อิฐวิศวกรรมจะระเบิดหากใช้สร้างเตาอบหรือไม่?

8

ฉันกำลังสร้างเตาอบพิซซ่าและเมื่อต้องการทำเช่นนั้นฉันซื้ออิฐวิศวกรรมจำนวนมาก (ไม่ใช่แบบนี้แต่คล้ายกัน) พวกมันมีรูห้ารูในแนวตั้งโดยแต่ละรูมีขนาด 2x6x6.5 ซม. (80 มล.) และผนังทั้งสองด้านและส่วนแบ่งมีความหนา 2 ซม. สูง 6.5 ซม.

เมื่อเตาอบถูกเผาขึ้นจะถึง ~ 500 ° C ถ้าเราใช้คอนกรีตแข็งดีเป็นอิฐสำหรับอิฐซึ่งจะปิดผนึกปลายรูฉันกังวลว่าเมื่ออากาศร้อนขึ้นแรงดันภายในจะเปลี่ยนเป็นระเบิดเซรามิกที่จะทำพิซซ่า เป็นประสบการณ์ที่น่าตื่นเต้นมากกว่า

มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น? ฉันจะคำนวณแรงดันที่จะเกิดขึ้นกับก้อนอิฐโดยอากาศ 80 มิลลิลิตรที่ 500 ° C ได้อย่างไร

— Toby Abel
แหล่งที่มา

2

หากมีช่องใส่น้ำในก้อนอิฐแรงดันจะสูงขึ้นมาก

— วงล้อประหลาด

2

อิฐมีรูพรุนบ้างมากกว่าคนอื่น ดังนั้นเป็นรูปธรรม คุณจะไม่สามารถเอาปากของพวกเขาและเป่าลมออกไปได้ แต่ฉันไม่แน่ใจว่าคุณสามารถสันนิษฐานได้ว่ามีช่องอากาศเข้าในห้องอย่างครบถ้วน ผลของความร้อนต่ออิฐดูเหมือนจะเป็นข้อกังวลหลักแม้จะไม่มีรูทะลุผ่านอิฐก็ตาม

— อากาศ

2

ในกรณีที่มีคนอื่นมาที่นี่ในตอนนี้: หกเดือนต่อมาอิฐก็ดี แต่แผ่นคอนกรีตปูพื้นหนาทึบขนาด 3 นิ้วที่ฉันใช้เป็นฐานของเตาอบเกือบจะแตก คุณธรรม: กฎหมายเกี่ยวกับก๊าซและการระเบิดนั้นสนุกกว่า แต่ควรฟังอย่างใกล้ชิดกับบิตที่มีรูพรุน / น้ำ

— Toby Abel

9

แรงดันเพิ่มขึ้นนั้นง่ายพอที่จะคำนวณได้จากกฏหมายแก๊สอุดมคติ ในกรณีของคุณ ,และได้รับการแก้ไขเพื่อให้คุณสามารถแปลงเป็นอัตราส่วนอย่างง่าย ระวังที่นี่เพื่อใช้ระดับอุณหภูมิแบบสัมบูรณ์ (โดยปกติแล้วจะวัดเป็นเคลวิน) จากตัวเลขที่คุณให้ความดันจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 2.6 atm โดยสมมติว่าอากาศที่ติดอยู่นั้นเริ่มต้นที่ 1 atm

P V = n R T .

$PV=nRT.$

V

$V$

n

$n$

R

$R$

P_{2} = P_{1} \frac{T_{2}}{T_{1}} .

$P_2=P_1\frac{T_2}{T_1}.$

นอกจากนี้เราสามารถคำนวณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากแก๊สได้ถ้ามันต้องการที่จะขยายโดยการเป่าผนังโดยไม่เปลี่ยนอุณหภูมิ งานที่ทำในกระบวนการความร้อนโดย ที่บรรทัดสุดท้ายอนุมานว่าเป็นไปตามกฎหมายของก๊าซในอุดมคติในกระบวนการ หากปริมาณการเริ่มต้นเป็นที่ 500 ° C แล้วเล่มสุดท้ายจะได้รับโดย{มล} วางในส่วนที่เหลือของค่าคงที่จะช่วยให้การปล่อยพลังงานของซึ่งเป็นพลังงานที่น้อยกว่าจะถูกปล่อยออกจากพลุทั่วไป

W_{A \to B} = - \int_{V_{a}}^{V_{b}} p d V = - n R T \ln (\frac{V_{b}}{V_{a}}),

$W_{A\rightarrow B}=-\int_{V_a}^{V_b}p\ dV = -nRT\ln\left(\frac{V_b}{V_a}\right),$

V_{a} = 80 mL

$V_a=80\ \text{mL}$

V_{b} = 2.6 * V_{a} = 208 mL

$V_b=2.6*V_a=208\ \text{mL}$

\sim 22 J

$\sim 22\ \text{J}$

ฉันไม่รับประกันความปลอดภัยของคุณ แต่ฉันไม่คิดว่าจะทำให้โครงสร้างของคุณระเบิด นอกเหนือจากความจริงที่ว่าความดันไม่สูงมากการให้ความร้อนถึง 500 ° C เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างช้าและฉันสงสัยว่าอากาศจะหาทางออกผ่านรอยแตกหรือรูก่อนที่จะเกิดแรงดันเต็ม

— Chris Mueller
แหล่งที่มา

1

ตาม Wolfram Alpha 2.6atm เป็น ~ แรงดันที่กระทำโดยสายยางในสวนและปิดผนึกอิฐและติดสายยางในสวนมันจะไม่ทำให้ฉันเกิดความหวาดกลัวมากนัก ได้เวลาสร้างแล้ว! ขอบคุณคริส!

— Toby Abel

ไม่มีปัญหา. ฉันยังเพิ่มจำนวนเล็กน้อยเกี่ยวกับปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาหากก๊าซมีการขยายตัวในทันทีและมันจะออกมาน้อยกว่าประทัดทั่วไป ฉันคิดว่าก้อนอิฐของคุณจะยึดมั่นกับมัน ขอให้สนุกในการสร้างเตาอบของคุณ

— Chris Mueller

@TobyAbel เนื่องจากกระบวนการของการนำความร้อนมันจะเป็นไปได้มากกว่าที่อากาศจะมีอุณหภูมิเพียงครึ่งทางระหว่างรอบและ 500 ° C ดังนั้นความดันที่เพิ่มขึ้นอาจจะลดลง สิ่งนี้จะขึ้นอยู่กับว่ามีการแยกกันมากเพียงใดในก้อนอิฐทั้งภายในและภายนอก

— fibonatic

10

ฉันจะกังวลน้อยลงเกี่ยวกับเศษและเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของโครงสร้างของเตาอบ เมื่ออิฐแตกพวกเขาสูญเสียความสมบูรณ์ของโครงสร้างส่วนใหญ่ สิ่งนี้อาจนำไปสู่การยุบเตาอบ

มันปลอดภัยกว่ามากที่จะสอดแทรก firebricks เข้าไปข้างใน มันแข็งและแพงกว่า แต่คุณสามารถมั่นใจได้ว่าพวกมันจะไม่แตกภายใต้ความร้อน พวกเขายังจะปกป้องกำแพงด้านหลังพวกเขา

— วงล้อประหลาด
แหล่งที่มา

5

อิฐเองควรจะปรับอย่างน้อยหนึ่งรอบหากพวกเขาถูกทำให้ร้อนช้าพอสมควร ผู้คนมากมายใส่อิฐในบาร์บีคิวและกองไฟ โปรดจำไว้ว่าพวกเขาถูกไล่ออกในเตาเผาเมื่อพวกเขาถูกสร้างขึ้นเพื่อหลอมรวมอนุภาคดินด้วยกันเพื่อที่พวกเขาจะไม่กลายเป็นโคลนทันทีที่ฝนตก ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือถ้าอิฐเปียก ในกรณีนี้น้ำภายในจะเปลี่ยนเป็นไอน้ำ ความกดดันจะเพิ่มขึ้นและพวกเขาจะแตกและแตกสลาย

คุณจะดีขึ้นด้วย firebricks ที่เหมาะสม นอกเหนือจากการออกแบบสำหรับอุณหภูมิสูงแล้วยังมีปริมาณอากาศที่มากขึ้น / ความหนาแน่นลดลงซึ่งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติการเป็นฉนวน

Firebricks เป็นแบบเรียงซ้อนที่ดีที่สุดหรือใช้ซีเมนต์ที่เหมาะสม อิฐแต่ละก้อนจะไม่ได้รับการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันมาก แต่โครงสร้างขนาดใหญ่เกือบจะแน่นอนดังนั้นฉันจึงคาดว่าซีเมนต์ / ปูนของคุณจะร้าวอย่างรวดเร็ว

โดยสรุปฉันเห็นด้วยกับ ratchetfreak อิฐวิศวกรรมสำหรับโครงสร้าง firebricks สำหรับอุณหภูมิสูงและเพื่อป้องกันและปกป้องโครงสร้าง

— ระดับแม่น้ำเซนต์
แหล่งที่มา

1

อิฐวิศวกรรม (ทึบ) ถูกเผาที่ 1200 องศาในเตาเผาดังนั้นไม่ต้องกังวลกับคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนของคุณเตาอบพิซซ่าของคุณจะไม่ไปที่อุณหภูมินั้นถ้ามันทำหรือแม้ว่าจะสูงขึ้นมากอิฐก็จะละลายด้วยกัน (พวกเขาเรียกพวกเขาว่าปูนเม็ด) ฉันเป็นช่างก่ออิฐที่มีประสบการณ์ 47 ปีและหลายครั้งในขณะนั้นคือการสร้างและซ่อมแซมเตาเผา เมื่อคุณซ่อมเตาเผาคุณจะต้องใช้ดินเหนียวปกติสำหรับครอบฟัน (ภายใน) เพราะเมื่อเตาเผาถูกเผาไหม้ดินเหนียวก็จะกลับมาแข็งเหมือนก้อนอิฐที่คุณกำลังทำอาหารอยู่ คุณใช้อิฐไฟสำหรับหลุมไฟเท่านั้นและพวกมันจะถูกยึดเข้าด้วยกันด้วย texacrete

— dave
แหล่งที่มา