Referenčná kniha o nižšej výhrevnosti látok a materiálov. Grafit a plast

Druhy výhrevnosti

Spalné teplo môže byť vztiahnuté na pracovnú hmotu horľavej látky, to znamená na horľavú látku vo forme, v ktorej sa dostane k spotrebiteľovi; na suchú hmotnosť látky; na horľavú hmotu látky, to znamená na horľavú látku, ktorá neobsahuje vlhkosť a popol.

Existujú vyššie () a nižšie () výhrevnosti.

Pod vyššia výhrevnosť chápať množstvo tepla, ktoré sa uvoľní pri úplnom spaľovaní látky, vrátane kondenzačného tepla vodnej pary pri ochladzovaní produktov spaľovania.

Čistá výhrevnosť zodpovedá množstvu tepla, ktoré sa uvoľní pri úplnom spaľovaní, bez zohľadnenia kondenzačného tepla vodnej pary. Kondenzačné teplo vodnej pary sa tiež nazýva latentné teplo spaľovania.

Nižšia a vyššia výhrevnosť súvisí vzťahom: ,

kde k je koeficient rovný 25 kJ/kg (6 kcal/kg); W je množstvo vody v horľavej látke, % (hmotn.); H je množstvo vodíka v horľavej látke, % (hmotn.).

Výpočet výhrevnosti

Vyššia výhrevnosť je teda množstvo tepla uvoľneného pri úplnom spálení jednotkovej hmotnosti alebo objemu (pri plyne) horľavej látky a ochladení produktov spaľovania na teplotu rosného bodu. V tepelnotechnických výpočtoch sa za vyššiu výhrevnosť berie 100 %. Latentné teplo spaľovania plynu je teplo, ktoré sa uvoľňuje pri kondenzácii vodnej pary obsiahnutej v produktoch spaľovania. Teoreticky môže dosiahnuť 11 %.

V praxi nie je možné ochladzovať splodiny horenia až do úplnej kondenzácie, a preto sa zaviedol koncept nižšej výhrevnosti (QHp), ktorý sa získa tak, že sa od vyššej výhrevnosti odpočítava výparné teplo vodnej pary, ktoré obidve obsahujú. v látke a tie, ktoré vznikajú pri jej spaľovaní. Na odparenie 1 kg vodnej pary je potrebných 2514 kJ/kg (600 kcal/kg). Nižšia výhrevnosť sa určuje podľa vzorcov (kJ/kg alebo kcal/kg):

(pre pevné látky)

(Pre tekutá látka), Kde:

2514 - výparné teplo pri 0 °C a atmosferický tlak kJ/kg;

I je obsah vodíka a vodnej pary v pracovnom palive, %;

9 je koeficient, ktorý ukazuje, že spálením 1 kg vodíka v kombinácii s kyslíkom vznikne 9 kg vody.

Spaľovacie teplo je najdôležitejšou charakteristikou paliva, pretože určuje množstvo tepla získaného spaľovaním 1 kg tuhého alebo kvapalného paliva alebo 1 m³ plynného paliva v kJ/kg (kcal/kg). 1 kcal = 4,1868 alebo 4,19 kJ.

Nižšia výhrevnosť sa určuje experimentálne pre každú látku a je referenčnou hodnotou. Môže sa tiež stanoviť pre tuhé a kvapalné materiály so známym elementárnym zložením výpočtom podľa vzorca D. I. Mendelejeva, kJ/kg alebo kcal/kg:

Obsah uhlíka, vodíka, kyslíka, prchavej síry a vlhkosti v pracovnej hmote paliva v % (hmotnostných).

Na porovnávacie výpočty sa používa takzvané konvenčné palivo, ktoré má špecifické spalné teplo 29308 kJ/kg (7000 kcal/kg).

V Rusku sa tepelné výpočty (napríklad výpočet tepelného zaťaženia na určenie kategórie miestnosti z hľadiska nebezpečenstva výbuchu a požiaru) zvyčajne vykonávajú s najnižšou výhrevnosťou, v USA, Veľkej Británii a Francúzsku - podľa k najvyššiemu. V Spojenom kráľovstve a USA sa pred zavedením metrického systému merná výhrevnosť merala v britských tepelných jednotkách (BTU) na libru (lb) (1 Btu/lb = 2,326 kJ/kg).

Najvyššie hodnoty výhrevnosti zemných plynov z rôznych zdrojov

Tieto údaje boli získané z Medzinárodnej energetickej agentúry.

• Alžírsko: 42 000 kJ/m³
• Bangladéš: 36 000 kJ/m³
• Kanada: 38 200 kJ/m³
• Indonézia: 40 600 kJ/m³
• Holandsko: 33 320 kJ/m³
• Nórsko: 39 877 kJ/m³
• Rusko: 38 231 kJ/m³
• Saudská Arábia: 38 000 kJ/m³
• Spojené kráľovstvo: 39 710 kJ/m³
• Spojené štáty americké: 38 416 kJ/m³
• Uzbekistan: 37 889 kJ/m³
• Bielorusko: 33 000 kJ/m³

Požadované množstvo paliva na prevádzku 100 W žiarovky na rok (876 kWh)

(Množstvá paliva uvedené nižšie sú založené na 100 % tepelnej účinnosti na elektrickú energiu. Keďže väčšina elektrární a distribučných systémov dosahuje účinnosť približne 30 % - 35 %, skutočné množstvo paliva použitého na napájanie 100 W žiarovky bude približne trojnásobok špecifikovanej sumy).

• 260 kg dreva (pri 20% vlhkosti)
• 120 kg uhlia (antracit s nízkym obsahom popola)
• 73,34 kg petroleja
• 78,8 m³ zemného plynu (pri priemernej hodnote 40 000 kJ/m³)
• 17,5 ug antihmoty

Poznámky

Literatúra

• Fyzický encyklopedický slovník
• Veľká sovietska encyklopédia
• Manuál pre NPB 105-03

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

Výhrevnosťou sa rozumie teplo úplného spálenia jednotkovej hmotnosti látky. Zohľadňuje tepelné straty spojené s disociáciou produktov spaľovania a neúplnosťou chemických spaľovacích reakcií. Výhrevnosť je maximálne možné spaľovacie teplo na jednotku hmotnosti látky.

Určte výhrevnosť prvkov, ich zlúčenín a palivových zmesí. Pre prvky sa číselne rovná teplu tvorby spaľovacieho produktu. Výhrevnosť zmesí je aditívne množstvo a možno ju zistiť, ak je známa výhrevnosť zložiek zmesi.

K horeniu dochádza nielen v dôsledku tvorby oxidov, preto v širšom zmysle môžeme hovoriť o výhrevnosti prvkov a ich zlúčenín nielen v kyslíku, ale aj pri interakcii s fluórom, chlórom, dusíkom, bórom, uhlíkom, kremík, síra a fosfor.

Dôležitou charakteristikou je výhrevnosť. Umožňuje vyhodnotiť a porovnať s ostatnými maximálne možné uvoľnenie tepla konkrétnej redoxnej reakcie a vo vzťahu k tomu určiť úplnosť skutočných spaľovacích procesov. Znalosť výhrevnosti je potrebná pri výbere zložiek a zmesí paliva na rôzne účely a pri posudzovaní ich úplnosti spaľovania.

Sú vyššie H dovnútra a nižšie H n výhrevnosť. Vyššia výhrevnosť, na rozdiel od nižšej výhrevnosti, zahŕňa teplo fázových premien (kondenzácia, tuhnutie) produktov spaľovania pri ochladení na izbovú teplotu. Najvyššia výhrevnosť je teda teplo úplného spálenia látky, keď sa fyzikálny stav produktov horenia uvažuje pri izbová teplota a najnižšia – pri teplote spaľovania. Vyššia výhrevnosť sa zistí spálením látky v kalorimetrickej bombe alebo výpočtom. Zahŕňa najmä teplo uvoľnené pri kondenzácii vodnej pary, ktoré sa pri 298 K rovná 44 kJ/mol. Nižšia výhrevnosť sa vypočíta bez zohľadnenia kondenzačného tepla vodnej pary, napríklad pomocou vzorca

Kde % H je percento vodíka v palive.

Ak hodnoty výhrevnosti označujú fyzikálny stav produktov spaľovania (tuhé, kvapalné alebo plynné), potom sa zvyčajne vynechávajú „najvyššie“ a „najnižšie“ indexy.

Uvažujme výhrevnosť uhľovodíkov a prvkov v kyslíku na jednotku hmotnosti pôvodného paliva. Nižšia výhrevnosť sa líši od najvyššej pre parafíny v priemere o 3220-3350 kJ/kg, pre olefíny a naftény - o 3140-3220 kJ/kg, pre benzén - o 1590 kJ/kg. Pri experimentálnom stanovení výhrevnosti treba mať na pamäti, že v kalorimetrickej bombe látka horí pri konštantnom objeme a v reálnych podmienkach– často pri stálom tlaku. Korekcia rozdielu podmienok spaľovania sa pohybuje od 2,1 do 12,6 pre tuhé palivo, asi 33,5 pre vykurovací olej, 46,1 kJ/kg pre benzín a dosahuje 210 kJ/m3 pre plyn. V praxi sa táto korekcia zavádza až pri stanovení výhrevnosti plynu.

V prípade parafínov sa výhrevnosť znižuje so zvyšujúcou sa teplotou varu a zvyšujúcim sa pomerom C/H. V prípade monocyklických alicyklických uhľovodíkov je táto zmena oveľa menšia. V benzénovej sérii sa výhrevnosť zvyšuje pri prechode na vyššie homológy v dôsledku vedľajšieho reťazca. Dvojjadrový aromatické uhľovodíky majú nižšiu výhrevnosť ako benzénový rad.

Len niekoľko prvkov a ich zlúčenín má výhrevnosť, ktorá prevyšuje výhrevnosť uhľovodíkových palív. Medzi tieto prvky patrí vodík, bór, berýlium, lítium, ich zlúčeniny a niekoľko organoprvkových zlúčenín bóru a berýlia. Výhrevnosť prvkov ako síra, sodík, niób, zirkónium, vápnik, vanád, titán, fosfor, horčík, kremík a hliník sa pohybuje v rozmedzí 9210-32 240 kJ/kg. Pre ostatné prvky periodická tabuľka výhrevnosť nepresahuje 8374 kJ/kg. Údaje o spalnom teple jednotlivých tried palív sú uvedené v tabuľke. 1.18.

Tabuľka 1.18

Hrubá výhrevnosť rôznych horľavých látok v kyslíku (na jednotku hmotnosti paliva)

Látka
Oxid uhoľnatý
izobután
n-dodekán
n-hexadekán
acetylén
cyklopentán
cyklohexán
Etylbenzén
Berýlium
hliník
Zirkónium
hydrid berýlia
Psntaboran
metadiboran
Etyldibóran

Pre kvapalné uhľovodíky, metanol a etanol sú výhrevné hodnoty založené na kvapalnom počiatočnom stave.

Výhrevnosť niektorých palív bola vypočítaná na počítači. Pre horčík je to 24,75 kJ/kg a pre hliník 31,08 kJ/kg (stav oxidov je pevný) a prakticky sa zhoduje s údajmi v tabuľke. 1.18. Najvyššia výhrevnosť parafínu C26H54, naftalénu C10H8, antracénu C14H10 a meténamínu C6H12N4 sú 47,00, 40,20, 39,80 a 29,80 a najnižšia výhrevnosť je 43,70, 39,00 kJ.

Ako príklad vo vzťahu k raketovým palivám uvádzame spaľovacie teplo rôznych prvkov v kyslíku a fluóre na jednotku hmotnosti produktov spaľovania. Spaľovacie teplo sú vypočítané pre stav splodín horenia pri teplote 2700 K a sú znázornené na obr. 1,25 a v tabuľke. 1.19.

Puc. 1.25. Spalné teplo prvkov v kyslíku (1) a fluór(2), v prepočte na kilogram produktov spaľovania

Ako vyplýva z prezentovaných údajov, na získanie maximálneho spaľovacieho tepla sú najvýhodnejšie látky obsahujúce vodík, lítium a berýlium a sekundárne bór, horčík, hliník a kremík. Výhoda vodíka v dôsledku nízkej molekulovej hmotnosti produktov spaľovania je zrejmá. Treba poznamenať, že berýlium má výhodu v dôsledku vysokého spaľovacieho tepla.

Existuje možnosť tvorby zmiešaných produktov spaľovania, najmä plynných oxyfluoridov prvkov. Pretože oxyfluoridy trojmocných prvkov sú zvyčajne stabilné, väčšina oxyfluoridov nie je účinná ako produkty spaľovania raketových palív kvôli ich vysokej molekulovej hmotnosti. Spalné teplo pri vzniku COF2 (g) má strednú hodnotu medzi spaľovacími teplomi CO2 (g) a CF4 (g). Spalné teplo pri vzniku SO2F2 (g) je väčšie ako v prípade tvorby SO2 (g) alebo SF6; (G.). Väčšina raketových palív však obsahuje vysoko redukčné prvky, ktoré zabraňujú tvorbe takýchto látok.

Tvorba oxyfluoridu hlinitého AlOF (g) uvoľňuje menej tepla ako tvorba oxidu alebo fluoridu, takže nie je zaujímavá. Oxyfluorid boritý BOF (g) a jeho trimér (BOF)3 (g) sú dosť dôležité zložky produktov spaľovania raketových palív. Spalné teplo za vzniku BOF (g) je prechodné medzi teplom spaľovania za vzniku oxidu a fluoridu, ale oxyfluorid je tepelne stabilnejší ako ktorákoľvek z týchto zlúčenín.

Tabuľka 1.19

Spalné teplo prvkov (v MJ/kg), na jednotku hmotnosti produktov spaľovania ( T = 2700 K)

			oxyfluorid
Berýlium
Kyslík
hliník
Zirkónium

Keď sa tvoria nitridy berýlia a bóru, uvoľňuje sa pomerne veľké množstvo tepla, čo umožňuje ich klasifikáciu ako dôležité zložky produktov spaľovania raketového paliva.

V tabuľke Tabuľka 1.20 ukazuje najvyššiu výhrevnosť prvkov pri interakcii s rôznymi činidlami, vztiahnuté na jednotku hmotnosti produktov spaľovania. Výhrevnosť prvkov pri interakcii s chlórom, dusíkom (okrem tvorby Be3N2 a BN), bórom, uhlíkom, kremíkom, sírou a fosforom je výrazne nižšia ako výhrevnosť prvkov pri interakcii s kyslíkom a fluórom. Široká škála požiadaviek na spaľovacie procesy a činidlá (v zmysle teploty, zloženia, stavu produktov spaľovania atď.) si vyžaduje použitie údajov v tabuľke. 1.20 v praktickom vývoji palivových zmesí na ten či onen účel.

Tabuľka 1.20

Vyššia výhrevnosť prvkov (v MJ/kg) pri interakcii s kyslíkom, fluórom, chlórom, dusíkom na jednotku hmotnosti produktov spaľovania

• Pozri tiež: Joulin S., Clavin R. Op. cit.

Horľavý materiál		Horľavý materiál	Spaľovacie teplo, MJ× kg -1
Papier sa uvoľnil	13,4	Fenoplasty	11,3
Staplové vlákno	13,8	Bavlna uvoľnená	15,7
Drevo vo výrobkoch	16,6	Amylalkohol	39,0
Karbolitové produkty	24,9	Acetón	20,0
Syntetická guma	40,2	benzén	40,9
Organické sklo	25,1	Benzín	41,9
Polystyrén	39,0	Butylalkohol	36,2
Polypropylén	45,6	Dieselové palivo	43,0
Polyetylén	47,1	Petrolej	43,5
Gumové výrobky	33,5	Palivový olej	39,8
Olej	41,9	Etanol	27,2

Špecifické požiarne zaťaženie q, MJ× m -2 sa určí zo vzťahu, kde S je plocha, kde sa požiarne zaťaženie nachádza, m 2 (ale nie menej ako 10 m 2).

Úloha Určite kategóriu požiarneho nebezpečenstva priestorov s plochou S=84 m2.

Miestnosť obsahuje: 12 stolov vyrobených z drevotrieskového materiálu o hmotnosti 16 kg; 4 stojany vyrobené z drevotriesky s hmotnosťou 10 kg; 12 lavíc vyrobených z drevotriesky, každá 12 kg; 3 bavlnené závesy, každý 5 kg; sklolaminátová doska s hmotnosťou 25 kg; linoleum s hmotnosťou 70 kg.

Riešenie

1. Stanoví sa nižšia výhrevnosť materiálov v miestnosti (tabuľka 7.6):

Q =16,6 MJ/kg – pre stoly, lavice a stojany;

Q =15,7 MJ/kg – pre závesy;

Q = 33,5 MJ/kg – pre linoleum;

Q = 25,1 MJ/kg – pre sklolaminátovú dosku.

2. Pomocou vzorca 7.9 sa určí celkové požiarne zaťaženie v miestnosti

3. Určuje sa špecifické požiarne zaťaženie q

Porovnaním získaných hodnôt q = 112,5 s údajmi uvedenými v tabuľke 7.4 zaraďujeme priestory z hľadiska požiarneho nebezpečenstva do kategórie B4.

RADIAČNÁ BEZPEČNOSŤ

8.1. Základné pojmy a definície

Otázka Aký druh žiarenia sa nazýva ionizujúce žiarenie?

Odpoveď Ionizujúce žiarenie (ďalej len IR) je žiarenie, ktorého interakcia s látkou vedie k tvorbe iónov v tejto látke iné znamenie. AI pozostáva z nabitých (častice a a b, protóny, fragmenty štiepnych jadier) a nenabitých častíc (neutróny, neutrína, fotóny).

Otázka Aké fyzikálne veličiny charakterizujú interakciu AI s hmotou a biologickými objektmi?

Odpoveď Interakcia AI s látkou je charakterizovaná absorbovanou dávkou.

Absorbovaná dávka D je hlavnou dozimetrickou veličinou. Rovná sa pomeru priemernej energie dw odovzdanej ionizujúcim žiarením látke v elementárnom objeme k hmotnosti dm látky v tomto objeme:

Energiu je možné spriemerovať z akéhokoľvek daného objemu, pričom v tomto prípade sa priemerná dávka bude rovnať celkovej energii dodanej do objemu vydelenej hmotnosťou tohto objemu. V systéme SI sa absorbovaná dávka meria v J/kg a má špeciálny názov šedá (Gy). Nesystémová jednotka – rad, 1rad = 0,01 Gy. Prírastok dávky za jednotku času sa nazýva dávkový príkon:

Na posúdenie radiačného nebezpečenstva chronického ožiarenia človeka sa podľa [8.2] zavádzajú špeciálne fyzikálne veličiny - ekvivalentná dávka v orgáne alebo tkanive HT, R a efektívna dávka E.

Ekvivalentná dávka H T,R – absorbovaná dávka v orgáne alebo tkanive T, vynásobená zodpovedajúcim váhovým faktorom pre daný typ žiarenia W R:

N T,R =W R × D T,R , (8.3)

kde DT,R je priemerná absorbovaná dávka v tkanive alebo orgáne T;

W R – váhový faktor pre žiarenie typu R.

Pri vystavení rôzne druhy AI s rôznymi váhovými faktormi W R ekvivalentná dávka je definovaná ako súčet ekvivalentných dávok pre tieto typy AI:

(8.4)

Hodnoty váhových koeficientov sú uvedené v tabuľke. 8.1 [8.1] .

čo je palivo?

Ide o jednu zložku alebo zmes látok, ktoré sú schopné chemických premien spojených s uvoľňovaním tepla. Odlišné typy palivá sa líšia kvantitatívnym obsahom okysličovadla, ktoré sa používa na uvoľnenie tepelnej energie.

V širšom zmysle je palivo nosič energie, teda potenciálny typ potenciálnej energie.

Klasifikácia

V súčasnosti sa druhy palív delia podľa stavu agregácie na kvapalné, tuhé a plynné.

Medzi prírodné tvrdé materiály patrí kameň, palivové drevo a antracit. Brikety, koks, termoantracit sú druhy umelého tuhého paliva.

Kvapaliny zahŕňajú látky obsahujúce látky organického pôvodu. Ich hlavné zložky sú: kyslík, uhlík, dusík, vodík, síra. Umelým kvapalným palivom budú rôzne živice a vykurovací olej.

Plynné palivo je zmes rôznych plynov: etylén, metán, propán, bután. Okrem nich kompozícia obsahuje oxid uhličitý a oxid uhoľnatý, sírovodík, dusík, vodnú paru a kyslík.

Indikátory paliva

Hlavným ukazovateľom spaľovania. Vzorec na určenie výhrevnosti sa uvažuje v termochémii. emitujú „štandardné palivo“, čo znamená výhrevnosť 1 kilogramu antracitu.

Domácnosť vykurovací olej určené na spaľovanie vo vykurovacích zariadeniach s nízkym výkonom, ktoré sa nachádzajú v obytných priestoroch, generátory tepla používané v poľnohospodárstvo na sušenie krmiva, konzervovanie.

Merné spalné teplo paliva je hodnota, ktorá vyjadruje množstvo tepla, ktoré vznikne pri úplnom spálení paliva s objemom 1 m 3 alebo hmotnosťou jedného kilogramu.

Na meranie tejto hodnoty sa používajú J/kg, J/m3, kalórie/m3. Na stanovenie spaľovacieho tepla sa používa metóda kalorimetrie.

S nárastom merného spaľovacieho tepla paliva merná spotreba paliva klesá a účinnosť zostáva nezmenená.

Spalné teplo látok je množstvo energie uvoľnenej pri oxidácii pevnej, kvapalnej alebo plynnej látky.

Je určený chemickým zložením, ako aj stavom agregácie horľavej látky.

Vlastnosti produktov spaľovania

Vyššia a nižšia výhrevnosť súvisí so stavom agregácie vody v látkach získaných po spaľovaní paliva.

Vyššia výhrevnosť je množstvo tepla uvoľneného pri úplnom spálení látky. Táto hodnota zahŕňa aj kondenzačné teplo vodnej pary.

Najnižšie pracovné teplo spaľovania je hodnota, ktorá zodpovedá uvoľňovaniu tepla pri spaľovaní bez zohľadnenia kondenzačného tepla vodnej pary.

Latentné kondenzačné teplo je množstvo energie kondenzácie vodnej pary.

Matematický vzťah

Vyššia a nižšia výhrevnosť súvisí s nasledujúcim vzťahom:

QB = QH + k(W + 9H)

kde W je hmotnostné množstvo (v %) vody v horľavej látke;

H je množstvo vodíka (% hmotnosti) v horľavej látke;

k - koeficient rovný 6 kcal/kg

Metódy vykonávania výpočtov

Vyššie a nižšie výhrevné hodnoty sa určujú dvoma hlavnými metódami: výpočtovou a experimentálnou.

Na vykonávanie experimentálnych výpočtov sa používajú kalorimetre. Najprv sa v ňom spáli vzorka paliva. Teplo, ktoré sa uvoľní, je úplne absorbované vodou. Ak máte predstavu o množstve vody, môžete podľa zmeny jej teploty určiť hodnotu jej spaľovacieho tepla.

Táto technika sa považuje za jednoduchú a efektívnu, vyžaduje len znalosť údajov technickej analýzy.

V metóde výpočtu sa vyššie a nižšie výhrevné hodnoty vypočítajú pomocou vzorca Mendeleev.

QpH = 339C p+1030Hp-109(Op-Sp)-25 Wp (kJ/kg)

Zohľadňuje obsah uhlíka, kyslíka, vodíka, vodnej pary, síry v pracovnom zložení (v percentách). Množstvo tepla počas spaľovania sa určuje s prihliadnutím na ekvivalentné palivo.

Spalné teplo plynu umožňuje vykonať predbežné výpočty a určiť účinnosť použitia určitého typu paliva.

Vlastnosti pôvodu

Aby sme pochopili, koľko tepla sa uvoľňuje pri spaľovaní určitého paliva, je potrebné mať predstavu o jeho pôvode.

V prírode existujú rôzne verzie tuhých palív, ktoré sa líšia zložením a vlastnosťami.

Jeho tvorba prebieha v niekoľkých fázach. Najprv vzniká rašelina, potom hnedé a čierne uhlie, potom vzniká antracit. Hlavnými zdrojmi tvorby tuhého paliva sú listy, drevo a ihličie. Keď časti rastlín odumrú a sú vystavené vzduchu, sú zničené hubami a vytvárajú rašelinu. Jeho akumulácia sa zmení na hnedú hmotu, potom sa získa hnedý plyn.

Pri vysokom tlaku a teplote sa hnedý plyn mení na uhlie, následne sa palivo hromadí vo forme antracitu.

Okrem toho organickej hmoty, v palive je dodatočný balast. Za organickú sa považuje tá časť, ktorá je vytvorená z organických látok: vodík, uhlík, dusík, kyslík. Okrem týchto chemických prvkov obsahuje balast: vlhkosť, popol.

Technológia spaľovania zahŕňa oddelenie pracovnej, suchej a horľavej hmoty spáleného paliva. Pracovná hmota je palivo v pôvodnej forme dodávané spotrebiteľovi. Suchá hmota je kompozícia, v ktorej nie je voda.

Zlúčenina

Najcennejšie zložky sú uhlík a vodík.

Tieto prvky sú obsiahnuté v akomkoľvek type paliva. V rašeline a dreve dosahuje podiel uhlíka 58 percent, v tvrdom a hnedom uhlí - 80% a v antracite dosahuje 95 percent hmotnosti. V závislosti od tohto indikátora sa mení množstvo tepla uvoľneného pri spaľovaní paliva. Vodík je druhým najdôležitejším prvkom každého paliva. Keď sa viaže s kyslíkom, vytvára vlhkosť, čo výrazne znižuje tepelnú hodnotu akéhokoľvek paliva.

Jeho percentuálny podiel sa pohybuje od 3,8 v ropných bridliciach po 11 v vykurovacom oleji. Kyslík obsiahnutý v palive pôsobí ako balast.

Nevytvára teplo chemický prvok, preto negatívne ovplyvňuje hodnotu jeho spaľovacieho tepla. Spaľovanie dusíka, obsiahnutého vo voľnej alebo viazanej forme v produktoch spaľovania, sa považuje za škodlivé nečistoty, preto je jeho množstvo jednoznačne obmedzené.

Síra je obsiahnutá v palive vo forme síranov, sulfidov a tiež ako plynný oxid siričitý. Pri hydratácii oxidy síry tvoria kyselinu sírovú, ktorá ničí kotlové zariadenia a negatívne ovplyvňuje vegetáciu a živé organizmy.

Preto je síra chemický prvok, ktorého prítomnosť v prírodnom palive je mimoriadne nežiaduca. Ak sa zlúčeniny síry dostanú do pracovného priestoru, spôsobujú výraznú otravu obsluhujúceho personálu.

Existujú tri druhy popola v závislosti od jeho pôvodu:

• primárny;
• sekundárne;
• terciárne

Primárny pohľad je tvorený z minerály, ktoré sú obsiahnuté v rastlinách. Sekundárny popol sa tvorí v dôsledku vstupu rastlinných zvyškov do piesku a pôdy počas tvorby.

Terciárny popol sa objavuje v zložení paliva počas ťažby, skladovania a prepravy. Pri výraznom ukladaní popola dochádza k poklesu prenosu tepla na vykurovacej ploche kotlovej jednotky, čím sa znižuje množstvo prenosu tepla do vody z plynov. Veľké množstvo popol má negatívny vplyv na prevádzku kotla.

Konečne

Prchavé látky majú významný vplyv na proces spaľovania akéhokoľvek druhu paliva. Čím väčší je ich výkon, tým väčší bude objem čela plameňa. Napríklad uhlie a rašelina sa ľahko vznietia, proces je sprevádzaný malými tepelnými stratami. Koks, ktorý zostane po odstránení prchavých nečistôt, obsahuje iba minerálne a uhlíkové zlúčeniny. V závislosti od charakteristík paliva sa množstvo tepla výrazne mení.

Záležiac ​​na chemické zloženie Existujú tri stupne tvorby tuhého paliva: rašelina, hnedé uhlie a uhlie.

V malých inštaláciách kotlov sa používa prírodné drevo. Používajú najmä drevnú štiepku, piliny, dosky, kôru a v malom množstve sa používa aj samotné palivové drevo. V závislosti od druhu dreva sa množstvo vytvoreného tepla výrazne líši.

S poklesom spaľovacieho tepla získava palivové drevo určité výhody: rýchlu horľavosť, minimálny obsah popola a absenciu stôp síry.

Spoľahlivé informácie o zložení prírodného alebo syntetického paliva, jeho výhrevnosti, sú vynikajúcim spôsobom na vykonávanie termochemických výpočtov.

V súčasnosti existuje skutočná príležitosť identifikovať tie hlavné možnosti pre tuhé, plynné, kvapalné palivá, ktoré budú v určitej situácii najefektívnejšie a najlacnejšie.