تتراوح درجة حرارة الاحتراق النظري للفحم في 1000 ... 2300 درجة مئوية وتعتمد على عدد من العوامل - ظروف الاحتراق والقيمة الحرارية المحددة ومحتوى الرطوبة وما إلى ذلك. نادرًا ما يتجاوز التسخين الفعلي في وسط اللهب المحترق في فرن المرجل أو الموقد 1200 درجة. لكن مالك المنزل ليس لديه على الإطلاق مهمة توهج الوحدة والأنابيب البيضاء. الهدف الرئيسي هو استخدام طاقة المعادن القيمة بشكل فعال ، والحصول على الكمية المناسبة من الحرارة لفترة طويلة.
أنواع الفحم المستخدم للتدفئة
يستغرق تكوين الوقود الأسود في الأمعاء من عدة مئات الآلاف إلى ملايين السنين. كلما كان الترسيب أعمق وأقدم ، كلما زادت كثافة وحرارة احتراق كتلة الفحم. تعتمد قيمة الطاقة للوقود على مؤشر واحد - النسبة المئوية للكربون النقي في تكوين الأحفوري.
نسرد أنواع الفحم المحروق في أفران التدفئة ، من أجل زيادة محتوى السعرات الحرارية:
- يحتوي الفحم البني على ما يصل إلى 70٪ من الكربون. 30 ٪ المتبقية هي المواد المتطايرة (الأكسجين المرتبط والنيتروجين والهيدروجين) والشوائب - الكبريت والحديد والفوسفور والسيليكون والألمنيوم.
- الفحم الكثيف هو 82٪ كربون ، والباقي عبارة عن شوائب ورطوبة.
- أنثراسايت هو أقدم وقود يحتوي على 95٪ كربون.
مرجع. تفتقر هذه السلسلة إلى الرابط الأول والأخير. أولاً ، تشكل الكتلة الحيوية - النباتات والأشجار - خث منخفض السعرات الحرارية ، والذي يقع بالقرب من السطح ومناسب لإنتاج قوالب فحم حجري. الجرافيت الطبيعي الذي يتكون من الكربون النقي يكمل السلسلة.
ينقسم وقود الفحم الصلب إلى أنواع وفئات وفقًا للخواص الفيزيائية وحجم الجزء. اعتمادًا على الأصل ، يختلف تكوين الفحم ، مما يؤثر على خصائصه - درجة حرارة الاشتعال والحرق ، والقيمة الحرارية ومحتوى الرماد. يوضح الجدول أدناه تصنيف الوقود الأحفوري حسب المواد المتطايرة والرطوبة ومحتوى الرماد.
بعد التعدين ، تتم معايرة خليط الفحم - مقسم إلى كسور. كلما كبرت القطع ، كلما ارتفع سعر الطاقة كلما كان الاحتراق أفضل. نعرض في الجدول التالي مدى اختلاف وكيفية تحديد أنواع الفحم المختلفة الأحجام.
ملحوظة. إذا كان من الضروري ، بالإضافة إلى درجة الوقود ، الإشارة إلى حجم الكسر ، يتم تعيين فهرس الحروف لتعيين الفئة الرئيسية. مثال: GO - صامولة الغاز ، AP - أنثراسايت - موقد. وضع علامة على مزيج بني من المكسرات والأشياء الصغيرة - BOM.
لا نقوم بتصنيف الفحم كتصنيف عام لعدة أسباب:
- الوقود ليس أحفوريًا ، فهو نتاج معالجة جافة (تقطير) للخشب ؛
- استخدام الفحم المحروق لتدفئة المنزل غير مربح اقتصاديًا ، ومن الأرخص شراء الخشب العادي ؛
- هذا الوقود مناسب تمامًا لتشغيل حدادة الحدادة أو مولد الغاز أو الحرق في الشواء.
نقطة الوميض ومعلمات أخرى
عملية حرق الفحم عبارة عن تفاعل كيميائي لأكسدة الكربون التي تستمر عند درجة حرارة أولية عالية مع حرارة شديدة. الآن أصبح الأمر أبسط: لا يمكن إشعال وقود الفحم مثل الورق ، من أجل التسخين المسبق ، من الضروري التسخين المسبق حتى 370-700 درجة مئوية اعتمادًا على نوع الوقود.
لحظة مهمة. كفاءة حرق الفحم في الفرن أو في غلاية الوقود الصلب المنزلية لا تتميز بدرجة الحرارة القصوى ، ولكن اكتمال الاحتراق. يتحد كل جزيء كربون مع جزيئين من الأكسجين في الهواء لتكوين ثاني أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد الكربون. تنعكس العملية في الصيغة الكيميائية.
إذا قمت بتحديد كمية الأكسجين الوارد (تغطية المنفاخ ، ضع غلاية TT في وضع الاحتراق) ، يتم تشكيل أول أكسيد الكربون ، CO القابل للاحتراق بدلاً من CO2 ، الذي ينبعث في المدخنة ، وستنخفض كفاءة الاحتراق بشكل كبير. لتحقيق الكفاءة العالية ، من الضروري توفير ظروف مواتية:
- يشتعل الفحم البني عند درجة حرارة +370 درجة مئوية ، الحجر - 470 درجة مئوية ، أنثراسايت - 700 درجة. مطلوب التسخين المسبق لوحدة التدفئة مع الحطب (قوالب نشارة الخشب).
- يتم توفير الهواء في صندوق الإطفاء ، وعامل الأمان هو 1.3-1.5.
- ويدعم الاحتراق درجة الحرارة العالية للطبقة الساخنة للفحم الملقاة على الشبكة. من المهم التأكد من أن الأكسجين يمر عبر سمك الوقود بالكامل ، حيث يتحرك الهواء عبر وعاء الرماد بسبب سحب المدخنة الطبيعية.
تعليق. الاستثناءات هي مواقد Bubafony محلية الصنع ومراجل أسطوانية تعمل بالحرق العلوي ، حيث يتم توفير الهواء من الأعلى إلى الأسفل في الفرن.
يوضح الجدول المقارن درجة حرارة الاحتراق النظري وانتقال الحرارة النوعية لأنواع مختلفة من الوقود. من الملاحظ أنه في ظل الظروف المثالية ، سوف يطلق أي وقود أقصى حرارة عند التفاعل مع الكمية المطلوبة من الهواء.
من الناحية العملية ، فإن خلق مثل هذه الظروف أمر غير واقعي ، لذلك يتم تزويد الهواء ببعض الفائض. درجة حرارة الحرق الفعلية للفحم البني في غلاية TT التقليدية تقع ضمن 700 ... 800 درجة مئوية ، من الصخور والأنثراسايت - 800 ... 1100 درجة.
إذا ذهبت بعيدًا مع كمية الأكسجين ، ستبدأ الطاقة في تسخين الهواء وتطير ببساطة إلى الأنبوب ، وستنخفض كفاءة الفرن بشكل ملحوظ. علاوة على ذلك ، يمكن أن تصل درجة حرارة الحريق إلى 1500 درجة مئوية. تشبه العملية حريقًا عاديًا - اللهب كبير ، هناك القليل من الحرارة. يتم تقديم مثال على الاحتراق الفعال للفحم مع موقد معوجة على غلاية أوتوماتيكية في الفيديو:
تسخين الفحم - نصائح عملية
يتطلب الاحتراق الكامل لوقود الفحم نهجًا خاصًا لهذه القضية. وتتمثل المهمة في تحقيق أقصى قدر من الكفاءة لمصدر الحرارة ، وعدم ارتفاع درجة حرارة المبرد وعدم التسبب في حريق بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
نعرض أن نأخذ في الاعتبار توصياتنا لاختيار المعدات:
- من غير المرغوب فيه أن يتم تسخين المراجل التي تعمل بالحطب تمامًا والمواقد الفولاذية المصنوعة في المصنع باستخدام الفحم عالي السعرات الحرارية - الحجر والأنثراسايت. يمكن أن يؤدي نقل الحرارة القوي والتدفئة القوية إلى تشويه جدران صندوق الإطفاء (عادة ما تكون مصنوعة بسماكة 3 مم).
- لتسخين الفحم ، غلايات TT مع شبكة مملوءة بالماء غير مناسبة. نظرًا لاختلاف درجة الحرارة ، تلتصق طبقة اللبيد الأحمر الحار بشدة على الأنابيب بالماء والممر الهوائي والتنظيف الإضافي للوحدة.
- إذا كنت قد قمت بمعايرة الفحم الصلب بحجم حبة 25-50 مم (تصنيف الجوز) ، فإن أفضل خيار هو غلاية مزودة بإمدادات وقود أوتوماتيكية. تم تجهيز الوحدة مع موقد معوجة ومروحة ، والتي تعمل بدقة على توزيع الحقن الهوائي بأمر الإلكترونيات. مدة العمل المستمر - حتى 7 أيام.
- الخيار المثالي هو شراء منجم أو غلاية تقليدية ، مصممة لاستخدام الفحم. في المولد الحراري توجد شبكات متحركة ، يتم تدويرها بمقبض خارجي. يساعد الجهاز على تفريغ الرماد من الفرن إلى الغرفة السفلية.
- تعتبر السخانات المجهزة بمروحة أو عادم الدخان أكثر ملاءمة وأمانًا من الغلايات المزودة بأدوات تحكم ميكانيكية في السلسلة. مع زيادة حرجة في درجة الحرارة ، ستعمل الأتمتة على إيقاف تزويد الهواء وسيتم إغلاق القناة بواسطة مخمد. لا يتناسب غطاء المنفاخ المعتاد بشكل مريح ، ويتسرب الأكسجين إلى الغرفة ، ويستمر الاحتراق البطيء.
- حرق الفحم في موقد مفتوح لا طائل منه. لن تحصل على الكثير من الحرارة ، فقط قم بتخفيف الأوساخ في الغرفة وستظهر رائحة كريهة.
- من أجل زيادة السلامة ، يُنصح بشدة بتركيب صمام تحرير حراري إضافي على المرجل.في حالة ارتفاع درجة الحرارة والغليان ، يفرغ العنصر جزءًا من المبرد من سترة المرجل وفي نفس الوقت يملأه بماء الصنبور البارد.
يجب تكييف كل نوع من أنواع الفحم. من الأفضل ملء الوقود غير المألوف في أجزاء صغيرة ، وتعديل المسودة باستخدام بوابة ومراقبة زيادة درجة الحرارة. عند حساب جميع الفروق الدقيقة في هذه العلامة التجارية ، املأ صندوق الإطفاء بنسبة 2/3.
نقطة مهمة فيما يتعلق بتشغيل موقد من الطوب مع موقد. لا تفتح الشعلات بأي حال من الأحوال بعد تحميل جزء جديد من الفحم ، استخدم الباب الجانبي. مع نقص الأكسجين ، ينبعث الوقود غاز الانحلال الحراري ، الذي سيهرب من خلال الموقد الذي تمت إزالته.
أخيرا عن حرق غبار الفحم
كما أن الجزء الناعم المتبقي من الفحم الخام هو وقود ممتلئ. تكمن المشكلة في التحميل - حيث يستيقظ معظم الغبار على الفور في وعاء الرماد. إذا قمت بتحميله فوق الحطب ، يتم حظر وصول الأكسجين ، ويتدهور الحرق. في مثل هذه الحالات ، يمكنك تطبيق 3 طرق:
- ديدوفسكي. يتم خلط غبار الفحم بالماء ، ويتم عمل الكعك وتجفيفه في الشمس.
- قولبة إذا كان لديك الكثير من الغبار ، فمن المنطقي صنع أو طلب مكبس لولبي لتشكيل قوالب الفحم في المنزل.
- أضف إلى الجزء الناعم من الماء وقم بتحميله في صندوق الإطفاء في أكياس بلاستيكية قديمة.