Защо димът излиза от комина?

Отговорът е очевиден, тъй като печката се загрява и в нея гори гориво (дърва, въглища, дизелово гориво, газ). В нашето съзнание тези неща са неразделни: ако печката се отоплява с въглища, това винаги означава мръсотия и специфична миризма на въглища. Наблюдаваме всичко това, когато шофираме през частния сектор, особено в студено и спокойно време.

Оказва се, че всичко не е толкова просто: ако горивото е изгорено напълно, тогава от тръбата ще изтече прозрачен въздух и въглероден диоксид, а при студено време ще видим водни пари (мъгла). И димът, който виждаме, е неизгорената газова фаза на горивото.

Възниква въпросът: откъде идва тази газова фаза? Ако използвате газ или течно гориво, тогава всичко е ясно, но дали въглищата и дървата за огрев са твърди? И защо тази мистериозна газова фаза не изгаря напълно?

За да разберете това, помислете за процеса на горене.

Така че ударихме мач. Ако го загасим, ще видим как от него излиза бял дим. Това изпарява летливите вещества, включени в състава му. Ако загреете дървото достатъчно силно, то се превръща в газ с три четвърти, същият белезникав газ, който видяхме за секунда при гасене на кибрит, а в останалата част получаваме въглен. При температури около 200-300 ° C този газ ще се запали. Изгарящият газ е пламъкът, който виждаме.

Тези процеси могат да бъдат разделени. Ако нагряваме дърва без кислород, ще ги превърнем в газ, който след това се изгаря в горелката, така работи пиролизният котел. По време на войната дори автомобили работеха върху дърво.

Ако температурата в пещта е ниска или в нея няма достатъчно кислород, се получава непълно изгаряне на газове и виждаме как димът излиза от комина.

Въглищата изгарят по подобен начин, защото съставът им е много сходен: въглищата са същата дървесина, която се е превърнала в камък в продължение на милиони години. Но има и разлики. Въглищата съдържат повече нелетлив въглерод, има негорими минерални добавки (пепел), но има по-малко летливи вещества: около 50% от тях в кафяви въглища, 20–40% във въглища и само около 5% в антрацит.

Нека си спомним как се отоплява обикновена селска печка. Слагат малко дърва за огрев върху решетката в горивната камера и я запалват. Когато дървата за огрев се разпалят, те започват да пълнят въглищата: първо малко, а след това, когато първата порция избухне, пълнят основната част на въглищата.

По време на запалване на дърва за огрев и въглища се отделя дим: температурата в този момент все още е недостатъчна за пълно изгаряне. Когато основната част от въглищата се напълни, изгарящият долен слой загрява горните слоеве, от тях активно се отделя газовата фаза, но нито температурата, нито кислородът са достатъчни за изгарянето му, тъй като решетките са плътно затворени с въглища и въздухът се подава отдолу през решетките и целият кислород се изразходва в долния слой. Газовете, вместо да изгарят и отопляват къщата ни, просто отлитат в комина. Така се отоплява селската печка.

Нека да видим какво се случва в „модерните“ печки с най-високо зареждане на въглища и в други видове котли. Производителите на котли се стремят да направят котела евтин и издръжлив, така че стените на котела, където се извършва горенето, са охладени с вода. Тоест, котелът е едновременно част от топлообменника и не изгаря, тъй като температурата на стените на котела е равна на температурата на водата в котела (около 80 ° C).

Изглежда всичко е правилно, но не съвсем.

За да може котелът да работи с висока ефективност (около 95%), е необходимо да се подава строго проверено количество кислород в пещта: не повече и не по-малко.

Ако се храните по-малко, няма да има пълно изгаряне; ако е повече, излишният въздух просто ще се нагрее и ще влезе в тръбата, отвеждайки топлината и намалявайки ефективността. Количеството въздух трябва да бъде пропорционално на количеството отделени газове.

В съществуващите битови котли няма механизми за наблюдение на коректността на горивния процес. Автоматизацията следи температурата и се опитва да я регулира чрез промяна на подаването на въздух. С повишаване на температурата на котела се отделят повече газове. За пълното им изгаряне е необходимо повече кислород, но автоматизацията просто намалява издухването, за да намали интензивността на изгарянето. В резултат на това отделените газове излитат неизгорени.

Дори ако има достатъчно кислород, това не означава, че цялата газова фаза ще изгори напълно: необходима е висока температура по целия път на горене и е повече от 1 м. В съществуващите котли, вече след 20–40 cm, газовете удрят студените стени на котела, обтичайки студените стени на топлообменника, те частично излизат навън и се отвеждат в тръбата. Самите ние не ги оставихме да изгорят напълно, в крайна сметка не само получихме мръсен дим, но и пуснахме част от въглищата „в комина“.

Вторият продукт на непълно изгаряне е саждите. По време на горенето бучките въглища се нагряват и в тях се изстрелват микро експлозии и искри; виждаме същото нещо, когато гори иглолистни дървета. Искрата е най-малката частица въглища, главно въглерод и пепел. Въглеродът изгаря при температури над 800 ° C. Поразявайки водно охладените стени, тези частици незабавно излизат и се утаяват върху топлообменника под формата на сажди.

Възможно е да поправите въпроса: за това трябва да унищожите процеса на горене и топлообмен, дайте време на въглищата да изгорят напълно. ... Това обяснява неговата висока ефективност и чистота на отработените газове: напълно изгорелите въглища са невидим и безвреден въглероден диоксид, водни пари и други продукти от пълно изгаряне.

По този начин проблемът с дима не се крие във въглищата, а в начина, по който се изгаря.

1 Влияние на въздушните ключалки върху отоплителната система 2 Източници на въздух, влизащи в системата 2.1 Водата като независим виновник за образуването на газове 3 Начини за предотвратяване появата на въздух в системата

От какво се състои облицовката на котела NIISTU и защо е необходимо