Jaké je specifické teplo spalování dřeva?

Specifické teplo spalování palivového dřeva je množství tepla, které se uvolňuje, když se spálí jeden kilogram (objemová jednotka) plynného, ​​kapalného tuhého paliva. Mezinárodní měrná jednotka pro toto množství je J / kg nebo J / m3.

Co je palivo

Tato látka (směs), která je schopna chemických reakcí, doprovázená uvolněním tepla.

Pokud v palivu není žádný oxidant, nazývá se to palivo. Obecně jsou zahrnuty nejen různé druhy dřeva, ale také různé směsi paliva.

Klasifikace

V závislosti na stavu agregace se uvolňuje plynné, kapalné, tuhé palivo.

Tvrdý typ zahrnuje hnědé a hnědé uhlí, antracit, rašelina, palivové dříví. Jsou zvažovány umělé typy takového paliva uhlí, termomantis, prach z kamene a hnědé uhlí, koksu.

Kapalné druhy jsou organické látky, které obsahují kyslík, vodík, uhlík, síru, dusík. Umělé kapalné palivo je topný olej a různé pryskyřice.

Plynné druhy jsou směsi ethylenu, methanu a jiných uhlovodíků. Jejich složením mohou být oxidy a oxid uhličitý, sirovodík, vodní pára. Umělé plynné palivo se považuje za plyn, který se vyrábí v koksovacích pecí, plynových generátorů.

Indikátory paliva

Zvláštní teplo spalování dřeva je důležitým množstvím, které charakterizuje kvalitu paliva.

Pro srovnání mezi různými druhy byl zaveden koncept podmíněného paliva. 29,3 mJ (7000 kcal) odpovídá čisté výhřevnosti antracitu, toto číslo představuje výhřevnost 1 kg "konvenčního paliva".

Topný olej pro domácnost se používá k pálení v topných zařízeních s nízkým výkonem, které se nacházejí v obytných prostorech. Kromě toho je poptávka v tepelných generátorech používaných v zemědělství pro sušení ovoce, obilí, krmiva.

Specifické teplo spalování dřeva závisí na druhu dřeva. Čím větší je tato hodnota, tím méně paliva bude vyžadováno pro stejnou hodnotu účinnosti.

Oddělení tepla spalování

Tato hodnota je určena chemickým složením paliva. Přiřazujte nižší a vyšší teplo spalování.

Nejvyšší hodnotou je množství tepla, které se uvolňuje při spalování látky, včetně tepla kondenzace vodní páry při ochlazování produktů spalování.

Nejnižší index této fyzikální veličiny odpovídá energii, která se uvolňuje v průběhu úplného spalování, bez ohledu na teplo kondenzace vodní páry.

Vzájemná součinnost veličin

Existuje matematický vztah mezi vyšším a nižším spalovacím teplem:

Q_B = Q_H + k (W + 9H), kde k je 6 kcal / kg (koeficient) - W-% hmotnostních vody v hořlavé sloučenině - H-% vodíku.

Specifické teplo spalování dřeva se vypočítává výpočtem nebo experimentálními metodami.

Spalování paliva

V případě adiabatického spalování hořlavé směsi je možné určit uvolněné teplo i složení produktů. Při známém složení složek paliva, při nezměněném objemu a tlaku, lze vypočítat tepelný účinek chemické reakce. Díky termodynamickému výpočtu je možné získat pouze některé informace o procesu: teplotu produktů, rovnovážnou skladbu.

Pro úplný popis spalování, včetně rychlosti procesu, kritických podmínek, je třeba zvážit vztah mezi přepravou hmoty a energií.

Při předběžném míchání oxidačního a palivového prostředku se proces provádí v celém prostoru, nazývá se volumetrické spalování. V nemíchaných systémech se při spalování paliva od oxidantu pozoruje difúzní spalování.

Chemický věk tuhých paliv

Existují tři fáze jeho vzniku: hnědé uhlí, rašelina, uhlí.

Dřevo je používáno především malými kotelnami. Vzhledem k tomu, že specifické teplo spalování dřeva v joulech je vysoké, byl v moderních kotlích použit dřevozpracující odpad (piliny, hobliny, štěpky, krupice, kůra).

Specifické teplo spalování suchého borového dřeva výrazně překračuje hodnotu charakteristiku vlhkého dřeva.

Polosuché dřevo se považuje za sklizené na jaře. Suché jsou ty, které ležely v lese po těžbě dřeva, jejich obsah vlhkosti nepřekročil 30%.

Specifické teplo spalování suchého dřeva závisí na plemeni. Všimněte si, že tento indikátor je stejný pro veškerý dřevní odpad: piliny, štěpky.

U dřevěných paliv s dolním ukazatelem existují určité výhody: nízký obsah popela, snadná hořlavost.

Proto mohou být spáleny v jednoduchých spalovacích zařízeních, které účinně fungují.

Při správném sušení je specifické teplo spalování dřeva 20 000 kJ / kg, což odpovídá 5,5 kW * hodin / kg.

Druhy palivového dříví

Borové dřevo má vyšší specifické spalné teplo než bříza. Ale má větší hustotu, proto při spalování jednoho metru kubického, bude vydávat více tepla než borovice.

Specifické spalné teplo z březové palivové dříví je podobné hodnotě jako olše, osika, dub. Skupina tvrdých dřevin zahrnuje jalovec, javor, popel, lípa, jablko, třešeň, ořech, akácie. Jsou charakterizovány vysokou hustotou. To je důvod, proč specifické teplo spalování suchého březového dříví umožňuje jejich použití k ohřevu lázní.

Druhy jehličnanů jsou nejčastější borovice a smrk. Přes skutečnost, že jalovec je také ephedra, prakticky se nepoužívá jako palivo.

Vysoké specifické teplo spalování borového dřeva je vysvětleno jejich pevností. Tato kvalita umožňuje použití jehličnatých rostlin jako vynikajícího materiálu rostopochnogo. Pryskyřice během spalování produkuje významné množství sazí, v důsledku čehož je komín rychle ucpán. Při výběru konkrétní konstrukce pece, výstup racionálního spalovacího režimu, můžete vyhnout nadměrné saze.

Vysoké specifické teplo spalování suchých palivových dříví z borovice a smrku po mnoho staletí využívají obyvatelé oblasti tajga pro vytápění bytů.

Tam je rozdělení hornin podle hustoty do tří skupin:

• měkké jsou smrk, borovice, osika, cedr, lípa, jedle;
• průměrná tvrdost je považována za švestku, jalovec, bříza, jalovce;
• pevná skála je známá jako jablko, popel, hrab, javor, dub.

Pro praktické použití je důležité mít informace o několika parametrech. Výhřevnost palivového dřeva různých druhů na jednotku hmotnosti je téměř stejná, ale těžší a hustší dřevo uvolňuje více tepla při spalování. Například březové palivové dříví mohou produkovat o 20-30 procent více tepla než jejich borovice.

Kromě toho se tato hodnota vztahuje k obsahu vlhkosti dřeva. Při sušení dřeva lze získat více tepla. Odborníci považují optimální hodnotu vlhkosti v rozmezí 20-25 procent.

Proč je specifické teplo spalování surové palivové dříví méně? Obsahují asi 50 procent vlhkosti, takže jsou třikrát méně tepla než suché.

Pro mnoho majitelů soukromých domů je poslední hodnota cena dřeva. Borovice a smrk jsou přístupnější, proto je takové palivo získáno velkou částí obyvatelstva.

Alternativní palivo

Kromě dřeva je rašelina vynikající výhřevnost. Podle způsobu extrakce je rozdělena do tří typů: výčnělek (obráběcí stroj), frézování, hydraulický.

Pro první variantu je rašelina odebrána z lomu pomocí rýpadel a přiváděna do speciálního lisu, kde je vytvořen tvar pásu. Je rozřezán na malé cihly, které po sušení jsou přidány do speciálních pilot.

Hydraulická těžba je založena na erozi rašelinového masivu silným vodním paprskem, který je vystaven velkému tlaku. Výsledná kapalina prochází speciálními brusky, čerpá se na místo čerpadly, pak se vysuší.

Varianta frézování je spojena s postupným rozvojem rašelinišť se speciálními stroji, vysušením přijaté hmoty a skladováním v hromadách.

Závěr

Všechny druhy tuhých paliv, které na naší planetě existují, jsou způsobeny výskytem chlorofylu a sluneční energie. Jako složité organické interakce se zelené části rostlin změnily na hnědé uhlí, antracit, rašelina.

Navzdory takové rozmanitosti je dnes jedním z nejběžnějších druhů paliva dřevo.

V technologii pece jsou izolovány hořlavé, suché a také pracovní hmoty minerálů.

Z těchto množství je závislé množství tepla uvolněného po úplném spalování. Specifickým spalovacím teplem je fyzikální množství, kterým lze určit racionalitu volby dřeva pro topné kotle. Pro získání maximální tepelné energie je třeba vzít v úvahu nejen typ dřeva, ale i jeho vlhkost a hustotu.

V souvislosti s vážným zhoršením ekologické situace na naší planetě, snížením počtu nerostů, nedávno došlo k nárůstu podílu alternativních zdrojů energie. Tradiční palivové dříví, kámen a hnědé uhlí postupně přemisťují větrnou energii, příliv a odliv.