A fa égése PDF Nyomtatás E-mail
Írta: Administrator   
2013. március 21. csütörtök, 17:42

A fa tüzelése

Minél nagyobb a fadarab térfogathoz viszonyított felülete, annál könnyebben gyullad meg.

Ezért a vékonyra hasított gyújtós vagy a rőzse különösen alkalmasak begyújtásra.

A sűrűbb és több ásványi anyagot tartalmazó fa (mint pl. a tölgy gesztfája)lassabban gyullad meg.
Ennek oka valószínűleg az, hogy az ilyen fa hővezető képessége nagyobb, ezért a hő kevésbé halmozódik fel a gyújtólánggal érintkező felületen.
A sűrű és ásványi anyagokban gazdag faanyag felülete ezért éri el lassabban a gyulladáshoz szükséges hőmérsékletet.

A farost irányában az átlagos hővezetési együttható kétszer akkora (0,27 Wh/mh, °C), mint a reá merőleges irányban (0,14 Wh/mh, °C).

Bár a fa szilárd tüzelőanyag, meggyújtva mégis túlnyomórészt fagázként ég el.

Éghető összetevőinek tömeg szerint kereken 83%-a ég el gáz alakban.

A fűtőanyagok közül a fa ezért a szalma mellett a gázokban leggazdagabb tüzelőanyagnak számít.

Ez a gázalakban elégő 83% adja a fa fűtőértékének 70%-át. Ezzel ellentétben a koksz éghető anyagainak nem egészen
10%-a ég el gázalakban.

Ebből következik, hogy a jó fatüzelő berendezéseknek más műszaki tulajdonságokkal kell rendelkeznie, mint a széntüzelőknek.
Fagáz nélkül a nyitott fatűznek nem lennének hosszú lángjai és meleget sugárzó színei.

Mivel a fa túlnyomórészt a fagáz nagy lángjaival ég el, jó elégéshez nagy égéstérre van szüksége. A gázláng köré felhevített,
oxigénben gazdag friss többletlevegőt is kell juttatni.
Erre az előmelegített „másodlagos” (szekunder) levegőre azért van szükség, mert a képződött, energiában gazdag fagáz csak így ég el maradéktalanul.

A fa a természetben nőtt heterogén anyag.

Ezért a fatüzelés fejlődési szakaszai nem írhatók le egész pontosan. A fadarabról fadarabra változó összetételű anyagok,
és égési tényezők a folyamatok áttekinthetetlen keverékére vezetnek.


Ehhez járul még az is, hogy az égő fadarabban az egyes égési fokozatok időnként közösen lépnek fel.

A növekvő hőmérséklet és maguk az égési folyamatok is fokozatosan nyomulnak a fa felszínétől befelé.

A fa elégésének fokozatai

• A maradék nedvesség kiszárítása: a légszáraz fában visszamaradt nedvesség még mindig a tömeg 15...20%-a.
Ez a nedvesség csak 100 °C körüli hőmérsékleten távozik a fából.

• A bomlás kezdete: a fa összetevői nagyjából egy időben kezdenek folyékonnyá válni;
molekuláik hasadni és párologni kezdenek, 100...200 °C-on a képződő gázok a fát még nagyon lassan hagyják el.

• Fagáz keletkezik: a legkorábban képződő fagázok a gyújtópapír lángjától gyulladnak meg, de ha a gyújtólángot elvennénk,
maguktól már nem égnének tovább. Mintegy 225 °C-ig kell a fával hőenergiát közölni, hogy az égési folyamat folytatódjék.
Eddig a hőmérsékletig tehát endoterm reakció megy végbe.

• Hőenergia szabadul fel: 260 °C-tól a fatűzben végbemenő átalakulás (pirolízis) során hőtöbblet keletkezik, a reakció már exoterm.
Mivel a gyorsan bomló fadarab közelében oxigénhiány van, a képződő fagázok gyakran jóval odébb lobbannak lángra, ott,
ahol már elegendő oxigéntartalmú levegővel keverednek.Mintegy 1000 °C lánghőmérséklet kell ahhoz,
hogy a fagáz reakcióképes összetevőire (szénre és hidrogénre )tökéletesen felbomoljon és oxidálódjék.

• A fában lévő fűtőenergiát csak akkor hasznosíthatjuk maradéktalanul,ha a fagáz oxigénnel keveredve magas hőmérsékleten éghet el.
Már csak ekkor nem szállnak tökéletlenül hasadt szénhidrogén-(oxigén)-vegyületek a kéményen át a tiszta levegőbe.
A fagázok tökéletes elégésekor szén-dioxid(CO2) és víz (H2O) keletkezik, mindkettő természetes, a környezetet nem szennyező anyag.

• A faszén elég: hő hatására a fa szénhidrogén-vegyületeinek hidrogéntartalmú összetevői lehasadnak, és gáz formájában elégnek.
A gyorsan távozó fagáz miatt nem jut elegendő oxigén a fadarab felületére, ezért ez egyre inkább faszénné alakul át.
A gázok eltávozása után a faszén 500...800 °C hőmérsékleten elizzik. A tiszta faszén ugyanis jóformán láng nélkül ég el, ezért a faszén kandallóba nem való.
A fa vékonyra hasítása többletmunka, de mivel a kisebb fadarabok egyenletesebben égnek el, együttes elégésük folyamata is jobb, a tűz könnyebben szabályozható.

Módosítás dátuma: 2015. március 28. szombat, 14:18
 

Orosz Imre

34 000,0Forint

126 000,0Forint