คนเคยเผาไม้มาแต่ไหนแต่ไรแล้ว และตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาไม้ก็ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงหลักซึ่งใช้ให้ความร้อนในห้องต่างๆ และปรุงอาหาร แม้จะมีสารที่ติดไฟได้หลากหลาย แต่ไม้ยังคงเป็นเชื้อเพลิงทั่วไปในศตวรรษที่ 21 เนื่องจากมีต้นทุนต่ำ ความพร้อมใช้งาน และความสะดวกในการจัดการ เพื่อการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยในเตาและเตาผิง จำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะทางกายภาพและทางเคมีของเตา
ปัจจัยที่มีผลต่ออุณหภูมิการเผาไหม้
อุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุดของไม้ขึ้นอยู่กับชนิดและสามารถเข้าถึงได้ภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:
- ความชื้น - ไม่เกิน 20%;
- พื้นที่ปิดสำหรับการเผาไหม้
- มีออกซิเจนในปริมาณที่ต้องการ
นอกจากนี้ยังสามารถเผาฟืนสดที่มีความชื้น 40 ถึง 60% ในขณะที่:
- ฟืนดิบติดไฟในเตาที่มีความร้อนสูงเท่านั้น
- กระจายความร้อนจะลดลง 20–40%;
- จะมีการบริโภคฟืนเพิ่มขึ้นประมาณสองเท่า;
- เขม่าจะเกาะอยู่บนผนังเตาและปล่องไฟ
ประสิทธิภาพการเผาไหม้จะลดลงอย่างมากเนื่องจากความต้องการอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อการระเหยของน้ำและการเผาไหม้ของน้ำมันดินจากไม้เนื้ออ่อน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม บีชและเถ้าถ่านมีอุณหภูมิการเผาไหม้สูงสุด และต้นป็อปลาร์มีอุณหภูมิต่ำสุด บีช ลาร์ช โอ๊ค และฮอร์นบีมเป็นไม้ที่มีคุณค่าและไม่ใช้เชื้อเพลิง ในสภาพบ้าน ไม้เบิร์ชและต้นสนใช้ในการเผาฟืนในเตา โดยพิจารณาว่าให้อุณหภูมิสูงสุดในระหว่างการเผาไหม้
ไม้ไหนร้อนกว่ากัน
ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ไม้เป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงที่ใช้กันมากที่สุดเพื่อให้ความร้อนแก่บ้านนอกเมือง เมื่อพิจารณาว่าฟืนทั้งหมดไหม้ที่อุณหภูมิต่างกัน คุณต้องเลือกฟืนที่ดีกว่า เงื่อนไขหลักในการเผาไม้คือการมีอยู่ของออกซิเจนและส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการออกแบบของเตา นอกจากนี้ ไม้แต่ละชนิดยังมีองค์ประกอบทางเคมีและความหนาแน่นของตัวเองอีกด้วย ต้นไม้ยิ่งหนาแน่นยิ่งถ่ายเทความร้อนได้มากขึ้น มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการถ่ายเทความร้อนที่มากขึ้นของไม้ในระหว่างการเผาไหม้? นอกจากความหนาแน่นและการมีอยู่ของออกซิเจนแล้ว ยังมีความชื้นของฟืน
ไม้แห้งเผาไหม้ได้ดีกว่าและให้ความร้อนมากกว่าไม้ชื้น ดังนั้นหลังจากตัดแล้วจึงนำไปใส่ในกองไม้และตากใต้ร่มไม้เป็นเวลาหนึ่งปี ทุกคนที่เคยอุ่นเตาด้วยฟืนจะสังเกตว่าบางคนกำลังไหม้สดใสปล่อยความร้อนออกมามากในขณะที่คนอื่น ๆ คุกรุ่นและทำให้เตาร้อนขึ้นเล็กน้อย ปรากฎว่าทุกอย่างขึ้นอยู่กับความร้อนที่ส่งออกของฟืน ตามตัวบ่งชี้นี้ สายพันธุ์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเผาไหม้ในเตาคือต้นเบิร์ช สน และแอสเพน
ไฟไหม้ต้นไม้จะปล่อยอะไรออกมา
เมื่อเผาไม้ จะเกิดควันขึ้น ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคของแข็ง (เขม่า) และก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้ รวมถึงสารที่พบในเนื้อไม้ ผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไม้ประกอบด้วยไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ ไอน้ำ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งสามารถเผาไหม้ได้อีก
คาดว่าไม้แต่ละกิโลกรัมจะปล่อยก๊าซประมาณ 800 กรัมและถ่านหิน 200 กรัมระหว่างการเผาไหม้ องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์จากการเผาไม้ยังขึ้นอยู่กับสภาวะที่กระบวนการนี้เกิดขึ้น สามารถเป็น:
- ไม่สมบูรณ์ - เกิดขึ้นเมื่อออกซิเจนไม่เพียงพอ อันเป็นผลมาจากการเผาไหม้สารที่ถูกปล่อยออกมาที่สามารถเผาไหม้ได้อีกครั้ง ได้แก่ เขม่า คาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรคาร์บอนต่างๆ
- เต็ม - เกิดขึ้นเมื่อมีออกซิเจนเพียงพอ เป็นผลมาจากการเผาไหม้ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์ขึ้น - คาร์บอนไดออกไซด์และซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ไอน้ำ - ซึ่งไม่สามารถเผาไหม้ได้อีกต่อไป
คำอธิบายของกระบวนการเผาไหม้
การเผาไม้มีหลายขั้นตอน:
- การทำความร้อน - เกิดขึ้นที่อุณหภูมิอย่างน้อย 150 องศาเซลเซียสและต่อหน้าแหล่งกำเนิดไฟภายนอก
- ติดไฟ - อุณหภูมิที่ต้องการคือ 450 ถึง 620 องศาเซลเซียสในขึ้นอยู่กับความชื้นและความหนาแน่นของไม้ ตลอดจนรูปร่างและปริมาณของฟืน
- การเผาไหม้ - ประกอบด้วยสองขั้นตอน: คะนองและระอุ ทั้งสองประเภทดำเนินไปพร้อม ๆ กันในบางครั้ง หลังจากการก่อตัวของก๊าซสิ้นสุดลง มีเพียงการเผาถ่านหิน (การก่อไฟ)
- ซีดจาง - เกิดขึ้นเมื่อออกซิเจนถูกตัดหรือเมื่อเชื้อเพลิงหมด
ไม้หนาแน่นเผาไหม้ช้ากว่าไม้ที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าเนื่องจากมีค่าการนำความร้อนสูงกว่า เมื่อเผาฟืนเปียก ความร้อนจำนวนมากถูกใช้ไปกับการระเหยของความชื้น ดังนั้นจึงเผาไหม้ได้ช้ากว่าฟืนแห้ง การเผาไม้เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพหรือทางเคมีหรือไม่? คำถามนี้มีความสำคัญในทางปฏิบัติ และเงื่อนไขสำหรับการถ่ายเทความร้อนสูงสุดและระยะเวลาการเผาไหม้จะขึ้นอยู่กับการตีความที่ถูกต้อง ในอีกด้านหนึ่ง นี่คือปรากฏการณ์ทางเคมี: เมื่อไม้ถูกเผา จะเกิดปฏิกิริยาเคมีและเกิดสารใหม่ขึ้น - ออกไซด์ ความร้อน และแสงจะถูกปล่อยออกมา ในทางกลับกัน มันเป็นทางกายภาพ: ในระหว่างกระบวนการ การเพิ่มขึ้นของพลังงานจลน์ของโมเลกุลเกิดขึ้น ปรากฎว่ากระบวนการเผาไม้เป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพและทางเคมีที่ซับซ้อน การทำความรู้จักกับมันจะช่วยให้คุณเลือกพันธุ์ไม้ที่เหมาะสมเพื่อให้ตัวเองได้รับความร้อนในระยะยาวและยั่งยืน
คุณสมบัติของควันที่เกิดขึ้นเมื่อจุดไฟ
เมื่อโยนฟืนเข้ากองไฟ จะมีควันและคาร์บอนมอนอกไซด์ปล่อยเพิ่มขึ้น - คาร์บอนมอนอกไซด์ นอกจากนี้ ควันยังปรากฏเป็นสีต่างๆ:
- สีขาวคือละอองลอยที่ประกอบด้วยหยดน้ำเล็กๆและไอน้ำมันทาร์ออกมาไม้เย็น ควันมีกลิ่นเฉพาะของเขม่า เมื่อท่อนไม้ร้อนขึ้น มันจะระเหย ลุกเป็นไฟ และหายไป
- Gray - มาจากไฟแดง แต่ไม่ใช่ท่อนซุงและไฟเผา ก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิสูงจากน้ำมันเดือดและเรซิน แล้วควบแน่นเป็นหมอก อนุภาคของมันมีขนาดเล็กกว่าควันขาวมาก และเบาและแห้งกว่ามันมาก
- ดำ - น้ำมันดินเผาเรียกว่าเขม่า มันเกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวของไฮโดรคาร์บอนในเปลวไฟที่มีการเกิดออกซิเดชันไม่เพียงพอ
ควันไฟที่ติดตัวอยู่ในร่างกายเป็นเวลานานและมีสารอันตรายจำนวนมาก ทุกคนที่ชอบนั่งข้างกองไฟควรจดจำสิ่งนี้
คุณสมบัติของไม้
ต้นไม้แต่ละชนิดมีคุณสมบัติทางกายภาพดังต่อไปนี้:
- สี - อิทธิพลจากสภาพอากาศและพันธุ์ไม้
- ส่องแสง - ขึ้นอยู่กับการพัฒนาของรังสีรูปหัวใจ
- เนื้อ - เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของไม้
- ความชื้น - อัตราส่วนของความชื้นที่ถูกกำจัดต่อมวลไม้ในสภาพแห้ง
- การหดตัวและบวม - ครั้งแรกได้จากการระเหยของความชื้นที่ดูดความชื้น บวม - การดูดซึมน้ำและปริมาณที่เพิ่มขึ้น
- ความหนาแน่น - เท่ากันสำหรับต้นไม้ทุกสายพันธุ์
- ค่าการนำความร้อน - ความสามารถในการนำความร้อนผ่านความหนาของพื้นผิว ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น
- การนำเสียง - โดดเด่นด้วยความเร็วของการแพร่กระจายเสียง ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของเส้นใย
- การนำไฟฟ้า - ต้านทานทางผ่านกระแสไฟฟ้า. มันได้รับอิทธิพลจากสายพันธุ์ อุณหภูมิ ความชื้น ทิศทางของเส้นใย
ก่อนที่จะใช้วัตถุดิบไม้เพื่อวัตถุประสงค์บางอย่าง อย่างแรกเลย พวกเขาจะคุ้นเคยกับคุณสมบัติของไม้ และจากนั้นจึงจะเข้าสู่กระบวนการผลิต
ข้อดีและข้อเสียของไม้
ไม้มีข้อดีดังต่อไปนี้:
- แปรรูปได้ดีเยี่ยม;
- เล็บอ่อนๆ;
- ย้อมอย่างดี ขัดมัน เคลือบเงา
- มีความสามารถในการดูดซับเสียง;
- ต้านทานกรด
- ความสามารถในการดัดสูง
ข้อเสียของไม้ได้แก่:
- รูปร่างและขนาดเปลี่ยนไปเนื่องจากการหดตัวและบวม
- ต้านทานการแยกตัวต่ำ;
- เน่าเปื่อย;
- แมลงเสียหาย;
- ไฟไหม้เมื่อไม่ปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย
การใช้ไม้ในภาคต่างๆ ของเศรษฐกิจ
ไม้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่อไปนี้:
- ไม้อัด - วีเนียร์, ไม้อัด;
- งานไม้ - ไม้กระดาน ไม้ขีด ช่างไม้ เฟอร์นิเจอร์
- ตัดไม้ - วัตถุดิบที่ใช้ในอุตสาหกรรมเคมีไม้ สินค้าอุปโภค บริโภค ฟืนทุกชนิด
- โรงเลื่อย - ไม้ต่างๆ;
- ไม้เคมี – น้ำมันดิน ถ่าน กรดอะซิติก
- เยื่อกระดาษ - กระดาษ กระดาษแข็ง เยื่อกระดาษ
- ไฮโดรไลซิส – ยีสต์อาหารสัตว์ แอลกอฮอล์เอทิล.
สรุป
ไม้เป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก มีการใช้มานานหลายศตวรรษในการก่อสร้าง การผลิตเฟอร์นิเจอร์ และเพื่อให้ความร้อนแก่อาคารพักอาศัย โครงสร้างไม้ถูกนำมาใช้ในทุกครอบครัว ไม้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ข้อได้เปรียบหลักของวัสดุนี้คือความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ความแข็งแรงสูง การประมวลผลง่าย ความสามารถในการใช้ของเสียเป็นเชื้อเพลิงและเพื่อวัตถุประสงค์อื่น
