Jaká je výhřevnost paliva? Jak vypočítat tuto hodnotu, kde ji lze použít? Společně budeme hledat odpovědi na tyto důležité a relevantní otázky pro lidstvo.
Co je to palivo?
Jedná se o jednu složku nebo směs látek, kteréschopné chemických transformací spojených s uvolňováním tepla. Různé druhy paliva se liší v kvantitativním obsahu okysličovadla, které se používá k uvolnění tepelné energie.
V širokém smyslu je palivo nosičem energie, tj. Potenciálním typem potenciální energie.
Klasifikace
V současné době se typy paliv dělí podle jejich stavu agregace na kapalné, pevné a plynné.
Uhlí a hnědé uhlí, palivové dřevo, antracit jsou klasifikovány jako pevné přírodní druhy. Brikety, koks, dřevěné uhlí, termoantracit jsou druhy umělých pevných paliv.
Mezi kapaliny patří látky, které majísložení látky organického původu. Jejich hlavními složkami jsou: kyslík, uhlík, dusík, vodík, síra. Umělým kapalným palivem bude řada pryskyřic, topný olej.
Plynné palivo je směsrůzné plyny: ethylen, methan, propan, butan. Kromě nich plynné palivo obsahuje oxid uhličitý a oxid uhelnatý, sirovodík, dusík, vodní páru, kyslík.
Ukazatele paliva
Hlavním ukazatelem je spalné teplo.Vzorec pro stanovení výhřevnosti je uvažován v termochemii. emitovat „konvenční palivo“, což znamená spalovací teplo 1 kilogramu antracitu.
Topný olej pro domácnost je určen prospalování v topných zařízeních s nízkou spotřebou energie, která jsou umístěna v obytných prostorách, generátory tepla používané v zemědělství k sušení krmiv, konzervování.
Specifické teplo spalování paliva je taková hodnota, která prokazuje množství tepla, které vzniká při úplném spalování paliva o objemu 1 m33 nebo váží jeden kilogram.
K měření této hodnoty použijte J / kg, J / m3, kalorie / m3... Kalorimetrie se používá ke stanovení výhřevnosti.
Se zvýšením měrného spalovacího tepla paliva se měrná spotřeba paliva snižuje a účinnost zůstává nezměněna.
Teplo spalování látek je množství energie uvolněné během oxidace pevné, kapalné, plynné látky.
Je určena chemickým složením a stavem agregace hořlavé látky.
Vlastnosti produktů spalování
Nejvyšší a nejnižší spalné teplo je spojeno se stavem agregace vody v látkách získaných po spalování paliva.
Nejvyšší výhřevnost je množství tepla uvolněného během úplného spalování látky. Tato hodnota zahrnuje také teplo kondenzace vodní páry.
Nejnižší pracovní spalovací teplo je hodnota, která odpovídá uvolňování tepla během spalování bez zohlednění kondenzačního tepla vodní páry.
Latentní kondenzační teplo je hodnota energie kondenzace vodní páry.
Matematický vztah
Nejvyšší a nejnižší výhřevnost souvisí s následujícím vztahem:
Chcete-liV = QX + k (W + 9H)
kde W je hmotnostní množství (v%) vody v hořlavé látce;
H je množství vodíku (% hmotnostní) ve hořlavé látce;
k je faktor 6 kcal / kg
Metody výpočtu
Nejvyšší a nejnižší spalné teplo se stanoví dvěma hlavními metodami: vypočítanou a experimentální.
Pro experimentální výpočtypoužívají se kalorimetry. Nejprve se v něm spálí vzorek paliva. Teplo, které se v tomto případě uvolní, je vodou zcela absorbováno. Mít představu o množství vody, je možné určit podle změny její teploty, hodnoty jejího spalného tepla.
Tato technika je považována za jednoduchou a efektivní, předpokládá pouze znalost dat technické analýzy.
V metodě výpočtu se nejvyšší a nejnižší spalné teplo vypočítá pomocí Mendělejevova vzorce.
Chcete-liPX= 339 ° CP + 1030 HP-109 (O.P-СP) - 25 W.P (kJ / kg)
Zohledňuje obsah uhlíku, kyslíku, vodíku, vodní páry, síry v pracovní směsi (v procentech). Množství tepla během spalování se určuje s přihlédnutím k referenčnímu palivu.
Teplo spalování plynu umožňuje provést předběžné výpočty a určit účinnost použití určitého typu paliva.
Vlastnosti původu
Abychom pochopili, kolik tepla se uvolňuje během spalování určitého paliva, je třeba mít představu o jeho původu.
V přírodě existují různé možnosti tuhých paliv, které se liší složením a vlastnostmi.
Jeho vzdělání se provádí v několika máloetapy. Nejprve se vytvoří rašelina, poté se získá hnědé a bituminózní uhlí, poté se vytvoří antracit. Hlavním zdrojem tvorby tuhého paliva jsou listy, dřevo a jehličí. Odumírající části rostlin, které jsou vystaveny vzduchu, jsou zničeny houbami a tvoří rašelinu. Jeho akumulace se změní na hnědou hmotu a poté se získá hnědý plyn.
Při vysokém tlaku a teplotě se hnědý plyn přemění na uhlí, poté se palivo hromadí ve formě antracitu.
Kromě organické hmoty obsahuje palivopřídavný předřadník. Za organickou část se považuje ta, která je vytvořena z organických látek: vodík, uhlík, dusík, kyslík. Kromě těchto chemických prvků obsahuje balast: vlhkost, popel.
Technologie pece zahrnuje přidělení pracovních,suché i spalitelné množství spalovaného paliva. Pracovní hmota se nazývá palivo v původní podobě dodávané spotřebiteli. Suchá hmota je složení, které neobsahuje vodu.
Složení
Nejcennějšími složkami jsou uhlík a vodík.
Tyto prvky se nacházejí v jakémkoli druhu paliva.V rašelině a dřevě dosahuje procento uhlíku 58 procent, v živičném a hnědém uhlí - 80% a v antracitu 95 procent hmotnosti. V závislosti na tomto ukazateli se mění množství uvolněného tepla během spalování paliva. Vodík je druhým nejdůležitějším prvkem v každém palivu. Vazbou na kyslík vytváří vlhkost, což výrazně snižuje tepelnou hodnotu jakéhokoli paliva.
Jeho procento se pohybuje od 3,8 v ropných břidlicích do 11 v topném oleji. Kyslík, který je součástí paliva, působí jako zátěž.
Není to chemická látka vytvářející teploprvek, proto negativně ovlivňuje hodnotu tepla jeho spalování. Spalování dusíku obsaženého ve volné nebo vázané formě ve spalinách je považováno za škodlivé nečistoty, proto je jeho množství jasně omezené.
Síra je v palivu obsažena ve formě síranů,sulfidy, stejně jako sirné plyny. Při hydrataci oxidy síry tvoří kyselinu sírovou, která ničí zařízení kotle, negativně ovlivňuje vegetaci a živé organismy.
Proto je síra chemická látkaprvek, jehož přítomnost v přírodním palivu je vysoce nežádoucí. Pokud se dostane do pracovního prostoru, sloučeniny síry způsobují významnou otravu personálu údržby.
Existují tři druhy popela, v závislosti na jeho původu:
- hlavní;
- sekundární;
- terciární.
Primární druh je tvořen z minerálů, které se nacházejí v rostlinách. Sekundární popel vzniká v důsledku vniknutí rostlinných zbytků pískem a zeminou během tvorby.
Terciární popel je součástí paliva vproces těžby, skladování a přepravy. Při významném usazování popela klesá přenos tepla na topné ploše kotlové jednotky, klesá množství přenosu tepla do vody z plynů. Obrovské množství popela negativně ovlivňuje provoz kotle.
Na závěr
Významný vliv na proces spalování jakékolidruh paliva je těkavý. Čím větší je jejich výkon, tím větší bude objem čela plamene. Například uhlí, rašelina, snadno se vznítí, proces je doprovázen nevýznamnými tepelnými ztrátami. Koks, který zůstává po odstranění těkavých nečistot, obsahuje pouze minerální a uhlíkové sloučeniny. V závislosti na vlastnostech paliva se množství tepla výrazně liší.
V závislosti na chemickém složení existují tři stupně tvorby pevného paliva: rašelina, hnědé uhlí, uhlí.
Přírodní dřevo se používá v maléminstalace kotle. Používají hlavně třísky, piliny, desky, kůru, samotné palivové dřevo se používá v malém množství. V závislosti na druhu dřeva se množství uvolněného tepla významně liší.
Se snižováním spalovacího tepla získává palivové dříví určité výhody: rychlou hořlavost, minimální obsah popela a nepřítomnost stop síry.
Spolehlivé informace o složení přírodních nebo syntetických paliv, jejich výhřevnosti, jsou vynikajícím způsobem, jak provádět termochemické výpočty.
Nyní existuje skutečná příležitostidentifikovat ty hlavní možnosti pro tuhá, plynná, kapalná paliva, která se stanou nejúčinnějšími a nejlevnějšími pro použití v konkrétní situaci.
