- Opće informacije o vrijednosti grijanja
- Kalorijska vrijednost krutih materijala
- Parametri tekućih tvari
- Svojstva plinovitog goriva
- Usporedna tablica pokazatelja
- Zaključci i koristan video na temu
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Kada izgori određena količina goriva, oslobađa se mjerljiva količina topline. Prema Međunarodnom sustavu jedinica, vrijednost se izražava u džulima po kg ili m 3 . No, parametri se mogu izračunati u kcal ili kW. Ako je vrijednost povezana s jedinicom za mjerenje goriva, ona se naziva specifična.
Što utječe na kalorijsku vrijednost različitih goriva? Koja je vrijednost pokazatelja za tekuće, čvrste i plinovite tvari? U članku su detaljno navedeni odgovori na navedena pitanja. Osim toga, pripremili smo tablicu koja pokazuje specifičnu toplinu izgaranja materijala - ove informacije će biti korisne pri odabiru visokoenergetskog tipa goriva.
Opće informacije o vrijednosti grijanja
Oslobađanje energije tijekom izgaranja treba karakterizirati dva parametra: visoka učinkovitost i odsustvo proizvodnje štetnih tvari.
Umjetno gorivo dobiva se u preradi prirodnih biogoriva. Bez obzira na agregacijsko stanje, tvari u svom kemijskom sastavu imaju zapaljivi i nezapaljivi dio. Prvi je ugljik i vodik. Drugi se sastoji od vode, mineralnih soli, dušika, kisika, metala.
Prema stanju agregacije, gorivo se dijeli na tekuće, kruto i plinovito. Svaka grupa se dodatno dijeli na prirodnu i umjetnu podgrupu (+)
Prilikom sagorijevanja 1 kg takve «mješavine», oslobađa se različita količina energije. Koliko se te energije oslobađa ovisi o omjerima tih elemenata - zapaljivom dijelu, vlažnosti, pepelu i drugim komponentama.
Toplina izgaranja goriva (TST) se formira iz dvije razine - više i niže. Prvi pokazatelj dobiva se zbog kondenzacije vode, u drugom se taj faktor ne uzima u obzir.
Najniži TST je potreban za izračunavanje potrebe za gorivom i njegov trošak, uz pomoć takvih pokazatelja bilježe se toplinske bilance i utvrđuje se učinkovitost postrojenja na pogon gorivom.
Izračunajte TST može biti analitički ili eksperimentalno. Ako je kemijski sastav goriva poznat, koristi se periodična formula. Eksperimentalne tehnike temelje se na stvarnom mjerenju topline tijekom izgaranja goriva.
U tim se slučajevima koristi posebna eksplozivna bomba - kalorimetrijska, zajedno s kalorimetrom i termostatom.
Značajke izračuna su pojedinačne za svaku vrstu goriva. Primjer: TST u motorima s unutarnjim izgaranjem izračunava se iz najniže vrijednosti, jer tekućina u cilindrima ne kondenzira.
TST se postavlja pomoću kalorimetrijske bombe. Komprimirani kisik je zasićen vodenom parom. U takvom okruženju stavlja se uzorak goriva i utvrđuju se rezultati
Svaka vrsta tvari ima svoj TST zbog svog kemijskog sastava. Vrijednosti se značajno razlikuju, raspon fluktuacija je 1.000-10.000 kcal / kg.
Uspoređujući različite vrste materijala, koristi se koncept uvjetnog goriva, koji se odlikuje nižim TST-om od 29 MJ / kg.
Kalorijska vrijednost krutih materijala
Ova kategorija uključuje drvo, treset, koks, uljni škriljac, briket i gorivo u prahu. Glavna komponenta krutog goriva je ugljik.
Značajke različitih vrsta drva
Maksimalna učinkovitost pri korištenju ogrjevnog drva postiže se pod dva uvjeta - suho drvo i spor proces sagorijevanja.
Dijelovi drva se pilju ili izrežu na duljinu do 25-30 cm tako da se drvo pogodno stavlja u ložište
Barovi od hrasta, breze i pepela smatraju se idealnim za grijanje na drva. Dobru izvedbu karakterizira glog, lijeska. Ali u četinarima kalorijska vrijednost je niska, ali je brzina gorenja visoka.
Kako spaljuju različite pasmine:
- Bukva, breza, jasen, lijeska teško topiti, ali oni mogu izgorjeti sirovo zbog niskog sadržaja vlage.
- Joha s jasikom ne stvara čađu i "može" je ukloniti iz dimnjaka.
- Breza zahtijeva dovoljnu količinu zraka u peći, inače će dim i katran na zidovima cijevi.
- Bor sadrži više smole od smreke, pa se iskre i gore.
- Kruška i stablo jabuke lakše se lome od drugih i dobro gori.
- Cedar se postupno pretvara u tinjajući ugljen.
- Trešnja i brijest dima, a ravninu je teško podijeliti.
- Lipa s topolom brzo izgori.
TST indikatori različitih pasmina u velikoj mjeri ovise o gustoći pojedinih stijena. 1 kubni metar drva odgovara oko 200 litara tekućeg goriva i 200 m 3 prirodnog plina. Drvo i ogrjevno drvo spadaju u kategoriju niske energetske učinkovitosti.
Utjecaj dobi na svojstva ugljena
Ugljen je prirodni biljni materijal. Izlučuje se iz sedimentnih stijena. Ovo gorivo sadrži ugljik i druge kemijske elemente.
Uz vrstu materijala, starost materijala utječe i na toplinu izgaranja ugljena. Smeđa pripada najmlađoj kategoriji, a slijedi je kamen, a najstarija se smatra antracitom.
Vlažnost se određuje prema starosti goriva: što je ugljen mlađi, to je veći sadržaj vlage. To također utječe na svojstva ove vrste goriva.
Proces sagorijevanja ugljena prati ispuštanje tvari koje zagađuju okoliš, dok se rešetka kotla prekriva šljakom. Drugi nepovoljan faktor za atmosferu je prisutnost sumpora u sastavu goriva. Ovaj element u dodiru s zrakom pretvara se u sumpornu kiselinu.
Proizvođači uspijevaju smanjiti sadržaj sumpora u ugljenu. Kao rezultat toga, TST je različit čak i unutar iste vrste. Utječe na pokazatelje i geografiju proizvodnje. Kao kruto gorivo može se koristiti ne samo čisti ugljen, nego i briketirana šljaka.
Najveći kapacitet goriva uočen je u ugljenu za koksiranje. Kamen, lignit, lignit, antracit ima dobre karakteristike.
Značajke peleta i briketa
Ovo čvrsto gorivo se industrijski proizvodi iz raznih drvnih i biljnih ostataka.
Isjeckani usitnjeni čips, kora, karton, slama se pretvaraju u granule uz pomoć posebne opreme. Da bi masa stekla određeni stupanj viskoznosti, dodaje se polimer - lignin.
Peleti imaju prihvatljivu cijenu, na koju utječu velika potražnja i značajke proizvodnog procesa. Ovaj se materijal može koristiti samo u kotlovima koji su namijenjeni za ovu vrstu goriva.
Briketi se razlikuju samo po obliku, mogu se puniti u peći, kotlovima. Obje vrste goriva dijele se na vrste sirovina: od oblovine, treseta, suncokreta, slame.
Peleti i briketi imaju značajne prednosti u odnosu na druge vrste goriva:
- potpuna ekološka prihvatljivost;
- mogućnost skladištenja u gotovo svim uvjetima;
- otpornost na mehanička naprezanja i gljivice;
- ravnomjerno i dugo spaljivanje;
- optimalna veličina zrna za punjenje u uređaj za grijanje.
Ekološki prihvatljivo gorivo dobra je alternativa tradicionalnim izvorima topline koji se ne obnavljaju i nepovoljno utječu na okoliš. No pelete i brikete karakterizira povećana opasnost od požara, što treba uzeti u obzir prilikom organiziranja skladišta.
Ako želite, možete organizirati proizvodnju briketa za gorivo vlastitim rukama, detaljnije - u ovom članku.
Parametri tekućih tvari
Tekući materijali, kao i čvrsti materijali, razgrađuju se na sljedeće komponente: ugljik, vodik, sumpor, kisik i dušik. Postotak je izražen težinom.
Unutarnji organski balast goriva nastaje iz kisika i dušika, te komponente ne izgaraju i uvjetno se uključuju u sastav. Vanjski balast nastaje iz vlage i pepela.
Visoka specifična toplina izgaranja uočena je u benzinu. Ovisno o marki, to je 43-44 MJ.
Slični pokazatelji specifične topline izgaranja određeni su za zračni kerozin - 42, 9 MJ. Kategorija lidera u smislu kalorijske vrijednosti pada i dizelskog goriva - 43, 4-43, 6 MJ.
Budući da benzin ima više TST od dizelskog goriva, trebao bi imati veću potrošnju i učinkovitost. Ali dizelsko gorivo je ekonomičnije od benzina za 30-40%
Relativno niske vrijednosti TST karakteriziraju tekuće raketno gorivo, etilen glikol. Minimalna specifična toplina izgaranja razlikuje se od alkohola i acetona. Njihove performanse su znatno niže od performansi tradicionalnih motornih goriva.
Svojstva plinovitog goriva
Plinovito gorivo čine ugljični monoksid, vodik, metan, etan, propan, butan, etilen, benzen, sumporovodik i druge komponente. Te su brojke izražene u postotcima po volumenu.
Vodik ima najveću kaloričnu vrijednost. Izgaranje, kilogram tvari emitira 119, 83 MJ topline. Ali ima visok stupanj eksplozivnosti.
Visoke kalorijske vrijednosti uočene su u prirodnom plinu.
Oni su jednaki 41-49 MJ po kg. Ali, na primjer, u čistom metanu toplina izgaranja je veća - 50 MJ po kg.
Usporedna tablica pokazatelja
U tablici su prikazane vrijednosti specifične toplinske mase izgaranja tekućih, krutih, plinovitih goriva.
| Vrsta goriva | U rev. | Specifična toplina izgaranja | ||
| MJ | kW | kcal | ||
| Drva za ogrjev: hrast, breza, jasen, bukva, grab | kg | 15 | 4.2 | 2500 |
| Ogrevno drvo: ariš, bor, smreka | kg | 15.5 | 4.3 | 2500 |
| Smeđi ugljen | kg | 12.98 | 3.6 | 3100 |
| ugljen | kg | 27, 00 | 7.5 | 6450 |
| drveni ugljen | kg | 27.26 | 7.5 | 6510 |
| antracit | kg | 28, 05 | 7.8 | 6700 |
| Drveni peleti | kg | 17.17 | 4.7 | 4110 |
| Pelet od slame | kg | 14.51 | 4.0 | 3465 |
| Peleti od suncokreta | kg | 18.09 | 5.0 | 4320 |
| piljevina | kg | 8.37 | 2.3 | 2000 |
| papir | kg | 16.62 | 4.6 | 3970 |
| loza | kg | 14, 00 | 3.9 | 3345 |
| Prirodni plin | m 3 | 33.5 | 9.3 | 8000 |
| Ukapljeni plin | kg | 45, 20 | 12.5 | 10800 |
| benzin | kg | 44, 00 | 12.2 | 10500 |
| Diz. gorivo | kg | 43.12 | 11.9 | 10300 |
| metan | m 3 | 50.03 | 13.8 | 11.950 |
| hidrogen | m 3 | 120 | 33.2 | 28700 |
| kerozin | kg | 43.50 | 12 | 10400 |
| lož ulje | kg | 40.61 | 11.2 | 9700 |
| Ulje | kg | 44, 00 | 12.2 | 10500 |
| propan | m 3 | 45.57 | 12.6 | 10.885 |
| etilen | m 3 | 48.02 | 13.3 | 11.470 |
Iz tablice je vidljivo da najviši TST pokazatelji svih tvari, a ne samo plinovitih, imaju vodik. Pripada visokoenergetskim gorivima.
Produkt izgaranja vodika je obična voda. Proces ne emitira dimne šljake, pepeo, ugljični monoksid i ugljični dioksid, što čini tvar ekološki prihvatljivim gorivom. Ali to je eksplozivno i ima nisku gustoću, tako da je ovo gorivo teško rastopiti i transportirati.
Zaključci i koristan video na temu
O toplinskoj vrijednosti različitih vrsta drva. Usporedba pokazatelja po m3 i kg.
TST - najvažnije toplinske i pogonske karakteristike goriva. Ovaj se pokazatelj koristi u različitim područjima ljudskog djelovanja: toplinskim motorima, elektranama, industriji, grijanju i kuhanju.
Kalorijske vrijednosti pomažu usporediti različite vrste goriva prema stupnju oslobođene energije, izračunati potrebnu masu goriva, uštedjeti na troškovima.
Imate li što dodati ili imate pitanja o kaloričnoj vrijednosti različitih vrsta goriva? Možete ostaviti komentare na publikaciju i sudjelovati u raspravama - obrazac za komunikaciju je u donjem bloku.