Сколько градусов в огне

Температура горения газа в газовой плите — все нюансы

Опубликовано Артём в 10.12.2019 10.12.2019

В нашей стране, богатой таким ресурсом, как природный газ, довольно сильно распространено использование бытовых приборов, работающих на «голубом топливе». Оно применяется как для обогрева, так и для приготовления пищи. Образующееся при сгорании газа тепло прекрасно подходит для приготовления пищи на газовой плите, а максимальная температура горения будет зависеть от качества применяемых смесей.

Режимы горения и температура газового пламени

Воспламенение газовой смеси происходит при температуре 650-720 градусов. Данный температурный режим определяется составом газа и его качеством. Стабильное горение обеспечивает температуру пламени порядка 850 градусов. Данная температура позволяет готовить пищу на газовой плите и подогревать воду с помощью газового водонагревателя. Такой же температурный режим и в газовых котлах, предназначенных для обогрева домов и квартир.

Вместе с тем, в разных участках пламени различная температура. Наиболее высокий нагрев способна обеспечить верхняя часть пламени. Здесь температура может достигнуть полторы тысячи градусов. Это максимальный показатель для кухонной плиты. В промышленных условиях на специальном оборудовании можно достигнуть более высокой температуры сгорания, достигающей 2000 градусов.

Температура сгорания определяется качеством газовой смеси и объемом подаваемого к горелке газа. Вращая ручку плиты или регулятор котла, мы изменяем количество топлива, поступающего в горелку и, соответственно, повышаем или снижаем его теплоотдачу.

Регуляторы позволяют изменять расстояние между газовым пламенем и дном сковородки или кастрюли. Это важный момент, так как контакт огня с холодной посудой чреват неполным сгоранием газа и выделением вредных веществ. Именно поэтому, устанавливая на плиту холодный чайник, важно отрегулировать высоту пламени так, чтобы оно слегка касалось дна посуды.

От чего зависит температура горения газа

Температура горения газа в плите зависит от нескольких факторов. К самым значимым моментам относятся: химический состав газовой смеси и интенсивность подачи топлива.

Влияние химического состава топлива

Как правило, в газифицированных поселениях в многоэтажных и частных домах устанавливаются плиты, работающие на бытовом природном газе. Добываемое топливо поставляется по централизованной газопроводной магистрали.

На заметку! В добытый природный газ, который подводится к плите на кухне, добавляется этилмеркаптан для запаха, чтобы можно было быстро обнаружить утечку в трубах.

Природный газ на 97% состоит из метана, а остальные 3% приходятся на примеси серы, азота и углекислого газа. В среднем, температура пламени на газовой плите с подведенным бытовым газом колеблется в интервале 645-700, а максимальная температура духовки может достигать 2043° С.

Сжиженный под высоким давлением газ в специальных герметичных баллонах используется там, где нет централизованного газопровода, а также нет возможности установить электрическую плиту из-за отсутствия электроснабжения. Это топливо иного химического состава: 65-85% бутана и 35-15% пропана. Температура образуемого при горении баллонной газовой смеси пламени не превышает 1000°С.

Влияние выбранного режима интенсивности горения

Пламя зажженной горелки неоднородно и четко структурировано. Его области различаются цветовым спектром и температурой:

  • голубой — до 800°С;
  • оранжевый — до 1000°С;
  • желтый — 1200°С;

Температура горения зависит от интенсивности подачи топлива, которую пользователь регулирует посредством ручек. Поворотные регуляторы позволяют открывать кран полностью и частично перекрывать, тем самым происходит убавление или прибавление объема газа, поступающего в конфорку.

Важно! Чем сильнее пламя конфорки, тем выше ее жаропроизводительность.

Помимо бытовых плит, в домашнем хозяйстве используются горелки на газовом баллончике: резьбовые и цанговые. При помощи этих приборов обрабатывают металл, выжигают по дереву, выполняют другие работы, связанные с термической обработкой и плавлением разных материалов. Походят такие устройства и для приготовления пищи в походных условиях. Интенсивность пламени в них также регулируется при помощи ручки поворотного крана.

Зависимость температуры от вида топлива

Для бытовых нужд используют два вида газа: природный и сжиженный. И тот и другой представляют собой прозрачную взрывоопасную субстанцию без цвета и запаха. Поэтому для повышения безопасности и возможности моментального обнаружения утечки, в газ добавляют этилмеркаптан – вещество, терпкий запах которого чувствует человек, когда он открывает кран газа.По своему химическому составу природный газ состоит на 98% из метана и на 2% из примесей, которые представлены серой, азотом и углекислым газом.

В частных домах, на дачах и в местностях, не оснащённых магистральным газопроводом, используют сжиженный баллонный газ. Для этого используют два типа смеси: пропан-бутановую с соотношением 65/35 и бутан-пропановую, приготовленную в пропорции 85/15. Температура пламени баллонного газа немного ниже, чем у природного, и никогда не превышает 1000 градусов.

В связи с разницей температур, для каждого газа предназначено своё газовое оборудование.Однако многие производители газовых плит, работающих на природном газе, укомплектовывают их жиклёрами и редукторами, необходимыми для перевода плиты на баллонный газ. Если же печь подключить к баллону без этих важных приспособлений, то горелка начнёт выбрасывать огромное количество копоти и постоянно гаснуть.

В этом случае необходимо будет незамедлительно обратиться в газовую службу и ни в коем случае не переводить плиту на другой тип газа самостоятельно.

Какова обычная температура пламени газовой плиты

В качестве топлива для работы плит, установленных в городских квартирах, применяют газовую смесь, которая на 98% состоит из метана и некоторых примесей, в частности, серы, углекислого газа, азота.

Для повышения безопасности эксплуатации газопроводных систем в газовую смесь добавляют вещество под названием эмиллеркаптан. Эта добавка отличается специфическим запахом, который моментально распространяется в окружающем воздухе в случае протечки метана из трубопроводной системы.

Воспламенение этой газовой смеси лежит в диапазоне от 640 до 700 град., а горение происходит при +800/+ 900 град. Наличие такого разогрева предполагает возможность приготовления пищи.

Температура пламени в зависимости от поставленного режима

Если посмотреть на язычок пламени в разрезе, то можно видеть, как он разделяется по цветам:

  • внутренняя часть – голубая;
  • средняя – оранжевый;
  • внешняя часть – жёлтая.

Каждая их этих частей обладает своей температурой – 800, 1000 и 1200 град. На вершине пламени, она может достигать 1400 градусов.

Поворот крана снижает или увеличивает подачу газа в горелке, соответственно язычок пламени уменьшается или вырастает. Ко всему, такая регулировка изменяет расстояние между пламенем и днищем кухонной утвари.

Если речь идёт о доме, расположенном за городом, то, как правило, в них используют сжиженный газ, закачанный в баллоны. В качестве топлива для плит, установленных в загородных дома, применяют два вида топлива:

  • пропан-бутановая смесь, в пропорции 65/35;
  • бутан-пропановая смесь в пропорции 85/15.

Использование этих смесей гарантирует то, что на пламени горелки, она не превысит +1000 град.

Потребитель должен знать, на какой вид газового топлива ориентирована бытовая техника – природный или сжиженный.

Если она изначально предназначалась для природного, но возникла необходимость её подключения к сжиженному газу, то необходимо убедиться, что в комплекте плиты имеются детали, которые необходимо установить для нормальной, а главное, безаварийной работы плиты. Первыми признаками неправильной работы агрегата будет наличие копоти, или горелка будет постоянно гаснуть.

Температура стеклянной варочной поверхности на газу

Не так давно в продаже появились газовые плиты и варочные поверхности, работа которых основана на технологии «газ под стеклом». Как понятно из названия, у этих приборов газовые конфорки расположены под жаропрочным стеклом. Но они имеют иную конструкцию, отличную от традиционных конфорок, — без привычного пламени. А именно: в специальных ячейках под стеклянной поверхностью располагаются керамические горелки каталитического типа. В этих герметичных камерах топливо сжигается без остатков, передавая тепло на керамику, свечение которой пользователь видит под стеклом. Такие керамические горелки способны разогреваться до 800°С.

На заметку! Тепло из конфорок под стеклом подается строго вертикально, не распространяясь за пределы контура. Это позволяет нагревать только дно кастрюли.

Определение температурного режима

Выяснить значение нагрева бытового устройства поможет знание определенных параметров. К примеру, включенный на максимум вентиль газовой духовки раскаляет ее до двухсот восьмидесяти градусов. Средний огонь разогревает печь до двухсот двадцати, а при минимальной подаче газа до ста шестидесяти. Помимо этого, можно ориентироваться по закипанию различных жидкостей:

  • питьевая вода закипает при ста градусах;
  • оливковое масло при двухстах пятидесяти;
  • подсолнечное масло при двухстах;
  • соевое и кукурузное масло при ста пятидесяти градусах цельсия.

С развитием бытовой техники такие неточные способы уходят в прошлое. Сверхчувствительные термометры и датчики, которыми оснащена современная печь, с точностью до градуса отображают температуру пламени. Это позволяет регулировать его и добиваться идеальных условий для приготовления изысканных блюд.

Использование газа в качестве топлива вполне оправдано. Экологически чистый, он не наносит вред окружающей среде при сгорании. Всегда помните о технике безопасности при использовании «голубого топлива» — халатное обращение с огнем может причинить вред здоровью. При выборе газовой плиты обязательно обращайте внимание на наличие функции «газ-контроль».

Как определить температуру пламени?

Прежде всего, данные параметры можно найти в инструкции к газовой плите. Если техника приобреталась достаточно давно, то документация могла не сохраниться, а знать основные параметры работы оборудования необходимо. Есть перечень средних показателей, которые встречаются в большинстве моделей. Например, работа газовой духовки оценивается по следующим параметрам:

  1. Максимальная температура 280 градусов.
  2. При среднем нагреве получается температура около 220 градусов.
  3. При минимальной подаче газа – 160 градусов.

Для того чтобы проверить точно, с какой температурой работает газовая плита, необходимы элементарные знания по физике. То есть информация, которая касается закипания различных жидкостей. К основным параметрам относятся:

  • простая чистая вода начнет закипать при 100 градусах;Кипящая вода
  • для закипания оливкового масла понадобится 250 градусов, подсолнечного масла – 200;
  • масло сои и кукурузы закипает уже при 150 градусах.

Такой способ определения температуры горения пламени в газовой плите подойдет только для старых моделей. Так как новая и современная техника оборудована сверхчувствительными термометрами и специальными датчиками, которые измеряют температуру максимально точно.

Важно: благодаря измерениям можно регулировать и корректировать работу бытового оборудования для кухни, устанавливая оптимальные значения, чтобы добиться идеального вкуса блюд.

Терморежимы для разных блюд

Если термометр на плите всё же имеется, то при готовке различных блюд на открытом огне газовой конфорки необходимо знать следующие нормы:

  • овощному рагу или стейку будет вполне достаточно температуры от 190 до 230 градусов;
  • картофель хорошо прожарится без крышки при температуре от 130 до 190 градусов;
  • тушить мясо с овощами рекомендуется при температуре максимум 130 градусов — при таком режиме мясо станет сочным и мягким;
  • температура выпекания пирожков в газовой духовке соответствует 200–220 градусам.

Таким образом, зная температуру горения газовой горелки можно легко рассчитать время готовки любого блюда и не допустить нарушения технологии его приготовления.

Режимы термической обработки блюд

На практике при приготовлении блюд применяются различные методы тепловой обработки, требующие разной температуры нагрева. Как правило, в технологических рецептурах уточняется не только время приготовления яства, но и рекомендуемый температурный режим:

  • для варки продуктов в воде или молоке достаточно после закипания поддерживать уровень нагрева в пределах 95-98°С;
  • для жарки котлет и мясных стейков требуется уровень нагрева 190-230°С;
  • чтобы пожарить картофель, достаточно разогрева 130-190°С;
  • процесс тушения овощей и мяса производится при температурном режиме 90-130°С.
Читайте также:  Имитация огня в камине

Итак, выше были приведены стандартные значения температур горения баллонного и магистрального газа для конфорок и духового шкафа. Если в духовке отсутствует термометр с числовыми обозначениями, определить значения, соответствующие каждой шкале, можно по свойствам плавления различных продуктов.

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 14338
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

Температура открытого пламени и огня в зажигалке

Пламя — это явление, которое вызвано свечением газообразной раскалённой среды. В некоторых случаях оно содержит твёрдые диспергированные вещества и (или) плазму, в которых происходят превращения реагентов физико-химического характера. Именно они и приводят к саморазогреву, тепловыделению и свечению. В газообразной среде пламени содержатся заряженные частицы — радикалы и ионы. Это объясняет существование электропроводности пламени и его взаимодействие с электромагнитными полями. На таком принципе построены приборы, которые могут приглушить огонь, изменить его форму или оторвать его от горючих материалов при помощи электромагнитного излучения.

Виды пламени

Свечение огня делится на два вида:

Почти каждое свечение видимо для человеческого глаза, но не каждое способно испускать нужное количество светового потока.

Свечение пламени обуславливается следующими факторами.

  1. Температурой.
  2. Плотностью и давлением газов, которые участвуют в реакции.
  3. Наличием твёрдого вещества.

Наиболее общая причина свечения — это присутствие в пламени твёрдого вещества.

Многие газы горят слабо светящимся или несветящимся пламенем. Из них наиболее распространены сероводород (пламя голубого цвета как при горении), аммиак (бледно-жёлтое), метан, окись углерода (пламя бледно-голубого цвета), водород. Пары летучих некоторых жидкостей горят едва светящимся пламенем (спирт и сероуглерод), а пламя ацетона и эфира становится немного коптящим из-за небольшого выделения углерода.

Температура пламени

Для разных горючих паров и газов температура пламени неодинакова. А ещё неодинакова температура разных частей пламени, а область полного сгорания имеет более высокие показатели температуры.

Некоторое количество горючего вещества при сжигании выделяет определённое количество теплоты. Если строение вещества известно, то можно рассчитать объём и состав полученных продуктов горения. А если знать удельную теплоту этих веществ, то можно рассчитать ту максимальную температуру, которую достигнет пламя.

Стоит помнить о том, что если вещество горит в воздухе, то на каждый объём вступающего в реакцию кислорода приходится четыре объёма инертного азота. А так как в пламени присутствует азот, он нагревается теплотой, которая выделяется при реакции. Исходя из этого можно сделать вывод о том, что температура пламени будет состоять из температуры продуктов горения и азота.

Невозможно точно определить температуру, но можно это сделать приблизительно, так как удельная теплота изменяется с температурой.

Вот некоторые показатели по температуре открытого огня в разных материалах.

  1. Горение магния — 2200 градусов.
  2. Горение спирта не превышает температуры 900 градусов.
  3. Горение бензина — 1300−1400 градусов.
  4. Керосина — 800, а в среде чистого кислорода — 2000 градусов.
  5. Горение пропан-бутана может достигать температуры от 800 до 1970 градусов.
  6. При сгорании дерева температурный показатель колеблется от 800 до 1000 градусов, а воспламеняется оно при 300 градусах.
  7. Температурный параметр горения спички составляет 750−850 градусов.
  8. В горящей сигарете — от 700 до 800 градусов.
  9. Большинство твёрдых материалов воспламеняется при температурном показателе в 300 градусов.

Пламя свечи

Пламя, которое каждый человек может наблюдать при горении свечи, спички или зажигалки, представляет из себя поток раскалённых газов, которые вытягиваются вертикально вверх, благодаря силе Архимеда. Фитиль свечи вначале нагревается и начинает испаряться парафин. Для самой нижней части характерно небольшое свечение синего цвета — там мало кислорода и много топлива. Именно из-за этого топливо не полностью сгорает и образуется оксид углерода, который при окислении на самом крае конуса пламени ему придаёт синий цвет.

За счёт диффузии в центр поступает немного больше кислорода. Там происходит последующее окисление топлива и температурный показатель растёт. Но для полного сгорания топлива этого недостаточно. Внизу и в центре содержатся частицы угля и несгоревшие капельки. Они светятся из-за сильного нагревания. А вот испарившееся топливо, а также продукты сгорания, вода и углекислый газ практически не светятся. В самом верху наибольшая концентрация кислорода. Там не догоревшие частицы, которые в центре светились, догорают. Именно по этой причине эта зона практически не светится, хотя там наиболее высокий температурный показатель.

Классификация пламени

Классифицируют свечение огня следующим образом.

  1. По восприятию визуальному: цветные, прозрачные, коптящие.
  2. По высоте: короткие и длинные.
  3. По скорости распространения: быстрые и медленные.
  4. По температурному показателю: высокотемпературные, низкотемпературные, холодные.
  5. По характеру перемещения среды реакционной: пульсирующие, турбулентные, ламинарные.
  6. По состоянию горючей среды: предварительно перемешанные и диффузионные.
  7. По излучению: бесцветные, окрашенные, светящиеся.
  8. По агрегатному состоянию горючих веществ: пламя аэродисперсных и твёрдых реагентов, жидких и газообразных.

В диффузном ламинарном пламени выделяют три оболочки (зоны). Внутри конуса пламени существует:

  • зона тёмная, где нет горения из-за малого количества окислителя — 300−350 градусов;
  • зона светящаяся, где осуществляется термическое разложение горючего и оно сгорает частично — 500−800 градусов;
  • зона слегка светящаяся, где окончательно сгорают продукты разложения горючего и достигается максимальный температурный показатель в 900−1500 градусов.

Температурный параметр пламени зависит от интенсивности подвода окислителя и природы горючего вещества. Пламя распространяется по предварительно перемешанной среде. Происходит распространение по нормали от каждой точки фронта к поверхности пламени.

По реально существующим смесям газовоздушным распространение всегда осложнено возмущающими внешними воздействиями, которые обусловлены трением, конвективными потоками, силами тяжести и прочими факторами.

Именно из-за этого реальная скорость распространения от нормальной всегда отличается. В зависимости от того, какой характер носит скорость распространения, различают такие диапазоны:

  1. При горении детонационном — более 1000 метров в секунду.
  2. При взрывном — 300−1000.
  3. При дефлаграционном — до 100.

Пламя окислительное

Оно располагается в самой верхней части огня, которая имеет наибольший температурный показатель. В этой зоне горючие вещества почти полностью превращены в продукты горения. Здесь наблюдается недостаток топлива и избыток кислорода. Именно по этой причине вещества, которые помещены в эту зону, окисляются интенсивно.

Пламя восстановительное

Эта часть наиболее близка к центру или находится чуть ниже его. Здесь мало кислорода для горения и много топлива. Если в эту область внести вещество, в котором имеется кислород, то он отнимется у вещества.

Температура огня в зажигалке

Зажигалка — это устройство портативное, которое предназначено для получения огня. Она может быть бензиново или газовой, в зависимости от применяемого топлива. Ещё существуют зажигалки, в которых собственного топлива нет. Они предназначаются для поджига газовой плиты. Качественная турбозажигалка — это прибор относительно сложный. Температура огня в ней может достигать 1300 градусов.

Химический состав и цвет пламени

У карманных зажигалок небольшой размер, это позволяет их переносить без каких-либо проблем. Довольно редко можно встретить настольную зажигалку. Ведь они из-за своих больших размеров для переноски не предназначены. Их дизайн разнообразен. Есть зажигалки каминные. Они имеют небольшую толщину и ширину, но довольно длинные.

На сегодняшний день становятся популярными рекламные зажигалки. Если в доме нет электроэнергии, то невозможно ей поджечь газовую плиту. Газ поджигает образующаяся электрическая дуга. Достоинствами этих зажигалок являются следующие качества.

  1. Долговечность и простота конструкции.
  2. Быстрое и надёжное зажигание газа.

Первая зажигалка с современным кремнём создана в Австрии в 1903 году после изобретения ферроцериевого сплава бароном Карлом Ауэром фон Вельсбахом.

Ускорилось развитие зажигалок в период Первой мировой войны. Солдаты начали применять спички для того, чтобы видеть в темноте дорогу, но их местоположение выдавала интенсивная вспышка при поджиге. Необходимость в огне без значительной вспышки способствовало развитию зажигалок.

В то время лидерами производства зажигалок «кремнёвых» были Германия и Австрия. Такое портативное устройство, которое предназначено для получения огня, находящиеся в кармане многих курильщиков, при неправильном обращении может таить в себе немало опасностей.

Зажигалка в период работы не должна вокруг себя разбрызгивать искры. Огонь должен быть стабильным и ровным. Температура огня в зажигалках карманных достигает примерно 800−1000 градусов. Свечение красного или оранжевого цвета вызвано частицами углерода, которые раскалились. Для бытовых горелок и турбозажигалок применяется в основном газ бутан, который легко сжигается, не имеет запаха и цвета. Бутан получают путём переработки при высоких температурах нефти, а также её фракций. Бутан — это легковоспламенимые углеводороды, но он абсолютно безопасен в конструкциях современных зажигалок.

Подобные зажигалки в быту очень полезны. Ими можно поджечь любой воспламеняющийся материал. В комплект турбозажигалок входит настольная подставка. Цвет пламени зависит от горючего материала и температуры горения. Пламя костра или камина в основном имеет пёстрый вид. Температура горения дерева ниже температуры горения фитиля свечи. Именно из-за этого цвет костра не жёлтый, а оранжевый.

Медь, натрий и кальций при высоких температурных показателях светятся различными цветами.

Электрическая зажигалка была изобретена в 1770 году. В ней водородная струя воспламенялась от искры машины электрофорной. Со временем бензиновые зажигалки уступили место газовым, которые более удобные. В них обязательно должна находиться батарейка — источник энергии.

Не очень давно появились зажигалки сенсорные, в которых без механического воздействия происходит зажигание газа воздействием на сенсорный датчик. Сенсорные зажигалки карманного типа. В основном, в них содержится информация рекламного типа, которая нанесена при помощи тампонной или шелкотрафаретной печати.

Пламя

Пламя – это газообразная среда, в которой происходит взаимодействие горючего и окислителя, выделяется тепло и развиваются высокие температуры.

Классификация

Пламя классифицируют по:

  • агрегатному состоянию горючих веществ: пламя газообразных, жидких, твердых и аэродисперсных реагентов;
  • излучению: светящиеся, окрашенные, бесцветные;
  • состоянию среды горючее-окислитель: диффузионные, предварительно перемешанных сред;
  • характеру перемещения реакционной среды: ламинарные, турбулентные, пульсирующие;
  • температуре: холодные, низкотемпературные, высокотемпературные;
  • скорости распространения: медленные, быстрые;
  • высоте: короткие, длинные;
  • визуальному восприятию: коптящие, прозрачные, цветные.

В ламинарном диффузионном пламени можно выделить 3 зоны (оболочки).

Внутри конуса пламени имеются:

  • темная зона (300-350 °С), где горение не происходит из-за недостатка окислителя;
  • светящаяся зона, где происходит термическое разложение горючего и частичное его сгорание (500-800 °С);
  • едва светящаяся зона, которая характеризуется окончательным сгоранием продуктов разложения горючего и максимальной температурой (900-1500 °С).

Температура

Температура пламени зависит от природы горючего вещества и интенсивности подвода окислителя. Например:

  • Температура воспламенения для большинства твёрдых материалов – 300 °С.
  • Температура пламени в горящей сигарете – 250-300 °С.
  • Температура пламени спички 750-1400 °С; при этом 300 °С – температура воспламенения дерева, а температура горения дерева равняется примерно 800–1000 °С.
  • Температура горения пропан-бутана – 800-1970 °С.
  • Температура пламени керосина – 800 °С, в среде чистого кислорода – 2000 °С.
  • Температура горения бензина – 1300-1400 °С.
  • Температура пламени спирта не превышает 900 °С.
  • Температура горения магния – 2200 °С; значительная часть излучения в УФ-диапазоне.

Наиболее высокие известные температуры горения:

  • дицианоацетилен C4N2 5260 К (4990 °C) в кислороде и до 6000 К (5730 °C) в озоне;
  • дициан (CN)2 4525 °C в кислороде.
Читайте также:  Трехходовой клапан как работает

Так как вода обладает очень большой теплоёмкостью, отсутствие водорода в горючем исключает потери тепла на образование воды и позволяет развить большую температуру.

Скорость распространения

Распространение пламени по предварительно перемешанной среде (невозмущенной), происходит от каждой точки фронта пламени по нормали к поверхности пламени. Величина такой нормальной скорости распространения пламени (далее – НСРП) является основной характеристикой горючей среды. Она представляет собой минимальную возможную скорость пламени. Значения НСРП отличаются у различных горючих смесей – от 0,03 до 15 м/с.

Распространение пламени по реально существующим газовоздушным смесям всегда осложнено внешними возмущающими воздействиями, обусловленными силами тяжести, конвективными потоками, трением и т.д. Поэтому реальные скорости распространения пламени всегда отличаются от нормальных. В зависимости от характера горения скорости распространения пламени имеют следующие диапазоны величин при:

  • дефлаграционном горении – до 100 м/с;
  • взрывном горении – от 300 до 1000 м/с;
  • детонационном горении – свыше 1000 м/с.

Цвет пламени определяется излучением электронных переходов (например, тепловым излучением) различных возбужденных (как заряженных, так и незаряженных) частиц, образующихся в результате химической реакции между молекулами горючего и кислородом воздуха, а также в результате термической диссоциации. В частности, при горении углеродного горючего в воздухе, синяя часть цвета пламени обусловлена излучением частиц CN ±n , красно-оранжевая — излучением частиц С2 ±n и микрочастиц сажи. Излучение прочих образующихся в процессе горения частиц (CHx ±n , H2O ±n , HO ±n , CO2 ±n , CO ±n ) и основных газов (N2, O2, Ar) лежит в невидимой для человеческого глаза УФ и ИК части спектра. Кроме того, на окраску пламени сильно влияет присутствие в самом топливе, деталях конструкции горелок, сопел и так далее соединений различных металлов, в первую очередь натрия. В видимой части спектра излучение натрия крайне интенсивно и ответственно за оранжево-желтый цвет пламени, при этом излучение чуть менее распространенного калия оказывается на его фоне практически не различимым (поскольку большинство организмов имеют в составе клеток K+/Na+ каналы, то в углеродном горючем растительного или животного происхождения на 3 атома натрия приходится в среднем 2 атома калия).

Источник: Тидеман Б.Е., Сциборский Д.Б. Химия горения. –Л., 1935.

Температура горения газа при разных режимах в газовой плите

Узнаем, какой газ используется в бытовых приборах – плитах и котлах систем отопления, а также его свойства.

Газ является наиболее распространённым энергоресурсом, используемым для приготовления пищи, нагрева воды и отапливания помещений. Выделяемое при его горении количество тепла считается важным техническим параметром этого топлива, а также определяет удобство пользования тем или иным газовым оборудованием и расход топлива на разные цели.

Технические параметры голубого топлива

  • Температура пламени при разных режимах
  • Зависимость температуры от вида топлива
  • Определение температуры пламени

Температура пламени при разных режимах

Газовая смесь начинает воспламеняться при 640–700 градусах в зависимости от качества и состава газа, а процесс горения и вовсе начинается лишь с 800–900 градусов. Такой температуры вполне хватает для приготовления пищи и подогрева воды в газовом водонагревателе. В этом же температурном диапазоне работают и газовые котлы, предназначенные для отопления жилья.

Однако температура пламени на разных его участках неодинакова. Неоднородность пламени можно хорошо увидеть при его детальном рассмотрении.

Наибольшая температура отмечается в верхней части пламени, где она достигает значения в 1400 градусов. Максимальная же температура горения газа составляет 2043 градуса. Однако такие цифры возможно получить лишь на мощном промышленном оборудовании. На кухонной плите пламя ограничивается максимальной цифрой в 1500 градусов.

Помимо качества газовой смеси, температурный режим горелки зависит от интенсивности огня, который регулируется поворотными ручками, расположенными на газовой плите либо регуляторами на котле. Поворот крана на небольшой угол увеличивает или уменьшает подачу топлива в горелку, тем самым повышая или снижая теплоотдачу пламени.

Кроме того, с помощью регуляторов можно увеличивать либо уменьшать расстояние между дном кастрюли и пламенем, что является крайне важным. Значимость данной процедуры заключается в том, что при соприкосновении огня с холодной поверхностью посуды происходит неполное сгорание газа, сопровождающееся выделением большого количества вредных примесей.

Поэтому при помещении на плиту чайника с холодной водой горелку нужно отрегулировать так, чтобы пламя едва доставало до дна, но ни в коем случае не обхватывало чайник по бокам.

Зависимость температуры от вида топлива

Для бытовых нужд используют два вида газа: природный и сжиженный. И тот и другой представляют собой прозрачную взрывоопасную субстанцию без цвета и запаха. Поэтому для повышения безопасности и возможности моментального обнаружения утечки, в газ добавляют этилмеркаптан – вещество, терпкий запах которого чувствует человек, когда он открывает кран газа.По своему химическому составу природный газ состоит на 98% из метана и на 2% из примесей, которые представлены серой, азотом и углекислым газом.

В частных домах, на дачах и в местностях, не оснащённых магистральным газопроводом, используют сжиженный баллонный газ. Для этого используют два типа смеси: пропан-бутановую с соотношением 65/35 и бутан-пропановую, приготовленную в пропорции 85/15. Температура пламени баллонного газа немного ниже, чем у природного, и никогда не превышает 1000 градусов.

В связи с разницей температур, для каждого газа предназначено своё газовое оборудование.Однако многие производители газовых плит, работающих на природном газе, укомплектовывают их жиклёрами и редукторами, необходимыми для перевода плиты на баллонный газ. Если же печь подключить к баллону без этих важных приспособлений, то горелка начнёт выбрасывать огромное количество копоти и постоянно гаснуть.

В этом случае необходимо будет незамедлительно обратиться в газовую службу и ни в коем случае не переводить плиту на другой тип газа самостоятельно.

Определение температуры пламени

Если плита на кухне имеет термометр либо выносной датчик с индикатором, который выдает температурные значения на экран, то определение температуры не вызывает никаких затруднений.

Кроме того, многие современные агрегаты оборудованы термостатом, поддерживающим в духовке определённый температурный режим, а также терморегулятором, позволяющим включить конфорку на нужное значение.

Однако большинство домашних плит старого образцы оснащены лишь термометром духовки, а температуру огня конфорок не определяют. Это бывает крайне неудобно при приготовлении сложных блюд, требующих точное соблюдение терморежима.

Для выяснения точной температуры горения газа можно воспользоваться народными способами. Так, если включить кран духовки на полную мощность, то температура в ней поднимется до 280 градусов. При среднем пламени это значение будет в районе 260 градусов, а при самом минимальном горении – 160. Помимо интенсивности огня, на температуру воздуха в духовом шкафу влияют вентиляционные отверстия, расположенные у его задней стенки, обеспечивающие приток кислорода, без которого горение невозможно. Кроме того, помочь определить теплоотдачу горелки поможет знание точки кипения некоторых жидких субстанций. Так, если для закипания воды будет достаточно всего лишь 100 градусов, то для соевого или кукурузного масла необходимо уже 150, для подсолнечного – 200, а для оливкового – 250 градусов.

Температуру в газовой духовке также можно определить с помощью народных методов. Для этого спустя 10 минут после включения горелки следует положить рядом с посудой, в которой выпекается блюдо, небольшой лист писчей бумаги и понаблюдать за его краями. При температуре 270–300 градусов лист начнёт обугливаться спустя 5 секунд, при 250–270 – через 15 секунд, при 230–250 – через полминуты, а при температуре от 200 до 230 градусов – спустя минуту. При максимальном значении в 180 градусов обугливание начнётся спустя 5 минут, а при режиме от 160 до 180 – через 10 минут. Если же духовка не прогрелась выше 150 градусов, обугливания бумаги не происходит. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Температура огня при горении древесины в костре

Первые химики считали, что огонь вызывается выделением из тел вещества «флогистон», который содержат все взрывчатые и горючие материалы. Но в XVIII веке было доказано, что причиной горения является менее таинственный элемент — кислород. Согласно этой модели явления, пламя указывает на место взаимодействия окислителя с горючим материалом, а его цвет — на температуру огня.

Огонь и древние люди

Контролируемое использование огня для обеспечения себя теплом и светом — одно из первых великих достижений человечества. Это дало возможность древним людям освоить места с более суровым климатом, готовить пищу, защищаться от хищников и обрабатывать некоторые материалы. Доказано, что предки современных людей знали, как пользоваться огнём по меньшей мере 790 тысяч лет. Некоторые археологические данные свидетельствуют об использовании его значительно раньше:

  1. 1,6 млн лет назад — анализ сгоревших костей антилоп в одной из пещер Южной Африки подтверждает, что их сожгли австралопитеки в рукотворном костре.
  2. 1,9 млн лет назад — в другой пещере на границе пустыни Калахари были найдены следы старейшего контролируемого огня. Предварительные данные говорят о том, что гомо эректус готовили пищу на костре с момента своего появления.

Огонь является очень важным для человеческого развития, так как позволил нашим предкам готовить пишу и обогреваться

Многие культуры не одну тысячу лет поклонялись открытому пламени и использовали его в религиозных обрядах.

Роль важного элемента во многих церемониях огонь сохранил и до настоящих дней. Его значение для людей было настолько велико, что он стал героем мифов и основой мировоззренческих систем: Прометей похитил огонь у богов, чтобы отдать его людям; Аристотель определил его в качестве одного из четырёх природных элементов; китайские философы дали ему роль одной из пяти сущностей, из которых состоит всё живое.

Физика процесса

Огнём называют бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света. Огонь возникает как результат воспламенения горючего при достаточном количестве кислорода, позволяющем поддерживать скорость окисления на уровне цепной реакции. Пламя — видимая газообразная часть огня. Над жидкостью оно возникает в результате её испарения, над твёрдым топливом благодаря выделению из него горючего газа в процессе пиролиза.

Огонь – бурное окисление материалов в процессе необратимой экзотермической реакции с выделением энергии в виде тепла и света

Доминирующий цвет пламени меняется с температурой открытого огня. Хорошей иллюстрацией этого явления может быть горение традиционного костра. Рядом с дровами, где происходит самая бурная реакция, огонь белый, переходящий в жёлтый. Над этой областью цвет меняется на оранжевый, маркирующий зону, в которой холоднее. Следующий, ещё более холодный участок — красный. Над ним реакция практически не происходит, а выше можно наблюдать такие несгоревшие частицы углерода как дым. Диапазон температур горения костра в соответствии с цветовой гаммой выглядит так:

  • едва заметный красный — 500°C;
  • вишнёвый тёмный — 800°C;
  • вишнёво-красный яркий —1000°C;
  • глубокий красно-оранжевый — 1100°C;
  • яркий оранжево-жёлтый — 1200°C;
  • белесовато-жёлтый — 1300°C;
  • яркий белый 1400°C;
  • ослепительно белый — 1500°C.

Фазы горения

По сути, деревья — концентрат энергии излучения Солнца. Листья растений работают как небольшие солнечные панели, поглощающие световую энергию, чтобы с её помощью преобразовать воду, углекислый газ и минералы в органические вещества. Горение можно рассматривать как процесс обратный фотосинтезу. Поджигание дров освобождает накопленную за время жизни растения энергию, реализуя её в виде высокой температуры огня в костре. Горение древесины проходит три фазы:

  1. Испарение влаги под воздействием температуры открытого пламени. Любая древесина содержит влагу, после поджигания вода в ней закипает и испаряется через трещины. Поскольку значительная часть подводимого тепла затрачивается на испарение, успешное поджигание либо требует сухих дров, либо большого количества тепла. Первая фаза завершается при достижении древесиной 100°C.
  2. Повышение температуры и газификация древесины. При 150 °C дерево начинает разлагаться на угли и летучие горючие вещества, оптимальная температура для этого процесса — от 280°C. Воспламенение газов происходит при температурах между 260 и 315°C с дальнейшим заметным пламенным горением. При 700°C и выше начинается процесс выделения и сжигания газов с высокой теплотворной способностью. Фаза заканчивается с прекращением образования летучих горючих веществ.
  3. Углеродное горение. После выделения первичных и вторичных газов остаются углеродные цепи и несгораемые вещества. Углерод, или древесный уголь, горит долго и без видимого пламени. Стадия заканчивается полным сгоранием твёрдых веществ в древесине до негорючей золы.

Искусство истопника или разжигателя костров состоит в знаниях и навыках, необходимых для обеспечения благоприятных условий протекания горения во всех трёх фазах: от поддержания температуры пламени костра до подачи необходимого количества кислорода.

Виды древесины

Есть несколько закономерностей, обуславливающих разницу в горении различных пород дерева. Прежде всего это наличие смол — они заметно добавляют теплотворной способности дровам. Мягкий лес горит легче из-за низкой плотности. Тяжёлые породы долго поддерживают горение.

В то время как плотность древесины существенно варьируется от вида к виду, теплотворная способность их на единицу массы практически одинакова (за исключением хвойных смолистых пород). Независимо от того, какие виды деревьев пошли на дрова, влажность — основной фактор, влияющий как на процесс горения, так и на тепловой результат.

Знание разных пород древесины позволяет получить комфортное горение с меньшим расходом дров

Перечень особенностей древесины некоторых пород:

  • акация — горит медленно и даёт много тепла, быстро сохнет, в кострище издаёт характерный треск;
  • берёза — сгорает быстро, легко воспламеняется даже влажной, даёт ровный и устойчивый огонь;
  • бук — калорийное топливо, оставляет мало золы;
  • дуб — высокая теплотворная способность, выделяет при горении приятный запах, очень долго сохнет;
  • тополь — невысокая теплота сгорания;
  • фруктовые деревья — горят медленно и равномерно;
  • хвойные — ароматный дым, могут стрелять смолой, образуют много копоти.

Знание основ обращения с древесиной как топливом позволяет получить комфортное горение с меньшим расходом дров.

Важно только не забывать главное: неконтролируемое открытое пламя может быть очень опасным для живых существ. Помимо ожогов от пламени и тлеющих углей, огонь может принести несравненно больше беды разгоревшись в пожар.

Температура горения дров: от чего зависит и как повысить

Смотреть на горящий огонь – это одно из самых любимых развлечений человека. Однако, помимо сугубо эстетических целей – горящий огонь может выполнять и чисто утилитарную задачу – нагревать окружающее пространство и другие предметы.

температура горения дров

Одним из самых распространенных источников огня в загородных домах являются обыкновенные дрова. Удивительно, но температура горения дров зависит от породы дерева и условий их сжигания. Соответственно каждая из древесных пород может использоваться в различных целях, для выполнения тех или иных задач.

Какие дрова могут выделить максимальное количество тепла?

Для того, чтобы дрова, да и любой другой органический материал горел – ему необходим воздух (вернее кислород из воздуха, но это уточнение несущественно). В ходе сгорания органика дров при взаимодействии с кислородом превращается в водяной пар и углекислый газ. Пар в свою скрепляется с не сгоревшими материалами или уходит наружу через дымоход.

Каждый тип горючей органики, будь то нефть, газ, уголь или дерево имеет свой особенный химический состав. Также имеются различия в химическом составе и внутри каждого типа. Как существует каменный уголь с большим и малым содержанием золы, так же существуют и породы древесины, отличающиеся по температуре, выделяемой в процессе сгорания и по составу остающихся продуктов сгорания.

Сравнить в домашних условиях температуру горения дров практически невозможно, но вот в лабораторных условиях специалисты смогли провести такой сравнительный тест. Для того, чтобы получить разные стартовые результаты дрова из древесины разных пород высушивали до определенного максимального процента остающейся влажности.

таблица теплотворность горения дров

Этот момент – сушку дров необходимо учитывать и при домашнем использовании: ведь понятно, что сырые дрова будут гореть хуже и с меньшим выделением тепла. Поэтому, дрова, предназначенные для топки проходят из поленницы во дворе определенный путь, задерживаясь в сухом помещении или под навесом для просушки.

Сразу отметим, что понятие «температура горения дров» не совсем точно отражает ключевую характеристику дров. Более верным будет оценивать горючие материалы по их способности выделять определенное количество тепла. Единицей измерения такой характеристики является калория – это такое количество тепловой энергии, которое может нагреть на 1 градус один грамм обычной воды. В приведенной ниже таблички отраженны ключевые характеристики различных типов дров по их теплотворной способности.

Что может влиять на качество дров как топлива?

Наиболее негативно на теплотоворную способность дров оказывает содержащаяся в них вода. При жизни любая древесина содержит в себе воду, которая добывается корнями растений. При большой влажности древесины тепловая энергия, выделяемая при сгорании будет расходоваться не только на полезные цели (например, обогрев помещения, приготовление пищи или нагрев воды в бане) но и просто на испарение влаги из древесины.

Для понимания проблемности ситуации отметим, что если древесина (практически любая) содержит всего лишь 15 процентов влаги, то ее теплотворный показатель уменьшается до 3660 калорий. А теперь сравните эту цифру с показателями, приведенными в таблице и получится, что использовать влажные дрова – это все равно, что выкинуть часть их еще до размещения в топке.

Потери, определяемые влагой в дровах настолько велики, что эквивалента испарения 15 процентов влаги в килограмме дров хватит, чтобы нагреть до кипения около 10 литров воды.

Какие породы дров больше всего любят в народе

Наиболее популярными и эффективными исходя из народного опыта могут являться дрова, заготовленные из бука, граба, срубленного зимой дуба, горных сосен, обыкновенной акации и, конечно же, березы.

Наиболее жаркое пламя дают дрова, заготовленные из ясеня, клена, смолистой лиственницы, равнинной сосны и срубленного летом дуба.

Чуть более низкое образование жара показывают дрова, заготовленные из ели, пихты, кедра и каштана.

Ну и уж совсем плохие дрова получаются из липы, ольхи, осины, ивы, тополя.

Как уже стало понятно – наиболее эффективными с точки зрения образования тепла являются дрова, изготовленные и плотной, тяжелой древесины. Между прочим, дерево с низким коэффициентом теплообразования прекрасно подойдут для того, чтобы смастерить из них полки и утварь в бане.

Как сгорают дрова?

Не все дрова сгорают по-одинаковому. Некоторые из них пропадают в топках практически полностью, оставляя вместо себя всего лишь горстку пепла. Другие долго и нудно чадят, забивая остатками своего сгорания все топочное пространство.

Скорость и полнота сгорания дров также зависят не только от происходящих в открытом пламени химических реакций, но и от конструкции печи. Качественные печи имеют довольно сложное устройство, включающее в себя множество элементов, таких как золотник и поддувало, топка и колосники.

На полноту сгорания дров также будет влиять и их порода, а также (в очень существенной степени – удельная влажность).

Но строго говоря для расчета тепловых устройств обычно не принимают во внимание разные характеристики дров, заготовленных из разных пород древесины. Для расчетов берется среднестатистическая величина, которая составляет для древесины 3800 калорий.

Какие дрова горят жарче других?

Помимо теплотворности, которая характеризует количество тепловой энергии, выделяемой при сжигании дров – нас в ходе практической жизни может заинтересовать и жаропроизводительность – то есть та максимальная температура, которая может быть достигнута в топке при сжигании того или иного типа дров.

Различные виды топлива и различные породы дерева сгорают разными способами. Одни из них могут давать ровное и высокое пламя, а другие будут демонстрировать низкий огонь, но показывать большую температуру непосредственно в области горения.

Существует два основных момента, которые влияют на температуру, производимую дровами при сгорании.

Прежде всего температура горения зависит от того, с какой интенсивностью в топку поступает кислород, необходимый для горения. Этот показатель определяется обычно конструкцией самой топки.

Также на температуру влияет и конструкция самой печи.

Печки и топки могут создаваться из разных материалов. И Каждый из материалов может особым образом влиять на температуру горения дров.

В массивной каменной печи дрова сгорают практически полностью, но процесс этот происходит сравнительно долго. С другой стороны печка-буржуйка, то есть топка, изготовленная из тонкого стального листа очень быстро остывает., раздавая тепло в окружающее пространство. При этом тепло из зоны горения постоянно переносится на стенки и далее в помещение. Вследствие этого дрова в таких печках сгорают практически без остатка.

Как измерить температуру горения дров?

Обычным термометром измерить температуру горения дров у вас вряд ли получится. Тем более – совсем пропащее дело определять температуру горения «на глазок». Для того, чтобы проводить такие исследования, необходимо запастись специальным прибором – пирометром.

Но заметьте, самая высокая температура горения дров вовсе не означает, что дрова такого типа могут выделить большее количество тепла.

Заметьте, что в хороших топочных устройствах, например в закрытых каминах можно искусственно уменьшать поступление кислорода из воздуха к сгорающим дровам, добиваясь тем самым повышения температуры сгорания и понижения теплоотдачи.

Для сравнения вы можете посмотреть еще одну табличку, в которой отражены теплотворные способности различных видов органического топлива.

Несколько практических советов

Если вы почувствовали, что в помещении, в котором находится печка при плотно закрытой дверце топки запахло влажными дровами – проверьте целостность и герметичность печного оборудования.

Учтите, что продукты сгорания содержат в себе много кислот, поэтому трубы дымоходов необходимо делать из материалов, устойчивых к агрессивным средам.

После использования дров с высоким содержанием смолы прочистите дымоход.

Чтобы нагревать камни, например для парилки – лучше использовать дрова, которые горят слабо и подают тепло постепенно.

Если вам необходимо быстро нагреть парную комнату – используйте дрова с большой температурой горения и увеличьте подачу воздуха в топку.

Замеры температуры печи: видео

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Ссылка на основную публикацию