната.
Преди да използват дървесни суровини за определени цели, те първо се запознават със свойствата на дървесината и едва след това тя влиза в производство.
Предимства и недостатъци на дървото
Дървото има следните предимства:
- отлична обработваемост;
- леки ноктите;
- добре оцветен, полиран, лакиран;
- има способността да абсорбира звуци;
- киселинна устойчивост;
- висока способност за огъване.
Недостатъците на дървото включват:
- промяна във формата и размера поради свиване и подуване;
- ниска устойчивост на разцепване;
- гниене;
- повреда от насекоми;
- пожар, когато не се спазват правилата за безопасност.
Използване на дървесина в различни сектори на икономиката
Дървото се използва широко в следните индустрии:
- шперплат - фурнир, шперплат;
- дървообработване - дървени дъски, кибрит, дърводелство, мебели;
- дърводобив - суровини, използвани в дървохимическата промишленост, потребителски стоки, дърва за огрев от всякакъв вид;
- дъскорезница - различен дървен материал;
- дървесен химикал – катран, въглен, оцетна киселина;
- целулоза и хартия - хартия, картон, целулоза;
- хидролиза – фуражни дрожди, алкохолетил.
Заключение
Дървото е един от най-широко използваните материали в света. Използва се от векове в строителството, производството на мебели и за отопление на жилищни помещения. Дървените конструкции се използват във всяко семейство. Дървесината все повече се използва в различни индустрии. Основните предимства на този материал са екологичност, висока якост, лесна обработка, възможност за използване на отпадъци за гориво и други цели.
