- Všeobecné informace o výhřevnosti
- Výhřevnost tuhých materiálů
- Parametry kapalných látek
- Vlastnosti plynného paliva
- Srovnávací tabulka ukazatelů
- Závěry a užitečné video na toto téma
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Když určité množství paliva spálí, uvolní se měřitelné množství tepla. Podle Mezinárodního systému jednotek je hodnota vyjádřena v joulech na kg nebo m 3 . Parametry však lze vypočítat v kcal nebo kW. Pokud se hodnota vztahuje k jednotce měření paliva, nazývá se specifická.
Co ovlivňuje výhřevnost různých paliv? Jaká je hodnota indikátoru pro kapalné, pevné a plynné látky? Odpovědi na uvedené otázky jsou podrobně popsány v článku. Kromě toho jsme připravili tabulku se specifickým teplem spalování materiálů - tato informace bude užitečná při výběru vysoce energetického typu paliva.
Všeobecné informace o výhřevnosti
Uvolňování energie při spalování by mělo být charakterizováno dvěma parametry: vysokou účinností a absencí produkce škodlivých látek.
Umělé palivo se získává při zpracování přírodních biopaliv. Bez ohledu na stav agregace mají látky v chemickém složení hořlavou a nehořlavou část. První je uhlík a vodík. Druhá se skládá z vody, minerálních solí, dusíku, kyslíku, kovů.
Podle stavu agregace je palivo rozděleno na kapalné, pevné a plynné. Každá skupina se navíc dělí na přirozenou a umělou podskupinu (+)
Při spalování 1 kg takovéto „směsi“ se uvolní jiné množství energie. Kolik uvolněné energie závisí na podílu těchto prvků - hořlavé části, vlhkosti, popela a dalších složek.
Teplo spalování paliva (TST) je tvořeno ze dvou úrovní - vyšších a nižších. První indikátor je získán v důsledku kondenzace vody, ve druhém není tento faktor zohledněn.
Nejmenší TST je potřebný pro výpočet potřeby paliva a jeho nákladů, pomocí těchto ukazatelů jsou sestaveny tepelné bilance a je stanovena účinnost palivově poháněných elektráren.
Výpočet TST může být analyticky nebo experimentálně. Pokud je známo chemické složení paliva, používá se periodický vzorec. Experimentální techniky jsou založeny na skutečném měření tepla během spalování paliva.
V těchto případech se používá speciální spalovací bomba - kalorimetrická, spolu s kalorimetrem a termostatem.
Vlastnosti výpočtů jsou individuální pro každý typ paliva. Příklad: TST ve spalovacích motorech se vypočítá z nejnižší hodnoty, protože kapalina ve válcích nekondenzuje.
TST se nastavuje kalorimetrickou bombou. Stlačený kyslík je nasycen vodní párou. V takovém prostředí se umístí vzorek paliva a stanoví se výsledky
Každý typ látky má svůj vlastní TST díky svému chemickému složení. Hodnoty se výrazně liší, rozsah výkyvů je 1 000–10 000 kcal / kg.
Při porovnání různých typů materiálů se používá koncept podmíněného paliva, který je charakterizován nižším TST 29 MJ / kg.
Výhřevnost tuhých materiálů
Do této kategorie patří dřevo, rašelina, koks, břidlice, briketa a práškové palivo. Hlavní složkou pevných paliv je uhlík.
Vlastnosti různých druhů dřeva
Maximální účinnosti při použití palivového dřeva je dosaženo dvěma podmínkami - suchým dřevem a procesem pomalého spalování.
Kousky dřeva jsou řezány nebo řezány na délky do 25-30 cm tak, aby bylo dřevo pohodlně naloženo do ohniště
Dubové, březové a jasanové tyče jsou považovány za ideální pro vytápění krbovými kamny. Dobrá výkonnost se vyznačuje hlohem, lískovým oříškem. Ale u jehličnatých stromů je výhřevnost nízká, ale rychlost hoření je vysoká.
Jak různá plemena hoří:
- Buk, bříza, popel, líska obtížně roztavitelná, ale díky nízkému obsahu vlhkosti mohou spalovat syrový materiál.
- Olše s osikem netvoří saze a "může" ji odstranit z komína.
- Bříza vyžaduje dostatečné množství vzduchu v peci, jinak bude kouřit a dehet na stěnách potrubí.
- Borovice obsahuje více pryskyřice než smrk, takže jiskří a hoří tepleji.
- Hruška a jabloň se rozpadá snadněji než ostatní a dobře hoří.
- Cedr se postupně obrací k doutnajícímu uhlí.
- Třešeň a jilm kouř, a letadlo je těžké rozdělit.
- Lípa s topolem rychle propálí.
Ukazatele TST různých plemen jsou silně závislé na hustotě specifických hornin. 1 kubický metr dřeva odpovídá přibližně 200 litrům kapalného paliva a 200 m 3 zemního plynu. Dřevo a palivové dřevo spadají do kategorie s nízkou energetickou účinností.
Vliv věku na vlastnosti uhlí
Uhlí je přírodní rostlinný materiál. Je extrahován ze sedimentárních hornin. Toto palivo obsahuje uhlík a další chemické prvky.
Kromě druhu materiálu ovlivňuje věk materiálu také teplo spalování uhlí. Brown patří do nejmladší kategorie, následuje kámen a nejstarší je považován za antracit.
Vlhkost je dána věkem paliva: čím mladší uhlí, tím větší je jeho obsah vlhkosti. To také ovlivňuje vlastnosti tohoto typu paliva.
Proces spalování uhlí je doprovázen uvolňováním látek, které znečišťují životní prostředí, zatímco rošt kotle je pokryt struskou. Dalším nepříznivým faktorem pro atmosféru je přítomnost síry ve složení paliva. Tento prvek ve styku se vzduchem se přemění na kyselinu sírovou.
Výrobcům se daří minimalizovat obsah síry v uhlí. Jako výsledek, TST je odlišný dokonce uvnitř stejného druhu. Ukazatele vlivů a geografie produkce. Jako pevné palivo lze použít nejen čisté uhlí, ale i briketovanou strusku.
Nejvyšší kapacita paliva je pozorována v koksovatelném uhlí. Kámen, lignit, lignit, antracit má dobré vlastnosti.
Charakteristika pelet a briket
Toto pevné palivo se vyrábí průmyslově z různých dřevin a rostlinných zbytků.
Skartované kousky, kůra, lepenka, sláma vysychají a za pomoci speciálního vybavení se proměňují v granule. K hmotě, která získala určitý stupeň viskozity, přidává polymer - lignin.
Pelety mají přijatelnou cenu, která je ovlivněna vysokou poptávkou a vlastnostmi výrobního procesu. Tento materiál lze použít pouze v kotlích určených pro tento typ paliva.
Brikety se liší pouze tvarem, mohou být naloženy do pecí, kotlů. Oba typy paliv jsou rozděleny na druhy surovin: z kulatiny, rašeliny, slunečnice, slámy.
Pelety a brikety mají oproti ostatním druhům paliv významné výhody:
- plná šetrnost k životnímu prostředí;
- možnost skladování v téměř všech podmínkách;
- odolnost vůči mechanickému namáhání a plísním;
- rovnoměrné a dlouhé hoření;
- optimální velikost granulí pro plnění do topného zařízení.
Palivo šetrné k životnímu prostředí je dobrou alternativou k tradičním zdrojům tepla, které neobnovují a nepříznivě neovlivňují životní prostředí. Peletky a brikety se však vyznačují zvýšeným nebezpečím požáru, které je třeba vzít v úvahu při organizaci skladovacích prostor.
V případě potřeby si můžete vyrobit palivové brikety vlastníma rukama, podrobněji - v tomto článku.
Parametry kapalných látek
Kapalné materiály, jako pevné materiály, se rozkládají na následující složky: uhlík, vodík, síra, kyslík a dusík. Procento je vyjádřeno hmotnostně.
Vnitřní organický předřadník paliva je tvořen z kyslíku a dusíku, tyto složky nehorí a jsou do kompozice zahrnuty podmíněně. Vnější předřadník je tvořen vlhkostí a popelem.
V benzínu je pozorováno vysoké specifické spalné teplo. V závislosti na značce je to 43-44 MJ.
Podobné indikátory specifického spalovacího tepla jsou určeny pro letecký petrolej - 42, 9 MJ. Kategorie vůdců z hlediska výhřevnosti klesá a motorová nafta - 43, 4-43, 6 MJ.
Protože benzín má více TST než motorová nafta, měl by mít vyšší spotřebu a účinnost. Motorová nafta je však úspornější než benzín o 30-40%
Relativně nízké hodnoty TST jsou charakterizovány kapalným raketovým palivem, ethylenglykolem. Minimální měrné teplo spalování se liší od alkoholu a acetonu. Jejich výkon je podstatně nižší než u tradičního motorového paliva.
Vlastnosti plynného paliva
Plynné palivo se skládá z oxidu uhelnatého, vodíku, metanu, etanu, propanu, butanu, ethylenu, benzenu, sirovodíku a dalších složek. Tyto hodnoty jsou vyjádřeny v procentech objemových.
Vodík má nejvyšší kalorickou hodnotu. Při vypálení vyzařuje kilogram látky 119, 83 MJ tepla. Má však vysoký stupeň výbušnosti.
Vysoké výhřevnosti jsou pozorovány u zemního plynu.
Jsou rovny 41-49 MJ na kg. Například v čistém metanu je spalné teplo větší - 50 MJ na kg.
Srovnávací tabulka ukazatelů
Tabulka uvádí hodnoty hmotnostního specifického spalného tepla kapalných, pevných, plynných paliv.
| Druh paliva | Jednotka rev. | Specifické spalovací teplo | ||
| Mj | kw | kcal | ||
| Palivové dřevo: dub, bříza, jasan, buk, habr | kg | 15 | 4.2 | 2500 |
| Palivové dřevo: modřín, borovice, smrk | kg | 15.5 | 4.3 | 2500 |
| Hnědé uhlí | kg | 12, 98 | 3.6 | 3100 |
| Uhlí | kg | 27, 00 | 7.5 | 6450 |
| Dřevěné uhlí | kg | 27, 26 | 7.5 | 6510 |
| Antracit | kg | 28.05 | 7, 8 | 6700 |
| Dřevěné pelety | kg | 17, 17 | 4.7 | 4110 |
| Slaměné pelety | kg | 14, 51 | 4.0 | 3465 |
| Slunečnicové pelety | kg | 18, 09 | 5.0 | 4320 |
| Piliny | kg | 8.37 | 2.3 | 2000 |
| Papír | kg | 16, 62 | 4.6 | 3970 |
| Grapevine | kg | 14, 00 | 3.9 | 3345 |
| Zemní plyn | m 3 | 33, 5 | 9.3 | 8000 |
| Zkapalněný plyn | kg | 45, 20 | 12.5 | 10, 800 |
| Benzín | kg | 44, 00 | 12.2 | 10, 500 |
| Diz. paliva | kg | 43, 12 | 11.9 | 10300 |
| Metan | m 3 | 50, 03 | 13.8 | 11950 |
| Vodík | m 3 | 120 | 33.2 | 28700 |
| Petrolej | kg | 43.50 | 12 | 10400 |
| Mazut | kg | 40, 61 | 11.2 | 9700 |
| Olej | kg | 44, 00 | 12.2 | 10, 500 |
| Propan | m 3 | 45, 57 | 12.6 | 10885 |
| Ethylen | m 3 | 48, 02 | 13.3 | 11470 |
Tabulka ukazuje, že nejvyšší ukazatele TST všech látek, a to nejen plynných, mají vodík. Patří mezi vysoce energetická paliva.
Produktem spalování vodíku je obyčejná voda. Proces nevydává spaliny, popel, oxid uhelnatý a oxid uhličitý, což činí látku ekologickým palivem. Je však výbušná a má nízkou hustotu, takže toto palivo je obtížné zkapalnit a přepravovat.
Závěry a užitečné video na toto téma
O výhřevnosti různých druhů dřeva. Porovnání ukazatelů na m3 a kg.
TST - nejdůležitější tepelné a provozní vlastnosti paliva. Tento ukazatel se používá v různých oblastech lidské činnosti: tepelné motory, elektrárny, průmysl, vytápění a vaření.
Kalorické hodnoty pomáhají porovnat různé druhy paliva podle stupně uvolněné energie, vypočítat požadovanou hmotnost paliva, ušetřit na nákladech.
Máte co dodat, nebo máte otázky o výhřevnosti různých druhů paliv? Můžete zanechat komentáře k publikaci a zúčastnit se diskusí - formulář pro komunikaci je v dolním bloku.