Горение или тление

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Содержание материала

Пористость древесины 45-70% обеспечивает её проницаемость для жидкостей и газов. Однако ввиду малого размера пор газогидродинамическое сопротивление древесины велико, что и позволяет использовать её в качестве материала для ограждающих конструкций зданий.
Поскольку древесина всех пород деревьев в России имеет сходный химический состав, массовая теплота сгорания разных пород в абсолютно сухом состоянии в расчёте на 1 кг тоже одинакова — 4500 ккал/кг.
При этом объёмная теплота сгорания составляет в среднем: для дуба — 3000 ккал/дм3, берёзы — 2600 ккал/дм3, сосны — 1800 ккал/дм3, ели и осины — 1700 ккал/дм3.
Все указанные величины относятся к абсолютно сухой древесине и с учётом теплоты конденсации водяных паров из продуктов сгорания дров. В реальности же дрова всегда влажные, а пары воды из дыма в печи не конденсируются. Более того, пары воды в основном выбрасываются из дымовой трубы без конденсации. Это, конечно, плохо с энергетической точки зрения, но хорошо с точки зрения долговечности труб и чистоты воздуха в помещении ввиду отсутствия конденсата.
При этом каждый 1 % влажности приводит к снижению теплоты сгорания на 5-6 ккал/кг за счёт нагрева и испарения связанной воды и ещё на 45 ккал/кг за счёт снижения доли сухой древесины в дровах. То есть каждый процент влажности уменьшает теплоту сгорания примерно на 50 ккал/кг. Кроме того, сама абсолютно сухая древесина даёт при сгорании воду в количестве до 0,5 кг на 1 кг сухих дров, на нагрев и испарение которой уходит 300 ккал/кг тепла.
Таким образом, реальная теплотворная способность древесины влажностью 20% составит не более 3200-3300 ккал/кг. Для практических расчётов рекомендуется использовать нормативное значение минимальной теплотворной способности древесины, равное 13800 кДж/кг или 3300 ккал/кг (регламентировано ГОСТ 12.1.044-89 «Положения безопасности. Общие требования»). Вместе с тем ГОСТ 9817-95 «Аппараты бытовые, работающие на твёрдом топливе» рекомендует ещё более низкие значения. В част-' ности низшая (минимальная) 1 теплота сгорания дров, в соответствии с этим нормативным документом, составляет 10200 кДж/кг или 2400 ккал/кг
при влажности дров не более 35%.
Важным обстоятельством является и то, что сама абсолютно сухая древесина даёт при сгорании больше воды, чем её содержится в самих дровах. Поэтому влажность дров сильно влияет на теплотворную способность дров, но на влажность дымовых газов не столь уж значительно. Так, при использовании дров влажностью не 20%, а 10% влажность дымовых газов понизится отнюдь не в два раза, а всего лишь на 15-20%.
Вопрос об образовании воды при сгорании абсолютно сухих дров становится совершенно ясным, если посмотреть на химическую формулу основного компонента древесины — целлюлозы [С6Н702(0Н)3]п, представляющей собой натуральный полимер, полисахарид. Формально целлюлоза состоит из углерода и воды, причём по весу более чем наполовину из воды, которая и гореть-то не может. Поэтому древесина и обладает теплотой сгорания на уровне всего 4500 ккал/кг — много ниже, чем не имеющие в своём химическом составе воды кокс, нефть и газ, теплота сгорания которых достигает величины 10000 ккал/кг.
Но и это не так важно. Определяющим моментом является то, что при температурах свыше 500°С целлюлоза может быть полностью газифицирована — переведена в смесь горючих газов, которые потом и сгорят при смешении с воздухом.


Тзаякум (гваяковое дерево). Ботаническое название - Guaiacum. В XVI веке его называли «дерево жизни»: считалось, что его смола лечит болезни. Известно как «гваякан» (Испания), «буаде гаяк» (Франция), «гваякан негро» и «пало санто» (Куба), «железное дерево» (США),«гваякан бланко», «га-як фемель» или «гваякансильо» (Никарагуа). Все вышеназванные виды экспортируются под названием гваякум. Дерево небольшое, медленно растущее, высотой около 9 м и диаметром 0,25-0,45 м. Цвет древесины - тёмный зеленовато-коричневый или почти чёрный, с тесно переплетёнными волокнами и тонкой ровной текстурой.
Древесина гваякума исключительно тверда, очень высока её прочность на смятие. Из-за высокого содержания масла гваякум обладает свойством са-мосмазываемости, что делает его идеальным материалом для изготовления корабельных деталей. Древесина гваякума используется также для изготовления матриц штампов. Гваякум - излюбленный материал для скульпторов и резчиков по дереву, превосходно обрабатывается точением.