- Обща информация за отоплителната стойност
- Калоричност на твърдите материали
- Параметри на течни вещества
- Свойства на газообразното гориво
- Сравнителна таблица на показателите
- Заключения и полезно видео по темата
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
При изгаряне на определено количество гориво се освобождава измеримо количество топлина. Според Международната система от единици стойността се изразява в джаули на килограм или m 3 . Но параметрите могат да бъдат изчислени в ккал или kW. Ако стойността е свързана с единицата за измерване на горивото, тя се нарича специфична.
Какво влияе върху калоричността на различните горива? Каква е стойността на индикатора за течни, твърди и газообразни вещества? Отговорите на посочените въпроси са подробно описани в статията. В допълнение, ние сме подготвили таблица, показваща специфичната топлина на изгаряне на материали - тази информация ще бъде полезна при избора на високоенергиен вид гориво.
Обща информация за отоплителната стойност
Освобождаването на енергия по време на горене трябва да се характеризира с два параметъра: висока ефективност и липса на производство на вредни вещества.
Изкуственото гориво се получава при преработката на естествени биогорива. Независимо от състоянието на агрегация, веществата в техния химичен състав имат запалима и негорима част. Първият е въглеродът и водородът. Вторият се състои от вода, минерални соли, азот, кислород, метали.
Според състоянието на агрегиране, горивото се разделя на течност, твърдо вещество и газ. Всяка група допълнително се разделя на естествена и изкуствена подгрупа (+)
При изгаряне на 1 кг такава „смес“ се отделя различно количество енергия. Колко голяма част от тази енергия се отделя зависи от пропорциите на тези елементи - запалимата част, влажността, пепелта и други компоненти.
Топлината от изгаряне на гориво (TST) се формира от две нива - по-висока и по-ниска. Първият показател се получава поради кондензацията на водата, а във втория този фактор не се взема предвид.
Най-ниската TST е необходима за изчисляване на необходимостта от гориво и неговата цена, с помощта на такива индикатори се съставят топлинни баланси и се определя ефективността на горивните централи.
Изчислете TST може да бъде аналитично или експериментално. Ако химичният състав на горивото е известен, се използва периодичната формула. Експерименталните техники се основават на действителното измерване на топлината по време на изгарянето на горивото.
В тези случаи се използва специална горивна бомба - калориметрична, заедно с калориметър и термостат.
Характеристиките на изчисленията са индивидуални за всеки вид гориво. Пример: TST в двигатели с вътрешно горене се изчислява от най-ниската стойност, тъй като течността в бутилките не се кондензира.
TST се определя с помощта на калориметрична бомба. Сгъстеният кислород се насища с водна пара. В такава среда се поставя проба от гориво и се определят резултатите
Всеки вид вещество има свой TST поради своя химичен състав. Стойностите се различават значително, диапазонът на колебания е 1000–10, 000 kcal / kg.
Сравнявайки различни видове материали, се използва концепцията за условно гориво, характеризираща се с по-ниска TST от 29 MJ / kg.
Калоричност на твърдите материали
Тази категория включва дървесина, торф, кокс, петролен шисти, брикети и пулверизирано гориво. Основният компонент на твърдите горива е въглерод.
Характеристики на различни дървесни видове
Максималната ефективност от използването на дърва за огрев се постига при две условия - суха дървесина и бавен процес на горене.
Дървените парчета са нарязани или нарязани на дължини до 25-30 cm, така че дървото да бъде удобно заредено в горивната камера
Дъбови, брезови и пепелни барове се считат за идеални за отопление с печка на дърва. Добрата производителност се характеризира с глог, леска. Но при иглолистните дървета калоричността е ниска, но скоростта на горене е висока.
Как изгарят различните породи:
- Бук, бреза, ясен, леска трудно да се стопи, но те могат да горят сурови поради ниско съдържание на влага.
- Елша с трепетлика не образува сажди и "може" да я отстрани от комина.
- Birch изисква достатъчно количество въздух в пещта, в противен случай ще пуши и катран по стените на тръбите.
- Боровината съдържа повече смола, отколкото смърч, така че блести и гори.
- Круша и ябълка се разрушават по-лесно от други и изгарят добре.
- Кедърът постепенно се превръща в тлеещи въглища.
- Череша и бряст дим, а самолетът е трудно да се раздели.
- Липовете с топола бързо се изгарят.
TST показателите за различните породи са силно зависими от плътността на специфичните скали. 1 кубичен метър дървесина се равнява на около 200 литра течно гориво и 200 м3 природен газ. Дърво и дърва за огрев попадат в категорията с ниска енергийна ефективност.
Ефектът от възрастта върху свойствата на въглищата
Въглищата са естествен растителен материал. Извлича се от седиментни скали. Това гориво съдържа въглерод и други химически елементи.
Освен вида на материала, възрастта на материала влияе и върху топлината на изгаряне на въглища. Кафявото е от най-младата категория, последвано от камък, а най-старото се счита за антрацит.
Влажността се определя от възрастта на горивото: колкото по-млади са въглищата, толкова по-голямо е съдържанието на влага. Това също влияе върху свойствата на този вид гориво.
Процесът на изгаряне на въглища е съпроводен от отделянето на вещества, които замърсяват околната среда, а котлената решетка се покрива с шлака. Друг неблагоприятен фактор за атмосферата е наличието на сяра в състава на горивото. Този елемент в контакт с въздуха се превръща в сярна киселина.
Производителите успяват да сведат до минимум съдържанието на сяра в въглищата. В резултат на това TST е различен дори в рамките на един и същи вид. Влияе върху показателите и географията на производството. Като твърдо гориво могат да се използват не само чисти въглища, но и брикетирани шлаки.
Най-високият капацитет на гориво се наблюдава при коксуващи се въглища. Камък, лигнит, лигнит, антрацит има добри характеристики.
Характеристики на пелетите и брикетите
Това твърдо гориво се произвежда индустриално от различни дървесни и растителни отпадъци.
Раздробен чипс, кора, картон, слама изсъхват и се превръщат в гранули с помощта на специално оборудване. За масата придобива определена степен на вискозитет, той добавя полимер - лигнин.
Пелетите имат приемлива цена, която се влияе от голямото търсене и характеристиките на производствения процес. Този материал може да се използва само в котли, предназначени за този вид гориво.
Брикетите се различават само по форма, те могат да бъдат натоварени в пещи, котли. И двата вида горива се разделят на видове суровини: от дървен материал, торф, слънчоглед, слама.
Пелетите и брикетите имат значителни предимства пред другите видове горива:
- пълна екологичност;
- възможност за съхранение в почти всички условия;
- устойчивост на механични напрежения и гъбички;
- равномерно и продължително изгаряне;
- оптимален размер на гранулите за зареждане в нагревателното устройство.
Екологичното гориво е добра алтернатива на традиционните източници на топлина, които не се подновяват и не се отразяват неблагоприятно на околната среда. Но пелетите и брикетите се характеризират с повишен риск от пожар, който трябва да се има предвид при организирането на мястото за съхранение.
Ако желаете, можете да организирате производството на горивни брикети със собствените си ръце, по-подробно - в тази статия.
Параметри на течни вещества
Течните материали, като твърдите материали, се разлагат на следните компоненти: въглерод, водород, сяра, кислород и азот. Процентът се изразява като тегло.
Вътрешният органичен баласт на горивото се формира от кислород и азот, тези компоненти не изгарят и са включени в състава условно. Външният баласт се образува от влага и пепел.
Висока специфична топлина на горене се наблюдава в бензина. В зависимост от марката, тя е 43-44 MJ.
Подобни показатели за специфичната топлина на изгаряне са определени за авиационен керосин - 42, 9 MJ. Категорията на лидерите по калоричност пада и дизеловото гориво - 43.4-43.6 MJ.
Тъй като бензинът има повече TST от дизеловото гориво, той трябва да има по-висока консумация и ефективност. Но дизеловото гориво е по-икономично от бензина с 30-40%
Относително ниските стойности на TST се характеризират с течно ракетно гориво, етилен гликол. Минималната специфична топлина на горене се различава от алкохола и ацетона. Техните характеристики са значително по-ниски от тези на традиционните моторни горива.
Свойства на газообразното гориво
Газовото гориво се състои от въглероден оксид, водород, метан, етан, пропан, бутан, етилен, бензол, сероводород и други компоненти. Тези цифри са изразени в проценти по обем.
Водородът има най-висока калоричност. Изгорял, един килограм вещество излъчва 119.83 MJ топлина. Но тя има висока степен на експлозивност.
При природния газ се наблюдават високи калорични стойности.
Те са равни на 41-49 MJ на килограм. Но, например, в чист метан топлината на горене е по-голяма - 50 MJ на килограм.
Сравнителна таблица на показателите
Таблицата представя стойностите на масовата специфична топлина на изгаряне на течни, твърди, газообразни горива.
| Вид гориво | U об. | Специфична топлина на горене | ||
| MJ | кВт | ккал | ||
| Дърва за огрев: дъб, бреза, ясен, бук, габър | кг | 15 | 4.2 | 2500 |
| Дърва за огрев: лиственица, бор, смърч | кг | 15.5 | 4.3 | 2500 |
| Кафяви въглища | кг | 12.98 | 3.6 | 3100 |
| въглища | кг | 27, 00 | 7.5 | 6450 |
| въглен | кг | 27.26 | 7.5 | 6510 |
| антрацит | кг | 28, 05 | 7.8 | 6700 |
| Дървесни пелети | кг | 17.17 | 4.7 | 4110 |
| Пелети от слама | кг | 14.51 | 4.0 | 3465 |
| Пелети от слънчоглед | кг | 18.09 | 5.0 | 4320 |
| дървени стърготини | кг | 8.37 | 2.3 | 2000 |
| хартия | кг | 16.62 | 4.6 | 3970 |
| лоза | кг | 14, 00 | 3.9 | 3345 |
| Природен газ | m 3 | 33.5 | 9.3 | 8000 |
| Втечнен газ | кг | 45, 20 | 12.5 | 10800 |
| бензин | кг | 44, 00 | 12.2 | 10500 |
| Диз. гориво | кг | 43.12 | 11.9 | 10300 |
| метан | m 3 | 50.03 | 13.8 | 11950 |
| водород | m 3 | 120 | 33.2 | 28700 |
| керосин | кг | 43.50 | 12 | 10400 |
| мазут | кг | 40.61 | 11.2 | 9700 |
| Маслото | кг | 44, 00 | 12.2 | 10500 |
| пропан | m 3 | 45.57 | 12.6 | 10885 |
| етилен | m 3 | 48.02 | 13.3 | 11470 |
Таблицата показва, че най-високите показатели на TST за всички вещества, а не само за газообразни, имат водород. Той принадлежи към високо енергийни горива.
Продуктът от горенето на водород е обикновена вода. Процесът не отделя димни шлаки, пепел, въглероден оксид и въглероден диоксид, което прави веществото природосъобразно гориво. Но той е експлозивен и има ниска плътност, така че това гориво е трудно за втечняване и транспортиране.
Заключения и полезно видео по темата
За отоплителната стойност на различните видове дървесина. Сравнение на показателите за m 3 и kg.
TST - най-важните топлинни и експлоатационни характеристики на горивото. Този индикатор се използва в различни сфери на човешката дейност: топлинни двигатели, електроцентрали, промишленост, жилищно отопление и готвене.
Калоричните стойности помагат за сравняването на различните видове гориво според степента на отделената енергия, за да се изчисли необходимата маса на горивото, за да се спестят разходи.
Имате ли какво да добавите или имате въпроси за калоричността на различните видове гориво? Можете да оставите коментари за публикацията и да участвате в дискусии - формата за комуникация е в долния блок.