Η θερμογόνος δύναμη των διαφόρων τύπων καυσίμου: σύγκριση του καυσίμου κατά θερμογόνο δύναμη + πίνακας θερμιδικής αξίας

Όταν μια ορισμένη ποσότητα καυσίμου εξαντλείται, απελευθερώνεται μια μετρήσιμη ποσότητα θερμότητας. Σύμφωνα με το Διεθνές Σύστημα Μονάδων, η τιμή εκφράζεται σε Joules ανά kg ή m³. Αλλά οι παράμετροι μπορούν να υπολογιστούν σε kcal ή kW. Εάν η τιμή σχετίζεται με τη μονάδα καυσίμου, ονομάζεται συγκεκριμένη.

Τι επηρεάζει τη θερμογόνο δύναμη των διαφόρων καυσίμων; Ποια είναι η τιμή του δείκτη για υγρές, στερεές και αέριες ουσίες; Οι απαντήσεις σε αυτές τις ερωτήσεις αναφέρονται λεπτομερώς στο άρθρο. Επιπλέον, έχουμε ετοιμάσει έναν πίνακα που δείχνει τη συγκεκριμένη θερμότητα καύσης υλικών - αυτές οι πληροφορίες είναι χρήσιμες όταν επιλέγετε έναν τύπο καυσίμου υψηλής ενέργειας.

Γενικές πληροφορίες για τη θερμιδική αξία

Η απελευθέρωση ενέργειας κατά την καύση πρέπει να χαρακτηρίζεται από δύο παραμέτρους: υψηλή απόδοση και απουσία παραγωγής επιβλαβών ουσιών.

Το τεχνητό καύσιμο λαμβάνεται κατά τη διαδικασία επεξεργασίας φυσικών - βιοκαύσιμο. Ανεξάρτητα από την κατάσταση συσσωμάτωσης, οι ουσίες στη χημική τους σύνθεση έχουν εύφλεκτο και μη καύσιμο μέρος. Το πρώτο είναι άνθρακας και υδρογόνο. Το δεύτερο αποτελείται από νερό, μεταλλικά άλατα, άζωτο, οξυγόνο, μέταλλα.

Σύμφωνα με την κατάσταση συσσωμάτωσης, το καύσιμο διαιρείται σε υγρό, στερεό και αέριο. Κάθε ομάδα διαχωρίζεται επιπλέον σε μια φυσική και τεχνητή υποομάδα (+)

Όταν καίγεται 1 κιλό τέτοιου «μείγματος», απελευθερώνεται διαφορετική ποσότητα ενέργειας. Το ποσό της συγκεκριμένης ενέργειας που θα απελευθερωθεί εξαρτάται από τις αναλογίες αυτών των στοιχείων - το εύφλεκτο μέρος, την υγρασία, την περιεκτικότητα σε τέφρα και άλλα συστατικά.

Η θερμότητα καύσης καυσίμου (TST) σχηματίζεται από δύο επίπεδα - το υψηλότερο και το χαμηλότερο. Ο πρώτος δείκτης λαμβάνεται λόγω της συμπύκνωσης νερού, στο δεύτερο ο παράγοντας αυτός δεν λαμβάνεται υπόψη.

Απαιτείται χαμηλότερο TST για τον υπολογισμό της ανάγκης για καύσιμο και το κόστος του, με τη βοήθεια τέτοιων δεικτών καταρτίζονται ισοζύγια θερμότητας και καθορίζεται η αποτελεσματικότητα των καυσίμων εγκαταστάσεων.

Το TST μπορεί να υπολογιστεί αναλυτικά ή πειραματικά.Εάν η χημική σύνθεση του καυσίμου είναι γνωστή, χρησιμοποιείται ο τύπος Mendeleev. Οι πειραματικές τεχνικές βασίζονται στην πραγματική μέτρηση της θερμότητας κατά την καύση καυσίμου.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, χρησιμοποιείται μια ειδική βόμβα καύσης - μια θερμιδομετρική βόμβα μαζί με ένα θερμιδόμετρο και έναν θερμοστάτη.

Τα χαρακτηριστικά των υπολογισμών είναι ατομικά για κάθε τύπο καυσίμου. Παράδειγμα: Το TST στους κινητήρες εσωτερικής καύσης υπολογίζεται από τη χαμηλότερη τιμή, επειδή το υγρό δεν συμπυκνώνεται στους κυλίνδρους.

Το TST ρυθμίζεται χρησιμοποιώντας μια θερμιδομετρική βόμβα. Το συμπιεσμένο οξυγόνο είναι κορεσμένο με υδρατμούς. Ένα δείγμα καυσίμου τοποθετείται σε ένα τέτοιο περιβάλλον και καθορίζονται τα αποτελέσματα

Κάθε τύπος ουσίας έχει το δικό του TST λόγω της χημικής του σύνθεσης. Οι τιμές ποικίλλουν σημαντικά, το εύρος των διακυμάνσεων είναι 1 000-10 000 kcal / kg.

Συγκρίνοντας διαφορετικούς τύπους υλικών, χρησιμοποιείται η έννοια του συμβατικού καυσίμου · χαρακτηρίζεται από χαμηλότερο TST 29 MJ / kg.

Θερμογόνος αξία στερεών υλικών

Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει ξύλο, τύρφη, κοκ, σχιστόλιθο, μπρικέτα και κονιοποιημένα καύσιμα. Το μεγαλύτερο μέρος του στερεού καυσίμου είναι άνθρακας.

Χαρακτηριστικά διαφόρων ειδών ξύλου

Η μέγιστη απόδοση από τη χρήση καυσόξυλου επιτυγχάνεται εάν πληρούνται δύο προϋποθέσεις - ξηρό ξύλο και διαδικασία αργής καύσης.

Τεμαχισμένα κομμάτια ξύλου ή κομμένα σε κομμάτια μήκους έως 25-30 cm έτσι ώστε το καυσόξυλο να τοποθετείται εύκολα στον κλίβανο

Ιδανικό για θέρμανση με ξυλόσομπα Λαμβάνονται υπόψη τα τμήματα βελανιδιάς, σημύδας και τέφρας Η καλή απόδοση χαρακτηρίζεται από hawthorn, hazel. Αλλά στα κωνοφόρα, η θερμιδική τιμή είναι χαμηλή, αλλά ο ρυθμός καύσης είναι υψηλός.

Πώς καίγονται διαφορετικές φυλές:

1. Οξιά, σημύδα, τέφρα, φουντουκιά είναι δύσκολο να λιώσουν, αλλά μπορούν να κάψουν ακατέργαστα λόγω της χαμηλής περιεκτικότητάς τους σε υγρασία.
2. Alder με aspen δεν σχηματίζουν αιθάλη και "ξέρουν πώς" να το αφαιρέσουν από την καμινάδα.
3. Δέντρο σημύδας Απαιτεί επαρκή ποσότητα αέρα στον κλίβανο, διαφορετικά θα καπνίζει και θα καθιζάνει με ρητίνη στους τοίχους του σωλήνα.
4. Πεύκο περιέχει περισσότερη ρητίνη από ερυθρελάτη, οπότε σπινθήρες και καίει πιο ζεστά.
5. Αχλάδι και μηλιά σπάει πιο εύκολα και καίει τέλεια.
6. Κέδρος σταδιακά μετατρέπεται σε καύση άνθρακα.
7. Cherry και Elm καπνίζει και το πλατάνι είναι δύσκολο να διαχωριστεί.
8. Δέντρο Linden με λεύκα καίω γρήγορα.

Οι δείκτες TST διαφορετικών φυλών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την πυκνότητα συγκεκριμένων φυλών. 1 κυβικό μέτρο καυσόξυλου ισοδυναμεί με περίπου 200 λίτρα υγρού καυσίμου και 200 ​​μ³ φυσικό αέριο. Το ξύλο και το καυσόξυλο είναι χαμηλής ενεργειακής απόδοσης.

Η επίδραση της ηλικίας στις ιδιότητες του άνθρακα

Ο άνθρακας είναι φυσικό υλικό φυτικής προέλευσης. Εξάγεται από ιζηματογενή πετρώματα. Αυτό το καύσιμο περιέχει άνθρακα και άλλα χημικά στοιχεία.

Εκτός από τον τύπο, η ηλικία του υλικού επηρεάζει επίσης τη θερμιδική αξία του άνθρακα. Ο Brown ανήκει στη νέα κατηγορία, ακολουθούμενος από πέτρα και ο παλαιότερος θεωρείται ανθρακίτης.

Η υγρασία καθορίζεται επίσης από την ηλικία του καυσίμου: όσο νεότερος ο άνθρακας, τόσο μεγαλύτερη είναι η υγρασία σε αυτό. Αυτό επηρεάζει επίσης τις ιδιότητες αυτού του τύπου καυσίμου.

Η διαδικασία καύσης άνθρακα συνοδεύεται από την απελευθέρωση ουσιών που ρυπαίνουν το περιβάλλον, ενώ η σχάρα του λέβητα καλύπτεται με σκωρία. Ένας άλλος αρνητικός παράγοντας για την ατμόσφαιρα είναι η παρουσία θείου στο καύσιμο. Αυτό το στοιχείο σε επαφή με τον αέρα μετατρέπεται σε θειικό οξύ.

Οι κατασκευαστές καταφέρνουν να ελαχιστοποιήσουν την περιεκτικότητα σε θείο στον άνθρακα. Ως αποτέλεσμα, το TJT διαφέρει ακόμη και στο ίδιο είδος. Επηρεάζει την απόδοση και τη γεωγραφία της παραγωγής. Ως στερεό καύσιμο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο καθαρός άνθρακας, αλλά και μπρικέτες σκωρία.

Η μεγαλύτερη ικανότητα καυσίμου παρατηρείται στον άνθρακα οπτανθρακοποίησης. Η πέτρα, το ξύλο, ο λιγνίτης και ο ανθρακίτης έχουν επίσης καλά χαρακτηριστικά.

Χαρακτηριστικά των σβόλων και των μπρικετών

Αυτό το στερεό καύσιμο κατασκευάζεται βιομηχανικά από διάφορα συντρίμμια ξύλου και λαχανικών.

Τα τεμαχισμένα τσιπ, ο φλοιός, το χαρτόνι, το άχυρο ξηραίνονται και με ειδικός εξοπλισμός μετατρέπεται σε κόκκους. Για να αποκτήσει η μάζα έναν ορισμένο βαθμό ιξώδους, προστίθεται ένα πολυμερές - λιγνίνη.

Τα σφαιρίδια διαφέρουν σε λογικό κόστος, το οποίο επηρεάζεται από την υψηλή ζήτηση και τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας κατασκευής. Αυτό το υλικό μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε λέβητες σχεδιασμένους για αυτόν τον τύπο καυσίμου.

Οι μπρικέτες διαφέρουν μόνο σε σχήμα, μπορούν να φορτωθούν σε φούρνους, λέβητες. Και οι δύο τύποι καυσίμων χωρίζονται σε τύπους πρώτων υλών: από στρογγυλά κορμάκια, τύρφη, ηλίανθο, άχυρο.

Στις σβόλοι και μπρικέτες Υπάρχουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλους τύπους καυσίμων:

• πλήρης φιλικότητα προς το περιβάλλον.
• την ικανότητα αποθήκευσης σε σχεδόν οποιοδήποτε περιβάλλον ·
• αντοχή σε μηχανικό στρες και μύκητες.
• ομοιόμορφη και μακρά καύση
• βέλτιστο μέγεθος σφαιριδίων για φόρτωση σε συσκευή θέρμανσης.

Τα βιώσιμα καύσιμα είναι μια καλή εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές πηγές θερμότητας που δεν είναι ανανεώσιμες και επηρεάζουν δυσμενώς το περιβάλλον. Ωστόσο, τα σφαιρίδια και οι μπρικέτες χαρακτηρίζονται από αυξημένο κίνδυνο πυρκαγιάς, ο οποίος πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την οργάνωση μιας τοποθεσίας αποθήκευσης.

Εάν θέλετε, μπορείτε να κανονίσετε την παραγωγή μπρικετών καυσίμου με τα χέρια σας, περισσότερες λεπτομέρειες - σε αυτό το άρθρο.

Παράμετροι υγρού

Τα υγρά υλικά, όπως τα στερεά, αποσυντίθενται στα ακόλουθα συστατικά: άνθρακας, υδρογόνο, θείο, οξυγόνο, άζωτο. Το ποσοστό εκφράζεται κατά βάρος.

Από οξυγόνο και άζωτο, σχηματίζεται εσωτερικό έρμα οργανικού καυσίμου, αυτά τα συστατικά δεν καίγονται και περιλαμβάνονται στη σύνθεση υπό όρους. Το εξωτερικό έρμα σχηματίζεται από υγρασία και τέφρα.

Υψηλή ειδική θερμότητα καύσης παρατηρείται στη βενζίνη. Ανάλογα με τη μάρκα, είναι 43-44 MJ.

Παρόμοιες ειδικές θερμικές τιμές καύσης καθορίζονται επίσης για την κηροζίνη της αεροπορίας - 42,9 MJ. Όσον αφορά τη θερμογόνο αξία, το πετρέλαιο ντίζελ εμπίπτει επίσης στην κατηγορία των κορυφαίων - 43,4-43,6 MJ.

Δεδομένου ότι η βενζίνη έχει περισσότερο TST από το πετρέλαιο ντίζελ, θα πρέπει να έχει μεγαλύτερη κατανάλωση και αποδοτικότητα. Αλλά το πετρέλαιο ντίζελ είναι 30-40% πιο οικονομικό από τη βενζίνη

Οι σχετικά χαμηλές τιμές TST χαρακτηρίζονται από υγρά καύσιμα πυραύλων, αιθυλενογλυκόλη. Η ελάχιστη ειδική θερμότητα καύσης διακρίνεται από το αλκοόλ και την ακετόνη. Η απόδοσή τους είναι σημαντικά χαμηλότερη από εκείνη των παραδοσιακών καυσίμων κινητήρων.

Ιδιότητες καυσίμου αερίου

Το αέριο καύσιμο αποτελείται από μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο, μεθάνιο, αιθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο, αιθυλένιο, βενζόλιο, υδρόθειο και άλλα συστατικά. Αυτοί οι δείκτες εκφράζονται ως ποσοστό κατ 'όγκο.

Η μεγαλύτερη θερμότητα καύσης είναι το υδρογόνο. Κάψιμο, ένα κιλό ουσίας εκπέμπει 119,83 MJ θερμότητας. Ωστόσο, χαρακτηρίζεται από υψηλό βαθμό κινδύνου έκρηξης.

Υψηλές θερμιδικές τιμές παρατηρούνται επίσης στο φυσικό αέριο.

Είναι ίσοι με 41-49 MJ ανά kg. Αλλά, για παράδειγμα, το καθαρό μεθάνιο έχει θερμιδική τιμή μεγαλύτερη από 50 MJ ανά kg.

Διάγραμμα σύγκρισης

Ο πίνακας δείχνει τις τιμές της θερμότητας ειδικής μάζας καύσης υγρών, στερεών, αέριων τύπων καυσίμων.

Από τον πίνακα φαίνεται ότι οι υψηλότεροι δείκτες TST όλων των ουσιών, και όχι μόνο από αέρια, έχουν υδρογόνο. Αναφέρεται σε καύσιμα υψηλής ενέργειας.

Το προϊόν της καύσης υδρογόνου είναι το συνηθισμένο νερό. Στη διαδικασία αυτή, δεν εκπέμπονται απορρίμματα φούρνων, τέφρα, μονοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα, γεγονός που καθιστά την ουσία φιλική προς το περιβάλλον καύσιμο.Είναι όμως εκρηκτικό και έχει χαμηλή πυκνότητα, επομένως αυτό το καύσιμο είναι δύσκολο να υγροποιηθεί και να μεταφερθεί.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Σχετικά με τη θερμογόνο αξία διαφορετικών ειδών ξύλου. Σύγκριση δεικτών ανά m³ και κιλά

Το TST είναι το πιο σημαντικό θερμικό και λειτουργικό χαρακτηριστικό του καυσίμου. Αυτός ο δείκτης χρησιμοποιείται σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας: κινητήρες θερμότητας, σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος, βιομηχανία, κατά τη θέρμανση σπιτιών και το μαγείρεμα.

Οι θερμιδικές τιμές συμβάλλουν στη σύγκριση διαφορετικών τύπων καυσίμων ανάλογα με τον βαθμό ενέργειας που απελευθερώνεται, τον υπολογισμό της απαιτούμενης μάζας καυσίμου, εξοικονομώντας κόστος.

Υπάρχει κάτι για συμπλήρωση ή έχετε ερωτήσεις σχετικά με τη θερμογόνο δύναμη διαφορετικών τύπων καυσίμων; Μπορείτε να αφήσετε σχόλια για τη δημοσίευση και να συμμετάσχετε σε συζητήσεις - η φόρμα επικοινωνίας βρίσκεται στο κάτω μέρος.