Која је топлотна вредност горива? Како израчунати ову вредност, где се може користити? Заједно ћемо тражити одговоре на ова важна и хитна питања за човечанство.
Шта је гориво?
То је једна компонента или мешавина супстанци којеспособан за хемијске трансформације повезане са ослобађањем топлоте. Различите врсте горива разликују се у количинском садржају оксиданта у њима, који се користи за ослобађање топлотне енергије.
У ширем смислу, гориво је носилац енергије, односно потенцијална врста потенцијалне енергије.
Класификација
Тренутно се врсте горива према агрегатном стању деле на течна, чврста и гасовита.
Угаљ и мрки угаљ, огревно дрво, антрацит су рангирани као чврсте природне врсте. Брикети, кокс, дрвени угаљ, термоантрацит су врсте вештачких чврстих горива.
Течности укључују супстанце које имајусастав материја органског порекла. Њихове главне компоненте су: кисеоник, угљеник, азот, водоник, сумпор. Вештачко течно гориво биће разне смоле, мазут.
Гасовито гориво је мешавинаразличити гасови: етилен, метан, пропан, бутан. Осим њих, гасовито гориво садржи угљен -диоксид и угљен -моноксид, водоник -сулфид, азот, водену пару, кисеоник.
Индикатори горива
Главни показатељ је топлота сагоревања.Формула за одређивање калоријске вредности разматра се у термохемији. емитују „конвенционално гориво“, што значи топлоту сагоревања 1 килограма антрацита.
Лож уље за домаћинство намењено је засагоревање у уређајима за грејање мале снаге, који се налазе у стамбеним просторијама, генераторима топлоте који се користе у пољопривреди за сушење сточне хране, конзервирању.
Специфична топлота сагоревања горива је таква вредност која показује количину топлоте која се ствара током потпуног сагоревања горива запремине 1 м3 или тежине једног килограма.
За мерење ове вредности користите Ј / кг, Ј / м3, калорија / м3... За одређивање калоријске вредности користи се калориметрија.
Са повећањем специфичне топлоте сагоревања горива, специфична потрошња горива се смањује, а ефикасност остаје непромењена.
Топлота сагоревања супстанци је количина енергије ослобођена током оксидације чврсте, течне, гасовите материје.
Одређује се хемијским саставом, као и агрегатним стањем запаљиве супстанце.
Карактеристике производа сагоревања
Највећа и најнижа топлота сагоревања повезана је са агрегатним стањем воде у супстанцама добијеним након сагоревања горива.
Највећа топлотна вредност је количина топлоте која се ослобађа током потпуног сагоревања супстанце. Ова вредност такође укључује топлоту кондензације водене паре.
Најнижа радна топлота сагоревања је вредност која одговара ослобађању топлоте током сагоревања без узимања у обзир топлоте кондензације водене паре.
Латентна топлота кондензације је вредност енергије кондензације водене паре.
Математички однос
Највеће и најниже калоријске вредности повезане су следећим односом:
КУ = ККс + к (В + 9Х)
где је В тежинска количина (у%) воде у запаљивој супстанци;
Х је количина водоника (% по маси) у запаљивој супстанци;
к је фактор од 6 кцал / кг
Методе прорачуна
Највећа и најмања топлота сагоревања одређују се помоћу две главне методе: прорачунском и експерименталном.
За експерименталне прорачунекористе се калориметри. Прво се у њему сагори узорак горива. Топлота која ће се ослободити у овом случају потпуно се апсорбује водом. Имајући представу о маси воде, могуће је променом њене температуре одредити вредност њене топлоте сагоревања.
Ова техника се сматра једноставном и ефикасном, само претпоставља познавање података техничке анализе.
У прорачунској методи највећа и најнижа топлота сагоревања се рачунају по формули Мендељејева.
КстрКс= 339Цстр + 1030Хстр-109 (О.стр-Сстр) - 25 Встр (кЈ / кг)
Узима у обзир садржај угљеника, кисеоника, водоника, водене паре, сумпора у радном саставу (у процентима). Количина топлоте током сагоревања одређује се узимајући у обзир референтно гориво.
Топлота сагоревања гаса омогућава прелиминарне прорачуне и одређивање ефикасности коришћења одређене врсте горива.
Карактеристике порекла
Да би се разумело колико се топлоте ослобађа током сагоревања одређеног горива, потребно је имати идеју о његовом пореклу.
У природи постоје различите опције за чврста горива, које се разликују по саставу и својствима.
Његово образовање се одвија у неколикофазе. Прво се формира тресет, затим се добија смеђи и битуменски угаљ, затим антрацит. Главни извори стварања чврстог горива су лишће, дрво и борове иглице. Умирући, дијелови биљака изложени зраку уништавају гљивице и стварају тресет. Његово нагомилавање прелази у смеђу масу, затим се добија смеђи гас.
При високом притиску и температури смеђи гас се претвара у угаљ, а затим се гориво акумулира у облику антрацита.
Осим органских материја, гориво садржидодатни баласт. Сматра се да је органски део настао од органских супстанци: водоника, угљеника, азота, кисеоника. Поред ових хемијских елемената, садржи баласт: влагу, пепео.
Технологија пећи укључује расподелу радних,сува, као и запаљива маса сагорелог горива. Радна маса се назива гориво у свом изворном облику, испоручено потрошачу. Сува маса је састав у коме нема воде.
Састав
Највредније компоненте су угљеник и водоник.
Ови елементи се налазе у било којој врсти горива.У тресету и дрвету проценат угљеника достиже 58 одсто, у битуменском и мрком угљу - 80%, а у антрациту достиже 95 процената по тежини. У зависности од овог показатеља, количина топлоте која се ослобађа током сагоревања горива се мења. Водоник је други најважнији елемент у сваком гориву. Везивањем са кисеоником ствара влагу, што значајно смањује топлотну вредност било ког горива.
Његов проценат се креће од 3,8 у уљним шкриљевцима до 11 у лож уљу. Кисеоник, који је део горива, делује као баласт.
То није хемикалија која ствара топлотуелемент, стога негативно утиче на вредност топлоте његовог сагоревања. Сагоревање азота у слободном или везаном облику у производима сагоревања сматра се штетним нечистоћама, па је његова количина јасно ограничена.
Сумпор је укључен у гориво у облику сулфата,сулфиди, као и сумпорни гасови. Када се хидрирају, оксиди сумпора формирају сумпорну киселину, која уништава опрему котлова, негативно утиче на вегетацију и живе организме.
Зато је сумпор та хемикалијаелемент, чије је присуство у природним горивима крајње непожељно. Ако уђе у радну просторију, једињења сумпора изазивају значајно тровање особља за одржавање.
У зависности од порекла, постоје три врсте пепела:
- Примарна;
- секундарно;
- терцијарни.
Примарна врста се формира од минерала који се налазе у биљкама. Секундарни пепео настаје као резултат продора биљних остатака песком и земљом током формирања.
Терцијарни пепео је укључен у гориво упроцес вађења, складиштења, као и његов транспорт. Са значајним таложењем пепела долази до смањења преноса топлоте на грејној површини котловске јединице, а количина преноса топлоте у воду из гасова се смањује. Огромна количина пепела негативно утиче на рад котла.
У закључку
Значајан утицај на процес сагоревања било когврста горива је испарљива. Што је већи њихов излаз, већа ће бити запремина предње стране пламена. На пример, угаљ, тресет, лако се запале, процес је праћен незнатним губицима топлоте. Кокс, који остаје након уклањања испарљивих нечистоћа, садржи само минерална и угљенична једињења. У зависности од карактеристика горива, количина топлоте значајно варира.
У зависности од хемијског састава, постоје три фазе формирања чврстог горива: тресет, мрки угаљ, угаљ.
Природно дрво се користи у малимкотловске инсталације. Углавном користе ивер, пиљевину, плоче, кору, само дрво за огрев се користи у малим количинама. У зависности од врсте дрвета, количина ослобођене топлоте значајно варира.
Како се топлота сагоревања смањује, огревно дрво стиче одређене предности: брзо запаљивост, минималан садржај пепела и одсуство трагова сумпора.
Поуздани подаци о саставу природних или синтетичких горива, њиховој калоричној вредности, одличан су начин за обављање термохемијских прорачуна.
Сада постоји права приликаидентификовање оних главних опција за чврста, гасовита, течна горива која ће постати најефикаснија и најјефтинија за употребу у одређеној ситуацији.
