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火炕燃烧原理是什么?
世嘉VVUCQYC
北方用土或砖砌成的、睡眠时为了抵御寒冷的睡眠器具叫“火炕”.\x0d“火炕”的缺点：浪费有效资源（产热时消耗的木材等）；不环保（燃烧时产生对人和环境都有影响的污染物）；供热劳动强度大（人工操作）；温度控制不易把握；应用范围不广（只限农村地区）等.\x0d烧火炕时需要灶台,火炕不好烧,毛病大多会出现在灶台.\x0d我国传统的老式灶具有一不、二高、三大、四无的弊病：\x0d一不：通风不合理.旧式灶没有通风道（落灰炕）,只靠添柴口通风,从添柴口进入的空气不能直接通过燃料层与燃料调合均匀,所以,燃料不能充分燃烧.同时,从添柴口进来大量的冷空气在经过燃料表面时又降低了灶内温度,带走了一部分热量,使得一些可燃气体和碳不能充分氧化.常言道：“灶下不通风,柴草必夹生；要想燃烧好,就得挑着烧”.\x0d二高：锅台高,吊火高.旧式灶只考虑做饭方便和添柴省力,而没注意燃料的燃烧和节约.无论锅用的锅台都搭得很高,锅脐与地面的距离很大,使火焰不能充分接触锅底,大量的热能都流失掉了.这种灶开锅慢,做饭时间长,正是“锅台高于炕,烟气往回呛；吊火距离高,柴草成堆烧”.\x0d三大：添柴口大、灶膛大、进烟口大（灶喉眼）.旧式灶由于这“三大”使灶内火焰不集中,火苗发红、灶膛温度低.灶内又没有挡火圈,柴草着火就奔向灶喉眼,火苗成一条斜线,火焰在灶膛里停留时间较短,增大了燃烧热能辐射损失,使一部分热量从灶门和进烟口白白的跑掉了.\x0d四无：无炉篦、无炉门、无挡火圈,无灶眼插板.旧式灶由于无炉篦使灶内通风效果不好,燃料不能充分燃烧,出现燃烧不尽和闷碳的现象.由于添柴口无炉门,大量的冷空气从炉门进入灶内,降低了灶内温度,影响了燃烧效果,增大了散热损失.由于灶膛内无挡火圈,使灶内的火焰和高温烟气在灶内停留的时间短,火焰奔向灶喉眼不能充分接触锅底,锅底的受热面积小,做饭慢,时间长,费燃料.由于旧式灶没有灶喉眼插板,因此造成灶喉眼烟道留的小了,没风天时抽力小,烟气就排不出去、出现燎烟、压烟和不爱起火；灶喉眼烟道留的大了,在有风天时,炕内抽力大,烟火又都抽进炕内,出现不爱开锅,做饭慢等现象.同时,又使灶内不保温,火炕凉的快,也增大了排烟损失.所以：旧式灶费柴、费煤、费工、费时,热效率低.\x0d同时,旧式炕还有一无、二不、三阻、四深的弊病：\x0d一无：旧式炕内冷墙部分无保温层.冬季,炕内冷墙部分（前墙、后墙、山墙）的里墙皮有时上霜、挂冰、炕内热量损失很大.同时,里墙内如抹的不严,造成透风而又不好烧.如果在冷墙部分增设保温层,可防止透风和减少炕内热量损失.\x0d二不：旧式火炕的炕面一是不平,二是不严.过去搭旧式炕是“不管炕面搭成什么样,最后全用泥找平”.这种作法是不对的.炕面不平,烟气接触炕面的底面流动时的阻力就大,影响分烟和排烟速度,炕面不严则炕内支柱砖受力而不均,出现炕面材料折断和塌炕的现象.炕面材料之间接触不好,炕面泥薄厚不均,又直接影响炕面的传热效果.\x0d三阻：旧式火炕炕头是用砖堵式分烟,造成烟气在炕头集中和停顿,因此炕头分烟时阻力大.炕洞大多采用卧式死墙砌法,占面积大,炕面的受热面积就小,同时,在炕洞内又摆上一些迎火砖和迎风砖等,造成炕内排烟阻力大.火炕的炕梢由于没有烟气横向汇合道,而是用过桥砖搭的炕面,造成排烟不畅,炕梢出烟阻力大.这“三阻”使得火炕不好烧和不能满炕热,增大了炕头与炕梢的温差.\x0d四深：旧式火炕的“炕洞深”、“狗窝深”、“闷灶深”、“落灰膛深”.这“四深”使炕内储存了大量的冷空气.当炉灶点火时,炕内的冷空气与热烟气就会形成热交换,产生涡流,造成炉灶不好烧.这些冷空气还要吸去和带走很多热量,使之多烧燃料炕还不热.\x0d总之,旧式灶炕由于这些弊病的影响,所以经常是不好烧,炕不热,屋不暖；要使炕热屋子暖,就得多搭炉灶,多烧燃料,造成费煤、费柴、费工、费时、费材料.\x0d通过以上分析我们已了解到,旧式灶没有通风道,灶膛大、灶门大、喉眼大,柴草不能充分燃烧,热量损失很大,费柴、费煤、费时.旧式炕结构不合理：炕内落灰膛、闷灶、“狗窝”、炕洞都很深,搭炕时既浪费了很多材料,又在炕内贮存了大量的冷空气,以致炕凉屋冷.有时炕灶冒烟使得室内烟雾迷漫、灰尘乱飞,把人呛得涕泪皆流.有的灶,火苗从灶口外窜,炕头局部过热,有时造成火灾.总之,旧式炕灶热能利用率仅有20%左右,既浪费了大量的燃料,又延长了做饭时间,炕还不能全热,还不安全,不卫生.\x0d新式炕灶按照燃烧和传热的科学原理,合理地进行了设计：对炕灶的热平衡和经济运行进行了优选,改革了炉膛、锅壁与灶膛之间相对距离和吊火高度、烟道和通风、炕内结构等,并在炕灶方面增设了保温措施,提高了余热利用效果,扩大了火炕的受热面和散热面.因此,新式炕灶结构合理,通风良好,柴草燃烧充分,炉灶上火快,传热和保温性能好,炕灶热能利用率达到50%左右.所以,新式炕灶省燃料,省时间、好烧、炕热、屋暖、使用方便、安全卫生.\x0d“北方高效预制组装架空炕连灶”（俗称“吊炕”）是辽宁省农村能源科技人员在“七五”、“八五”期间,依据建筑结构学、流体力学、热力学、气象学等多种学科反复研究,不断实践而研制成功的.其灶的热效率由过去的14%—18%提高到25%—35%,炕灶综合热效率由过去的45%左右提高到70%以上.炕内宽敞,排烟通畅,结构合理,炕温能做到按季节所需调解,温度适宜,不仅热效率高,而且外形美观,型为床式,深受广大农民群众的欢迎,被称为农民家中的“席梦思”.
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你可能喜欢应用现状/烧结砖
烧结普通砖即有一定的强度，又有较好的隔热、隔声性能，冬季室内墙面不会出现结露现象，而且价格低廉。虽然不断出现各种新的墙体材料，但烧结砖在今后一段时间内，仍会作为一种主要材料用于砌筑工程中。烧结普通砖可用于建筑维护结构，砌筑柱、拱、烟囱、窑身、沟道及基础等。可与轻骨料混凝土、加气混凝土、岩棉等隔热材料配套使用，砌成两面为砖、中间填以轻质材料的轻体墙。可在砌体中配置适当的钢筋或钢筋网成为配筋砌筑体，代替钢筋混凝土柱、过粱等。烧结普通砖优等品用于清水墙的砌筑，一等品、合格品可用于混水墙的砌筑。中等泛霜的砖不能用于潮湿部位。解放以后,我国城乡建设有了较快的发展,对砖的需求量逐年增加,为满足市场需求,引进了国外先进的技术与设备,提高了产品产量和质量,加速了制砖行业的进步。但是,由于当时我国国民经济发展较慢,人民生活水平不是很高,长期以来执行的是低质量、低水平的产品标准,在市场上优质不优价,挫伤了企业生产积极性,影响了企业的技术进步和行业的发展。我国年生产各种烧结砖6000多亿块,但能做承重清水墙的砖为数甚少,烧结装饰砖就更难找到了。1978年我国提出发展新型墙体材料、加速砖瓦企业技术进步和行业发。我国烧结砖从无到有,经过10年的努力,生产能力达2亿多块左右,产品质量逐年提高,部分产品达到了先进国家同类产品的水平;市场不断拓宽,应用面逐渐扩大。具有中国建筑艺术氛围的高品位装饰建筑工程和具有多功能的广场道路将出现在我国广大城乡
生产工艺/烧结砖
原料普通粘土砖的主要原料为粉质或砂质粘土，其主要化学成分为SiO2、Al2O3和Fe2O3和结晶水，由于地质生成条件的不同，可能还含有少量的碱金属和碱土金属氧化物等。粘土砖的生产工艺主要包括取土、炼泥、制坯、干燥、焙烧等。除粘土外，还可利用页岩、煤矸石、粉煤灰等为原料来制造，这是因为它们的化学成分与粘土相似。但由于它们的可塑性不及粘土，所以制砖时常常需要加入一定量的粘土，以满足制坯时对可塑性的需要。另外，砖坯中的煤矸石和粉煤灰属可燃性工业废料，含有未燃尽的碳，随砖的焙烧也在坯体中燃烧，因而节约大量焙烧用外投煤。这类砖也称内燃砖或半内燃砖。原料中杂质的含量对粘土砖的焙烧温度及成品的颜色等也产生较大的影响。焙烧是制砖工艺的关键环节。一般是将焙烧温度控制在900～1100℃之间，使砖坯烧至部分熔融而烧结。如果焙烧温度过高或时间过长，则易产生过火砖。过火砖的特点为色深、敲击声脆、变形大等。如果焙烧温度过低或时间不足，则易产生欠火砖。欠火砖的特点为色浅、敲击声哑，强度低、吸水率大、耐久性差等。当砖窑中焙烧时为氧化气氛，因生成三氧化二铁（Fe2O3）而使砖呈红色，称为红砖。若在氧化气氛中烧成后，再在还原气氛中闷窑，红色Fe2O3还原成青灰色氧化亚铁（FeO），称为青砖。青砖一般较红砖致密、耐碱、耐久性好，但由于价格高，生产应用较少。此外，生产中可将煤渣、含碳量高的粉煤灰等工业废料掺入制坯的土中制作内燃砖。当砖焙烧到一定温度时，废渣中的碳也在干坯体内燃烧，因此可以节省大量的燃料和5%～10%的粘土原料。内燃砖燃烧均匀，表观密度小，导热系数低，且强度可提高约20%。
技术改进/烧结砖
烧结普通砖有自重大、体积小、生产能耗高、施工效率低等缺点，用烧结多孔砖和烧结空心砖代替烧结普通砖，可使建筑物自重减轻30%左右，节约粘土20%～30%，节省燃料10%～20%，墙体施工功效提高40%，并改善砖的隔热隔声性能。通常在相同的热工性能要求下，用空心砖砌筑的墙体厚度比用实心砖砌筑的墙体减薄半砖左右，所以推广使用多孔砖和空心砖是加快我国墙体材料改革，促进墙体材料工业技术进步的重要措施之一。烧结多孔砖和烧结空心砖的生产工艺与烧结普通砖相同，但由于坯体有孔洞，增加了成型的难度，因而对原料的可塑性要求很高。烧结多孔砖多孔砖烧结多孔砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料烧制而成的孔洞率超过25%，孔尺寸小而多，且为竖向孔的主要用于结构承重的多孔砖。多孔砖使用时孔洞方向平行于受力方向；空心砖的孔洞则垂直于受力方向。多孔砖常用作六层以下的承重砌体多孔砖的技术性能应满足国家规范GB 《烧结多孔砖》的要求。根据其尺寸规格分为190 mm×190 mm×90 mm （M型）和240 mm×115 mm×90 m圆孔直径必须≤22mm，非圆孔内切圆直径≤15mm，手抓孔一般为（30～40）×（75～85）mm。
烧结多孔砖规格尺寸
长度（mm）
宽度（mm）
厚度（mm）
多孔砖根据抗压强度平均值和抗压强度标准值或抗压强度最小值分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10、MU7.5共6个强度等级。强度指标见p64页表6-4。并根据强度等级、尺寸偏差、外观质量和耐久性指标划分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）。优等品和一等品的吸水率分别不大于22%和25%，对合格品的吸水率无要求。烧结多孔砖主要用于六层以下建筑物的承重墙体。M型砖符合建筑模数，使设计规范化、系列化，提高施工速度，节约砂浆；P型砖便于与普通砖配套使用。烧结空心砖烧结空心砖是以粘土、页岩或煤矸石为主要原料烧制而成的孔洞率大于35%，孔尺寸大而少，且为水平孔的主要用于非承重部位的空心砖。空心砖则常用于非承重砌体。空心砖规格尺寸较多，有290mm×190 mm×90 mm和240 mm×180 mm×115 mm两种类型，砖的壁厚应大于10mm，肋后应大于7mm。空心砖的技术性能应满足国家规范GB13545-92《烧结空心砖与空心砌块》的要求。根据大面和条面抗压强度分为5.0、3.0、2.0三个强度等级，同时按表观密度分为800、900、1100三个密度级别。并根据尺寸偏差、外观质量、强度等级和耐久性等分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）三个等级。各技术指标见表
空心砖强度等划分标准
强度等级（MPa）
大面抗压强度（MPa）
条面抗压强度（MPa）
平均值不小于
单块最小值不小于
平均值不小于
单块最小值不小于
空心砖密度级别指标
五块砖表观密度平均值
烧结空心砖自重较轻，强度较低，多用于非承重墙，如多层建筑的内隔墙或框架结构的填充墙等。多孔砖和空心砖的抗风化性能、石灰爆裂性能、泛霜性能等耐久性技术要求与普通粘土砖基本相同，吸水率相近。
性能指标/烧结砖
① 形状尺寸。普通粘土砖为长方体，其标准尺寸为240mm×115mm×53mm，加上砌筑用灰缝的厚度，则4块砖长，8块砖宽，16块砖厚分别恰好为1m，故每一立方米砖砌体需用砖512块。② 强度等级。普通粘土砖的强度等级根据10块砖的抗压强度平均值、标准值或最小值划分，共分为MU30、MU25、MU20、MU15、MU10五个等级，在评定强度等级时，若强度变异系数δ≤0.21时，采用平均值——标准值方法；若强度变异系数δ>0.21时，则采用平均值——最小值方法。各等级的强度标准应符合下表规定值。其具体要求如下表所示。
普通粘土砖的强度等级（MPa）
抗压强度平均值≥
变异系数δ≤0.21
变异系数&0.21
强度标准值≥
单块最小值≥
③ 抗风化性能。抗风化性能是普通粘土砖重要的耐久性指标之一，对砖的抗风化性能要求应根据各地区的风化程度而定（风化程度的地区划分详见GB/T）。砖的抗风化性能通常用抗冻性、吸水率及饱和系数三项指标划分。抗冻性是指经15次冻融循环后不产生裂纹、分层、掉皮、缺棱、掉角等冻坏现象；且重量损失率小于2%，强度损失率小于规定值。吸水率是指常温泡水24h的重量吸水率。饱和系数是指常温24h吸水率与5h沸煮吸水率之比。严重风化区中的1、2、3、4、5等5个地区所用的普通粘土砖，其抗冻性试验必须合格，其他地区可不做抗冻试验。④ 石灰爆裂。原料中若夹带石灰或内燃料（粉煤灰、炉渣）中带入CaO，在高温熔烧过程中生成过火石灰。过火石灰在砖体内吸水膨胀，导致砖体膨胀破坏，这种现象称为石灰爆裂。GB/T规定，优等品不允许出现最大破坏尺寸大于2mm的爆裂区域；一等品不允许出现最大破坏尺寸大于10mm的爆裂区域；合格品中每组砖样2～15mm的爆裂区不得大于15处，其中10mm以上的区域不多于7处，且不得出现大于15mm的爆裂区。⑤ 泛霜。是指砖内可溶性盐类在砖的使用过程中，逐渐于砖的表面析出一层白霜。这些结晶的白色粉状物不仅影响建筑物的外观，而且结晶的体积膨胀也会引起砖表层的疏松，同时破坏砖与砂浆层之间的粘结。GB/T还规定，优等品不允许有泛霜现象，合格品中不允许出现严重泛霜，且不得夹杂欠火砖、酥砖和螺旋纹砖。⑥ 质量等级。根据国家标准GB/T《烧结普通砖》的规定，普通粘土砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、强度等级和耐久性等方面。根据尺寸偏差和外观质量、泛霜和石灰爆裂分为优等品（A）、一等品（B）和合格品（C）3个等级。普通粘土砖的孔隙率约为30%，吸水率18%～20%左右，表观密度为1800kg/m左右。
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