爐具使用與維修
以燃料來區分的話,大致上分為三種,分別為固態燃料、液態燃料、氣態燃料。
在高山上,溫度以及氣壓都會因為高度增加的關係而降低以及升高,氣壓越低,空氣中所含氧的量越少,不利燃燒;溫度越低,燃燒效率也越差。
液態燃料為混合物,其凝固點低,分子中碳原子數比氣態燃料高,在常溫下為液態。在台灣少有結冰現象,如到更高海拔,溫度更低的環境中,就得在燃料中添加防凍劑以免結冰。
氣態燃料中成份多半為丁、丙烷,在常溫下(25℃)為氣態,但如果壓力升高時,氣體分子會緊密結合在一起變成液態。當我們在常溫下使用爐具,此時蒸氣壓會遠遠大過大氣壓力,所以燃料會吸收能量變成氣態噴出,此時瓦斯罐表面變的冰冰涼涼的,這就是罐子外面的氣體分子將熱量傳至瓶內所造成的。與氣態燃料息息相關的一個重要化學名詞是蒸氣壓,顧名思義就是分子脫離彼此束縛變成蒸氣時在特定溫度下的壓力。當在山上溫度過低,導致蒸汽壓過低就可能發生燃料噴不出來的窘境,所以高地瓦斯會填充一些丙烷,主要是因為丙烷的蒸氣壓較高,在高山低溫中丙烷的功用就是最先點火燃燒,接著釋放的熱能會由爐頭傳遞至瓦斯罐將罐內的丁烷加熱,丁烷吸收熱能後變成蒸氣噴出,如此循環下去。另外一個會牽扯到燃燒的因素是含碳量的多寡,在同樣莫耳數下的燃料,含碳量越高燃燒熱值越高。以烷類氣體來說,含碳量越少蒸汽壓就越高,又同莫耳數下丁烷比丙烷的含碳量高,所以需要兩者去混合著用。By the way 相同莫耳數的條件下,液態燃料的熱質遠遠勝過氣態燃料。
液、氣態燃料其成分與特性 |
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種類 |
沸點(℃) |
熱值(千卡\g) |
去漬油(clean Naphtha) |
35~60 |
6.540 |
揮發油(Petroleum Ether) |
35~60 |
略高 |
無鉛汽油(Petroleum) |
不詳 |
6.760 |
煤油(Kerosene) |
175~325 |
8.027 |
丁烷(Butane) |
-0.5 |
11.833 |
異丁烷(Iso-butane) |
-0.3 |
11.79 |
丙烷(Propane) |
-42.1 |
12.03 |
不同燃料之溫度(℃)與蒸氣壓(atm)的關係 |
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蒸氣壓 |
0.132 atm |
0.526 atm |
1 atm |
2 atm |
5 atm |
丙烷 |
-79.6℃ |
-55.6℃ |
-42.1℃ |
-25.6℃ |
1.4℃ |
丁烷 |
-44.2℃ |
-16.3℃ |
-0.5℃ |
-0.5℃ |
18.8℃ |
異丁烷 |
-56.1℃ |
-27.1℃ |
-11.7℃ |
7.5℃ |
39℃ |
液態燃料的蒸氣壓再室溫下都不超過0.06 atm |
在登山界來說爐具的品牌繁多包括Camping Gaz、Coleman、GoGas、KOVEA、Primus、MSR、snow peak等等…但是爐具的形勢大約還是分為攻頂爐、分離式瓦斯爐、汽化爐三種。
Primus也有研發一種可使用任何液態燃料以及氣態燃料的爐具。(左圖為Primus OmniFuel 燃燒耗量:3000 W 淨重:464 g)
使用前注意事項:
使用中注意事項:
一來防止瓦斯回流,引起爆炸。
二來避免熔毀爐具零件。
使用方式與攻頂爐大同小異
請參考台灣山岳廿三冊、卅六冊
參考資料:
台灣山岳:廿三冊、卅三冊、卅四冊、卅五冊、卅六冊、四十冊、四十九冊。