Dažādu veidu degvielu siltumspēja: degvielu salīdzinājums pēc siltumspējas + siltumspējas tabula

Kad tiek sadedzināts noteikts degvielas daudzums, izdalās izmērāms siltuma daudzums.Saskaņā ar Starptautisko vienību sistēmu vērtību izsaka džoulos uz kg vai m³. Bet parametrus var aprēķināt arī kcal vai kW. Ja vērtība ir saistīta ar degvielas mērvienību, to sauc par specifisku.

Kas ietekmē dažādu degvielu siltumspēju? Kāda ir indikatora vērtība šķidrām, cietām un gāzveida vielām? Atbildes uz iepriekš minētajiem jautājumiem ir detalizēti aprakstītas rakstā. Papildus esam sagatavojuši tabulu, kurā attēlots materiālu īpatnējais sadegšanas siltums – šī informācija noderēs, izvēloties augstas enerģijas degvielas veidu.

Vispārīga informācija par siltumspēju

Enerģijas izdalīšanos sadegšanas laikā raksturo divi parametri: augsta efektivitāte un kaitīgu vielu ražošanas trūkums.

Mākslīgo degvielu iegūst, apstrādājot dabisko degvielu - bioloģiskā degviela. Neatkarīgi no agregācijas stāvokļa vielām to ķīmiskajā sastāvā ir uzliesmojoša un neuzliesmojoša daļa. Pirmais ir ogleklis un ūdeņradis. Otrais sastāv no ūdens, minerālsāļiem, slāpekļa, skābekļa un metāliem.

Pamatojoties uz to agregācijas stāvokli, degvielu iedala šķidrā, cietā un gāzveida. Katra grupa tālāk sazarojas dabiskā un mākslīgā apakšgrupā (+)

Sadedzinot 1 kg šāda “maisījuma”, izdalās dažādi enerģijas daudzumi. Tas, cik tieši šīs enerģijas izdalīsies, ir atkarīgs no šo elementu proporcijām – degošās daļas, mitruma, pelnu satura un citām sastāvdaļām.

Degvielas sadegšanas siltums (HCT) veidojas no diviem līmeņiem - augstākā un zemākā. Pirmais rādītājs tiek iegūts ūdens kondensācijas dēļ, otrajā šis faktors netiek ņemts vērā.

Mazākā TCT ir nepieciešama, lai aprēķinātu degvielas nepieciešamību un tās izmaksas, ar šādu rādītāju palīdzību tiek sastādīti siltuma bilances un tiek noteikta kurināmā dedzināšanas iekārtu efektivitāte.

TST var aprēķināt analītiski vai eksperimentāli. Ja ir zināms degvielas ķīmiskais sastāvs, tiek piemērota periodiskā formula. Eksperimentālās metodes ir balstītas uz faktisko siltuma mērījumu no kurināmā sadegšanas.

Šajos gadījumos tiek izmantota īpaša degbumba - kalorimetriskā, kopā ar kalorimetru un termostatu.

Aprēķinu iezīmes ir individuālas katram degvielas veidam. Piemērs: TCT iekšdedzes dzinējos tiek aprēķināts no mazākās vērtības, jo šķidrums cilindros nekondensējas.

TST tiek uzstādīts, izmantojot bumbas kalorimetru. Saspiestais skābeklis ir piesātināts ar ūdens tvaikiem. Šādā vidē ievieto degvielas paraugu un nosaka rezultātus.

Katram vielas veidam ir savs TST tā ķīmiskā sastāva īpašību dēļ. Vērtības ievērojami atšķiras, svārstību diapazons ir 1000–10 000 kCal/kg.

Salīdzinot dažādu veidu materiālus, tiek izmantots standartdegvielas jēdziens, ko raksturo zemāks TCT 29 MJ/kg.

Cieto materiālu siltumspēja

Šajā kategorijā ietilpst koksne, kūdra, kokss, degslāneklis, briketes un pulverveida degviela. Galvenā cietā kurināmā sastāvdaļa ir ogleklis.

Dažādu koka veidu īpašības

Maksimālā efektivitāte no malkas izmantošanas tiek sasniegta, ja tiek ievēroti divi nosacījumi - sausa malka un lēns degšanas process.

Malkas gabalus sazāģē vai sasmalcina līdz 25-30 cm garos gabalos, lai malku varētu ērti iekraut kurtuvē

Ideāli piemērots malkas krāsns apkure tiek uzskatīti ozola, bērza, oša stieņi. Vilkābelei un lazdai raksturīgi labi rādītāji. Bet skuju kokiem ir zema siltumspēja, bet augsts degšanas ātrums.

Kā deg dažādi akmeņi:

1. Dižskābardis, bērzs, osis, lazda grūti izkausēt, bet tie spēj sadegt mitri, jo tiem ir zems mitruma saturs.
2. Alksnis ar apsi neveidojas sodrēji un “proti” tos izņemt no skursteņa.
3. Bērzs kurtuvē ir nepieciešams pietiekams gaisa daudzums, pretējā gadījumā tas dūmos un nogulsnēs sveķus uz caurules sieniņām.
4. Priede satur vairāk sveķu nekā egle, tāpēc tā dzirksteļo un deg karstāk.
5. Bumbieris un ābele Tas sadalās vieglāk nekā citi un labi sadedzina.
6. Ciedrs pamazām pārvēršas par gruzdošām oglēm.
7. Ķirsis un goba tas kūp, un platāns ir grūti sadalāms.
8. Liepa ar papeles ātri izdeg.

Dažādu šķirņu TST rādītāji ir ļoti atkarīgi no konkrēto šķirņu blīvuma. 1 kubikmetrs malkas atbilst aptuveni 200 litriem šķidrās degvielas un 200 m³ dabasgāze. Koksne un malka ietilpst zemas energoefektivitātes kategorijā.

Vecuma ietekme uz ogļu īpašībām

Akmeņogles ir dabisks augu izcelsmes materiāls. To iegūst no nogulumiežiem. Šī degviela satur oglekli un citus ķīmiskos elementus.

Papildus veidam ogļu sadegšanas siltumu ietekmē arī materiāla vecums. Brūns pieder pie jauniešu kategorijas, kam seko akmens, un antracīts tiek uzskatīts par vecāko.

Mitruma saturu nosaka arī degvielas vecums: jo jaunākas ir ogles, jo augstāks ir tās mitruma saturs. Kas arī ietekmē šāda veida degvielas īpašības

Ogļu sadegšanas procesu pavada vidi piesārņojošu vielu izdalīšanās, un katlu režģi tiek pārklāti ar izdedžiem. Vēl viens nelabvēlīgs atmosfēras faktors ir sēra klātbūtne degvielā. Šis elements, saskaroties ar gaisu, pārvēršas sērskābē.

Ražotājiem izdodas pēc iespējas samazināt sēra saturu oglēs. Rezultātā TST atšķiras pat vienas sugas ietvaros. Iestudējuma ģeogrāfija ietekmē arī izrādi. Kā cieto kurināmo var izmantot ne tikai tīras ogles, bet arī briketētus izdedžus.

Vislielākā degvielas jauda ir koksa oglēm. Labas īpašības ir arī akmenim, oglēm, brūnoglēm un antracītam.

Granulu un brikešu raksturojums

Šo cieto kurināmo rūpnieciski ražo no dažādiem koksnes un augu atkritumiem.

Sasmalcinātas skaidas, miza, kartons, salmi tiek žāvēti un izmantoti īpašs aprīkojums pārvēršas granulās. Lai masa iegūtu noteiktu viskozitātes pakāpi, tai pievieno polimēru lignīnu.

Granulām ir pieņemamas izmaksas, ko ietekmē lielais pieprasījums un ražošanas procesa īpatnības. Šo materiālu var izmantot tikai katlos, kas paredzēti šāda veida degvielai.

Briketes atšķiras tikai pēc formas, tās var iekraut krāsnīs un katlos. Abi degvielas veidi ir sadalīti veidos, pamatojoties uz izejvielām: apaļkoksnes, kūdras, saulespuķu, salmu.

U granulas un briketes ir ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem degvielas veidiem:

• pilnīga videi draudzīgums;
• uzglabāšanas iespēja gandrīz jebkuros apstākļos;
• izturība pret mehānisko spriegumu un sēnītēm;
• viendabīga un ilgstoša degšana;
• optimāls granulu izmērs iekraušanai sildīšanas ierīcē.

Videi draudzīga degviela ir laba alternatīva tradicionālajiem siltuma avotiem, kas nav atjaunojami un nelabvēlīgi ietekmē vidi. Bet granulām un briketēm ir raksturīga paaugstināta ugunsbīstamība, kas jāņem vērā, organizējot uzglabāšanas vietu.

Pēc vēlēšanās degvielas brikešu izgatavošanu varat noorganizēt paši, sīkāk sk Šis raksts.

Šķidrumu vielu parametri

Šķidrie materiāli, tāpat kā cietie, sadalās šādos komponentos: ogleklis, ūdeņradis, sērs, skābeklis, slāpeklis. Procentus izsaka pēc svara.

Degvielas iekšējais organiskais balasts veidojas no skābekļa un slāpekļa, šie komponenti nedeg un tiek iekļauti sastāvā nosacīti. Ārējais balasts veidojas no mitruma un pelniem.

Benzīnam ir augsts īpatnējais sadegšanas siltums. Atkarībā no zīmola tas ir 43-44 MJ.

Līdzīgi īpatnējā sadegšanas siltuma rādītāji noteikti aviācijas petrolejai - 42,9 MJ. Dīzeļdegviela ietilpst arī līderu kategorijā siltumspējas ziņā - 43,4-43,6 MJ.

Tā kā benzīnam ir vairāk TCT nekā dīzeļdegvielai, tam vajadzētu būt lielākam patēriņam un efektivitātei. Bet dīzeļdegviela ir par 30-40% ekonomiskāka nekā benzīns

Šķidro raķešu degvielu un etilēnglikolu raksturo salīdzinoši zemas TCT vērtības. Spirtam un acetonam ir minimālais īpatnējais sadegšanas siltums. To veiktspēja ir ievērojami zemāka nekā tradicionālajai motordegvielai.

Gāzveida kurināmā īpašības

Gāzveida degviela sastāv no oglekļa monoksīda, ūdeņraža, metāna, etāna, propāna, butāna, etilēna, benzola, sērūdeņraža un citām sastāvdaļām. Šie skaitļi ir izteikti tilpuma procentos.

Ūdeņradim ir visaugstākais sadegšanas siltums.Dedzinot, kilograms vielas izdala 119,83 MJ siltuma. Bet tam ir augstāka sprādzienbīstamības pakāpe

Dabasgāzei ir arī augsta siltumspēja.

Tie ir vienādi ar 41-49 MJ uz kg. Bet, piemēram, tīram metānam ir augstāka siltumspēja – 50 MJ uz kg.

Rādītāju salīdzinošā tabula

Tabulā ir parādītas šķidrā, cietā un gāzveida kurināmā masas īpatnējā sadegšanas siltuma vērtības.

Tabulā redzams, ka ūdeņradim ir augstākie TST rādītāji no visām vielām, ne tikai gāzveida. Tas pieder pie augstas enerģijas degvielas.

Ūdeņraža sadegšanas produkts ir parasts ūdens. Process neizdala krāsns izdedžus, pelnus, oglekļa dioksīdu un oglekļa dioksīdu, kas padara vielu par videi draudzīgu degošu. Bet tā ir sprādzienbīstama un tai ir zems blīvums, tāpēc šo degvielu ir grūti sašķidrināt un transportēt.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Par dažādu koksnes veidu siltumspēju. Rādītāju salīdzinājums uz m³ un kg.

TCT ir vissvarīgākais degvielas siltuma un darbības raksturlielums. Šo rādītāju izmanto dažādās cilvēka darbības jomās: siltumdzinējos, spēkstacijās, rūpniecībā, māju apkurē un ēdiena gatavošanā.

Siltumspējas vērtības palīdz salīdzināt dažādus degvielas veidus pēc izdalītās enerģijas pakāpes, aprēķināt nepieciešamo degvielas masu un ietaupīt izmaksas.

Vai jums ir kas piebilstams vai ir jautājumi par dažādu degvielas veidu siltumspēju? Jūs varat atstāt komentārus par publikāciju un piedalīties diskusijās - kontaktu forma atrodas apakšējā blokā.