A temperatura de combustão teórica do carvão está na faixa de 1000 ... 2300 ° C e depende de vários fatores - condições de combustão, valor calorífico específico, teor de umidade e assim por diante. O aquecimento real no centro da chama queimando no forno da caldeira ou fogão raramente excede 1200 graus. Mas o dono da casa não tem a tarefa de brilhar a unidade e os canos de branco. O objetivo principal é usar efetivamente a energia de um mineral valioso, obtendo a quantidade certa de calor por um longo período.
Tipos de carvão utilizados para aquecimento
A formação de combustível preto no intestino leva de várias centenas de milhares a milhões de anos. Quanto mais profundo e antigo depósito, maior a densidade e o calor da combustão da massa de carvão. O valor energético do combustível depende de um indicador - a porcentagem de carbono puro na composição do fóssil.
Listamos os tipos de carvão queimados em fornos de aquecimento, em ordem de aumento do teor calórico:
- O carvão marrom contém até 70% de carbono. Os 30% restantes são substâncias voláteis (oxigênio ligado, nitrogênio, hidrogênio) e impurezas - enxofre, ferro, fósforo, silício e alumínio.
- O carvão denso é 82% de carbono, o restante são impurezas e umidade.
- Antracite é o combustível mais antigo que contém até 95% de carbono.
Referência. Essa cadeia não possui o primeiro e o último elo. Primeiro, a biomassa - plantas e árvores - forma turfa de baixa caloria, que fica próxima à superfície e é adequada para a produção de briquetes. Grafite natural composta de carbono puro completa a cadeia.
O combustível sólido de carvão é dividido em tipos e classes de acordo com as propriedades físicas e o tamanho da fração. Dependendo da origem, a composição do carvão varia, o que afeta suas características - temperatura de ignição e queima, valor calorífico e teor de cinzas. A tabela abaixo mostra a classificação dos combustíveis fósseis por matéria volátil, umidade e teor de cinzas.
Após a mineração, a mistura de carvão é calibrada - dividida em frações. Quanto maiores as peças, maior o preço da energia e melhor a queima. Mostramos na tabela a seguir como diferentes e como os carvões de tamanhos diferentes são designados.
Nota. Se, além da marca do combustível, for necessário indicar o tamanho da fração, o índice de letras será atribuído à designação da classe principal. Exemplo: GO - porca de gás, AP - antracite - fogão. Marcando uma mistura marrom de nozes e pequenas coisas - BOM.
Não classificamos o carvão como uma classificação geral por vários motivos:
- o combustível não é fóssil, é um produto do processamento a seco (destilação) de madeira;
- o uso de carvão queimado para aquecer uma casa não é economicamente rentável; é mais barato comprar madeira comum;
- Esse combustível é adequado para a operação de uma forja de ferreiro, gerador de gás ou queima em um churrasco.
Ponto de inflamação e outros parâmetros
O processo de queima do carvão é uma reação química de oxidação do carbono que ocorre a uma temperatura inicial alta com calor intenso. Agora é mais simples: o combustível de carvão não pode inflamar-se como o papel; para a ignição, é necessário pré-aquecimento a 370-700 ° C, dependendo do tipo de combustível.
Momento chave. A eficiência da queima de carvão em um forno ou em uma caldeira doméstica de combustível sólido é caracterizada não pela temperatura máxima, mas pela exaustividade da combustão. Cada molécula de carbono se combina com duas partículas de oxigênio no ar para formar dióxido de carbono, CO2. O processo é refletido na fórmula química.
Se você limitar a quantidade de oxigênio recebido (cubra o ventilador, coloque a caldeira TT no modo latente), é formado monóxido de carbono, CO combustível em vez de CO2, que é emitido pela chaminé, e a eficiência da combustão será significativamente reduzida. Para alcançar alta eficiência, é necessário fornecer condições favoráveis:
- Carvões marrons inflamam a uma temperatura de +370 ° C, pedra - 470 ° C, antracite - 700 graus. É necessário pré-aquecimento da unidade de aquecimento com lenha (briquetes de serragem).
- O ar na fornalha é fornecido em excesso, o fator de segurança é de 1,3 a 1,5.
- A combustão é suportada pela alta temperatura da camada quente de carvão depositada na grelha. É importante garantir que o oxigênio passe por toda a espessura do combustível, à medida que o ar se move pelo cinzeiro devido ao tirante natural da chaminé.
Comente. As exceções são fogões caseiros Bubafony e caldeiras cilíndricas de queima superior, onde o ar é fornecido de cima para baixo no forno.
A temperatura de combustão teórica e a transferência de calor específica de vários tipos de combustível são mostradas na tabela comparativa. É perceptível que, em condições ideais, qualquer combustível libera um calor máximo ao interagir com a quantidade desejada de ar.
Na prática, a criação de tais condições não é realista, portanto o ar é suprido com algum excesso. A temperatura real de queima do carvão marrom em uma caldeira TT convencional fica entre 700 ... 800 ° C, de rocha e antracite - 800 ... 1100 graus.
Se você for longe demais com a quantidade de oxigênio, a energia começará a ser gasta no aquecimento do ar e simplesmente voará para dentro do tubo, a eficiência do forno diminuirá visivelmente. Além disso, a temperatura do fogo pode atingir 1500 ° C. O processo se assemelha a um fogo comum - a chama é grande, há pouco calor. Um exemplo de queima eficiente de carvão com um queimador de retorta em uma caldeira automática é apresentado no vídeo:
Aquecimento de carvão - dicas práticas
A queima total de carvão requer uma abordagem especial para o problema. A tarefa é obter a máxima eficiência da fonte de calor, não superaquecer o líquido de arrefecimento e não provocar um incêndio devido a uma temperatura muito alta.
Oferecemos considerar nossas recomendações para a seleção de equipamentos:
- Caldeiras a lenha e fogões de aço fabricados em fábrica são indesejáveis para serem aquecidos com carvão de alta caloria - pedra e antracite. Uma poderosa transferência de calor e um forte aquecimento podem deformar as paredes da fornalha (geralmente são feitas com uma espessura de 3 mm).
- Para aquecimento de carvão, caldeiras TT com grelha cheia de água não são adequadas. Devido à diferença de temperatura, a camada de sinterização em brasa gruda firmemente nos tubos com água, passagem de ar e limpeza adicional da unidade é muito difícil.
- Se você calibrou o carvão duro com um tamanho de grão de 25 a 50 mm (classificação de nozes), a melhor opção é uma caldeira com suprimento automático de combustível. A unidade está equipada com um queimador de retorta e um ventilador, que dispensa com precisão a injeção de ar sob o comando dos eletrônicos. Duração do trabalho contínuo - até 7 dias.
- A opção ideal é comprar uma mina ou uma caldeira tradicional, projetada para o uso de carvão. No gerador de calor, existem grades móveis, giradas por uma alça externa. O dispositivo ajuda a despejar cinzas do forno na câmara inferior.
- Aquecedores equipados com ventilador ou exaustor de fumaça são mais convenientes e seguros do que caldeiras com controladores mecânicos na corrente. Com um aumento crítico de temperatura, a automação desligará o suprimento de ar e o canal será fechado por um amortecedor. A tampa usual do ventilador não se encaixa bem, o oxigênio penetra na câmara e a combustão lenta continua.
- Lareira a carvão é inútil. Você não terá muito calor, basta diluir a sujeira na sala e um odor desagradável aparecerá.
- Para aumentar a segurança, é altamente recomendável instalar uma válvula de alívio térmico adicional na caldeira.Em caso de superaquecimento e ebulição, o elemento despeja parte do líquido refrigerante da camisa da caldeira e, ao mesmo tempo, enche-o com água fria da torneira.
Todo tipo de carvão precisa ser adaptado. É melhor abastecer combustível pouco familiar em pequenas porções, ajustando o calado com um portão e observando o aumento da temperatura. Ao calcular todas as nuances ardentes desta marca, preencha a fornalha em 2/3.
Um ponto importante sobre a operação de um fogão de tijolos com um fogão. Em nenhum caso, abra os queimadores após carregar uma nova porção de carvão, use a porta lateral. Com a falta de oxigênio, o combustível emite gás de pirólise, que escapará pelo queimador removido.
Por fim, sobre a queima de poeira de carvão
A fração fina restante do carvão bruto também é um combustível cheio. O problema está carregando - a maior parte da poeira acorda imediatamente no cinzeiro. Se você carregá-lo em cima de lenha, o acesso ao oxigênio é bloqueado e a queima se deteriora. Nesses casos, você pode aplicar três maneiras:
- Dedovsky. O pó de carvão é misturado com água, os bolos são feitos e secos ao sol.
- Briquetagem Se você tem muita poeira, faz sentido fazer ou solicitar uma prensa de parafuso para formar briquetes de carvão em casa.
- Adicione à fração fina de água e carregue na fornalha em sacos plásticos velhos.