Древесный уголь для мангала температура горения

Особенности температуры горения угля и способы ее измерения. Какие разновидности топлива существуют и чем они отличаются. Создание оптимальных условий для процесса возгорания

Температура в мангале

Оптимальная температура углей для жарки шашлыка составляет 600-700°C [градусов Цельсия]. Именно при таких показателях шашлык получается хорошо прожаренным и сочным. Опытные шашлычники определяют температуру по внешнему виду углей. Лучшая температура для жарки создается тогда, когда угли начинают «седеть». То есть их поверхность покрывается слоем белого пепла.

Важно! Не путать температуру горения древесины и температуру, исходящую от углей.

То есть, если в мангал наложить березовых дров, поджечь их, то температура в мангале будет достигать 1069-1570°C. Что не приемлемо для жарки мяса, оно попросту сгорит.

Подсказка! Березовый уголь достигает нужной температуры [600-650°C], как раз, когда угли «седеют».

Таблица температуры горения древесины

Характеристики и свойства пламени

Пламя является раскалённой газообразной средой и распространяется снизу-вверх. Это происходит потому, что тёплый воздух становится менее плотным. Нагреваясь, он устремляется вверх и увлекает за собой огонь. Поэтому растопку костра (печи) начинают снизу. Потому что подожжённая на самой вершине лучина не будет распространять огонь вниз, и он затухнет.

Совсем по-другому ведёт себя пламя в невесомости. Ввиду отсутствия гравитации оно распространяется сразу во все стороны и потому имеет форму шара. Причём он светится ярким голубым цветом, но только до тех пор, пока рядом есть кислород. Как только последний выгорает, огонь переходит в «холодную» стадию, незаметную для глаза. Причём длится она несколько минут. А если к невидимому очагу подвести кислород, то яркое горение возобновляется.

На земле высота пламени будет зависеть от того, насколько высока температура пламени костра из дров. Это напрямую связано с интенсивностью горения. А фазы растягиваются: от медленного тления до взрыва. Но чем больше сила огня, тем быстрее прогорает костёр.

Высокое пламя костра Источник goodfon.ru

Пламя умеет изменять свой цвет, и на это также влияет мощность. В процессе горения костёр проходит от красных спектров до фиолетовых и обратно. Но также палитра зависит от примесей в горючем. Если в горящий очаг бросить обычную поваренную соль, то пламя окрасится жёлтым. В этом виноват натрий. А борная кислота вызывает бирюзовый оттенок.

Поэтому, когда дрова горят ярким оранжевым цветом, то это значит, что в них много натриевых солей. А синий цвет у костра получается при неполном сгорании топлива. При этом выделяется угарный газ. Вот он и даёт подобный спектр.

Но бывает так, что пламя почти нельзя разглядеть. Бесцветность огня происходит при полном сгорании горючего. Когда оно выделяет только водяные пары и углекислоту. А эти вещества невидимы даже при нагревании.

Любое горение сопровождается дымом, поскольку образуется мелкодисперсный аэрозоль. Его частицы настолько мелкие, что не успевают оседать на землю и увлекаются нагретыми воздушными массами. А количество выделений зависит от кислорода. При его очень большой концентрации костёр горит, практически, бездымно. А если он еле тлеет, распространяя клубы смога, то это говорит о его нехватке.

Потухающий костёр Источник pixabay.com

Цвет у выделений напрямую связан с содержанием в топливе воды. Если в растопку положить мокрые дрова или свежескошенную траву, то из трубы повалит густой и белый дым. Но когда он окрашивается в чёрный спектр, то это говорит о большом количестве сажи в составе горючего. Ярким примером выступает плотный чёрный смог при полыхании автомобильной покрышки.

Описание процесса горения

Горение – это химическая реакция, при которой крупные молекулы разбиваются на более мелкие, более быстрые молекулы, посредством перестановки связей между атомами. В результате реакции выделяется энергия в виде тепла и света. Пламя – видимый процесс горения воздуха. Огонь появляется в следствии окислительно-восстановительной реакции. Чтобы данная реакция произошла, необходимо наличие 3 основных компонентов:

• топливо: твердое, жидкое, газообразное (древесина, уголь, нефть, газ и другие);
• окислитель: кислород;
• активатор: триггер для старта процесса, например, искра, солнце, спички и тд.

Горение древесины

Что влияет на температуру плавления нержавейки

В табличных значениях, ГОСТах указывается t плавления чистых металлов, это постоянная величина. Теоретически температуру плавления нержавейки определить сложно, так как система металлов порой ведет себя непредсказуемо. В металловедении различают два понятия: расплава и кристаллизации. Нержавеющие сплавы кристаллизуются и переходят в жидкость не при фиксированной температуре, а в определенном диапазоне. Этот интервал рассчитывается по регламентированным методикам с учетом компонентного состава, свойств двухкомпонентных и трехкомпонентных систем.

В табличных значениях, ГОСТах указывается t плавления чистых металлов, это постоянная величина.

При производстве нержавеющих сплавов образуются сложные вещества, основу которого составляет железо. В чистом виде этот химический элемент плавится при +1539°C, когда присутствуют примеси, t плавления повышается или понижается в зависимости от состава сплава. Необходимо отметить, что основным компонентом нержавейки остается Fe, но температура фазового перехода существенно меняется, когда в нержавеющем сплаве имеются другие металлы.

Как влияют определенные легирующие добавки на физические свойства железа:

• снижают точку фазового перехода примеси углерода, фосфора, серы, кремния;
• алюминий снижает только в двухкомпонентных системах, при незначительных концентрациях не влияет;
• хром снижает, если в нержавеющем сплаве содержится до 23% этого металла, при большей концентрации хрома сталь необходимо нагревать сильнее, ликвидус повышается (хром часто вводится совместно с никелем, присутствует в жаропрочных марочных сталях);
• молибден легкоплавкий, нержавеющие стали с этим металлом расплавить легче;
• вольфрам – тугоплавкий, по степени влияния на ликвидус схож с титаном, используется в жаропрочных и термически устойчивых сплавах, оба металла значительно повышают жаропрочность нержавейки (ванадий и титан нередко вводят вместе);
• никель в концентрациях, используемых для легирования, снижает температуру фазового перехода.

Металл	t плавления, C
Железо	1540
Медь	1084
Магний	650
Никель	1455
Молибден	2622
Хром	1907
Марганец	1244

Процесс горения древесины

Для того, чтобы узнать при какой температуре горит дерево, нужно подробно рассмотреть весь процесс. От закладки дров в очаг до полного затухания огня в печи. А вся операция проходит поэтапно.

Разогрев

Чтобы участок древесины воспламенился, его необходимо нагреть. При температуре от 120 до 150 градусов по Цельсию начинается обугливание поверхности. При этом появляется вещество уже способное к воспламенению. Его называют углём.

Повышение нагрева до 250-350 °C способствует образованию пиролиза. Это газообразные составляющие, которые возникают при термическом распаде. При этом верхние слои угля в древесине уже начинают тлеть. Процесс происходит без огня, но с выделением дыма.

Разведение огня Источник ohniska.sk

Возгорание пиролиза

Усиление термического распада, которое происходит при дальнейшем нагреве, приводит к тому, что выделенный газ начинает загораться. При этом очаг охватывает все большую площадь в виде цепной реакции. Появляется устойчивое пламя, окрашенное в яркий жёлто-оранжевый цвет.

Воспламенение

А вот древесина загорается, когда нагревание поверхности достигает температуры в 450-620 °C. Более точные цифры будут зависеть от сорта дерева. Но в целом влияние на термохимическую реакцию (воспламенение) оказывает куда большее количество факторов.

Достижение необходимой температуры зависит от:

• формы и объёмного веса куска древесины;
• количества влаги в нем;
• того, как полено расположено в воздушном потоке;
• силы тяги последнего;
• плотности материала горючего.

Ольху, имеющую пористую структуру, разжечь намного проще, чем крепкий дуб. А круглое полено воспламеняется хуже, чем дрова, имеющие грани. Это же касается и массивности материала. Большие чурки очень трудно разжечь. Также плохо загорается струганная текстура. А медлительность процесса при влажных дровах объясняется тем, что много энергии тратится на выпаривание воды.

Начало огня Источник imgur.com

Горение

При условии, когда присутствует достаточный приток кислорода и тепловой энергии хватает, чтобы прогреть соседние участки, процесс переходит в устойчивую фазу. В ней уже задействован весь объем топлива, а огню помогает горение угля (тление) и взрывы пиролизных выделений.

Другие газы вычленяются медленнее и в процессе горения, практически, не участвуют. Охлаждаясь, они конденсируются и становятся заметными (белый цвет). А при тлении угля воздух все больше проникает в середину древесины и охват горения увеличивается.

Затухание

Процесс может продолжаться бесконечно при соблюдении всех условий:

1. В наличии есть ещё несгоревшее топливо.
2. Кислород поступает в достаточном количестве.
3. Уровень температуры огня не понижается критически.

Как только хоть одно из условий нарушается, то происходит затухание костра.

Как измерить?

При помощи пирометра

Чтобы узнать какая температура в мангале, можно использовать специальное устройство пирометр. Он существенно облегчит жизнь начинающим шашлычникам. Принцип его действия основан на фиксации теплового излучения. Для применения в быту вполне будет достаточно переносной модели из средней ценовой категории.

При помощи руки

Определить примерный температурный диапазон можно и при помощи руки. В США этот метод известен под названием «Миссисипи». Чтобы им воспользоваться, раскрытую ладонь нужно подержать над мангалом на высоте 7-8 см от углей. При этом нужно считать, за сколько секунд станет нестерпимо горячо:

• 1 секунда — 350° и более.
• 2 секунды – 280°;
• 3 секунды – 250°;
• 4 секунды – 200°;
• 5 секунд и более – менее 150°.

Внимание! Измерения температуры при помощи руки весьма условны, при отсутствии должного опыта можно легко ошибиться.

Измерение температуры горения

Проверить, до которого градуса разгорелся костёр, можно только специальной аппаратурой. Обычные термометры тут не подойдут. Точнее всего температура в печи может быть замерена с помощью пирометра. Но умельцы наловчились использовать даже мультиметр.

А в стародавние времена в народе определяли нужную температуру в костре по цвету пламени. Если присутствовали красные оттенки, то градусы ещё низкие. Белый спектр указывал на самую высокую температуру, которая создавалась искусственной тягой. Но при этом буквально вся тепловая энергия за очень короткое время вылетала в дымоход. А о том, что пора ставить на печь казан, говорил жёлтый цвет огня.

Современными исследованиями было установлено, что максимальная температура твёрдого топлива напрямую зависит от плотности материала. Этот показатель назвали жаропроизводительностью и стали измерят в процентном содержании каждой породы древесины.

Следующий список покажет, как максимальная температура зависит от жаропроизводительности:

• Тополь: 39 % – 468 °C.
• Ольха: 46 % – 552 °C.
• Осина: 51 % – 612 °C.
• Сосна: 52 % – 624 °C.
• Липа: 55 % – 660 °C.
• Акация: 59 % – 708 °C.
• Пихта: 63 % – 756 °C.
• Берёза: 68 % – 816 °C.
• Летний дуб: 70 % – 840 °C.
• Лиственница: 72 % – 865 °C.
• Зимний дуб: 75 % – 900 °C.
• Граб: 85 % – 1020 °C.
• Ясень и бук: 87 % – 1044 °C.

Берёзовая поленница Источник lovesvet.ru

Чем больше пор внутри древесины, тем ярче и выше у неё пламя. Но при этом она сгорает быстро и даёт не так много тепла, как топливо с высокой плотностью. А у последнего материала из-за этого повышена жаропроизводительность, хоть пламя остаётся небольшим.

Повара, часто готовящие на открытом огне мясо, наловчились проверять готовность костра без приборов. Температура горения древесного угля в мангале может быть проверена вручную. Но это только приблизительные цифры. Для этого нужно провести рукой над поверхностью углей на расстоянии от них в 10 см.

Количество секунд, которые ладонь сможет выдержать, скажут о примерной температуре:

• 5 – значит в мангале меньше 150 °C;
• 4 – говорят о 200 °C;
• 3 – покажут, что очаг разогрелся до 260 °C;
• 2 – поведают, что там около 290 °C;
• 1 – значит мангал готов к приёму мяса и там больше 350 °C.

Проверка жара в мангале Источник grillandjoy.ru

Почему его стоит приобрести

Преимущества бездымного гриля:

• чрезвычайно современный дизайн;
• тихая работа;
• регулируемая температура;
• отсутствие риска возгорания;
• на зажигание очага уходит от 3 до 5 минут;
• экологичность;
• легко чистить.

Вспомните, как сложно поддерживать нужную температуру на стандартном гриле с сеткой. Порой достаточно всего на минуту отойти, чтобы шашлык безнадежно сгорел во внезапно разыгравшемся пламени. Но бездымный прибор будет делать это за вас!

На сегодняшний день в магазинах уже есть такое инновационное оборудование с разными типами оформления, так что можно подобрать тот, который идеально впишется в интерьер вашего дома или террасы, например.

Как не сжечь шашлык?

Чтобы снизить слишком высокую температуру следует равномерно распределить угли по всей площади. Дополнительно также можно закрыть воздушные отверстия. При ограниченной подаче кислорода интенсивность процесса горения снизится, соответственно снизится и температура.

Для повышения  температуры действовать следует с точностью до наоборот. Сдвинуть угли как можно плотнее и открыть воздушные отверстия. Температуру в мангале следует выбирать в соответствии с видом мяса. Самый высокий температурный диапазон требуется для говядины, чуть ниже для свинины. Курица и рыба готовятся при меньшем жаре.

Для поддержания ровного жара в процессе готовки не следует досыпать новую партию угля. Потому, что равномерно перемешать угли при разложенном шашлыке не получится. В результате образуются зоны неравномерного горения, то есть в одном месте мясо начнет обугливаться, а в другом остается сырым.

Видео по теме

Что такое бездымный гриль

Такое название было присвоено устройству со многими функциями, которое обеспечивает большой комфорт при жарке мяса и овощей. Розжиг углей в оригинальном гриле происходит при использовании специального геля. При этом приступать к приготовлению пищи — согласно обещаниям производителей, можно уже через 3-4 минуты после розжига.

Прибор очень экономичный в смысле потребления угля — требует около 8 небольших брикетов на один час запекания мяса или овощей при температуре 204 градуса Цельсия. Вы можете использовать его практически в любом месте, в любое время года и в любую погоду — будь то солнце или дождь.

Есть также встроенный вентилятор. Он обеспечивает равномерность нагрева решетки. Такая система также дает возможность полностью оградить жар от углей при помощи поворота, расположенного на корпусе тумблера-переключателя.

Небольшой размер и безопасность устройства при использовании позволяют взять его в поездку в лес или к озеру. Только представьте — пикник в лодке! Также можно включать бездымный угольный гриль прямо в доме, на балконе или террасе. Соседи перестанут жаловаться на дым, и вы сможете наслаждаться чарами лета.

О сжигании угля в печах

Вышеприведенные значения температур в градусах для любого вида топлива являются теоретическими. Другими словами, они достижимы при замечательных условиях сгорания энергоносителя, чего в реальности, да еще и дома, не бывает. Кроме того, сильно нагревать кирпичную печку или металлический котел нет смысла. Они не рассчитаны на аналогичные режимы.

По большому счёту, интенсивность горения угля в печке зависит от численности подаваемого воздуха. Угли прекраснее всего отдают тепло при стопроцентной подаче воздуха, но как показала практика этого не случается, так как мы ограничиваем его кол-во заслонкой или задвижкой. Иначе температура

в камере сжигания чрезмерно возрастет, а так она находится в границах 800-900 ?С.

Что же касается котла работающего на твёрдом топливе, то слишком активный режим горения может вызвать быстрое вскипание теплового носителя и дальнейший взрыв. Благодаря этому этот вид твёрдого топлива сжигают в котлах двумя вариантами:

• обычный, с загрузкой в топочную камеру и ограничением количества воздуха.
• при помощи дозированной подачи, реализованной в автоматизированных котлах.