장작은 재생 가능한 연료 유형에 속하는 가장 오래되고 전통적인 열 에너지 공급원입니다. 정의에 따르면 장작은 난로에 비례하고 불을 만들고 유지하는 데 사용되는 나무 조각입니다. 품질면에서 장작은 세계에서 가장 불안정한 연료입니다.
그러나 모든 목재 덩어리의 중량 백분율 구성은 거의 동일합니다. 여기에는 최대 60%의 셀룰로오스, 최대 30%의 리그닌, 7...8%의 관련 탄화수소가 포함됩니다. 나머지(1...3%) -
장작에 대한 국가 표준
러시아 영토에서 운영
GOST 3243-88 장작. 명세서
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시대의 기준 소련정의:
- 크기에 따른 장작의 구색
- 썩은 나무의 허용량
- 발열량에 따른 장작의 구색
- 장작의 양을 계산하는 방법
- 운송 및 보관 요구 사항
나무 연료
모든 GOST 정보 중에서 가장 가치 있는 것은 목재 더미를 측정하는 방법과 접는 측정값에서 밀도 측정값(창고 미터에서 입방 미터로)으로 값을 변환하는 계수입니다. 또한, 심재 및 수액 부패를 제한하는 유행(엉덩이 면적의 65% 이하)과 외부 부패에 대한 금지에 대한 약간의 관심이 여전히 있습니다. 품질을 추구하는 우주 시대에 그런 썩은 장작은 상상하기 어렵습니다.
발열량에 관해서는,
그런 다음 GOST 3243-88은 모든 장작을 세 그룹으로 나눕니다.
장작 회계
물질적 가치를 설명하기 위해 가장 중요한 것은 그 수량을 계산하는 방법과 방법입니다. 장작의 양은 톤 및 킬로그램 또는 저장 및 입방 미터그리고 데시미터. 따라서 - 질량 또는 부피 단위
- 질량 단위의 장작 회계
(톤 및 킬로그램)
목재 연료를 계산하는 이 방법은 부피가 크고 느리기 때문에 극히 드물게 사용됩니다. 그것은 빌더-목공들에게서 빌렸고 대체 방법장작의 부피를 결정하는 것보다 장작의 무게를 재는 것이 더 쉬운 경우. 따라서 예를 들어, 목재 연료를 도매로 배달하는 경우 때때로 우뚝 솟은 형태가 없는 목재 "뚜껑"의 부피를 결정하는 것보다 "위"에 선적된 마차와 목재 트럭의 무게를 측정하는 것이 더 쉽습니다.장점
- 열 공학 계산에서 연료의 총 발열량을 추가로 계산하기 위한 정보 처리 용이성. 장작 무게 측정의 발열량은 지리적 위치와 정도에 관계없이 모든 유형의 목재에 따라 계산되고 실질적으로 변하지 않기 때문입니다. 따라서 장작을 질량 단위로 고려할 때 가연성 물질의 순중량에서 수분의 무게를 뺀 값을 고려합니다. 그 양은 수분계에 의해 결정됩니다결점
장작을 질량 단위로 계산
- 이 방법은 필요한 특수 장비(저울 및 수분 측정기)가 없을 때 벌목 분야에서 장작 배치를 측정하고 계산하는 데 절대적으로 허용되지 않습니다.
- 습도 측정 결과가 곧 무의미해지고 땔감이 빨리 축축해지거나 공기 중에 건조됨 - 체적 측정 단위의 장작 회계
(접기 및 입방 미터 및 데시미터)
이 목재 연료 회계 방법은 가장 간단하고 가장 널리 사용됩니다. 빠른 길목재 연료 질량에 대한 설명. 따라서 장작에 대한 회계는 창고 미터 및 입방 미터 (접기 및 밀도 측정)의 체적 측정 단위로 모든 곳에서 수행됩니다.장점
장작을 부피 단위로 계산
- 선형 미터로 목재 더미 측정 실행의 극도의 단순성
- 측정 결과가 쉽게 제어되고 오랫동안 변하지 않고 의심의 여지가 없습니다.
- 목재 배치를 측정하는 방법론과 접는 측정값에서 밀도 측정값으로 값을 변환하기 위한 계수가 표준화되고 다음과 같이 설정됩니다.결점
장작을 질량 단위로 계산
- 장작을 부피 단위로 쉽게 계산할 수 있는 가격은 목재 연료의 총 발열량을 계산하기 위한 추가 열 공학 계산의 복잡성입니다(목재 유형, 성장 장소, 장작의 썩음 등)
장작의 발열량
장작의 발열량
그녀는 장작의 연소열,
그녀는 장작의 발열량입니다
장작의 발열량은 나무의 발열량과 어떻게 다른가요?
나무의 발열량과 땔감의 발열량은 관련이 있으며 다음에서 식별된 값의 양에 가깝습니다. 일상 생활"이론"과 "실천"의 개념으로. 이론상 나무의 발열량을 연구하지만 실제로는 장작의 발열량을 다루고 있습니다. 동시에 실제 목재 통나무는 실험실 샘플보다 표준에서 훨씬 더 넓은 범위의 편차를 가질 수 있습니다.
예를 들어 진짜 땔감은 나무가 아닌 나무 껍질을 가지고 있으면서도 부피를 차지하고 장작을 태우는 과정에 참여하며 고유의 발열량이 있습니다. 종종 나무 껍질의 발열량은 나무 자체의 발열량과 크게 다릅니다. 또한 실제 장작은 목재 밀도가 다르거나 비율이 높을 수 있습니다.
따라서 실제 장작의 경우 발열량 지표가 일반화되고 약간 과소 평가됩니다. 실제 장작의 경우그들의 발열량. 이것은 이론적으로 계산 된 목재 발열량 값과 실제로 적용된 장작 발열 값 사이의 크기가 작은 쪽의 차이를 설명합니다.
즉, 이론과 실제는 다른 것입니다.
장작의 발열량은 연소 중에 발생하는 유용한 열의 양입니다. 아래에 유용한 열연소 과정을 방해하지 않고 난로에서 제거할 수 있는 열을 나타냅니다. 장작의 발열량은 목재 연료의 품질을 나타내는 가장 중요한 지표입니다. 장작의 발열량은 크게 다를 수 있으며 무엇보다도 두 가지 요인, 즉 나무 자체와 목재에 달려 있습니다.
- 목재의 발열량은 단위 질량 또는 목재 부피에 존재하는 가연성 목재 물질의 양에 따라 달라집니다. (기사에서 나무의 발열량에 대한 자세한 내용 -)
- 목재의 수분 함량은 목재의 질량 또는 부피 단위에 존재하는 물 및 기타 수분의 양에 따라 달라집니다. (기사의 목재 수분에 대한 자세한 내용 -)
장작의 체적 발열량 표
에 따른 발열량의 변화
(목재 수분 함량 20%에서)
| 나무 종 | 장작의 특정 발열량 (kcal/dm 3) |
|
| 자작나무 | 1389...2240 |
첫 번째 그룹 자작나무, 너도밤나무, 애쉬, 서어나무, 느릅나무, 느릅나무, 단풍나무, 참나무, 낙엽송 |
| 너도밤나무 | 1258...2133 | |
| 금연 건강 증진 협회 | 1403...2194 | |
| 서어나무 | 1654...2148 | |
| 느릅나무 | 찾을 수 없음 (아날로그 - 느릅나무) |
|
| 느릅나무 | 1282...2341 | |
| 단풍 | 1503...2277 | |
| 오크 | 1538...2429 | |
| 낙엽송 | 1084...2207 | |
| 소나무 | 1282...2130 |
두 번째 그룹 소나무, 알더 |
| 알더 | 1122...1744 | |
| 가문비 | 1068...1974 |
세 번째 그룹 가문비나무, 삼나무, 전나무, 아스펜, 린든, 포플러, 버드나무 |
| 삼나무 | 1312...2237 | |
| 전나무 |
찾을 수 없음 |
|
| 아스펜 | 1002...1729 | |
| 린든 | 1046...1775 | |
| 포플러 | 839...1370 | |
| 솜틀 | 1128...1840 | |
썩은 나무의 발열량
부패가 장작의 품질을 악화시키고 열량을 감소시킨다는 진술은 절대적으로 사실입니다. 그러나 썩은 장작의 발열량이 얼마나 감소하는지가 문제입니다. 소비에트 GOST 2140-81 및 썩음의 크기를 측정하는 방법론을 결정하고 통나무의 썩음 양과 배치의 썩은 통나무 수를 제한하십시오 (엉덩이 면적의 65 % 이하, 20 % 이하 총 질량, 각각). 그러나 동시에 표준은 장작 자체의 발열량 변화를 나타내지 않습니다.
그것은 분명하다 GOST의 요구 사항 내에서부패로 인한 목재 덩어리의 총 발열량에는 큰 변화가 없으므로 개별 썩은 통나무는 안전하게 무시할 수 있습니다.
표준에 따라 허용되는 것보다 더 많은 썩음이 있는 경우 측정 단위로 해당 장작의 발열량을 고려하는 것이 좋습니다. 나무가 썩으면 물질을 파괴하고 세포 구조를 파괴하는 과정이 일어나기 때문입니다. 따라서 동시에 목재가 감소하여 주로 무게에 영향을 미치고 실제로 부피에는 영향을 미치지 않습니다. 따라서 발열량의 질량 단위는 매우 썩은 장작의 발열량을 고려하는 데 더 객관적입니다.
정의에 따르면 장작의 질량(무게) 발열량은 부피, 목재 종 및 부패 정도와 실질적으로 무관합니다. 그리고 나무의 수분만이 큰 영향장작의 질량(무게) 발열량
썩고 썩은 장작의 무게 측정 값의 발열량은 무게 측정 값의 발열량과 거의 같습니다. 일반 장작나무 자체의 수분 함량에만 의존합니다. 물의 무게만이 장작의 무게 측정에서 가연성 목재 물질의 무게를 대체하고 물 증발 및 수증기 가열을 위한 열 손실을 더하기 때문입니다. 이것이 바로 우리에게 필요한 것입니다.
다른 지역에서 장작의 발열량
체적에서 자라는 동일한 나무 종에 대한 장작의 발열량 다른 지역재배 지역의 토양 수분 포화도에 따라 목재 밀도의 변화로 인해 다를 수 있습니다. 또한 국가의 다른 지역이나 지역일 필요는 없습니다. 벌목의 작은 영역(10...100km) 내에서도 동일한 목재 종에 대한 장작의 발열량은 목재의 변화로 인해 2...5%의 차이로 다를 수 있습니다. 이것은 건조한 지역(수분이 부족한 조건에서)에서 나무의 더 가늘고 조밀한 세포 구조가 물이 풍부한 습지 땅에서 자라고 형성된다는 사실에 의해 설명됩니다. 따라서 단위 부피당 가연성 물질의 총량은 동일한 벌채 지역이라 할지라도 건조한 지역에서 벌목된 장작의 경우 더 높을 것입니다. 물론 그 차이는 약 2.5% 정도로 그렇게 크지는 않습니다. 그러나 대규모 땔감 벌채로 이는 실질적인 경제적 효과를 가져올 수 있습니다.
발열량이 목재의 밀도에 의존하지 않고 수분 함량에만 의존하기 때문에 다른 지역에서 자라는 동일한 종의 장작에서 나온 장작의 질량 발열량은 전혀 다르지 않습니다
애쉬 | 장작의 회분 함량
재는 장작에 함유되어 있고 목재 덩어리가 완전히 연소된 후 고체 잔류물에 남아 있는 광물 물질입니다. 장작의 회분 함량은 광물화 정도입니다. 장작의 회분 함량은 목재 연료의 총 질량에 대한 백분율로 측정되며 그 안에 포함된 미네랄 물질의 정량적 함량을 나타냅니다.
내부회와 외부회분 구별
| 내재 | 외부 재 |
| 내재는 직접적으로 발견되는 광물성 물질입니다. | 외부회(external ash)는 외부에서 장작으로 유입된 광물성 물질(예: 수확, 운송 또는 저장 중) |
| 내부 회분은 고온 연료 연소 구역에서 쉽게 제거되는 내화 덩어리(1450°C 이상)입니다. | 외부 회분은 저융점 덩어리(1350°C 미만)로 슬래그로 소결되어 가열 장치의 연소실 라이닝에 달라붙습니다. 이러한 소결 및 고착의 결과, 고온의 연료 연소 영역에서 외부 재가 잘 제거되지 않는다. |
| 목재 물질의 내부 회분 함량은 전체 목재 질량의 0.2 ~ 2.16%입니다. | 외부 재의 함량은 총 목재 질량의 20%에 도달할 수 있습니다. |
| 재는 연료의 바람직하지 않은 부분으로 가연성 성분을 줄이고 가열 장치를 작동하기 어렵게 만듭니다. | |
다양한 회분 함량 구성 부품다양한 종의 나무 껍질 가문비 나무 5.2, 소나무 4.9 % -이 경우 나무 껍질의 회분 함량 증가는 강을 따라 채찍을 래프팅하는 동안 나무 껍질의 오염으로 설명됩니다. V. M. Nikitin에 따른 수피의 다양한 구성 부분의 회분 함량은 표에 나와 있습니다. 5. A. I. Pomeransky에 따르면 건조 기준으로 다양한 종의 나무 껍질의 회분 함량은 소나무 3.2%, 가문비나무 3.95, 2.7, 알더 2.4%입니다.
NPO CKTI에 따르면 im. II Pol - Zunova, 다양한 암석 껍질의 회분 함량은 0.5~8%입니다. 크라운 요소의 회분 함량. 크라운 요소의 회분 함량은 목재의 회분 함량을 초과하며 나무의 유형과 성장 장소에 따라 다릅니다. V. M. Nikitin에 따르면 잎의 회분 함량은 3.5%입니다.
가지와 가지의 내부 회분 함량은 0.3~0.7%입니다. 그러나 기술 공정의 유형에 따라 외부 광물 개재물에 의한 오염으로 인해 회분 함량이 크게 변합니다. 수확, 미끄러짐 및 운반 과정에서 가지와 가지의 오염은 봄과 가을의 습한 날씨에 가장 강렬합니다.
습도와 밀도는 목재의 주요 속성입니다.
습기- 이것은 절대적으로 건조한 목재의 질량에 대한 주어진 목재 부피의 수분 질량 비율로 백분율로 표시됩니다. 세포막에 스며드는 수분을 결합 또는 흡습성이라고 하고, 세포강과 세포간 공간을 채우는 수분을 자유 또는 모세관이라고 합니다.
나무가 마르면 자유 수분이 먼저 증발한 다음 결합된 수분이 증발합니다. 세포막에 결합된 수분이 최대로 포함되어 있고 세포강에 공기만 있는 나무의 상태를 흡습한계라고 합니다. 실온(20°C)에서 해당 습도는 30%이며 품종에 의존하지 않습니다.
다음과 같은 수준의 목재 수분 함량이 구별됩니다. 습함 - 습도 100% 이상; 갓 자른 - 습도 50. 100%; 공기 건조 습도 15.20%; 건조 - 습도 8.12%; 절대 건조 - 습도는 약 0%입니다.
이것은 특정 습도 kg과 부피 m3에서의 비율입니다.
습도가 증가함에 따라 증가합니다. 예를 들어, 수분 함량이 12%일 때 너도밤나무의 밀도는 670kg/m3이고 수분 함량이 25%일 때 밀도는 710kg/m3입니다. 후기목재의 밀도는 초기재재보다 2.3배 높기 때문에 발육상태가 좋은 후기목재일수록 밀도가 높다(Table 2). 목재의 조건부 밀도는 흡습성 한계에서 샘플의 부피에 대한 절대 건조 상태의 샘플 질량의 비율입니다.
고려 중인 문제에 대해 여기에 요약을 작성한 다음 이러한 요약이 이어지는 단락과 같은 내용을 작성합니다.
1. 모든 나무의 특정 발열량 18 - 0.1465W, MJ / kg = 4306-35W kcal/kg, W-습도.
2. 자작나무의 체적 발열량 (10-40%)
2.6kW*h/l
3. 소나무의 체적 발열량 (10-40%) 2.1kW*h/l
4. 최대 40% 이하의 건조도 어렵지 않습니다. 둥근 목재의 경우 분할이 계획된 경우에도 필요합니다.
5. 재는 타지 않습니다. 그을음과 숯이 가깝습니다. 석탄
6. 마른 장작이 연소되는 동안 장작 1kg당 567g의 물이 방출됩니다.
7. 연소를 위한 이론상 최소 공기 공급 - 5.2m3/kg_dry_wood 정상적인 공기 공급은 약 3m3/l_pine 및 3_5m3/l_birch입니다.
8. 굴뚝에서 내벽의 온도가 75도 이상인 경우 응축수가 형성되지 않습니다(장작의 습도는 최대 70%).
9. 열회수가 없는 보일러/로의 TT 효율은 연소가스 온도 200°C에서 91%를 초과할 수 없습니다.
10. 증기 응축이 있는 연도 가스 열교환기는 초기 습도에 따라 땔감의 연소열의 최대 30% 이상을 회수할 수 있습니다.
11. 장작의 특정 발열량에 대해 여기에서 얻은 표현과 문헌 의존성의 차이는 주로 수분의 다른 정의를 사용하기 때문입니다
12. 건조 밀도가 0.3kg/l인 썩은 장작의 체적 발열량은 광범위한 습도에서 1.45kW*h/l입니다.
13. 다양한 유형의 장작의 체적 발열량을 결정하려면 이러한 유형의 공기 건조 장작의 밀도를 측정하고 4를 곱하여 발열량을 구하면 충분합니다. kWh 단위거의 습도에 관계없이 장작 데이터의 리터. 그것을 4의 법칙이라고 부르십시오.
콘텐츠
1. 일반 조항.
2. 절대적으로 건조한 목재의 발열량.
3. 젖은 나무의 발열량.
3.1. 나무에서 물의 증발 열에 대한 이론적 계산.
3.2. 나무에서 물의 증발 열 계산
4. 목재 밀도의 습도 의존성
5. 체적 발열량.
6. 장작의 습도에 대해.
7. 연기, 숯, 그을음 및 재
8. 목재가 연소되는 동안 형성되는 수증기의 양
9.잠열.
10. 장작을 태우는 데 필요한 공기량
10.1. 연도 가스 양
11. 연도 가스 열
12. 퍼니스의 효율에 대해
13. 총 열 회수 가능성
14. 습도에 대한 장작의 발열량 의존성에 대해 다시 한번
15. 썩은 장작의 발열량
16. 장작의 체적 발열량.
끝날 때까지. 나는 추가 및 건설적인 의견/제안을 기쁘게 생각합니다.
1. 일반 조항.
나무의 수분 함량으로 두 가지 다른 개념을 이해하는 것으로 판명되어 즉시 예약하겠습니다. 나는 목재에 대해 언급된 수분 함량으로만 계속 운영할 것입니다. 저것들. 나무에 있는 물의 질량을 건조물의 질량으로 나눈 값이지, 물의 질량을 총 질량으로 나눈 값이 아닙니다.
저것들. 습도 100%는 1톤의 장작에 500kg의 물과 500kg의 완전히 건조한 장작이 있음을 의미합니다.
컨셉 1. 물론 장작의 발열량을 킬로그램 단위로 말할 수는 있지만 장작의 수분 함량이 크게 다르고 그에 따라 특정 발열량도 다르기 때문에 불편합니다. 이 모든 것을 통해 우리는 톤이 아닌 입방 미터 단위로 장작을 구입합니다.
우리는 석탄을 톤 단위로 구매하므로 발열량은 주로 kg당 흥미롭습니다.
우리는 입방 미터 단위로 가스를 구입하므로 가스의 발열량은 입방 미터당 정확히 흥미 롭습니다.
석탄의 발열량은 약 25MJ/kg이고 가스는 약 40MJ/m3입니다. 장작에 대해 그들은 10 ~ 20 MJ / kg을 씁니다. 우리는 이해한다. 아래에서 장작의 질량과 달리 체적 발열량이 그렇게 많이 변하지 않음을 알 수 있습니다.
2. 절대적으로 건조한 목재의 발열량.
먼저 완전히 마른 장작(0%)의 발열량을 단순히 나무의 원소 조성으로 결정하자.
따라서 주어진 비율이 엄청나다고 생각합니다.
완전히 건조한 장작 1000g에는 다음이 포함됩니다.
495g C
442g 오
63g H
우리의 최종 반응. 우리는 중간 것을 생략합니다(열 효과는 어느 정도 최종 반응에 있습니다).
С+O2->CO2+94 kcal/mol~400 kJ/mol
H2+0.5O2->H2O+240 kJ/mol
이제 연소열을 줄 추가 산소를 결정합시다.
495g C ->41.3몰
442g O2->13.8몰
63g H2->31.5몰
탄소 연소에는 41.3몰의 산소가 필요하고 수소 연소에는 15.8몰의 산소가 필요합니다.
두 가지 극단적인 옵션을 고려해 보겠습니다. 첫 번째는 나무에서 사용 가능한 모든 산소가 탄소와 결합하고 두 번째는 수소와 결합한다는 것입니다.
우리는 믿습니다:
첫 번째 옵션
받는 열 (41.3-13.8)*400+31.5*240=11000+7560=18.6 MJ/kg
두 번째 옵션
받는 열 41.3*400+(31.5-13.8*2)*240=16520+936=17.5 MJ/kg
모든 화학과 함께 진실은 그 중간 어딘가에 있습니다.
완전 연소 중에 방출되는 이산화탄소와 수증기의 양은 두 경우 모두 동일합니다.
저것들. 절대적으로 건조한 장작의 발열량(심지어 아스펜, 심지어 오크) 18+-0.5MJ/kg~5.0+-0.1kW*h/kg
3. 젖은 나무의 발열량.
이제 우리는 습도에 따른 발열량에 대한 데이터를 찾고 있습니다.
습도에 따른 특정 발열량을 계산하기 위해 공식 Q=A-50W를 사용하는 것이 좋습니다. 여기서 A는 4600에서 3870까지 다양합니다. http://tehnopost.kiev.ua/ru/drova/13-teplotvornost-drevesiny- 드로바.html
또는 GOST 3000-45 http://www.pechkaru.ru/Svojstva drevesin.html에 따라 4400을 가져갑니다.
알아봅시다. 마른 장작 18 MJ / kg = 4306 kcal / kg에 대해 우리가 얻었습니다.
50W는 20.9kJ/g의 물에 해당합니다. 물의 증발열은 2.3kJ/g입니다. 그리고 여기에 모순이 있습니다. 따라서 광범위한 습도 매개변수에서 공식이 적용되지 않을 수 있습니다. 정의되지 않은 A로 인해 낮은 습도에서, 잘못된 50으로 인해 높은 습도(20-30% 이상)에서.
직접 발열량에 대한 데이터에는 소스마다 모순이 있으며 습도가 의미하는 바가 모호합니다. 링크는 제공하지 않겠습니다. 따라서 습도에 따른 물의 증발열을 간단히 계산합니다.
3.1. 나무에서 물의 증발 열에 대한 이론적 계산.
이를 위해 종속성을 사용합니다.
20도로 제한합시다.
여기에서
3% -> 5%(상대)
4% -> 10%(상대)
6% -> 24%(상대)
9% -> 44%(상대)
12% -> 63%(상대)
15% -> 73%(상대)
20% -> 85%(상대)
28% -> 97%(상대)
이것에서 기화열을 얻는 방법? 하지만 아주 간단합니다.
mu(쌍)=mu0+RT*ln(pi)
따라서 나무와 물에 대한 증기의 화학적 포텐셜의 차이는 delta(mu)=RT*ln(pi/pus)로 정의됩니다. 파이 - 나무 위의 증기 부분압, pnas - 포화 증기의 부분압. 그들의 비율은 분수로 표시되는 공기의 상대 습도이며 H로 표시하겠습니다.
각기
R=8.31J/mol/K
T=293K
화학 전위차는 J/mol로 표시되는 기화열의 차이입니다. 우리는 kJ / kg의 더 소화 가능한 단위로 표현을 씁니다.
delta(Qsp)=(1000/18)*8.31*293/1000 ln(H)=135ln(H) kJ/kg 서명까지
3.2. 나무에서 물의 증발 열 계산
여기에서 그래픽 데이터는 물의 증발열의 순간 값으로 처리됩니다.
3% -> 2.71MJ/kg
4% -> 2.61MJ/kg
6% -> 2.49MJ/kg
9% -> 2.41MJ/kg
12% -> 2.36MJ/kg
15% -> 2.34MJ/kg
20% -> 2.32MJ/kg
28% -> 2.30MJ/kg
추가 2.3MJ/kg
3% 미만이면 3MJ/kg을 고려합니다.
잘. 원본 이미지가 모든 목재에 적용된다는 가정 하에 모든 목재에 적용할 수 있는 보편적인 데이터가 있습니다. 아주 좋습니다. 이제 나무를 적시는 과정과 그에 따른 발열량 감소를 고려하십시오.
건조잔류물 1kg, 습도 0g, 발열량 18MJ/kg
3%로 축축함 - 물 30g을 추가함. 이 30g만큼 질량이 증가하고 이 30g의 증발열에 의해 연소열이 감소합니다. 우리가 가지고 있는 합계 (18MJ-30/1000*3MJ)/1.03kg=17.4MJ/kg
추가 1% 습윤, 질량 1% 추가 증가, 잠열 0.0271 MJ 증가. 총 17.2MJ/kg
그리고 계속해서 모든 값을 다시 계산합니다. 우리는 다음을 얻습니다:
0% -> 18.0MJ/kg
3% -> 17.4MJ/kg
4% -> 17.2MJ/kg
6% -> 16.8MJ/kg
9% -> 16.3MJ/kg
12% -> 15.8MJ/kg
15% -> 15.3MJ/kg
20% -> 14.6MJ/kg
28% -> 13.5MJ/kg
30%-> 13.3MJ/kg
40%-> 12.2MJ/kg
70%-> 9.6MJ/kg
만세! 이 데이터는 다시 나무의 종류에 의존하지 않습니다.
이 경우 종속성은 포물선으로 완벽하게 설명됩니다.
Q=0.0007143*W^2 - 0.1702W + 17.82
또는 0-40 구간에서 선형
Q \u003d 18 - 0.1465W, MJ / kg 또는 kcal / kg Q \u003d 4306-35W(50이 아님)차이점은 별도로 다루겠습니다.
4. 목재 밀도의 습도 의존성
나는 두 가지 품종을 고려할 것입니다. 소나무와 자작나무
우선 나무의 밀도에 대한 다음 데이터를 뒤져보고 중단하기로 결정했습니다.
밀도 값을 알면 습도에 따라 건조 잔류물과 물의 체적 중량을 결정할 수 있으며 습도가 결정되지 않기 때문에 신선한 절단은 고려하지 않습니다.
따라서 자작나무 밀도는 2.10E-05x2 + 2.29E-03x + 6.00E-01입니다.
소나무 1.08E-05x2 + 2.53E-03x + 4.70E-01
여기서 x는 습도입니다.
0-40% 범위의 선형 표현식으로 단순화하겠습니다.
그것은 밝혀
소나무 ro=0.47+0.003W
자작나무 ro=0.6+0.003W
소나무는 0.47 m.b이기 때문에 데이터에 대한 통계를 수집하는 것이 좋을 것입니다. 그리고 경우에 대해, 그러나 자작 나무는 더 가볍고 어딘가에 0.57입니다.
5. 체적 발열량.
이제 소나무와 자작 나무의 능력의 발열량 단위를 계산해 봅시다.
자작나무
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
자작나무의 경우 체적 발열량이 갓 절단된 경우 8MJ/l에서 완전히 건조된 경우 10.8까지 다양함을 알 수 있습니다. 약 9 ~ 10MJ/l ~ 2.6kWh/l에서 10-40%의 실질적으로 상당한 범위에서
소나무용
습도 밀도 비열 체적 열용량
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
자작나무의 경우 체적 발열량이 갓 절단된 경우 6.5MJ/l에서 완전히 건조된 경우 8.5MJ/l로 다양함을 알 수 있습니다. 약 7 ~ 8 MJ/l ~ 2.1 kWh/l에서 10-40%의 실질적으로 상당한 범위에서
6. 장작의 습도에 대해.
앞서 10-40%의 실질적으로 중요한 간격을 언급했습니다. 나는 설명하고 싶다. 앞서 논의한 바에 따르면 생장작보다 마른 장작을 태우는 것이 더 편리하고 단순히 태우는 것이 더 쉽고 화실에 운반하는 것이 더 쉽다는 것이 분명해졌습니다. 건조가 무엇을 의미하는지 이해하는 것이 남아 있습니다.
위의 그림을 보면 30%가 넘는 동일한 20도에서 그러한 나무 옆의 평형 공기 습도가 100%(상대)임을 알 수 있습니다. 무슨 뜻인가요? AK 통나무가 웅덩이처럼 행동하고 어떤 기상 조건에서도 건조된다는 사실은 비가 와도 건조할 수 있습니다. 건조 속도는 확산에 의해서만 제한됩니다. 이는 잘게 자르지 않은 경우 통나무의 길이를 의미합니다.
그런데 35cm 길이의 통나무의 건조 속도는 550판의 건조 속도와 거의 같으나 통나무의 균열로 인해 판자에 비해 건조 속도가 추가로 증가하고 단일 판에 누워 있습니다. 행 로그는 여전히 보드에 비해 건조를 개선합니다. 여름에 거리의 한 줄짜리 꽃가루에서 몇 달 안에 습도가 30 % 또는 0.5 미터 미만의 장작에 도달 할 수 있습니다. 자연 건조가 더 빨리 부서집니다.
결과가 있으면 논의할 준비가 되어 있습니다.
이것이 외형과 촉감에서 어떤 종류의 로그인지 상상하는 것은 어렵지 않습니다. 그것은 결국 균열을 포함하지 않으며 만지면 약간 습기가 있습니다. 물속에 무심코 놓여 있으면 곰팡이와 곰팡이가 나타날 수 있습니다. 더위가 온갖 벌레라면 즐겁게 달려가세요. 물론 따끔하지만 마지못해. 50% 이상은 실제로 전혀 찌르지 않는 곳이라고 생각합니다. 도끼/칼은 "후루룩"과 전체 효과와 함께 들어갑니다.
공기 건조 목재는 이미 균열과 습도가 20% 미만입니다. 이미 비교적 쉽게 찌르고 완벽하게 태울 수 있습니다.
10%는 무엇입니까? 그림을 봅시다. 이것은 반드시 챔버 건조가 아닙니다. 이것은 사우나에서 말리거나 계절 동안 단순히 가열된 방에서 말릴 수 있습니다. 이 장작은 화상을 입습니다. 던질 시간이 있습니다. 완벽하게 타오르고 가볍고 만지면 "울립니다". 그들은 또한 파편으로 훌륭하게 계획되었습니다.
7. 연기, 숯, 그을음 및 재
목재의 주요 연소 생성물은 이산화탄소와 수증기입니다. 질소와 함께 연도 가스의 주요 구성 요소입니다.
또한 타지 않은 잔류 물이 남아 있습니다. 이것은 그을음(파이프의 플레이크 형태로 실제로 우리가 연기라고 부르는 것), 목탄 및 재입니다. 그들의 구성은 다음과 같습니다.
숯:
http://www.xumuk.ru/encyklopedia/1490.html
구성: 80-92% C, 4.0-4.8% H, 5-15% O - 제안된 대로 실제로 동일한 돌
숯에는 광부가 1-3% 포함되어 있습니다. 불순물, ch. 아. K, Na, Ca, Mg, Si, Al, Fe의 탄산염 및 산화물.
그리고 여기 금연 건강 증진 협회불연성 금속 산화물이란? 그건 그렇고, 애쉬는 시멘트 첨가제로 세계에서 사용되며 클링커도 실제로는 배달을 위해서만 받았습니다 (추가 에너지 비용없이).
그을음
원소 조성,
탄소, C 89 - 99
수소, H 0.3 - 0.5
산소, O 0.1 - 10
유황, S0.1 - 1.1
미네랄0.5
사실, 이들은 같은 그을음이 아니라 기술적인 그을음입니다. 하지만 그 차이는 미미하다고 생각합니다.
숯과 그을음은 모두 석탄에 가깝습니다. 즉, 연소할 뿐만 아니라 25MJ/kg 수준의 높은 발열량을 갖습니다. 석탄과 그을음의 형성은 주로 용광로의 온도 부족/산소 부족 때문이라고 생각합니다.
8. 목재가 연소되는 동안 형성되는 수증기의 양
마른 장작 1kg에는 63g의 수소가 포함되어 있습니다.
이 63g의 물에서 태울 때 최대 63 * 18 / 2가 얻어집니다(18g의 물을 얻기 위해 2g의 수소를 소비함) \u003d 567g/kg_장작.
이러한 방식으로 나무가 연소되는 동안 형성되는 물의 총량은 다음과 같습니다.
0% ->567g/kg
10%->615g/kg
20%->673g/kg
40%->805g/kg
70%->1033g/kg
9.잠열.
흥미로운 질문은 나무가 연소될 때 생성된 수분이 응축되어 그로 인한 열을 빼앗아 나간다면 얼마입니까? 추정해보자.
0% -> 567 g/kg -> 1.3MJ/kg -> 장작 발열량의 7.2%
장작 발열량의 10%->615g/kg->1.4MJ/kg->8.8%
장작 연소열의 20%->673g/kg->1.5MJ/kg->10.6%
장작 발열량의 40%->805g/kg->1.9MJ/kg->15.2%
장작 발열량의 70%->1033g/kg->2.4MJ/kg->24.7%
여기서 이론적으로 물의 응축에서 짜낼 수 있는 첨가제의 한계입니다. 또한 습기가 없는 장작으로 계속 가열하면 전체 한계 효과가 8-15% 이내입니다.
10. 장작을 태우는 데 필요한 공기량
HT 보일러/로의 효율성을 개선하기 위한 두 번째 잠재적 열원은 연도 가스로부터의 열 추출입니다.
우리는 이미 필요한 모든 데이터를 가지고 있으므로 소스로 들어가지 않을 것입니다. 먼저 나무를 태우기 위한 이론적인 최소 공기 공급량을 계산해야 합니다. 건조를 시작합니다.
2절로 넘어가자
장작 1kg:
495g C ->41.3몰
442g O2->13.8몰
63g H2->31.5몰
탄소 연소에는 41.3몰의 산소가 필요하고 수소 연소에는 15.8몰의 산소가 필요합니다. 게다가 13.8몰의 산소가 이미 존재합니다. 연소를 위한 총 산소 요구량은 43.3 mol/kg_wood입니다. 여기에서 공기 요구 사항 216 mol/kg_wood= 5.2 m3/kg_목재(산소 - 1/5).
을위한 다른 습도우리는 나무를 가지고
0%->5.2m3/kg->2.4m3/l_소나무! 3.1m3/l_, 자작나무
10%->4.7m3/kg->2.4m3/l_소나무! 3.0 m3/l_, 자작나무
20%->4.3m3/kg->2.3m3/l_소나무! 2.9m3/l_, 자작나무
40%->3.7m3/kg->2.2m3/l_소나무! 2.7m3/l_, 자작나무
70%->3.1m3/kg->2.1m3/l_소나무! 2.5m3/l_, 자작나무
발열량의 경우와 같이, 우리는 장작 1리터당 필요한 공기 공급량은 수분 함량에 따라 약간 다릅니다.
이 경우 얻은 값보다 적은 양의 공기를 공급할 수 없습니다. 연료가 불완전하게 소진되어 형성됩니다. 일산화탄소, 그을음 및 석탄. 동시에 산소의 불완전 연소, 연도 가스의 제한 온도 감소 및 파이프의 큰 손실 때문에 훨씬 더 많이 공급하는 것도 비현실적입니다.
초과 공기 계수(감마)는 실제 공기 공급 대 이론 최소값(5m3/kg)의 비율로 입력됩니다. 초과 계수의 값은 다를 수 있으며 일반적으로 1에서 1.5 사이입니다.
10.1. 연도 가스 양
동시에 우리는 43.3몰의 산소를 태웠지만 41.3몰의 CO2, 31.5몰의 화학수 및 목재의 모든 수분 함량을 방출했습니다.
따라서 퍼니스 출구의 연도 가스 양은 입구보다 많으며 실온
0% -> 5.9 m3/kg, 그 중 수증기 0.76 m3/kg
10%->5.5 m3/kg, 그 중 수증기 0.89 m3/kg(증발된 0.13 포함)
20%->5.2 m3/kg, 그 중 수증기 1.02 m3/kg(증발된 0.26 포함)
40%->4.8 m3/kg, 그 중 수증기 1.3 m3/kg
70%->4.4 m3/kg, 그 중 수증기 1.69 m3/kg
왜 이 모든 것이 필요합니까?
하지만 왜. 우선 굴뚝에 응축수가 없도록 유지하는 데 필요한 온도를 결정할 수 있습니다. (참고로 저는 배관에 결로 현상이 전혀 없습니다.)
이를 위해 장작의 70%에 대한 연도 가스의 상대 습도에 해당하는 온도를 찾습니다. 위의 차트를 볼 수 있습니다. 우리는 1.68 / 4.4 \u003d 0.38을 찾고 있습니다.
그리고 여기 있고 일정에 있을 수 없습니다! 실수가 있어
http://www.fptl.ru/spravo4nik/davlenie-vodyanogo-para.html 이 데이터를 가져와 75도의 온도를 얻습니다. 저것들. 굴뚝이 더 뜨거우면 결로가 발생하지 않습니다.
초과 계수가 1보다 큰 경우, 연도 가스의 양은 계산된 연도 가스의 양(20%에서 5.2 m3/kg)에 이론적으로 필요한 공기 양(4.3 m3/kg에서 4.3 m3)을 곱한 값으로 계산해야 합니다. 20%). .
예를 들어, 수분이 1.2 이상이고 수분이 20% 이상인 경우 5.2 + 0.2 * 4.3 = 6.1 m3 / kg이 됩니다.
11. 연도 가스 열
배가스의 온도가 200℃인 경우에 한정한다. http://celsius-service.ru/?page_id=766 링크에서 값 중 하나를 가져왔습니다.
그리고 우리는 실온과 비교한 연도 가스의 과도한 열, 즉 열 회수 가능성을 찾을 것입니다. 과잉 공기의 계수 1.2를 취합시다. 여기에서 연도 가스 데이터: http://thermalinfo.ru/publ/gazy/gazovye_smesi/teploprovodnosti_i_svojstva_dymovykh_gazov/28-1-0-33
200도에서의 밀도 0.748, Cp=1.097.
0에서 1.295 및 1.042.
밀도는 이상 기체 법칙에 따라 관련됩니다: 0.748=1.295*273/473. 그리고 열용량은 거의 일정합니다. 흐름을 20도로 변환하여 작동하므로 주어진 온도(1.207)에서 밀도를 결정할 것입니다. 그리고 Cp는 약 1.07 정도의 평균을 취합니다. 표준 스모크 큐브의 총 열용량은 1.29kJ/m3/K입니다.
0% -> 6.9 m3/kg -> 1.6MJ/kg -> 장작의 8.9% 발열량
장작의 10%->6.4 m3/kg->1.5MJ/kg->9.3% 발열량
장작의 20%->6.1m3/kg->1.4MJ/kg->9.7% 발열량
장작 발열량의 40%->5.5m3/kg->1.3MJ/kg->10.5%
장작의 70%->5.0 m3/kg->1.2MJ/kg->12.1% 발열량
이에 더하여 장작 4400-50W의 문학적 발열량과 위에서 구한 4306-35W의 차이를 정당화해 보도록 하자. 계수의 차이를 정당화하십시오.
공식의 작성자가 추가 증기를 가열하기 위한 열을 잠열 및 목재 수축과 동일한 손실로 간주한다고 가정합니다. 10%에서 20% 사이에 추가 증기 0.13m3/kg_wood가 할당되었습니다. 수증기의 열용량 값에 대한 검색을 귀찮게하지 않고 (여전히 크게 다르지 않음) 추가 물 0.13 * 1.3 * 180 = 30.4 KJ / kg_wood 가열에 대한 추가 손실을 얻습니다. 1% 수분은 3kJ/kg/% 또는 0.7kcal/kg/%보다 10배 적습니다. 15번이 없습니다. 여전히 일관성이 없습니다. 더 이상 이유가 보이지 않습니다.
12. 퍼니스의 효율에 대해
소위 말하는 것에 무엇이 있는지 이해하려는 욕구가 있습니다. 보일러 효율. 연도 가스 열은 확실히 손실입니다. 벽을 통한 손실도 무조건적입니다(유용한 것으로 간주되지 않는 경우). 잠열 손실? 아니. 증발된 수분의 잠열은 장작의 감소된 발열량에 있습니다. 화학적으로 형성된 물은 연소의 산물이며 전력 손실이 아닙니다 (증발되지 않지만 즉시 증기 형태로 형성됨).
보일러/로의 총 제한 효율은 조금 더 높게 쓰여진 열회수 포텐셜(응축 제외)에 의해 결정됩니다. 그리고 약 90%이고 91 이하입니다. 효율성을 높이다예를 들어 연소 강도를 줄임으로써 퍼니스 출구에서 연도 가스의 온도를 낮추는 것이 필요하지만 동시에 더 광범위한 그을음 형성이 예상되어야 합니다. 연기가 자욱하고 100% 목재 연소가 아닙니다. -> 효율성 감소.
13. 총 열 회수 가능성.
위에 제시된 데이터로부터 연도 가스 200에서 20으로의 냉각 및 수분 응축의 경우를 고려하는 것은 매우 간단합니다. 모든 습기의 용이함을 위해.
0% -> 2.9MJ/kg -> 장작 발열량의 16%
장작 발열량의 10%->3.0MJ/kg->18.6%
장작 발열량의 20%->3.0MJ/kg->20.6%
장작 발열량의 40%->3.2MJ/kg->26.3%
장작 발열량의 70%->3.6MJ/kg->37.4%
값이 상당히 중요하다는 점에 유의해야 합니다. 저것들. 열회수 가능성이 있는 반면 MJ/kg 단위의 절대적인 영향의 크기는 습도에 약하게 의존하므로 엔지니어링 계산을 단순화할 수 있습니다. 표시된 효과의 약 절반은 응결로 인한 것이고 나머지는 연도 가스의 열용량 때문입니다.
14. 습도에 대한 장작의 발열량 의존성에 대해 다시 한번
W 이전 계수에서 장작 4400-50W의 문학적 발열량과 4306-35W 이상에서 얻은 값의 차이를 정당화하려고합시다.
공식의 작성자가 추가 증기를 가열하기 위한 열을 잠열 및 목재 수축과 동일한 손실로 간주한다고 가정합니다. 10%에서 20% 사이에 추가 증기 0.13m3/kg_wood가 할당되었습니다. 수증기의 열용량 값에 대한 검색을 귀찮게하지 않고 (여전히 크게 다르지 않음) 추가 물 0.13 * 1.3 * 180 = 30.4 KJ / kg_wood 가열에 대한 추가 손실을 얻습니다. 1% 수분은 3kJ/kg/% 또는 0.7kcal/kg/%보다 10배 적습니다. 15번이 없습니다. 여전히 일관성이 없습니다.
다른 선택을 해보자. 잘 알려진 공식의 저자는 소위 목재의 절대 수분 함량에 대해 작동했지만 여기서는 상대적인 수분 함량으로 작동했습니다.
절대적으로, W는 장작의 총 질량에 대한 물의 질량의 비율 및 건조 잔류물의 질량에 대한 물의 질량의 상대 비율로 취합니다(1항 참조).
이러한 정의를 기반으로 상대 습도에 대한 절대 습도의 의존도를 구성합니다.
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)
별도로 간격 10-40을 다시 고려하십시오. 얻어진 의존성을 직선 W= 1.55 Wabs - 4.78로 근사하는 것이 가능합니다.
이 식을 이전에 얻은 발열량 공식에 대입하고 장작의 특정 발열량에 대한 새로운 선형 표현식을 얻습니다.
4306-35W \u003d 4306-35 * (1.55 Wabs - 4.78) \u003d 4473-54W. 우리는 마침내 문헌 데이터에 훨씬 더 가까운 결과를 얻었습니다.
15. 썩은 장작의 발열량
바베큐를 포함하여 자연에서 불을 피우는 경우 다른 많은 사람들과 마찬가지로 마른 나무로 가열하는 것을 선호합니다. 이 장작은 오히려 썩은 마른 가지입니다. 그들은 잘 타고 꽤 뜨겁지 만 일정량의 석탄을 형성하려면 일반 마른 자작 나무의 약 두 배가 필요합니다. 그러나이 마른 자작 나무는 어디에서 얻을 수 있습니까? 그러므로 나는 내가 가진 것과 숲에 해를 끼치 지 않는 것으로 익사합니다. 동일한 장작이 집안의 스토브 / 보일러 난방에 완벽하게 적용됩니다.
이 건조기는 무엇입니까? 이것은 일반적으로 부패 과정이 발생한 동일한 목재입니다. 뿌리에 직접, 결과적으로 건조 잔류물의 밀도가 크게 감소하고 느슨한 구조가 나타납니다. 이 느슨한 구조는 일반 나무보다 증기 투과성이 높기 때문에 특정 조건에서 가지는 포도나무에서 바로 건조됩니다.
나는 이 숲에 대해 이야기하고 있습니다.
썩은 나무 줄기가 건조하면 사용할 수도 있습니다. 썩은 나무는 태우기가 매우 어렵기 때문에 지금은 고려하지 않겠습니다.
나는 그런 장작의 밀도를 측정한 적이 없습니다. 그러나 주관적으로 이 밀도는 일반 소나무(공차 범위가 넓음)보다 약 1.5배 낮습니다. 이 가정을 바탕으로 습도에 따른 체적 열용량을 계산하는데, 저는 보통 초기에 소나무보다 밀도가 높은 활엽수 건조 목재로 난방을 합니다. 저것들. 썩은 통나무의 건조 잔류 밀도가 원래 목재의 절반인 경우를 생각해 봅시다.
자작 나무와 소나무의 경우 밀도 의존성에 대한 선형 공식이 우리와 일치했기 때문에 (절대적으로 건조한 장작의 밀도까지) 썩은 나무에도 다음 공식을 사용합니다.
ro=0.3+0.003W. 이것은 매우 대략적인 추정치이지만 여기에서 제기된 문제에 대해 많은 조사를 한 사람은 아무도 없는 것 같습니다. 엠비. 캐나다인들은 정보를 가지고 있지만, 그들만의 재산과 함께 그들만의 숲도 가지고 있습니다.
0%(0.30kg/l) ->18.0MJ/kg ->5.4MJ/l=1.5kW*h/l
10%(0.33kg/l) ->16.1MJ/kg->5.3MJ/l=1.5kW*h/l
20%(0.36kg/l) ->14.6MJ/kg->5.3MJ/l=1.5kW*h/l
40%(0.42kg/l) ->12.2MJ/kg->5.1MJ/l=1.4kW*h/l
70%(0.51kg/l) ->9.6MJ/kg->4.9MJ/l=1.4kW*h/l
더 이상 놀랍지 않은 것은 썩은 장작의 체적 발열량은 다시 습도에 약하게 의존하며 약 1.45kWh/l입니다.
16. 장작의 체적 발열량.
일반적으로 썩은 품종을 포함하여 고려되는 품종은 발열량에 대한 하나의 공식으로 결합될 수 있습니다. 학문적 공식은 아니지만 실제로 적용 가능한 완전히 마른 나무 대신 20 %를 씁니다.
밀도 발열량
0.66kg/l -> 2.7kW*h/l
0.53kg/l -> 2.1kW*h/l
0.36kg/l -> 1.5kW*h/l
저것들. 공기 건조 장작의 체적 발열량은 종류에 관계없이 대략 Q=4*밀도(kg/l), kW*h/l
저것들. 특정 장작이 무엇을 줄 것인지 이해하려면 (다양한 과일, 썩은, 침엽수 등) 조건부 공기 건조 장작의 밀도를 한 번 측정하고 부피를 결정하여 결정할 수 있습니다. 4를 곱하고 결과 값을 장작의 거의 모든 수분 함량에 적용합니다.
나는 실린더나 직육면체(판)에 가까운 짧은 통나무(10cm 이내)를 만들어 비슷한 측정을 할 것이다. 목표는 부피 측정을 귀찮게 하지 않고 공기 중에서 충분히 빨리 건조시키는 것입니다. 섬유를 따라 건조하는 것이 횡단보다 6.5배 빠릅니다. 그리고 이 10cm 밭은 여름에 공기 중에서 일주일이면 건조됩니다.
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코멘트
목재는 화학적 조성 측면에서 다소 복잡한 재료입니다.
우리가 화학에 관심을 갖는 이유는 무엇입니까? 왜, 연소(스토브에서 나무를 태우는 것 포함)는 주변 공기의 산소와 나무 재료의 화학 반응입니다. 장작의 발열량은 특정 유형의 목재의 화학적 조성에 따라 다릅니다.
목재의 주요 결합 화학 물질은 리그닌과 셀룰로오스입니다. 그들은 수분과 공기가 들어있는 일종의 용기 인 세포를 형성합니다. 목재에는 수지, 단백질, 탄닌 및 기타 화학 성분도 포함되어 있습니다.
대다수의 목재 종의 화학적 조성은 거의 동일합니다. 다른 종의 화학 성분의 작은 변동 및 다양한 유형의 목재의 발열량 차이를 결정합니다. 발열량은 킬로 칼로리로 측정됩니다. 즉, 특정 종의 나무 1 킬로그램을 태워서 얻은 열의 양이 계산됩니다. 다른 유형의 목재의 발열량 사이에는 근본적인 차이가 없습니다. 그리고 국내 목적의 경우 평균값을 아는 것으로 충분합니다.
열량의 암석 사이의 차이는 미미한 것으로 보입니다. 표에 따르면 열량이 더 높기 때문에 침엽수에서 수확 한 장작을 구입하는 것이 더 수익성이있는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 시장에서 장작은 질량이 아니라 부피로 공급되므로 단순히 활엽수에서 수확한 1입방미터의 장작에 더 많이 있을 것입니다.
목재의 유해한 불순물
동안 화학 반응불타는 나무는 완전히 타지 않습니다. 연소 후 재, 즉 목재의 타지 않은 부분이 남고 연소 과정에서 목재에서 수분이 증발합니다.
재는 연소 품질과 장작의 발열량에 미치는 영향이 적습니다. 어느 나무에서나 그 양은 동일하며 약 1%입니다.
그러나 나무의 습기는 나무를 태울 때 많은 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 벌채 직후 목재는 최대 50%의 수분을 함유할 수 있습니다. 따라서 이러한 장작이 연소되는 동안 화염과 함께 방출되는 에너지의 가장 큰 부분은 유용한 작업을 수행하지 않고 단순히 목재 수분 자체의 증발에 소비될 수 있습니다.
목재에 존재하는 수분은 장작의 발열량을 극적으로 감소시킵니다. 장작을 태우면 제 기능을 다하지 못할 뿐만 아니라 연소 시 필요한 온도를 유지할 수 없게 됩니다. 동시에 땔감 속의 유기물은 완전히 연소되지 않고, 이러한 땔감이 타면 연기가 일시에 방출되어 굴뚝과 화로 공간을 모두 오염시킵니다.
나무의 수분 함량은 무엇이며 어떤 영향을 미칩니 까?
목재에 함유된 상대적인 수분량을 나타내는 물리량을 수분함량이라고 합니다. 목재의 수분 함량은 백분율로 측정됩니다.
측정할 때 두 가지 유형의 습도를 고려할 수 있습니다.
- 절대 수분 함량은 완전히 건조된 나무를 기준으로 현재 순간에 나무에 포함된 수분의 양입니다. 이러한 측정은 일반적으로 건설 목적으로 수행됩니다.
- 상대 습도는 현재 목재가 자체 무게에 대해 포함하고 있는 수분의 양입니다. 이러한 계산은 연료로 사용되는 목재에 대해 수행됩니다.
따라서 나무의 상대습도가 60%라고 하면 절대습도는 150%로 표시됩니다.
이 공식을 분석하면 상대 습도 지수가 12%인 침엽수에서 수확한 장작은 1kg을 태울 때 3940킬로칼로리를 방출하고 비슷한 습도의 활엽수에서 수확한 장작은 이미 3852킬로칼로리를 방출한다는 것을 알 수 있습니다.
12%의 상대 습도를 구성하는 요소를 이해하려면 장작이 그러한 습도를 획득한다고 설명합시다. 장기외부 건조.
나무의 밀도와 발열량에 미치는 영향
발열량을 추정하려면 밀도와 발열량에서 파생된 값인 특정 발열량이라는 약간 다른 특성을 사용해야 합니다.
실험적으로 특정 유형의 목재의 특정 발열량에 대한 정보를 얻었습니다. 제공된 정보 같은 지표습도 12%. 실험 결과를 바탕으로 다음과 같이 테이블:
이 표의 데이터를 사용하여 다양한 목재 유형의 발열량을 쉽게 비교할 수 있습니다.
러시아에서 어떤 장작을 사용할 수 있습니까?
전통적으로 가장 좋아하는 땔감 종류 벽돌 오븐러시아에서는 자작 나무입니다. 사실 자작나무는 씨앗이 어떤 토양에도 쉽게 달라붙는 잡초이지만 일상생활에서 매우 널리 사용됩니다. 소박하고 빠르게 자라는 나무는 수세기 동안 우리 조상에게 충실하게 봉사했습니다.
자작나무 장작은 발열량이 비교적 좋으며 스토브를 과열하지 않고 아주 천천히 고르게 연소됩니다. 또한 자작 나무 장작을 태워서 얻은 그을음도 사용됩니다. 여기에는 가정 및 의약 목적으로 사용되는 타르가 포함됩니다.
자작 나무 외에도 아스펜, 포플러 및 린든 나무는 활엽수에서 장작으로 사용됩니다. 물론 자작 나무에 비해 품질이 좋지는 않지만 다른 사람이 없으면 그러한 장작을 사용하는 것이 가능합니다. 또한 린든 장작은 태울 때 특별한 향기를 내며 유익한 것으로 간주됩니다.
아스펜 장작은 높은 불꽃을 제공합니다. 그들은 화실의 마지막 단계에서 다른 장작을 태워서 생긴 그을음을 태우기 위해 사용할 수 있습니다.
앨더는 또한 아주 고르게 연소되며 연소 후에는 재와 그을음이 소량 남습니다. 그러나 다시 말하지만, 모든 품질의 총계 측면에서 알더 장작은 자작나무 장작과 경쟁할 수 없습니다. 그러나 반면에 - 목욕이 아닌 요리에 사용하는 경우 - 오리나무 장작은 매우 좋습니다. 그들의 균일한 연소는 음식, 특히 패스트리를 효율적으로 요리하는 데 도움이 됩니다.
장작으로 만든 과일 나무꽤 드뭅니다. 이러한 장작, 특히 단풍나무는 매우 빨리 타며 연소 중에 화염이 매우 높은 온도에 도달하여 스토브의 상태에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다. 또한 욕조에서 공기와 물을 가열하고 금속을 녹여서는 안됩니다. 이러한 장작을 사용할 때는 발열량이 낮은 장작과 섞어 사용하여야 합니다.
침엽수 장작은 거의 사용되지 않습니다. 첫째, 이러한 목재는 건설 목적으로 매우 자주 사용되며 두 번째로 존재합니다. 큰 수수지 침엽수용광로와 굴뚝을 오염시킵니다. 오랜 건조 시간이 지난 후에야 침엽수로 스토브를 가열하는 것이 합리적입니다.
장작을 준비하는 방법
장작 수확은 일반적으로 영구적인 적설이 이루어지기 전인 늦가을이나 초겨울에 시작됩니다. 쓰러진 줄기는 1차 건조를 위해 플롯에 남습니다. 시간이 지나면 보통 겨울이나 초봄에 숲에서 장작을 꺼냅니다. 이것은 이 기간 동안 농업 작업이 수행되지 않고 얼어붙은 땅으로 인해 차량에 더 많은 무게를 실을 수 있기 때문입니다.
그러나 이것은 전통적인 순서입니다. 이제 고도의 기술 발전으로 인해 땔감을 수확할 수 있게 되었습니다. 일년 내내. 기업가는 이미 톱질하고 다진 장작을 합리적인 비용으로 언제든지 가져올 수 있습니다.
나무를 보고 자르는 방법
가져온 통나무를 화실 크기에 맞는 조각으로 보았습니다. 결과 데크가 로그로 분할 된 후. 단면적이 200cm 이상인 데크는 식칼로 찌르고 나머지는 일반 도끼로 찌릅니다.
데크는 결과 로그의 단면이 약 80 sq.cm가 되도록 통나무에 구멍을 뚫습니다. 그런 장작은 꽤 오랫동안 타오를 것입니다. 사우나 스토브더 많은 열을 방출합니다. 더 작은 통나무는 점화에 사용됩니다.
다진 통나무는 나무 더미에 쌓여 있습니다. 그것은 연료 축적뿐만 아니라 장작 건조를위한 것입니다. 좋은 장작 더미는 바람에 날리는 열린 공간에 위치하지만 장작을 강수로부터 보호하는 캐노피 아래에 있습니다.
장작 더미 통나무의 맨 아래 줄은 장작이 젖은 토양에 닿지 않도록 하는 긴 기둥인 통나무 위에 놓여 있습니다.
장작을 허용 가능한 수분 함량으로 건조하는 데 약 1년이 걸립니다. 또한 통나무의 목재는 통나무보다 훨씬 빨리 건조됩니다. 다진 장작은 이미 여름 3개월에 허용 가능한 수분 함량에 도달합니다. 1년 동안 건조되면 장작 더미의 땔감은 연소에 이상적인 15%의 수분 함량을 갖게 됩니다.
장작의 발열량 : 비디오
장작은 재생 가능한 연료 유형에 속하는 가장 오래되고 전통적인 열 에너지 공급원입니다. 정의에 따르면 장작은 난로에 비례하고 불을 만들고 유지하는 데 사용되는 나무 조각입니다. 품질면에서 장작은 세계에서 가장 불안정한 연료입니다.
그러나 모든 목재 덩어리의 중량 백분율 구성은 거의 동일합니다. 여기에는 최대 60%의 셀룰로오스, 최대 30%의 리그닌, 7...8%의 관련 탄화수소가 포함됩니다. 나머지(1...3%) -
장작에 대한 국가 표준
러시아 영토에서 운영
GOST 3243-88 장작. 명세서
다운로드 (다운로드: 1689)
소비에트 연방 시대의 표준은 다음과 같이 정의합니다.
- 크기에 따른 장작의 구색
- 썩은 나무의 허용량
- 발열량에 따른 장작의 구색
- 장작의 양을 계산하는 방법
- 운송 및 보관 요구 사항
나무 연료
모든 GOST 정보 중에서 가장 가치 있는 것은 목재 더미를 측정하는 방법과 접는 측정값에서 밀도 측정값(창고 미터에서 입방 미터로)으로 값을 변환하는 계수입니다. 또한, 심재 및 수액 부패를 제한하는 유행(엉덩이 면적의 65% 이하)과 외부 부패에 대한 금지에 대한 약간의 관심이 여전히 있습니다. 품질을 추구하는 우주 시대에 그런 썩은 장작은 상상하기 어렵습니다.
발열량에 관해서는,
그런 다음 GOST 3243-88은 모든 장작을 세 그룹으로 나눕니다.
장작 회계
물질적 가치를 설명하기 위해 가장 중요한 것은 그 수량을 계산하는 방법과 방법입니다. 장작의 양은 톤 및 킬로그램 또는 저장 및 입방 미터 및 데시미터로 고려할 수 있습니다. 따라서 - 질량 또는 부피 단위
- 질량 단위의 장작 회계
(톤 및 킬로그램)
목재 연료를 계산하는 이 방법은 부피가 크고 느리기 때문에 극히 드물게 사용됩니다. 그것은 목공 건축업자에게서 빌렸고 장작의 부피를 결정하는 것보다 장작의 무게를 재는 것이 더 쉬운 경우에 대한 대체 방법입니다. 따라서 예를 들어, 목재 연료를 도매로 배달하는 경우 때때로 우뚝 솟은 형태가 없는 목재 "뚜껑"의 부피를 결정하는 것보다 "위"에 선적된 마차와 목재 트럭의 무게를 측정하는 것이 더 쉽습니다.장점
- 열 공학 계산에서 연료의 총 발열량을 추가로 계산하기 위한 정보 처리 용이성. 장작 무게 측정의 발열량은 지리적 위치와 정도에 관계없이 모든 유형의 목재에 따라 계산되고 실질적으로 변하지 않기 때문입니다. 따라서 장작을 질량 단위로 고려할 때 가연성 물질의 순중량에서 수분의 무게를 뺀 값을 고려합니다. 그 양은 수분계에 의해 결정됩니다결점
장작을 질량 단위로 계산
- 이 방법은 필요한 특수 장비(저울 및 수분 측정기)가 없을 때 벌목 분야에서 장작 배치를 측정하고 계산하는 데 절대적으로 허용되지 않습니다.
- 습도 측정 결과가 곧 무의미해지고 땔감이 빨리 축축해지거나 공기 중에 건조됨 - 체적 측정 단위의 장작 회계
(접기 및 입방 미터 및 데시미터)
이 목재 연료 계산 방법은 목재 연료 질량을 설명하는 가장 간단하고 빠른 방법으로 가장 널리 사용됩니다. 따라서 장작에 대한 회계는 창고 미터 및 입방 미터 (접기 및 밀도 측정)의 체적 측정 단위로 모든 곳에서 수행됩니다.장점
장작을 부피 단위로 계산
- 선형 미터로 목재 더미 측정 실행의 극도의 단순성
- 측정 결과가 쉽게 제어되고 오랫동안 변하지 않고 의심의 여지가 없습니다.
- 목재 배치를 측정하는 방법론과 접는 측정값에서 밀도 측정값으로 값을 변환하기 위한 계수가 표준화되고 다음과 같이 설정됩니다.결점
장작을 질량 단위로 계산
- 장작을 부피 단위로 쉽게 계산할 수 있는 가격은 목재 연료의 총 발열량을 계산하기 위한 추가 열 공학 계산의 복잡성입니다(목재 유형, 성장 장소, 장작의 썩음 등)
장작의 발열량
장작의 발열량
그녀는 장작의 연소열,
그녀는 장작의 발열량입니다
장작의 발열량은 나무의 발열량과 어떻게 다른가요?
나무의 발열량과 땔감의 발열량은 서로 연관되어 있으며 일상 생활에서 "이론"과 "실천"의 개념으로 식별됩니다. 이론상 나무의 발열량을 연구하지만 실제로는 장작의 발열량을 다루고 있습니다. 동시에 실제 목재 통나무는 실험실 샘플보다 표준에서 훨씬 더 넓은 범위의 편차를 가질 수 있습니다.
예를 들어 진짜 땔감은 나무가 아닌 나무 껍질을 가지고 있으면서도 부피를 차지하고 장작을 태우는 과정에 참여하며 고유의 발열량이 있습니다. 종종 나무 껍질의 발열량은 나무 자체의 발열량과 크게 다릅니다. 또한 실제 장작은 목재 밀도가 다르거나 비율이 높을 수 있습니다.
따라서 실제 장작의 경우 발열량 지표가 일반화되고 약간 과소 평가됩니다. 실제 장작의 경우그들의 발열량. 이것은 이론적으로 계산 된 목재 발열량 값과 실제로 적용된 장작 발열 값 사이의 크기가 작은 쪽의 차이를 설명합니다.
즉, 이론과 실제는 다른 것입니다.
장작의 발열량은 연소 중에 발생하는 유용한 열의 양입니다. 유용한 열은 연소 과정을 손상시키지 않고 난로에서 제거할 수 있는 열을 나타냅니다. 장작의 발열량은 목재 연료의 품질을 나타내는 가장 중요한 지표입니다. 장작의 발열량은 크게 다를 수 있으며 무엇보다도 두 가지 요인, 즉 나무 자체와 목재에 달려 있습니다.
- 목재의 발열량은 단위 질량 또는 목재 부피에 존재하는 가연성 목재 물질의 양에 따라 달라집니다. (기사에서 나무의 발열량에 대한 자세한 내용 -)
- 목재의 수분 함량은 목재의 질량 또는 부피 단위에 존재하는 물 및 기타 수분의 양에 따라 달라집니다. (기사의 목재 수분에 대한 자세한 내용 -)
장작의 체적 발열량 표
에 따른 발열량의 변화
(목재 수분 함량 20%에서)
| 나무 종 | 장작의 특정 발열량 (kcal/dm 3) |
|
| 자작나무 | 1389...2240 |
첫 번째 그룹 자작나무, 너도밤나무, 애쉬, 서어나무, 느릅나무, 느릅나무, 단풍나무, 참나무, 낙엽송 |
| 너도밤나무 | 1258...2133 | |
| 금연 건강 증진 협회 | 1403...2194 | |
| 서어나무 | 1654...2148 | |
| 느릅나무 | 찾을 수 없음 (아날로그 - 느릅나무) |
|
| 느릅나무 | 1282...2341 | |
| 단풍 | 1503...2277 | |
| 오크 | 1538...2429 | |
| 낙엽송 | 1084...2207 | |
| 소나무 | 1282...2130 |
두 번째 그룹 소나무, 알더 |
| 알더 | 1122...1744 | |
| 가문비 | 1068...1974 |
세 번째 그룹 가문비나무, 삼나무, 전나무, 아스펜, 린든, 포플러, 버드나무 |
| 삼나무 | 1312...2237 | |
| 전나무 |
찾을 수 없음 |
|
| 아스펜 | 1002...1729 | |
| 린든 | 1046...1775 | |
| 포플러 | 839...1370 | |
| 솜틀 | 1128...1840 | |
썩은 나무의 발열량
부패가 장작의 품질을 악화시키고 열량을 감소시킨다는 진술은 절대적으로 사실입니다. 그러나 썩은 장작의 발열량이 얼마나 감소하는지가 문제입니다. 소비에트 GOST 2140-81 및 썩음의 크기를 측정하는 방법론을 결정하고 통나무의 썩음 양과 배치의 썩은 통나무 수를 제한하십시오 (엉덩이 면적의 65 % 이하, 20 % 이하 총 질량, 각각). 그러나 동시에 표준은 장작 자체의 발열량 변화를 나타내지 않습니다.
그것은 분명하다 GOST의 요구 사항 내에서부패로 인한 목재 덩어리의 총 발열량에는 큰 변화가 없으므로 개별 썩은 통나무는 안전하게 무시할 수 있습니다.
표준에 따라 허용되는 것보다 더 많은 썩음이 있는 경우 측정 단위로 해당 장작의 발열량을 고려하는 것이 좋습니다. 나무가 썩으면 물질을 파괴하고 세포 구조를 파괴하는 과정이 일어나기 때문입니다. 따라서 동시에 목재가 감소하여 주로 무게에 영향을 미치고 실제로 부피에는 영향을 미치지 않습니다. 따라서 발열량의 질량 단위는 매우 썩은 장작의 발열량을 고려하는 데 더 객관적입니다.
정의에 따르면 장작의 질량(무게) 발열량은 부피, 목재 종 및 부패 정도와 실질적으로 무관합니다. 그리고, 나무의 수분함량만이 장작의 질량(무게) 발열량에 큰 영향을 미칩니다.
썩고 썩은 장작 무게 측정의 발열량은 일반 장작 무게 측정의 발열량과 거의 동일하며 목재 자체의 수분 함량에만 의존합니다. 물의 무게만이 장작의 무게 측정에서 가연성 목재 물질의 무게를 대체하고 물 증발 및 수증기 가열을 위한 열 손실을 더하기 때문입니다. 이것이 바로 우리에게 필요한 것입니다.
다른 지역에서 장작의 발열량
체적다른 지역에서 자라는 같은 종류의 나무에 대한 장작의 발열량은 재배 지역의 토양 수분 포화도에 따른 나무 밀도의 변화로 인해 다를 수 있습니다. 또한 국가의 다른 지역이나 지역일 필요는 없습니다. 벌목의 작은 영역(10...100km) 내에서도 동일한 목재 종에 대한 장작의 발열량은 목재의 변화로 인해 2...5%의 차이로 다를 수 있습니다. 이것은 건조한 지역(수분이 부족한 조건에서)에서 나무의 더 가늘고 조밀한 세포 구조가 물이 풍부한 습지 땅에서 자라고 형성된다는 사실에 의해 설명됩니다. 따라서 단위 부피당 가연성 물질의 총량은 동일한 벌채 지역이라 할지라도 건조한 지역에서 벌목된 장작의 경우 더 높을 것입니다. 물론 그 차이는 약 2.5% 정도로 그렇게 크지는 않습니다. 그러나 대규모 땔감 벌채로 이는 실질적인 경제적 효과를 가져올 수 있습니다.
발열량이 목재의 밀도에 의존하지 않고 수분 함량에만 의존하기 때문에 다른 지역에서 자라는 동일한 종의 장작에서 나온 장작의 질량 발열량은 전혀 다르지 않습니다
애쉬 | 장작의 회분 함량
재는 장작에 함유되어 있고 목재 덩어리가 완전히 연소된 후 고체 잔류물에 남아 있는 광물 물질입니다. 장작의 회분 함량은 광물화 정도입니다. 장작의 회분 함량은 목재 연료의 총 질량에 대한 백분율로 측정되며 그 안에 포함된 미네랄 물질의 정량적 함량을 나타냅니다.
내부회와 외부회분 구별
| 내재 | 외부 재 |
| 내재는 직접적으로 발견되는 광물성 물질입니다. | 외부회(external ash)는 외부에서 장작으로 유입된 광물성 물질(예: 수확, 운송 또는 저장 중) |
| 내부 회분은 고온 연료 연소 구역에서 쉽게 제거되는 내화 덩어리(1450°C 이상)입니다. | 외부 회분은 저융점 덩어리(1350°C 미만)로 슬래그로 소결되어 가열 장치의 연소실 라이닝에 달라붙습니다. 이러한 소결 및 고착의 결과, 고온의 연료 연소 영역에서 외부 재가 잘 제거되지 않는다. |
| 목재 물질의 내부 회분 함량은 전체 목재 질량의 0.2 ~ 2.16%입니다. | 외부 재의 함량은 총 목재 질량의 20%에 도달할 수 있습니다. |
| 재는 연료의 바람직하지 않은 부분으로 가연성 성분을 줄이고 가열 장치를 작동하기 어렵게 만듭니다. | |
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