По-висока и по-ниска топлина на изгаряне, видове гориво

Каква е топлината от изгаряне на горивото? Как да изчислим тази стойност, къде може да се използва? Заедно ще търсим отговори на тези важни и актуални въпроси за човечеството.

Какво е гориво?

Това е един компонент или смес от вещества, които са способни на химични трансформации, свързани с отделянето на топлина. Различните видове гориво се характеризират с количественото съдържание на окислителя в тях, което се използва за извличане на топлинна енергия.

В широк смисъл горивото е енергиен носител, т.е. потенциални видове потенциална енергия.

класификация

Понастоящем типовете горива се подразделят според състоянието на агрегата в течна, твърда, газообразна.

Към твърд естествен вид се смята за камък и кафяви въглища, дърва за огрев, антрацит. Брикети, кокс, въглен, Термоантратът е разнообразие от изкуствени твърди горива.

За течностите са изброени вещества, които съдържат органична материя. Основните им компоненти са: кислород, въглерод, азот, водород, сяра. Изкуственото течно гориво ще бъде разнообразие от смоли, гориво.

Газовото гориво е смес от различни газове: етилен, метан, пропан, бутан. В допълнение към тях, в състава на газообразното гориво присъстват въглероден диоксид и въглероден окис, сероводород, азот, водна пара и кислород.

Индикатори на горивото

Основен индикатор това е топлина горене. Формулата за определяне на калорийната стойност се разглежда в термохимията. разпределят "конвенционално гориво", което предполага горене на изгаряне от 1 килограм антрацит.

Домашното отоплително масло е предназначено за изгаряне в отоплителни уреди с ниска мощност, които се намират в жилищни помещения, топлинни генератори, използвани в селското стопанство за сушене на фуражи, консервиране.

Специфичната топлина на изгаряне на гориво е такава, че показва количеството топлина, което се генерира, когато горивото е напълно изгорено в обем от 1 м³ или с тегло един килограм.

За да измерите тази стойност, използвайте J / kg, J / m³, калории / м³. За определяне на топлината на изгаряне се използва калориметричният метод.

С увеличаването на специфичната топлина на изгаряне на горивото специфичният разход на гориво намалява и ефективността остава непроменена.

Топлината на изгаряне на вещества е количеството енергия, отделяна по време на окисляването на твърдо, течно, газообразно вещество.

Тя се определя от химичния състав, както и от агрегатното състояние на веществото, което трябва да се изгори.

Характеристики на продуктите на изгаряне

Най-високата и най-ниската топлина на изгаряне се свързва с общото състояние на водата в веществата, получени след изгарянето на горивото.

По-голямата топлина на изгаряне е количеството изпуснато топлина, когато веществото е напълно изгорено. Това включва топлината на кондензация на водни пари.

Най-ниската работна топлина на изгаряне е стойността, която съответства на отделянето на топлина по време на горенето, без да се отчита топлината на кондензация на водните пари.

Латентната топлина на кондензация е стойността на кондензационната енергия на водната пара.

Математическа връзка

По-високата и по-ниската топлина на изгаряне са свързани от следното съотношение:

Q^B = Q^Н + k (W + 9H)

където W е тегловното количество (в%) вода в запалимото вещество;

H е количеството водород (% от масата) в горивото;

k е коефициентът от 6 kcal / kg

Начини за извършване на изчисления

Най-високата и най-ниската топлина на изгаряне се определя от два основни метода: изчислени и експериментални.

Калориметрите се използват за извършване на експериментални изчисления. Първо, изгаряйте горивото в него. Топлината, която ще се освободи по едно и също време, се абсорбира напълно от водата. Като имате представа за масата на водата, можете да определите, като промените температурата й, количеството на нейната топлина на изгаряне.

Тази техника се счита за проста и ефективна, тя приема само притежаването на информация за данните от техническия анализ.

При метода на изчисление по-високата и ниската калорична стойност се изчислява по формула на Менделеев.

Q^р_Н= 339 ° С^р +1030H^р-109 (О^р-S^р) - 25 W^р (kJ / kg)

Той взема предвид съдържанието на въглерод, кислород, водород, водна пара, сяра в работния състав (в проценти). Количеството топлина при горене се определя, като се вземе предвид конвенционалното гориво.

Топлината на изгаряне на газа позволява предварителни изчисления, за да се определи ефективността от използването на определен вид гориво.

Характеристики на произход

За да се разбере колко топлина се отделя при изгарянето на определено гориво, е необходимо да има представа за неговия произход.

В природата съществуват различни варианти за твърдо гориво, които се различават по отношение на състава и свойствата.

Обучението му се осъществява на няколко етапа. Първо, се формира торф, след което се получава кафяво и въглища, след което се образува антрацит. Основните източници на образуване на твърдо гориво са листа, дърво, игли. Когато умрат, части от растения под въздействието на въздуха се разрушават от гъби, формират торф. Агрегатът му се превръща в кафява маса, след което се получава кафяв газ.

При високо налягане и температура, кафяв газ преминава в въглища, а след това гориво се натрупва под формата на антрацит.

В допълнение към органичната маса има допълнително баласт в горивото. От органична гледна точка частта, която се образува от органични вещества: водород, въглерод, азот, кислород. В допълнение към тези химически елементи, той включва баласт: влага, пепел.

Техниката на пещта включва разпределение на работеща, суха, както и запалима маса горивно гориво. Работната маса е гориво в оригиналната си форма, идващо за потребителя. Сухата маса е състав, в който няма вода.

структура

Най-ценните компоненти са въглерод и водород.

Тези елементи се съдържат във всякакъв вид гориво. В торф и дърво процентът на въглерод достига 58%, в камък и кафяви въглища 80%, а в антрацита достига 95% от теглото. В зависимост от този индикатор количеството топлина, отделяно при изгарянето на горивото, варира. Водородът е вторият най-важен елемент на всяко гориво. Свързването с кислорода образува влага, което значително намалява топлинната стойност на всяко гориво.

Процентът му варира от 3.8 в горивни шисти до 11 в мазут. Тъй като баластът е кислород, който е част от горивото.

Той не е топлинно образуващ химически елемент, поради което оказва негативно влияние върху количеството топлина от неговото изгаряне. Изгарянето на азот, съдържащо се в свободна или свързана форма в продуктите от горенето, се счита за вредни примеси, така че количеството му е ясно ограничено.

Сярата е част от горивото под формата на сулфати, сулфиди и също като сяра. Когато се хидратират, серните оксиди образуват сярна киселина, която разрушава котелното оборудване, оказва неблагоприятно въздействие върху растителността и живите организми.

Ето защо сярата е химическият елемент, чието присъствие в природното гориво е изключително нежелателно. При поглъщане серните съединения предизвикват значително отравяне на оперативния персонал.

Има три типа пепел, в зависимост от произхода му:

• първичен;
• вторична;
• третичен.

Основният вид се формира от минерални вещества, които се съдържат в растенията. Вторична пепел се образува в резултат на навлизането на пясък и почва по време на образуването на растителни остатъци.

Третичната пепел е част от горивото в процеса на добив, съхранение, както и транспортирането му. При значително отлагане на пепел, топлопредаването на нагревателната повърхност на котелното тяло намалява и количеството на топлопреминаване към водата от газовете намалява. Огромно количество пепел оказва неблагоприятно въздействие върху работата на котела.

В заключение

Летливите вещества имат значителен ефект върху горивния процес на всякакъв тип гориво. Колкото по-голям е техният добив, толкова по-голям е обемът на фронта на пламъка. Например, въглища, торф, лесно се запалват, процесът се придружава от незначителни загуби на топлина. Коксът, който остава след отстраняването на летливите примеси, има само минерални и въглеродни съединения в състава си. В зависимост от характеристиките на горивото количеството топлина варира значително.

В зависимост от химичния състав се разграничават три етапа на образуване на твърдо гориво: торф, кафяви въглища и въглища.

Естественото дърво се използва в малки котелни централи. Като цяло се използват дървесни стърготини, дървени стърготини, гърбици, кора, самата дървесина се използва в малки количества. В зависимост от дървесните видове количеството произведена топлина варира значително.

Тъй като топлината на изгаряне намалява, дървата за дърва получават определени предимства: бързо запалване, минимално съдържание на пепел, отсъствие на следи от сяра.

Надеждната информация за състава на природното или синтетичното гориво, калорийната му стойност, е отличен начин за извършване на термохимични изчисления.

Сега има реална възможност да се идентифицират тези основни варианти за твърди, газообразни, течни горива, които ще бъдат най-ефективни и евтини за използване в конкретна ситуация.