STUDIE VLASTNOSTÍ SPALOVÁNÍ DŘEVĚNÝCH PILIN – Moderní problémy vědy a vzdělávání (online publikace)

Pyrotechniku ​​se doporučuje nakupovat ve specializovaných prodejnách a jiných maloobchodech, které prodávají pouze certifikované výrobky. Každý pyrotechnický výrobek musí mít podrobný návod k použití v ruštině, obsahující jméno výrobce, datum výroby, dobu použitelnosti a pravidla používání výrobku. Před použitím si prosím pečlivě přečtěte pokyny.

Nebezpečí používání pyrotechniky

Konvenčně lze ohňostroje rozdělit do dvou velkých skupin: jednoduché a složité. Použití jednoduchých ohňostrojů nevyžaduje speciální znalosti a dovednosti. Takové produkty lze snadno používat nezávisle, pokud si pozorně přečtete pokyny, budete dodržovat bezpečnostní opatření uvedená na obalu a samozřejmě budete používat zdravý rozum.

Nejběžnější z nejjednodušších pyrotechnických zařízení jsou petardy a prskavky. Obsah petardy vyletí z pouzdra pod tlakem, a proto nelze střelu mířit na obličej nebo osvětlovací zařízení, aby nedošlo k poškození zraku nebo zničení. Petardy by se neměly používat v blízkosti plamenů svíček nebo horkých spirál. To může způsobit vznícení konfet nebo stuh.

Barevné prskavky při hoření vypouštějí škodlivé oxidy, proto je lepší je zapalovat pouze venku, nebo rovnou místnost dobře vyvětrat.

Komplexní ohňostroje (rakety, létající ohňostroje) jsou profesionálním typem zábavní pyrotechniky. Jejich skladování a používání je spojeno s vysokým stupněm nebezpečí a neodborník se takových pořadů může zúčastnit pouze jako divák, v bezpečné vzdálenosti.

Rakety rychle vzlétnou a zanechají za sebou sotva viditelnou stopu do výšky 20 až 100 m, kde se pyrotechnická složka vznítí a raketa vyvrhne jasné jiskry, padá padáky a hlasitě tleská, což předvádí pestrobarevný barevný ohňostroj. Po výbuchu rakety ve výšce spadne tyč stabilizátoru (u některých typů dost těžká) k zemi, proto je lepší odpalovat rakety alespoň 100 m od diváků.

Létající ohňostroje se točí na zemi a vertikálně stoupají až do výšky 20 m a rozhazují jiskry ve tvaru deštníku. Ohňostroje mohou jasně zářit v různých barvách, praskat a vyhazovat padák. Tyto ohňostroje nemůžete odpalovat v blízkosti budov, obytných budov, drátů nebo při silném větru – jinak mohou zasáhnout balkón nebo rozbít sklo.

Postup při použití pyrotechnických výrobků

1. Vyberte místo pro ohňostroj. Může to být velká otevřená plocha, nádvoří, park nebo mýtina bez stromů a budov.

2. Pečlivě prohlédněte vybrané místo; v okolí v okruhu 100 metrů by neměly být žádné předměty ohrožující požár, parkoviště nebo garáže.

3. Je zakázáno odpalovat ohňostroje za silného větru, protože velikost nebezpečné zóny se zvětšuje 3-4krát.

4. Diváci se musí nacházet ve vzdálenosti 35-50 metrů od odpalovací rampy, nutně na návětrné straně.

5. Je přísně zakázáno používat pyrotechnické výrobky v blízkosti obytných budov, mohou zasáhnout okno nebo příčník, vyletět na balkón nebo půdu.

6. Rovněž je zakázáno používat pyrotechniku ​​v uzavřených prostorách, bytech, kancelářích, nebo v místech s větším počtem osob.

Vzhledem k přítomnosti hořících prvků, pohybu samotného ohňostroje nebo rozptylu jeho úlomků se zavádí pojem nebezpečné zóny.

Nebezpečná zóna je oblast, ve které je možné utrpět zranění nebo věcné škody způsobené zábavní pyrotechnikou.

Bezpečná vzdálenost uvedená v bezpečnostních pokynech je také optimální vzdálenost pro dosažení co největšího vizuálního efektu z ohňostroje.

Podle stupně potenciálního nebezpečí při používání jsou všechny pyrotechnické výrobky rozděleny do pěti tříd. Poloměr nebezpečné zóny je:

Třída I – ne více než 0,5 metru: jedná se především o vnitřní ohňostroje (krekry, prskavky, stolní fontány);

Třída II – ne více než 5 metrů: většina fontán, petard, pozemní ohňostroje;

Třída III – ne více než 20 metrů: ohňostroje, rakety, festivalové balony;

Třída IV – více než 20 metrů pro alespoň jeden z nebezpečných faktorů: jedná se o profesionální zábavní pyrotechniku, jejíž manipulace vyžaduje speciální školení;

Třída V – všechny ostatní pyrotechnické výrobky, rizikové faktory a nebezpečné zóny, které jsou určeny zvláštními podmínkami.

Poznámka: Veřejnosti je volně přístupná pouze zábavní pyrotechnika tříd nebezpečnosti I-III, manipulace s ní nevyžaduje zvláštní znalosti ani dovednosti. Pyrotechnické výrobky IV. a V. třídy nebezpečnosti jsou klasifikovány jako profesionální a mohou být prodávány pouze profesionálním pyrotechnikům. Organizace prodávající tyto produkty musí mít licenci pro tento typ činnosti.

Při používání pyrotechnických výrobků je zakázáno:

používat pyrotechnické výrobky v rozporu s návodem k použití;

používat pyrotechnické výrobky uvnitř budov, prostor (pokud to nestanoví návod), na otevřených prostranstvích, kde jsou davy lidí;

odpalovat pyrotechnické výrobky na vzdálenost blíže než 20 m od jakýchkoli budov;

odpalování pyrotechnických výrobků pod stromy, elektrickým vedením a v blízkosti hořlavých předmětů;

používat pyrotechnické výrobky za povětrnostních podmínek, které nezajišťují bezpečnost při jejich používání;

při zapalování zápalnice se naklánět nad pyrotechnický výrobek;

používat poškozené produkty nebo produkty s prošlou dobou použitelnosti;

skladovat pyrotechnické výrobky v blízkosti topných zařízení a zdrojů otevřeného ohně;

pyrotechnické výrobky rozebrat a spálit na ohni;

přímé pyrotechnické výrobky na lidi a zvířata;

pro použití dětmi bez přítomnosti dospělých;

v opilosti používat pyrotechnické výrobky, kouřit v jejich blízkosti.

V článku jsou uvedeny výsledky studia dynamiky teplot při spalování pilin na OTM zařízení od 200 oC do maximální hodnoty a poté zpět do 200 oC. Pomocí softwarového prostředí Curve Expert 1.3 byly získány modely dynamiky teploty spalování pilin v čase pomocí stabilního zákona. Klíčová slova: spalování, piliny, teplota spalování, doutnání

úvod

Efektivní a dokonalé spalování je předpokladem pro využití dřeva jako ekologicky přijatelného paliva. Spalovací proces musí zajistit vysoký stupeň využití energie a tedy úplnou destrukci dřeva a nesmí způsobovat tvorbu ekologicky nežádoucích sloučenin.

Účelem článku je stanovit dynamiku teploty při spalování pilin na zařízení OTM v souladu s GOST 12.1.044-89 [6], počínaje od 200 o C do maximální hodnoty a poté zpět do 200 o C .

Тteoretický rozbor

Spalování pilin probíhá v heterogenním režimu. Spalovací proces se skládá z následujících fází: 1) vysušení paliva a zahřátí na teplotu, při které se začnou uvolňovat těkavé látky; 2) vznícení těkavých látek a jejich vyhoření; 3) zahřívání koksu, dokud se nezapálí; 4) vyhoření hořlavých látek z koksu. V praxi se tyto fáze částečně překrývají [5].

Specifické vlastnosti procesů spalování dřeva jsou spojeny s jeho vlhkostí, která vytváří problémy při snaze o dosažení vysoké účinnosti spalování. Přibližně polovinu hmoty čerstvě pořezaného stromu tvoří voda. Druhá polovina je suchá dřevní hmota obsahující 84-88 % těkavých látek, 11,4-15,6 % pevného uhlíku a 0,4-0,6 % popela [2].

Dalším problémem, který vzniká při spalování dřevní biomasy, je velké množství popela (též strusky).

Experimentální technika

Pro experimenty byly připraveny vzorky březových, borových pilin a dřevěných pelet o relativní vlhkosti 12 %, odebrané z pily. Vybraný materiál byl vložen do sklolaminátových sáčků o hmotnosti 4,1 g, sešitých kovovými sponami, hmotnost testovaných vzorků byla 50 g. Vážení bylo provedeno na laboratorních vahách s chybou měření ±0,1 g.

Před testováním byl vnitřní povrch reakční komory zařízení OTM pokryt dvěma vrstvami hliníkové fólie o tloušťce maximálně 0,2 mm, která byla při vyhoření nebo znečištění zplodinami nahrazena novou.

Nastavená teplota (200±5 o C) plynných zplodin hoření v reakční komoře je udržována plynovým hořákem po dobu tří minut.

Vzorek byl upevněn v držáku vertikálně kovovým drátem, zaveden do reakční komory na 3-5 s a testován, dokud nebylo dosaženo maximální teploty výfukových plynných produktů, přičemž se zaznamenával čas, kdy bylo dosaženo. Předběžné testy určily přibližné maximální teplotní limity. Při hlavních zkouškách bylo dosažené maximum stanoveno přidržením po dobu 15-30s. Proto byla doba trvání testu ve fázi nárůstu teploty z 200 o C určena dobou dosažení intuitivního (na základě dosavadních zkušeností z předběžných testů) očekávaného maxima a následně byl hořák vypnut. Pro záznam teploty byl použit přístroj KSP-4 s rozsahem od 0 do 600 °C, pro počítání času byly použity stopky. Odečty byly prováděny každých 50 o C, když teplota vzrostla z 200 o C na maximální hodnotu, poté, když teplota klesla na 200 o C. Vzorek byl uchováván v komoře až do úplného ochlazení na 20 o C, vyjmut a zvážen, stanovení zbytků popela.

Výsledky a jejich diskuse

Výsledky měření jsou uvedeny v tabulce. 1.

Tabulka 1

Výsledky měření teploty spalování v čase