Temperatura de queima do carvão. Temperatura de combustão de carvão e carvão em vários dispositivos

Vários tipos de combustível são usados ​​como portadores de energia, por exemplo, turfa, carvão, madeira, bem como briquetes de combustível. O carvão é considerado o tipo mais eficiente, permitindo que a caldeira ou forno funcione da forma mais eficiente possível. Para selecionar um bom combustível, vários fatores devem ser considerados, incluindo a temperatura na qual o carvão queima.

Ao escolher um material, devemos levar em consideração vários fatores

Características de diferentes tipos de combustível

Considere os dois tipos principais e mais comuns de matérias-primas de combustível sólido - lenha e carvão.
A lenha contém uma quantidade significativa de umidade, então a umidade evapora primeiro, o que requer uma certa quantidade de energia. Depois que a umidade evapora, a madeira começa a queimar intensamente, mas, infelizmente, o processo não dura muito.

Portanto, para mantê-lo, é necessário adicionar regularmente lenha à fornalha. A temperatura de ignição da madeira é de cerca de 300 ° C.

O carvão supera a madeira em termos de quantidade de calor gerado e duração da combustão.... Dependendo da idade do material fóssil, o mineral é dividido em tipos:

• Castanho;
• pedra;
• antracite.

Com o auxílio de análises técnicas, são determinados o teor de cinzas, umidade, enxofre e fósforo, liberação de substâncias voláteis na massa combustível, calor de combustão e características do resíduo sólido não volátil em carvões e xisto betuminoso. Todas as análises são realizadas com base em amostras analíticas de carvão e xisto, e o teor de umidade no combustível de trabalho - com base em amostras de laboratório.

O recálculo da composição elementar, do rendimento das substâncias voláteis e do calor de combustão dos carvões (exceto xisto) durante a transição para outra massa é feito de acordo com as proporções, de acordo com as fórmulas. Ao recalcular a composição elementar e o valor calorífico do xisto, o teor de cinzas A deve ser substituído por A + CO2 para a massa correspondente de xisto.

HUMIDADE

Ao analisar carvão, os seguintes tipos de umidade são distinguidos:

• laboratório - Wl, determinado por amostras laboratoriais para análises técnicas;
• analítico - Wа, determinado por amostras analíticas para análise elementar;
• ar seco - Ondas, determinadas a partir de amostras analíticas no estado de ar seco da amostra nas condições do estado real do ar no laboratório por umidade relativa e temperatura;
• higroscópico (interno) - Wgi, próximo a Wa, mas determinado a partir de amostras analíticas levadas a um estado de equilíbrio ar-seco em * umidade relativa constante (60 ± 2%) e temperatura do ar (20 ± 5 ° C);
• umidade de trabalho - Wp determinado a partir de uma amostra de laboratório, levando-se em consideração a perda de umidade no momento do envio da amostra ao laboratório.

A umidade do combustível de trabalho é subdividida em umidade interna, igual a higroscópica (Wdi), e umidade externa (Wout), definida como a diferença Wout = Wp-Wg,%. A umidade higroscópica interna (Wdi) depende da umidade relativa e da temperatura do ar ambiente e da capacidade de adsorção do carvão. A umidade e o teor de cinzas que compõem o lastro Br = Wp + Ap do combustível, em particular a umidade externa, deterioram a qualidade dos carvões, reduzem a fluidez, complicam a classificação e o transporte e causam o congelamento do carvão no inverno.

Carvões com alto teor de umidade não são adequados para armazenamento de longo prazo, pois a umidade promove o autoaquecimento e a combustão espontânea. Em relação a essas condições e padrões técnicos para carvão por tipo de consumo, foram estabelecidas as normas de limite (rejeição) de teor de umidade para certos tipos e graus de carvão.

Carvões magros, semiantracitos e antracitos são menos úmidos, enquanto os carvões marrons são mais úmidos. O teor de umidade em carvões e xisto betuminoso é determinado de acordo com GOST 11014-2001. A essência do método de determinação do teor de umidade consiste em secar uma amostra de combustível em um forno a uma temperatura de 105-110 ° C até peso constante e em calcular a perda de peso da amostra tomada em porcentagem. A determinação do teor de umidade por um método acelerado é realizada de acordo com GOST 11014-2001. A essência do método acelerado para determinar o teor de umidade consiste em secar uma amostra de combustível em um forno de secagem a uma temperatura que sobe em 5 minutos de 130 a 150 ° С para uma amostra analítica e em 20 minutos para uma amostra de laboratório, e no cálculo da perda de massa de uma amostra de combustível tomada como uma porcentagem ... Discrepâncias entre os resultados de duas determinações paralelas do teor de umidade de acordo com o GOST especificado não devem exceder os valores permitidos.

CINZAS

O carvão sempre contém impurezas minerais incombustíveis, que incluem carbonatos de cálcio CaCO3, magnésio MgCO3, gesso CaS04-2H20, pirita FeS2 e elementos raros. Quando o carvão é queimado, a parte não queimada das impurezas minerais forma cinzas, que, dependendo de sua composição, podem ser refratárias ou de baixo ponto de fusão, de fluxo livre ou fundidas. As impurezas minerais deterioram a qualidade do carvão, reduzem o calor de combustão, transportam cargas com excesso de lastro, aumentam o consumo de carvão por unidade de produção, complicam as condições de uso e pioram a qualidade do coque.

As impurezas minerais nem sempre são lastro, às vezes contêm elementos raros em quantidades que permitem seu uso industrial. Além disso, a escória pode ser usada para fazer cimento e outros materiais de construção.

O conteúdo de cinzas de carvão é determinado de acordo com GOST 11022-95. A essência do método consiste em incinerar uma amostra de combustível em uma mufla e calcinar o resíduo de cinza até uma massa constante a uma temperatura de 800-825 ° C para carvão e 850-875 ° C para xisto betuminoso e determinar a massa do resíduo de cinza como uma porcentagem da massa da amostra de combustível. O teor de cinzas obtido como resultado da análise da amostra analítica é recalculado para o teor de cinzas no combustível absolutamente seco Ac.

O teor de cinzas do combustível de trabalho Ap em porcentagem é calculado pela fórmula:

Ap = Ac (100-Wp) / 100

A determinação do teor de cinzas por um método acelerado é realizada de acordo com GOST 11022-95. Sua essência consiste em incinerar uma amostra de carvão em uma mufla aquecida a uma temperatura de 850-875 ± 25 ° C e determinar a massa do resíduo de cinza como uma porcentagem da massa da amostra.

As discrepâncias entre os resultados da determinação do teor de cinzas de Ls com base em duplicatas de uma amostra de laboratório em diferentes laboratórios de acordo com os GOSTs especificados não devem exceder:

para combustíveis com teor de cinzas:

• até 12% ... 0,3%
• de 12 a 25% ... 0,5%
• mais de 25% ... 0,7%
• mais de 40% ... 1,0%

As condições técnicas e GOSTs estabelecem normas médias e máximas (rejeição) de teor de cinzas para vários graus e classes de carvão para minas individuais, minas a céu aberto e plantas de processamento.

ENXOFRE

O enxofre total contido no carvão consiste em pirita Sc, sulfato Sc e enxofre orgânico S®. O enxofre da pirita ocorre em carvões na forma de grãos individuais e grandes pedaços de minerais pirita e marcassita. Quando o carvão é intemperizado em minas, poços abertos e na superfície, a pirita se oxida e forma sulfatos. O enxofre do sulfato está contido nos carvões, principalmente na forma de sulfatos de ferro FeSO4 e CaSO4 de cálcio. O conteúdo de enxofre de sulfato em carvão geralmente não excede 0,1-0,2%. Quando queimado, o enxofre de sulfato se transforma em cinza, e quando o carvão é coque, ele se transforma em coque. O enxofre orgânico é parte da matéria orgânica do carvão. O teor de enxofre total e sua variedade no combustível são determinados de acordo com GOST 8606-93.

O enxofre é encontrado em todos os tipos de combustíveis sólidos, e o teor total de enxofre no carvão varia principalmente de 0,2 a 10%.

O enxofre é uma parte indesejada e até mesmo prejudicial do combustível. Quando o carvão é queimado, ele é emitido na forma de SO2, poluindo e envenenando o meio ambiente e corroendo as superfícies metálicas, reduz o calor de combustão dos combustíveis e passa durante a coqueificação, deteriorando suas propriedades e a qualidade do metal. A escolha das formas de usar carvão geralmente depende de seu teor total de enxofre. É por isso que o enxofre total é o indicador mais importante da qualidade do carvão.

O teor de enxofre total é determinado pela queima de uma amostra de combustível com uma mistura de óxido de magnésio e carbonato de sódio (mistura de Eshch), dissolvendo os sulfatos formados, precipitando o íon sulfato na forma de sulfato de bário, determinando a massa deste último e recalculando em massa de enxofre. O teor de enxofre de sulfato é determinado dissolvendo os sulfatos contidos no combustível em água destilada, precipitando o íon sulfato na forma de sulfato de bário, determinando a massa deste último e recalculando-a para a massa de enxofre. O teor de enxofre da pirita é determinado pelo processamento de uma amostra de combustível com ácido nítrico diluído e pela dissolução de sulfatos nela, formados durante a oxidação da pirita com ácido nítrico, seguida pela precipitação do íon sulfato na forma de sulfato de bário, determinando a massa de o último e recalculando-o para a massa de enxofre. O teor de enxofre da pirita é determinado pela diferença entre o teor de enxofre recuperado do combustível pelo ácido nítrico e pela água.

A discrepância entre os resultados de duas determinações paralelas de teor de enxofre em um laboratório não deve exceder: para carvão com teor de enxofre de até 2% - 0,05%, mais de 2% - 0,1%. As discrepâncias entre os resultados da determinação do teor de enxofre de duplicatas de uma amostra de laboratório em laboratórios diferentes não devem exceder: para carvão com um teor de enxofre de até 2% - 0,1%, mais de 2% - 0,2%. O teor de enxofre é determinado pelo método acelerado de acordo com GOST 2059-54.

A essência deste método consiste em queimar uma grande quantidade de carvão em uma corrente de oxigênio ou ar a uma temperatura de 1150 ± 50 ° C, aprisionando os compostos de enxofre formados com uma solução de peróxido de hidrogênio e determinando o volume de ácido sulfúrico obtido em um solução titulando-o com uma solução de potássio cáustico. A discrepância entre os resultados de duas determinações paralelas do teor de enxofre de uma amostra para um laboratório não deve exceder 0,1%, para laboratórios diferentes - 0,2%.

FÓSFORO

Está contido no carvão em quantidades insignificantes - 0,003-0,05% e é uma impureza nociva, pois durante a coque se transforma em coque, e do coque - em metal, conferindo-lhe fragilidade. Em carvões Donetsk, o conteúdo de fósforo varia de 0,003-0,04%, em Kuznetsk e Karaganda - 0,01-0,05%. O fósforo é determinado pelo método volumétrico ou fotocolorimétrico de acordo com GOST 1932-93.

O método volumétrico consiste na oxidação do fósforo contido em uma amostra de carvão a ácido ortofosfórico, seguida pela precipitação do fósforo na forma de ácido fosfórico-líbdico de amônio, dissolvendo este último em um excesso de uma solução titulada de álcali cáustico, titulação reversa a solução resultante com ácido sulfúrico e cálculo da porcentagem de fósforo pela quantidade de solução alcalina consumida para dissolver o precipitado. O método fotocolorimétrico consiste na queima de uma amostra de carvão com uma mistura de óxido de magnésio e carbonato de sódio (mistura de Eshch), dissolvendo a massa endurecida em ácido, removendo o ácido silícico da solução e determinação fotocolorimétrica do fósforo no filtrado.

A discrepância entre os resultados de duas determinações paralelas do teor de fósforo não deve exceder:

Com conteúdo de fósforo:

• até 0,01% ... 0,001%
• até 0,05% ... 0,003%
• até 0,1% ... 0,005%
• mais de 0,1% ... 0,01%

O cálculo do teor de fósforo é realizado em uma massa de carvão absolutamente seca.

VOLÁTEIS

Quando o carvão é aquecido sem acesso ao ar, produtos sólidos e gasosos são formados. A liberação de substâncias voláteis é um dos principais indicadores para a classificação dos carvões por graus e depende do grau de metamorfismo do carvão.Com a transição para mais carvões metamorfoseados, o rendimento de voláteis diminui. Assim, o rendimento de substâncias voláteis por massa combustível Vg para carvão marrom varia de 28 a 67%, para carvão betuminoso - de 8 a 55% e para antracita - de 2 a 9%. O rendimento de substâncias voláteis para carvões betuminosos e castanhos é determinado de acordo com GOST 6382-65 pelo método de peso, e para antracite e semi-antracite da bacia de Donetsk - de acordo com GOST 7303-2001 de acordo com o método de peso, e para antracite e semi-antracite da bacia de Donetsk - de acordo com GOST 7303-90 pelo método volumétrico.

A essência do método gravimétrico consiste em aquecer uma amostra de carvão em um cadinho de porcelana com tampa a uma temperatura de 850 ± 25 ° С por 7 min e determinar a perda de peso da amostra coletada. O rendimento dos voláteis é calculado a partir da diferença entre a perda de massa total e a perda devido à evaporação da umidade e a remoção do dióxido de carbono dos carbonatos quando o último conteúdo na amostra é superior a 2%. As discrepâncias entre os resultados da determinação do rendimento das substâncias voláteis Vg não devem exceder 0,5% para carvões com Vg inferior a 45% e 1,0% para carvões com Vg> 45%.

A essência do método volumétrico consiste em aquecer uma amostra de antracite e semiantracite a uma temperatura de 900 ± 10 ° C durante 15 min e determinar o volume do gás libertado em cm3 / g. A discrepância entre os resultados de duas determinações paralelas do rendimento volumétrico de substâncias voláteis em cm3 / g para uma amostra não deve exceder 7% para a menor delas.

Com base nos valores do rendimento das substâncias voláteis e nas características do resíduo não volátil, é possível estimar grosso modo a capacidade de aglomeração dos carvões, bem como prever o comportamento do combustível nos processos tecnológicos de processamento. e propor métodos de combustão racionais.

CALOR DE COMBUSTÃO

O calor de combustão (Q, kcal / kg) é um dos principais indicadores da qualidade do carvão. Os padrões e especificações fornecem o valor médio do calor de combustão do combustível por massa combustível para uma bomba Qgb para carvão e para xisto para combustível absolutamente seco - Qsb. O calor de combustão é determinado de acordo com GOST 147-95.

A essência do método consiste em queimar uma amostra de combustível em uma bomba calorimétrica em oxigênio comprimido e determinar a quantidade de calor liberada durante sua combustão. O calor de combustão por massa combustível Qgb, determinado a partir da bomba, contém, além do calor obtido na combustão da parte combustível do carvão, o calor liberado durante a formação e dissolução do ácido nítrico na água, e o calor latente de vaporização durante a combustão do hidrogênio, que é transferido para a água do calorímetro. O menor valor calorífico Qgn é obtido como a diferença entre Qgb e o calor obtido na bomba devido à formação de ácido e condensação do vapor d'água, que em condições práticas de combustão do carvão não pode ser utilizado.

O menor calor de combustão Qgn é obtido pela diferença entre Qgb e o calor obtido na bomba devido à formação de ácido e condensação de vapor d'água, que nas condições práticas de combustão do carvão não pode ser utilizado:

Qгн = Qgb - 22,5 (Sro + Srk) - aQgb - 54Ng, onde 22,5 é o calor liberado durante a formação de ácido sulfúrico em água por 1% de enxofre, que é convertido em ácido sulfuroso ao queimar carvão em uma bomba, kcal; Sro + Srk - a quantidade de enxofre combustível, que foi convertido durante a combustão do carvão em uma bomba em ácido sulfuroso (em porcentagem), referida à massa combustível da amostra de carvão.

O menor calor de combustão do carvão por massa de trabalho Qрн, liberado durante a combustão do combustível em fornos industriais, é inferior a Qгн, uma vez que o combustível de trabalho contém lastro Br = Wр + Aр e, além disso, para evaporar a umidade, é necessário para gastar 6Wr calor;

Qрн para carvões pode ser calculado pela fórmula:

Qрн = Qгн100 - Wp - Ap100 - 6Wp, kcal / kg,

onde Qрн é o menor calor de combustão por massa de trabalho, kcal / kg; Qgn é o menor calor de combustão por massa combustível, kcal / kg.

Para o xisto betuminoso Qрн - é calculado pela fórmula

Qрн = Qгн100 - Wp - Wpcap - COp2K100 - 6Wp - 9,7COp2K,

onde 9,7COp2K - absorção de calor durante a decomposição dos carbonatos contidos no xisto, kcal / kg.

COMBUSTÍVEL CONDICIONAL

Devido ao fato de que o calor de combustão de carvões de depósitos individuais, graus e graus e outros tipos de combustível é diferente, para a conveniência de planejar as necessidades de combustível, determinar taxas específicas e consumo real de combustível, bem como para a possibilidade de seus comparação, o conceito de "combustível convencional" foi introduzido. Esse combustível é considerado condicional, cujo menor calor de combustão para a massa de trabalho Qрн é de 7000 kcal / kg. Para converter combustível natural em condicional e condicional em combustível natural, é usado o equivalente em calorias, cujo valor depende de Qрн.

CALORIA EQUIVALENTE

O equivalente calórico EK é a razão entre o valor calorífico mais baixo do combustível de trabalho e o valor calorífico do combustível padrão, ou seja,

Ec = Qрн7000.

A conversão do combustível natural Vn em Vu condicional é feita multiplicando-se a quantidade de combustível natural pelo equivalente calórico: Vu = Vn * Eq.

A conversão do combustível equivalente em combustível natural é feita dividindo a quantidade do combustível equivalente pela caloria equivalente: Vy = Vn / Eq.

EQUIVALENTE TÉCNICO

O equivalente técnico é usado para comparar diferentes carvões e outros combustíveis em termos de seu valor térmico e para determinar as quantidades equivalentes ao substituir um tipo de combustível por outro. Et equivalente técnico - a relação entre a quantidade útil de calor de um determinado combustível e o calor de combustão do combustível padrão. O calor utilizado por unidade de massa de combustível é expresso pelo produto do menor calor de combustão do combustível de trabalho Qрн pela eficiência da instalação. Assim, o equivalente técnico, ao contrário do hipercalórico, leva em consideração não apenas o valor do calor de combustão de um determinado combustível, mas também o grau de possível uso da engenharia térmica, determinado pela fórmula:

Et = QrnYk7000,

onde Yk é a eficiência desta caldeira em frações unitárias; 7000 é o calor de combustão do combustível equivalente, kcal / kg.

O equivalente técnico para o mesmo combustível é sempre inferior ao equivalente em calorias. O equivalente técnico é praticamente usado para determinar as taxas específicas e o consumo real de combustível.

Composição de combustível de diferentes tipos

O carvão marrom pertence a depósitos jovens, pois contém a maior quantidade de umidade (de 20% a 40%), substâncias voláteis (até 50%) e uma pequena quantidade de carbono (de 50% a 70%). Sua temperatura de combustão é superior à da madeira e é de 350 ° C. Valor calórico - 3500 kcal / kg.
O tipo de combustível mais comum é o carvão betuminoso. Ele contém uma pequena quantidade de umidade (13-15%), e o conteúdo de carbono do elemento combustível ultrapassa 75%, dependendo do grau.

A temperatura média de ignição é 470 ° C. Gases fugitivos no carvão 40%. Durante a combustão, são liberadas 7.000 kcal / kg.

O antracito, que ocorre em profundidades consideráveis, está entre os mais antigos depósitos de combustível fóssil sólido. Praticamente não contém gases voláteis (5-10%), e a quantidade de carbono varia entre 93-97%. O calor de combustão está na faixa de 8.100 a 8.350 kcal / kg.

O carvão vegetal deve ser anotado separadamente. É obtido da madeira por pirólise - combustão em altas temperaturas sem oxigênio. O produto acabado possui alto teor de carbono (70% a 90%). A queima de lenha emite cerca de 7.000 kcal / kg.

Você pode ler sobre as características do uso de briquetes de turfa neste artigo:

Características térmicas da madeira

O carvão vegetal é classificado como uma categoria separada, pois não é um combustível fóssil, mas um produto de produção. Para obtê-la, a madeira recebe um tratamento especial para alterar sua estrutura e retirar o excesso de umidade.A tecnologia de obtenção de um carreador de energia eficiente e fácil de usar é conhecida há muito tempo - antes, a lenha era queimada em covas profundas, bloqueando o acesso de oxigênio, mas hoje são usados ​​fornos especiais de carvão.

Queima de madeira em forno a carvão
Em condições normais de armazenamento, o teor de umidade do carvão vegetal é de cerca de 15%. O combustível já se inflama quando aquecido a 200 ° C. O valor calorífico específico do portador de energia é alto - chega a 7400 kcal / kg.

A temperatura de combustão do carvão vegetal varia de acordo com o tipo de madeira e as condições de combustão. Por exemplo, carvão de bétula pode ser usado para aquecer uma forja e forjar metal - com fornecimento intensivo de ar, eles queimarão a 1200-1300 ° C. Em um fogão ou caldeira de aquecimento, a temperatura durante a combustão chegará a 800-900 ° С, e ao usar carvão na churrasqueira na rua - 700 ° С.

O combustível de madeira queimada é econômico - seu consumo é muito menor em comparação com o uso de lenha. Além da alta transferência de calor, é caracterizado pelo baixo teor de cinzas.

Devido ao fato de o carvão queimar com uma pequena quantidade de cinzas e dar um calor uniforme sem uma chama aberta, é ideal para cozinhar carnes e outros alimentos em fogo aberto. Também pode ser usado para aquecer lareira ou cozinhar em um fogão.

As espécies de madeira diferem em densidade, estrutura, quantidade e composição de resinas. Todos esses fatores afetam o valor calorífico da madeira, a temperatura de queima e as características da chama.

A madeira de choupo é porosa, essa lenha queima intensamente, mas o indicador de temperatura máxima atinge apenas 500 graus. Espécies de madeira densa (faia, freixo, carpa), quando queimadas, emitem mais de 1000 graus de calor. Os indicadores da bétula são ligeiramente mais baixos - cerca de 800 graus. O larício e o carvalho ficam mais quentes, emitindo até 900 graus Celsius. A lenha de pinheiros e abetos queima a 620-630 graus.

A lenha de bétula tem a melhor relação entre eficiência térmica e custo - não é economicamente lucrativo aquecer com madeiras mais caras com altas temperaturas de combustão.

Abetos, abetos e pinheiros são adequados para fazer fogueiras - essas coníferas fornecem um calor relativamente moderado. Mas não é recomendável usar essa lenha na caldeira de combustível sólido, no fogão ou na lareira - não emitem calor suficiente para aquecer efetivamente a casa e cozinhar os alimentos, queimam com a formação de uma grande quantidade de fuligem.

A lenha de baixa qualidade é considerada combustível feito de álamo, tília, choupo, salgueiro e amieiro - a madeira porosa emite pouco calor durante a queima. O amieiro e alguns outros tipos de madeira "lançam" brasas durante a combustão, o que pode originar um incêndio se a lenha for utilizada para acender uma lareira.

Ao escolher, você também deve prestar atenção ao grau de umidade da madeira - a lenha crua queima pior e deixa mais cinzas.

Actualmente, existe uma tendência para a passagem das instalações, que se baseavam no processo de combustão de gás, para os sistemas domésticos de aquecimento a combustíveis sólidos.

Nem todo mundo sabe que a criação de um microclima confortável na casa depende diretamente da qualidade do combustível selecionado. Destacaremos a madeira como um material tradicional usado em tais caldeiras de aquecimento.

Em condições climáticas adversas, caracterizadas por invernos longos e frios, é muito difícil aquecer uma casa com lenha durante toda a estação de aquecimento. Com uma queda acentuada na temperatura do ar, o proprietário da caldeira é forçado a usá-la no limite de sua capacidade máxima.

Ao escolher a madeira como combustível sólido, surgem sérios problemas e inconvenientes. Em primeiro lugar, notamos que a temperatura de combustão do carvão é muito mais alta do que a da madeira.Entre as desvantagens está a alta velocidade de combustão da lenha, o que cria sérias dificuldades no funcionamento da caldeira de aquecimento. Seu proprietário é forçado a monitorar constantemente a disponibilidade de lenha na fornalha, uma quantidade suficientemente grande dela será necessária para a estação de aquecimento.

Processo de combustão

Dependendo do tipo e grau, o combustível é dividido em chama curta e chama longa. Os de chama curta incluem antracite e coque, carvão.
Quando queimado, o antracito gera muito calor, mas para acendê-lo é necessário fornecer uma temperatura alta com um combustível mais inflamável, por exemplo, madeira. O antracito não emite fumaça, queima sem cheiro, sua chama é baixa.

Os combustíveis de chama longa são queimados em dois estágios. Primeiro, gases voláteis são liberados, que são queimados acima da camada de carvão no espaço da fornalha.

Depois que os gases são queimados, o combustível restante começa a queimar, que entretanto se transformou em coque. A Coca queima com uma chama curta nas grelhas. Após a queima do carbono, as cinzas e a escória permanecem.

Propriedades do fogão a combustível natural

É a maneira mais barata de fazer um fogão de tijolos a carvão com suas próprias mãos.

Materiais (editar)

Nós precisamos:

• tijolo;
• argamassa pronta para a colocação de fornos;
• grelha de ferro fundido;
• fogão de ferro fundido;
• folha de metal b = 4mm - 600x1200 mm - 0,72 m2;
• eletrodos de soldagem - 1 embalagem.

Instrumentos

• espátula;
• espátulas;
• martelos;
• furar;
• outro.

Esquema e ordem

Foto №1 Visão geral

Foto # 2 Poryadovka

Descrição da alvenaria

• Por cima, sem argamassa, coloque um tijolo (ver foto 2, primeira fila). Nós controlamos estritamente a horizontalidade usando um nível.
• Instale a porta do soprador. Nós o fixamos com um arame e o enrolamos com um cordão de amianto.
• Colocamos grades diretamente acima do soprador.
• Continuamos colocando de acordo com o pedido (ver foto nº 2)
• Instale a porta da fornalha. Nós consertamos com arame e tijolos.
• De cima, a linha deve se sobrepor à porta corta-fogo e terminar 130 mm acima dela.
• Continuamos colocando, mudando ligeiramente os tijolos de volta. Antes disso, colocamos um cordão de amianto, no qual instalaremos a placa.
• Vamos começar a formação da chaminé a partir da próxima linha. O projeto prevê a instalação de um tubo de casca feito de chapa ou alumínio corrugado. O tubo não deve ser pesado. Caso contrário, o centro de gravidade pode mudar.
• Na décima primeira linha, colocamos uma válvula para regular o fluxo de ar. Não se esqueça de selar com um cordão de amianto e cobrir com argila.
• Em seguida, colocamos a chaminé na quádrupla, a qual juntamos com a de metal. O tubo deve ser estritamente vertical e não dobrar para o lado. Para maior estabilidade, deve ser recoberto com três fileiras de tijolos.
• Retiramos os tijolos removíveis que colocamos na 4ª fila, limpamos a chaminé dos detritos.
• Agora, o fogão a carvão deve ser caiado. Qualquer limão irá embora. Os especialistas recomendam adicionar azul e um pouco de leite. Portanto, a cal não escurece e voa.
• Instalamos uma folha de metal na frente da fornalha.
• Instale o rodapé

Fogão a carvão do-it-yourself não é fácil. É melhor procurar a ajuda de um fabricante de fogões experiente ou ser paciente.

O design de um fogão a carvão não é muito diferente de um dispositivo de queima de lenha, mas existem algumas características. O princípio do suprimento de ar necessário para a combustão é significativamente diferente. Em fogões a carvão, deve vir do fundo para fornecer fluxo de ar para o combustível, e em sistemas de admissão de ar a lenha eles estão localizados acima

Os dispositivos a carvão exigem menos combustível: é importante que a queima primária seja feita com material seco; durante o processo de aquecimento, a secura do combustível é desejável, mas não essencial. Antes do uso, recomenda-se que o carvão seja aquecido em um compartimento especialmente projetado do forno.

O sistema de exaustão de fumaça para um fogão a carvão é equipado de forma que o fluxo de ar com os produtos da combustão se mova intensamente pela tubulação.A vazão é regulada não com a ajuda de uma visão do amortecedor (pode não existir), mas com um soprador. Todas essas características de design são devidas à duração da queima de combustível.

Projeto da chaminé do forno a carvão

Alta performance. Se o sistema de chaminé for construído corretamente, um fogão a carvão se tornará um sistema de aquecimento eficiente e confiável para sua casa. Também pode ser uma boa opção de backup ou complemento.

Multifuncionalidade. Existem modelos industriais concebidos não só para aquecimento, mas também para cozinhar, aquecer água. Fornos feitos de tijolos e metal feitos em casa também costumam ser feitos com fogão e / ou tanques embutidos.

Disponibilidade de combustível. Existem áreas onde o carvão está prontamente disponível e é relativamente barato. Para esses assentamentos, o aquecimento a carvão é economicamente lucrativo.

Construção simples. Um fogão convencional de combustível sólido não requer acessórios mecânicos. Não há elementos estruturais eletromecânicos nele que possam quebrar no momento mais inoportuno. É verdade que isso não se aplica a modelos modernos complexos com abastecimento automático de combustível.

Possibilidade de aquecer com lenha. Na prática, dispositivos que funcionam exclusivamente com carvão quase nunca são encontrados no mercado. Os fogões podem ser acesos tanto com carvão como com lenha. Além disso, os fabricantes de equipamentos de aquecimento fabricam geradores de calor combinados capazes de operar com gás e combustíveis sólidos.

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Forno industrial de carvão

Risco de incêndio. Qualquer equipamento de aquecimento que use madeira ou carvão é potencialmente perigoso. Durante a instalação, você deve cumprir estritamente as regras e regulamentos estipulados pelo SNiP 2.04.05-91.

É necessário armazenamento de combustível. Normalmente, o carvão é comprado antes do início da estação de aquecimento; uma sala separada deve ser alocada para seu armazenamento.

Você deve monitorar constantemente o funcionamento do forno. Se o dono da casa instalar um fogão convencional, e não um modelo com abastecimento automático de combustível, ele precisa adicionar carvão constantemente à fornalha e monitorar seu funcionamento.

Aquecimento irregular da casa. Para garantir que todas as divisões estão bem aquecidas, é necessário providenciar um sistema de distribuição de ar térmico. Caso contrário, a divisão onde está instalado o recuperador de calor ficará demasiado quente e as restantes divisões ficarão visivelmente mais frescas.

Limpeza de chaminés. Os fogões a combustível sólido requerem cuidado constante, inspeção e manutenção regulares.

Poluição ambiental. A combustão de combustíveis sólidos é mais prejudicial ao meio ambiente do que o aquecimento com combustíveis líquidos ou gasosos. Isso levou a algumas restrições ao uso de fogões a carvão, que podem ser impostas pelas autoridades locais em algumas regiões.

Dispositivo de caldeira a carvão para aquecimento doméstico

Fundação para forno de tijolos.

Como já mencionado, a temperatura de combustão do carvão é bastante elevada. Com fluxo de ar suficiente na fornalha, ela atinge 1000-1100 ° C, então nem todo material é capaz de resistir a tais condições por muito tempo.

Para comparação: a madeira seca em circunstâncias idênticas é capaz de fornecer não mais do que 700 ° C na fornalha, e mesmo assim muito raramente. Além disso, o carvão combustível é muito mais nutritivo do que a lenha.

Tipo de combustível	Valor calórico
MJ / kg	kW / kg
Umidade da madeira 25%	10,1	2,8
Carvão duro	21,5	5,9
Carvões marrons	15,5	4,3

Anteriormente, em casas antigas, fogões de aquecimento ou fogões eram dispostos apenas de tijolo vermelho sólido. Com a queima constante de carvão de alto poder calorífico da alta temperatura, a alvenaria começou a desmoronar, então os proprietários revestiram a fornalha por dentro com grossas solas de aço dos trilhos da ferrovia para proteger as paredes.

No momento, o problema da combustão do carvão é resolvido muito mais facilmente - com a ajuda de tijolos refratários. O projeto do forno prevê o revestimento da câmara de combustível com argila refratária do tipo SHA, SHB ou SHV com uma espessura de um quarto ou meio tijolo. Este material é capaz de manter uma temperatura de 1400 ° C sem problemas e por um curto período de tempo - até 1650 ° C.

Ferramentas de alvenaria de forno.

Há outro ponto: devido ao poder calorífico superior da madeira, uma maior quantidade de calor é liberada, parte do qual vai com os produtos da combustão para a chaminé.

Para evitar isso, uma rede mais desenvolvida de circuitos de fumaça é fornecida na fornalha a carvão, onde os gases de combustão têm tempo para transferir calor para as paredes de tijolo, e não voar direto para a chaminé.

Caso contrário, este é um fogão de tijolos comum com todas as vantagens e desvantagens.

Os fabricantes de fogões a carvão mais populares e procurados do mercado são os espanhóis (Josper S.A.) e a Movilfrit. As características e vantagens desses fornos a carvão são discutidas abaixo.

O fabricante de fogões a carvão “Josper” conseguiu ganhar uma posição de liderança na produção de fogões a lenha. Os grelhadores fechados desta empresa suportam perfeitamente a carga de um estabelecimento de restauração com um número de lugares de 30 a 100. Os fornos móveis a carvão são os mais procurados, cujo design tem:

• pedestal para carvão ou lenha;
• cinzeiro;
• prateleira fechada para armazenamento temporário de alimentos em estado quente;
• guarda-chuva de exaustão.

O dono do estabelecimento deve sentir-se atraído pelo facto de a utilização de fogões Josper permitir reduzir o consumo de combustível. Em comparação aos sistemas clássicos de churrasqueira, a economia de carvão supera os 25%, o que permite recuperar o custo de um fogão a carvão em um curto espaço de tempo. A prática confirma que o preço dos fogões a carvão é totalmente justificado.

O fabricante está autorizado a usar carvão vegetal ou carvão vegetal para cozinhar. Os alimentos são cozinhados diretamente nas grades, enquanto o cozimento em duas grades é permitido. Os fogões a carvão Josper são praticamente os únicos em que se combinam um fogão a carvão e uma churrasqueira a carvão. Os pratos preparados com este equipamento são muito saborosos e aromáticos.

a gordura não atinge as brasas, mas quando a grelha é inclinada, ela flui para uma cela especial, que é limpa à medida que é preenchida. Além disso, todas as grelhas têm ganchos especiais, o que permite mudar as grelhas a quente. As cinzas são alimentadas automaticamente em um funil especial que desliza para limpeza.

• as coxas de frango cozinharão em 3 minutos;
• bifes em 6 minutos,
• e as batatas vão assar por 10 minutos.

Este tempo de cozimento rápido é garantido pelas altas temperaturas de operação.

Queimando

Considere o processo de queima de combustível em um fogão convencional, que é usado para aquecer casas particulares. Consiste nas partes principais:

• fornalha;
• ventilador;
• chaminé com um cano.

A fornalha é conectada ao soprador por meio de uma grelha especial (grelha) localizada na parte inferior da fornalha... O combustível é colocado na grelha e o ar do soprador através da grelha entra na fornalha.

Sobre a queima de carvão em fornalhas

As temperaturas acima em graus para cada tipo de combustível são teóricas. Ou seja, são alcançáveis ​​em condições ideais para a combustão de um portador de energia, o que não acontece na vida real, e mesmo em casa. Além disso, não faz sentido superaquecer um fogão de tijolos ou uma caldeira de metal. Eles não são projetados para tais regimes.

Em geral, a intensidade da combustão do carvão no fogão depende da quantidade de ar fornecido. O carvão libera calor melhor com 100% de fornecimento de ar, mas na prática isso não acontece, pois limitamos a quantidade dele com um amortecedor ou amortecedor. Caso contrário, a temperatura na câmara de combustão aumentará muito, ficando na faixa de 800-900 ºС.

Quanto a uma caldeira de combustível sólido, um modo de combustão excessivamente intenso pode causar uma fervura rápida do refrigerante e uma explosão subsequente. Portanto, este tipo de combustível sólido é queimado em caldeiras de duas maneiras:

• tradicional, com carregamento na fornalha e limitação da quantidade de ar.
• com a ajuda de um feed medido, implementado em caldeiras automáticas.

Fórmulas de combustão

Temperaturas de ignição de diferentes combustíveis (clique para ampliar)
Quando o combustível (madeira, carvão) se inflama, ocorre uma reação química com a liberação de calor.

O dióxido de carbono reage com o carbono do combustível nas camadas superiores para formar monóxido de carbono.

Este não é o fim do processo de combustão, pois ao subir no espaço do forno, o monóxido de carbono reage com o oxigênio do ar, cujo influxo ocorre através do soprador ou porta aberta do forno.

Sua combustão é acompanhada por uma chama azul e liberação de calor. O monóxido de carbono resultante (dióxido de carbono) entra na chaminé e escapa pela chaminé.

A combustão lenta com fornecimento mínimo de oxigênio produzirá monóxido de carbono não tóxico, fornecendo até mesmo calor.

Aplicativo

O principal uso do combustível é a combustão para gerar calor. O calor é usado não apenas para aquecer uma casa e cozinhar, mas também na indústria para apoiar processos tecnológicos que ocorrem em altas temperaturas.
Ao contrário de um fogão convencional, onde o processo de fornecimento de oxigênio e a intensidade da combustão são mal regulados, nos fornos industriais, uma atenção especial é dada ao controle do fornecimento de oxigênio e à manutenção de uma temperatura de combustão uniforme.

Vamos considerar o esquema básico de combustão do carvão.

1. O combustível é aquecido e a umidade evapora.
2. Conforme a temperatura sobe, o processo de coque começa com a liberação de gases voláteis do forno de coque. Queimando, dá o calor principal.
3. O carvão se transforma em coque.
4. O processo de combustão do coque é acompanhado pela liberação de calor suficiente para iniciar a coqueificação da próxima porção do combustível.

Nas caldeiras industriais, a combustão do coque é separada em diferentes câmaras da combustão do gás do forno de coque. Isso permite o influxo de oxigênio para coque e gás com diferentes intensidades, atingindo a taxa de queima necessária e mantendo a temperatura exigida.

Temperatura máxima de combustão do carvão (vídeo)

Hoje, o uso de uma variedade de combustíveis sólidos, na forma de madeira, carvão ou turfa, é popular. Ele é usado não apenas na vida cotidiana para aquecer ou cozinhar, mas em muitas indústrias.

Para proprietários de residências que usam vários tipos de combustíveis sólidos para aquecer suas casas, um parâmetro como a temperatura de queima do carvão é de considerável interesse. Falando logicamente, quanto mais alta esta temperatura, mais calor pode ser obtido queimando combustível. Mas isso é teoria, mas na prática tudo acontece de maneira um pouco diferente. A verdadeira queima deste valioso fóssil será discutida neste material.

Usando carvão

O carvão vegetal é usado na vida cotidiana para cozinhar carne na grelha.
Devido à alta temperatura de combustão (cerca de 700 ° C) e à ausência de chama, é fornecido um calor uniforme, suficiente para cozinhar carnes sem chamuscar.

Também é usado como combustível para lareiras, cozinhando em pequenos fogões.

Na indústria, é usado como agente redutor na produção de metal. Carvão vegetal insubstituível na produção de vidro, plástico, alumínio.

É possível fazer carvão sozinho. Detalhes:

Qual carvão é melhor para kebabs

bétula

"Era melhor pegar uma bétula." Você costuma ouvir essas palavras enquanto frita kebabs? Curiosamente, os autores dessas palavras não conseguem explicar por quê. Só bétula, dá a temperatura mais adequada. É utilizado não só para churrascos, mas também para fornos.

Tome cuidado: no verão, você pode comprar carvão pronto em pacotes, mas muitas vezes disfarçado de carvão de bétula, eles vendem carvão de pinho.

Como reconhecer carvão de bétula

- cor antracite; - torção brilhante; - a superfície brilha;

Carvões de pinho não têm absolutamente nenhum brilho e são pintados em uma cor preta rica.

Briquetes

Também é recomendável usá-los para churrascos. Em seu núcleo, também é carvão, apenas fortemente pressionado. O briquete é duas vezes mais denso. Que o carvão comum e queima muito mais tempo, atingindo uma temperatura de 700 C. Além disso, eles emitem menos fumaça.

Carvalho

Esse carvão raramente é encontrado em sacos, mas é. Mantém a temperatura por muito tempo, mas é bastante difícil acendê-la. Portanto, é usado principalmente em cafés e restaurantes.

Pinho

Má qualidade, como indicado pelo seu baixo preço. Em embalagens com esse carvão, eles geralmente escrevem simplesmente - "carvão". Queima rapidamente e costuma fumar.