Vyšší a nižší spalné teplo, druhy paliva

Jaké je teplo spalování paliva? Jak vypočítat tuto hodnotu, kde ji lze použít? Společně budeme hledat odpovědi na tyto důležité a aktuální problémy pro lidstvo.

Co je palivo?

Jedná se o jednu složku nebo směs látek, které jsou schopné chemických transformací spojených s uvolňováním tepla. Různé typy paliv jsou charakterizovány kvantitativním obsahem oxidantu v nich, který se používá k získávání tepelné energie.

V širokém smyslu je palivo nosičem energie, tedy potenciální typy potenciální energie.

Klasifikace

V současné době jsou typy paliva rozděleny podle agregátního stavu na kapalinu, tuhé, plynné.

K pevnému přírodnímu druhu se považuje kámen a hnědé uhlí, palivové dříví, antracit. Brikety, koks, uhlí, Thermoantracite je řada umělých tuhých paliv.

K tekutinám jsou uvedeny látky, které mají složku organické hmoty. Jejich hlavními složkami jsou: kyslík, uhlík, dusík, vodík, síra. Umělé kapalné palivo bude různé pryskyřice, topný olej.

Plynné palivo je směs různých plynů: ethylen, methan, propan, butan. Kromě toho jsou v kompozici plynného paliva přítomny oxid uhličitý a oxid uhelnatý, sirovodík, dusík, vodní pára a kyslík.

Indikátory paliva

Hlavní indikátor je to teplo spalování. Vzorec pro stanovení výhřevnosti je zvažován v termochemii. přidělit "konvenční palivo", což znamená teplo spalování 1 kg antracitu.

Domácí topný olej je určen pro spalování v zahřívání malé síly, které jsou v obývacím pokoji, zdroje tepla používané v zemědělství, pro vysušení konzervace krmiva.

Specifické teplo spalování paliva je taková hodnota, že ukazuje množství tepla, které se vytváří při úplném spalování paliva v objemu 1 m³ nebo o hmotnosti jednoho kilogramu.

Pro měření této hodnoty použijte J / kg, J / m³, kalorie / m³. Pro určení spalného tepla se používá kalorimetrická metoda.

S nárůstem specifického spalného tepla se spotřeba paliva snižuje a účinnost zůstává nezměněna.

Teplo spalování látek je množství energie uvolněné během oxidace tuhé, kapalné, plynné látky.

Je určen chemickým složením, jakož i agregovaným stavem látky, která se má spálit.

Vlastnosti produktů spalování

Nejvyšší a nejnižší spalné teplo je spojeno s celkovým stavem vody v látkách získaných po spalování paliva.

Vyšší spalné teplo představuje množství tepla uvolněné, když je látka zcela spálena. To zahrnuje teplo kondenzace vodní páry.

Nejnižší provozní spalovací teplo je hodnota, která odpovídá uvolňování tepla při spalování bez zohlednění tepla kondenzace vodní páry.

Latentné kondenzační teplo je hodnota kondenzační energie vodní páry.

Matematický vztah

Vyšší a nižší spalné teplo souvisí s následujícím poměrem:

Q^B = Q^H + k (W + 9H)

kde W je hmotnostní množství (v%) vody v hořlavé látce;

H je množství vodíku (% hmotnostních) v palivu;

k je koeficient 6 kcal / kg

Způsoby provádění výpočtů

Nejvyšší a nejnižší spalné teplo je určeno dvěma hlavními způsoby: vypočtené a experimentální.

Kalorimetry se používají k provádění experimentálních výpočtů. Nejprve spálit palivo v něm. Teplo, které se uvolní současně, je zcela absorbováno vodou. Máte-li představu o hmotnosti vody, můžete zjistit změnou její teploty, množství spalného tepla.

Tato technika je považována za jednoduchou a efektivní, předpokládá pouze získání informací o datech technické analýzy.

Ve výpočtové metodě se vypočítá vyšší a spodní výhřevnost podle vzorce Mendelejeva.

Q^str_H= 339 ° C^str +1030H^str-109 (O.^str-S^str) - 25 W^str (kJ / kg)

Zohledňuje obsah uhlíku, kyslíku, vodíku, vodní páry, síry v pracovní složce (v procentech). Množství tepla při spalování se stanoví při zohlednění konvenčního paliva.

Teplo spalování plynu umožňuje předběžné výpočty, které určují účinnost použití určitého typu paliva.

Vlastnosti původu

Abychom pochopili, kolik tepla se uvolní při spálení určitého paliva, je třeba mít představu o jeho původu.

V přírodě existují různé možnosti pro tuhá paliva, které se liší ve složení a vlastnostech.

Jeho vzdělání probíhá v několika etapách. Nejdříve se vytvoří rašelina, pak se vytvoří hnědá a získá se uhlí, pak se vytvoří antracit. Hlavními zdroji tvorby tuhých paliv jsou listy, dřevo, jehly. Když zemřou, části rostlin pod vlivem vzduchu jsou zničeny houbami, tvoří rašelinou. Jeho agregát se změní na hnědou hmotu, pak se vytvoří hnědý plyn.

Při vysokém tlaku a teplotě přechází hnědý plyn do uhlí, pak se palivo hromadí ve formě antracitu.

Kromě organické hmoty je v palivu dodatečný zátěž. Organické považuje část, která vznikla z organických látek: vodík, uhlík, dusík, kyslík. Kromě těchto chemických prvků obsahuje balast: vlhkost, popel.

Technika pece zahrnuje přidělení pracovní, suché i hořlavé hmoty hořlavého paliva. Pracovní hmotnost je palivo v původní podobě, přicházející ke spotřebiteli. Suchá hmota je složení, ve které není voda.

Složení

Nejcennějšími složkami jsou uhlík a vodík.

Tyto prvky jsou obsaženy v jakémkoliv druhu paliva. V rašelině a dřevu dosahuje procento uhlíku 58 procent, v kameně a hnědém uhlí 80 procent a v antracitu dosahuje 95 procent hmotnostních. V závislosti na tomto indikátoru se množství tepla uvolněné při spalování paliva liší. Vodík je druhým nejdůležitějším prvkem jakéhokoli paliva. Vázáním kyslíku vytváří vlhkost, což výrazně snižuje tepelnou hodnotu jakéhokoli paliva.

Jeho procento se pohybuje od 3,8 v hořlavých břidlicích až po 11 palivových olejů. Jako předřadník je kyslík, který je součástí paliva.

Není to teplo-tvořící chemický prvek, proto negativně ovlivňuje množství tepla spalování. Spalování dusíku obsaženého ve volné nebo vázané formě ve spalovacích produktech je považováno za škodlivé nečistoty, takže jeho množství je zřetelně omezeno.

Síra je součástí paliva ve formě sulfátů, sulfidů a také jako síry. Při hydratování vytvářejí oxidy síry kyselina sírová, která ničí kotelní zařízení, negativně ovlivňující vegetaci a živé organismy.

To je důvod, proč síra je chemický prvek, jehož přítomnost v přírodním palivu je velmi nežádoucí. Při požití způsobují sloučeniny síry významnou otravu obsluhy.

Existují tři druhy popela v závislosti na jejich původu:

• primární;
• sekundární;
• terciární.

Primární druh je tvořen z minerálních látek obsažených v rostlinách. Sekundární popel se vytváří jako výsledek pronikání písku a půdy během tvorby zbytků rostlin.

Terciální popel je součástí paliva v procesu těžby, skladování a přepravy. Při výrazném ukládání popela se přenos tepla na topný povrch kotlové jednotky snižuje a množství přestupu tepla do vody z plynů se snižuje. Obrovské množství popelu poškozuje provoz kotle.

Na závěr

Těkavé látky mají významný vliv na spalovací proces jakéhokoli typu paliva. Čím je jejich výtěžek větší, tím větší je objem plamene. Například uhlí, rašelina, snadno vznítit, proces je doprovázen nevýznamnými ztrátami tepla. Koks, který zůstává po odstranění těkavých nečistot, má v jeho složení pouze minerální a uhlíkové sloučeniny. V závislosti na vlastnostech paliva se množství tepla výrazně liší.

V závislosti na chemickém složení se rozlišují tři stupně tvorby tuhého paliva: rašelina, hnědé uhlí a uhlí.

Přírodní dřevo se používá v malých kotlích. Obecně se používají dřevní štěpky, piliny, křovinořezy, kůra, dřevo samotné se používá v malých množstvích. V závislosti na druhu dřeva se množství vyráběného tepla značně liší.

Jak se snižuje spalné teplo, dřevo získává jisté výhody: rychlá hořlavost, minimální obsah popela, absence stopy síry.

Spolehlivé informace o složení přírodního nebo syntetického paliva, jeho výhřevnost, jsou vynikajícím způsobem provádění termochemických výpočtů.

Nyní existuje skutečná příležitost identifikovat ty základní možnosti tuhých, plynných, kapalných paliv, které budou v konkrétní situaci nejúčinnější a levnější.