Специфична топлина на согорување на јаглен гориво. Специфична топлина на согорување

Табелите ја прикажуваат масовната специфична топлина на согорување на гориво (течно, цврсто и гасовито) и некои други запаливи материјали. Се разгледуваа следните горива: јаглен, огревно дрво, кокс, тресет, керозин, нафта, алкохол, бензин, природен гас итн.

Список на табели:

За време на егзотермната реакција на оксидација на горивото, неговата хемиска енергија се претвора во топлинска енергија со ослободување на одредена количина на топлина. Добиената топлинска енергија обично се нарекува топлина на согорување на горивото. Тоа зависи од неговиот хемиски состав, влажноста и е главен. Топлината на согорувањето на горивото на 1 kg маса или 1 m 3 волумен ја формира масата или волуметриската специфична топлина на согорувањето.

Специфичната топлина на согорување на гориво е количината на топлина што се ослободува при целосно согорување на единица маса или волумен на цврсто, течно или гасовито гориво. Во Меѓународниот систем на единици, оваа вредност се мери во J/kg или J/m 3.

Специфичната топлина на согорувањето на горивото може да се определи експериментално или да се пресмета аналитички.Експерименталните методи за одредување на калориската вредност се засноваат на практично мерење на количината на топлина што се ослободува при согорување на горивото, на пример во калориметар со термостат и бомба за согорување. За гориво со познат хемиски состав, специфичната топлина на согорувањето може да се одреди со користење на периодичната формула.

Има повисоки и пониски специфични жештини на согорување.Повисоката калориска вредност е максимален бројтоплината што се ослободува при целосно согорување на горивото, земајќи ја предвид топлината потрошена за испарување на влагата содржана во горивото. Пониска вредност за греење помала од вредностапоголема за количината на топлина на кондензација, која се формира од влагата на горивото и водородот од органската маса, која се претвора во вода за време на согорувањето.

За да се утврдат индикаторите за квалитетот на горивото, како и во термичките пресметки обично користат помала специфична топлина на согорување, што е најважната топлинска и перформанси карактеристика на горивото и е прикажана во табелите подолу.

Специфична топлина на согорување на цврсти горива (јаглен, огревно дрво, тресет, кокс)

Во табелата се прикажани вредностите на специфичната топлина на согорување на суво цврсто гориво во димензија MJ/kg. Горивото во табелата е подредено по име по азбучен ред.

Највисока калориска вредност од оние што се разгледуваат тврди видовиЈагленот за коксирање има гориво - неговата специфична топлина на согорување е 36,3 MJ/kg (или во SI единици 36,3 10 6 J/kg). Покрај тоа, високата калориска вредност е карактеристична за јагленот, антрацитот, јагленот и кафеавиот јаглен.

Горивата со ниска енергетска ефикасност вклучуваат дрво, огревно дрво, барут, мелење тресет и нафтени шкрилци. На пример, специфичната топлина на согорување на огревно дрво е 8,4...12,5, а на барутот е само 3,8 MJ/kg.

Специфична топлина на согорување на цврсти горива (јаглен, огревно дрво, тресет, кокс)
Гориво
Антрацит 26,8…34,8
Дрвени пелети (пелети) 18,5
Суво огревно дрво 8,4…11
Огревно дрво од суво бреза 12,5
Гасна кокс 26,9
Експлозија на кокс 30,4
Полукокс 27,3
Прашок 3,8
Шкрилец 4,6…9
Нафтени шкрилци 5,9…15
Цврсто ракетно гориво 4,2…10,5
Тресет 16,3
Фиброзен тресет 21,8
Мелен тресет 8,1…10,5
Трошка од тресет 10,8
Кафеав јаглен 13…25
Кафеав јаглен (брикети) 20,2
Кафеав јаглен (прашина) 25
Јаглен во Доњецк 19,7…24
Јаглен 31,5…34,4
Јаглен 27
Јаглен за коксирање 36,3
Јаглен Кузњецк 22,8…25,1
Чељабинск јаглен 12,8
Екибастуз јаглен 16,7
Фресторф 8,1
Згура 27,5

Специфична топлина на согорување на течни горива (алкохол, бензин, керозин, масло)

Дадена е табела за специфичната топлина на согорување на течно гориво и некои други органски течности. Треба да се напомене дека горивата како што се бензинот, дизел горивото и маслото имаат големо ослободување на топлина за време на согорувањето.

Специфичната топлина на согорување на алкохол и ацетон е значително помала од традиционалните моторни горива. Дополнително, течното ракетно гориво има релативно ниска калориска вредност и, со целосно согорување на 1 кг од овие јаглеводороди, ќе се ослободи количина на топлина еднаква на 9,2 и 13,3 MJ, соодветно.

Специфична топлина на согорување на течни горива (алкохол, бензин, керозин, масло)
Гориво Специфична топлина на согорување, MJ/kg
Ацетон 31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) 44,2
Воздухопловен бензин Б-70 (ГОСТ 1012-72) 44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) 43,6
Бензен 40,6
Зимско дизел гориво (ГОСТ 305-73) 43,6
Летно дизел гориво (ГОСТ 305-73) 43,4
Течно ракетно гориво (керозин + течен кислород) 9,2
Авијација керозин 42,9
Керозин за осветлување (ГОСТ 4753-68) 43,7
Ксилен 43,2
Мазут со висока содржина на сулфур 39
Мазут со ниска содржина на сулфур 40,5
Мазут со ниска содржина на сулфур 41,7
Сулфурно мазут 39,6
Метил алкохол (метанол) 21,1
n-бутил алкохол 36,8
Масло 43,5…46
Метанско масло 21,5
Толуен 40,9
Бел дух (ГОСТ 313452) 44
Етилен гликол 13,3
Етил алкохол (етанол) 30,6

Специфична топлина на согорување на гасовити горива и запаливи гасови

Прикажана е табела за специфичната топлина на согорување на гасовито гориво и некои други запаливи гасови во димензија MJ/kg. Од разгледуваните гасови, тој има најголема маса специфична топлина на согорување. Целосното согорување на еден килограм од овој гас ќе ослободи 119,83 MJ топлина. Исто така, горивото како што е природниот гас има висока калориска вредност - специфична топлина на согорување природен гаседнакво на 41...49 MJ/kg (за чисти 50 MJ/kg).

Специфична топлина на согорување на гасовити горива и запаливи гасови (водород, природен гас, метан)
Гориво Специфична топлина на согорување, MJ/kg
1-Бутен 45,3
Амонијак 18,6
Ацетилен 48,3
Водород 119,83
Водород, мешавина со метан (50% H 2 и 50 % CH 4 по тежина) 85
Водород, мешавина со метан и јаглерод моноксид (33-33-33% по маса) 60
Водород, мешавина со јаглерод моноксид (50% H 2 50% CO 2 по тежина) 65
Гас на високи печки 3
Гас за кока-кола печка 38,5
Течен јаглеводороден гас ТНГ (пропан-бутан) 43,8
Изобутан 45,6
Метанот 50
n-бутан 45,7
n-хексан 45,1
n-пентан 45,4
Поврзан гас 40,6…43
Природен гас 41…49
Пропадиен 46,3
Пропан 46,3
Пропилен 45,8
Пропилен, мешавина со водород и јаглерод моноксид (90%-9%-1% по маса) 52
Етан 47,5
Етилен 47,2

Специфична топлина на согорување на некои запаливи материјали

Обезбедена е табела за специфичната топлина на согорување на некои запаливи материјали (дрво, хартија, пластика, слама, гума итн.). Треба да се забележат материјали со големо ослободување топлина за време на согорувањето. Таквите материјали вклучуваат: гума од различни видови, експандиран полистирен (пена), полипропилен и полиетилен.

Специфична топлина на согорување на некои запаливи материјали
Гориво Специфична топлина на согорување, MJ/kg
Хартија 17,6
Кожата 21,5
Дрво (шипки со 14% содржина на влага) 13,8
Дрво во купишта 16,6
Дабово дрво 19,9
Дрво од смрека 20,3
Дрво зелена 6,3
Борово дрво 20,9
Капрон 31,1
Производи од карболит 26,9
Картон 16,5
Стирен бутадиен гума SKS-30AR 43,9
Природна гума 44,8
Синтетичка гума 40,2
Гума СКС 43,9
Хлоропренска гума 28
Линолеум од поливинил хлорид 14,3
Двослоен поливинил хлорид линолеум 17,9
Поливинил хлорид линолеум на филц основа 16,6
Линолеум од поливинил хлорид на топла основа 17,6
Линолеум од поливинил хлорид врз основа на ткаенина 20,3
Гумен линолеум (Relin) 27,2
Парафински парафин 11,2
Пена пластика ПВЦ-1 19,5
Пена пластика FS-7 24,4
Пена пластика FF 31,4
Експандиран полистирен PSB-S 41,6
Полиуретанска пена 24,3
Лесонит 20,9
Поливинил хлорид (ПВЦ) 20,7
Поликарбонат 31
Полипропилен 45,7
Полистирен 39
Полиетилен со висок притисок 47
Полиетилен со низок притисок 46,7
Гума 33,5
Рубероид 29,5
Канал саѓи 28,3
Хеј 16,7
Слама 17
Органско стакло (плексиглас) 27,7
Текстолит 20,9
Тол 16
ТНТ 15
Памук 17,5
Целулоза 16,4
Волна и волнени влакна 23,1

Извори:

  1. ГОСТ 147-2013 Цврсто минерално гориво. Одредување на повисока калориска вредност и пресметка на пониска калориска вредност.
  2. ГОСТ 21261-91 Нафтени производи. Метод за определување на повисока калориска вредност и пресметување на пониска калориска вредност.
  3. ГОСТ 22667-82 Природни запаливи гасови. Метод на пресметка за одредување на калориската вредност, релативната густина и Wobbe број.
  4. ГОСТ 31369-2008 Природен гас. Пресметка на калориска вредност, густина, релативна густина и Wobbe број врз основа на составот на компонентите.
  5. Zemsky G. T. Запаливи својства на неоргански и органски материјали: референтна книга М.: ВНИИПО, 2016 - 970 стр.

Термички машиниво термодинамиката, тоа се топлински мотори и машини за ладење (термокомпресори) кои периодично работат. Еден вид машина за ладење е топлинска пумпа.

Уреди кои вршат механичка работа поради внатрешна енергијагоривата се нарекуваат топлински мотори (термички мотори).За работа на топлински мотор потребни се следните компоненти: 1) извор на топлина со повисоко температурно ниво t1, 2) извор на топлина со пониско ниво на температура t2, 3) работен флуид. Со други зборови: сите топлински мотори (топлински мотори) се состојат од грејач, фрижидер и работна течност .

Како работна течностсе користи гас или пареа бидејќи се добро компресирани и во зависност од типот на моторот може да има гориво (бензин, керозин), водена пареа итн. Грејачот пренесува одредена количина топлина (Q1) на работната течност , а нејзината внатрешна енергија се зголемува поради оваа внатрешна енергија, се врши механичка работа (А), потоа работниот флуид испушта одредена количина топлина на фрижидерот (Q2) и се лади до почетната температура. Опишаниот дијаграм го претставува работниот циклус на моторот и е општ кај вистинските мотори, улогата на грејач и фрижидер може да ја вршат различни уреди. Околината може да послужи како фрижидер.

Бидејќи во моторот дел од енергијата на работната течност се пренесува во фрижидерот, јасно е дека не се користи целата енергија што ја добива од грејачот за извршување на работата. Соодветно, ефикасностмоторот (ефикасноста) е еднаков на односот на извршената работа (А) до количината на топлина што ја прима од грејачот (Q1):

Мотор со внатрешно согорување (ICE)

Постојат два типа на мотори со внатрешно согорување (ICE): карбураторИ дизел. Во мотор со карбуратор, работната смеса (мешавина од гориво и воздух) се подготвува надвор од моторот во посебен уред и од неа влегува во моторот. Во дизел мотор, мешавината на гориво се подготвува во самиот мотор.

ICE се состои од цилиндар , во која се движи клипот ; ги има во цилиндерот два вентили , од кои преку едниот запаливата смеса се внесува во цилиндерот, а преку другата се испуштаат издувните гасови од цилиндерот. Клипот со користење механизам на чудак се поврзува со коленесто вратило , кој доаѓа во ротација во движење напредклипот Цилиндерот е затворен со капак.

Работниот циклус на моторот со внатрешно согорување вклучува четири решетки: внесување, компресија, мозочен удар, издувни гасови. За време на внесувањето, клипот се движи надолу, притисокот во цилиндерот се намалува, а запалива смеса (во мотор со карбуратор) или воздух (во дизел мотор) влегува во него преку вентилот. Вентилот во овој момент е затворен. На крајот од внесувањето на запалива смеса, вентилот се затвора.

За време на вториот удар, клипот се движи нагоре, вентилите се затворени, а работната смеса или воздухот се компресирани. Во исто време, температурата на гасот се зголемува: запаливата смеса во мотор со карбуратор се загрева до 300-350 °C, а воздухот во дизел мотор - до 500-600 °C. На крајот од ударот на компресија, искра скока во моторот на карбураторот и запаливата смеса се запали. Во дизел мотор, горивото се вбризгува во цилиндерот и добиената мешавина спонтано се запали.

Кога ќе изгори запалива смеса, гасот се шири и ги турка клипот и коленестото вратило поврзано со него, изведувајќи механичка работа. Ова предизвикува гасот да се олади.

Кога клипот ќе ја достигне најниската точка, притисокот во него ќе се намали. Кога клипот се движи нагоре, вентилот се отвора и се ослободува издувниот гас. На крајот на овој удар вентилот се затвора.


Парна турбина

Парна турбинаТоа е диск поставен на вратило на кое се монтирани сечилата. Пареата влегува во сечилата. Пареа загреана до 600 °C се насочува во млазницата и се шири во неа. Кога пареата се шири, нејзината внатрешна енергија се претвора во кинетичка енергија на насоченото движење на млазот на пареа. Млаз пареа доаѓа од млазницата на лопатките на турбината и пренесува дел од нејзината кинетичка енергија, предизвикувајќи турбината да се ротира. Типично, турбините имаат неколку дискови, од кои секој пренесува дел од енергијата на пареата. Вртењето на дискот се пренесува до вратило на кое е поврзан генератор на електрична струја.

При согорување разни гориваИстата маса ослободува различни количини на топлина. На пример, добро е познато дека природниот гас е енергетски ефикасно гориво од дрвото. Тоа значи дека за да се добие иста количина на топлина, масата на дрвото што треба да се изгори мора да биде значително поголема од масата на природниот гас. Следствено, различни видови на гориво од енергетска гледна точка се карактеризираат со количина наречена специфична топлина на согорување на гориво .

Специфична топлина на согорување на гориво - физичката количина, покажувајќи колку топлина се ослободува при целосно согорување на гориво со тежина од 1 кг.

Специфичната топлина на согорувањето е означена со буквата q , нејзината единица е 1 Ј/кг.

Специфичната топлинска вредност се одредува експериментално. Има најголема специфична топлина на согорување водород , најмалиот - прашок .

Специфичната топлина на согорување на маслото е 4,4*10 7 J/kg. Тоа значи дека при целосно согорување на 1 kg масло, количината на ослободена топлина е 4,4 * 10 7 J. Во општ случај, ако масата на горивото е еднаква на м , тогаш количината на топлина Q ослободена при неговото целосно согорување е еднаква на производот од специфичната топлина на согорувањето на горивото q до неговата маса:

Q = qm.

Белешки за лекција по физика во 8 одделение „Термички мотори. Мраз. Специфична топлина на согорување“.

    специфична топлина на согорување- специфичен топлински капацитет - Теми индустрија за нафта и гас Синоними специфичен топлински капацитет EN специфична топлинска ...

    Количината на топлина ослободена при целосно согорување на 1 кг гориво. Се одредува специфичната топлина на согорувањето на горивото емпирискии е најважната карактеристикагориво. Видете исто така: Финансиски речник за гориво Финам... Финансиски речник

    специфична топлина на согорување на тресет со бомба- Поголема топлина на согорување на тресет, земајќи ја предвид топлината на формирање и растворање во сулфур и азотни киселини. [ГОСТ 21123 85] Недозволива, не се препорачува калориска вредност на тресет за бомба Теми тресет Општи поими својства на тресет МК ... ... Водич за технички преведувач

    специфична топлина на согорување (гориво)- 3.1.19 специфична топлина на согорување (гориво): Вкупната количина на енергија ослободена под регулирани услови на согорување на горивото. Извор…

    Специфична топлина на согорување на тресет со бомба- 122. Специфична топлина на согорување на тресет со бомба Повисока топлина на согорување на тресет земајќи ја предвид топлината на формирање и растворање на сулфурна и азотна киселина во вода Извор: ГОСТ 21123 85: Тресет. Термини и дефиниции оригинален документ... Речник-референтна книга на поими на нормативна и техничка документација

    специфична топлина на согорување на гориво- 35 специфична топлина на согорување на гориво: Вкупната количина на енергија ослободена при одредени услови за согорување на горивото. Извор: ГОСТ Р 53905 2010: Заштеда на енергија. Термини и дефиниции оригинален документ... Речник-референтна книга на поими на нормативна и техничка документација

    Ова е количината на топлина што се ослободува при целосно согорување на маса (за цврсти и течни материи) или волуметриска (за гасовити) единица на супстанција. Мерено во џули или калории. Топлина на согорување по единица маса или волумен на гориво, ... ... Википедија

    Модерна енциклопедија

    Топлина на согорување- (топлина на согорување, содржина на калории), количина на топлина што се ослободува при целосно согорување на горивото. Постојат специфична топлина на согорување, волуметриски горештини, итн. На пример, специфичната топлина на согорување на јаглен е 28 34 MJ/kg, бензинот е околу 44 MJ/kg; волуметриски... ... Илустриран енциклопедиски речник

    Специфична топлина на согорување на гориво- Специфична топлина на согорување на гориво: вкупната количина на енергија ослободена при одредени услови на согорување...

Кога се согорува одредена количина на гориво, се ослободува мерлива количина на топлина. Според Меѓународниот систем на единици, вредноста се изразува во џули на kg или m 3. Но, параметрите може да се пресметаат и во kcal или kW. Ако вредноста е поврзана со единица за мерење на горивото, таа се нарекува специфична.

Што влијае на калориската вредност на различните горива? Која е вредноста на индикаторот за течни, цврсти и гасовити материи? Одговорите на горенаведените прашања се детално опишани во статијата. Дополнително, подготвивме табела на која се прикажува специфичната топлина на согорувањето на материјалите - оваа информација ќе биде корисна при изборот на високоенергетски тип на гориво.

Ослободувањето на енергија за време на согорувањето треба да се карактеризира со два параметри: висока ефикасност и отсуство на производство на штетни материи.

Вештачкото гориво се добива со преработка на природно гориво. Без оглед на состојбата на агрегација, супстанциите во нивниот хемиски состав имаат запалив и незапалив дел. Првиот е јаглерод и водород. Вториот се состои од вода, минерални соли, азот, кислород и метали.

Од страна на состојба на агрегацијагоривото е поделено на течно, цврсто и гасно. Секоја група понатаму се разгранува во природна и вештачка подгрупа (+)

Кога се согорува 1 кг таква „мешавина“, се ослободуваат различни количини на енергија. Колку точно од оваа енергија се ослободува зависи од пропорциите на овие елементи - запаливиот дел, влажноста, содржината на пепел и другите компоненти.

Топлината на согорување на горивото (TCF) се формира од две нивоа - највисоко и најниско. Првиот индикатор се добива поради кондензација на вода во вториот, овој фактор не се зема предвид.

Потребна е најниска TCT за да се пресмета потребата за гориво и неговата цена со помош на такви индикатори, се составуваат топлински биланси и се одредува ефикасноста на инсталациите за согорување на гориво.

TST може да се пресмета аналитички или експериментално. Ако хемиски составгоривото е познато, се применува периодичната формула. Експерименталните техники се засноваат на вистинското мерење на топлината од согорувањето на горивото.

Во овие случаи се користи специјална бомба за согорување - калориметриска, заедно со калориметар и термостат.

Карактеристиките на пресметките се индивидуални за секој тип на гориво. Пример: TCT кај моторите со внатрешно согорување се пресметува од најниската вредност, бидејќи течноста не се кондензира во цилиндрите.

Параметри на течни материи

Течните материјали, како и цврстите, се разложуваат на следните компоненти: јаглерод, водород, сулфур, кислород, азот. Процентот се изразува по тежина.

Внатрешниот органски баласт на гориво се формира од кислород и азот, овие компоненти не горат и се вклучени во составот условно. Надворешниот баласт се формира од влага и пепел.

Бензинот има висока специфична топлина на согорување. Во зависност од брендот, тоа е 43-44 MJ.

Слични показатели за специфичната топлина на согорување се одредуваат и за воздухопловниот керозин - 42,9 MJ. Дизел горивото исто така спаѓа во категоријата лидери во однос на калориската вредност - 43,4-43,6 MJ.

Течното ракетно гориво и етилен гликолот се карактеризираат со релативно ниски вредности на TCT. Алкохолот и ацетонот имаат минимална специфична топлина на согорување. Нивните перформанси се значително пониски од оние на традиционалното моторно гориво.

Својства на гасовити горива

Гасовинското гориво се состои од јаглерод моноксид, водород, метан, етан, пропан, бутан, етилен, бензен, водород сулфид и други компоненти. Овие бројки се изразени како процент по волумен.

Водородот има најголема топлина на согорување. Кога согорува, килограм супстанција ослободува 119,83 MJ топлина. Но, има повисок степен на експлозивност

Природниот гас има и високи калориски вредности.

Тие се еднакви на 41-49 MJ на кг. Но, на пример, чистиот метан има поголема калориска вредност - 50 MJ на кг.

Споредбена табела на индикатори

Во табелата се претставени вредностите на масата специфична топлина на согорување на течни, цврсти и гасовити горива.

Тип на гориво Единица промена Специфична топлина на согорување
МЈ kW kcal
Огревно дрво: даб, бреза, јасен, бука, габеркг15 4,2 2500
Огревно дрво: ариш, бор, смрекакг15,5 4,3 2500
Кафеав јагленкг12,98 3,6 3100
Јагленкг27,00 7,5 6450
Јагленкг27,26 7,5 6510
Антрациткг28,05 7,8 6700
Дрвени пелетикг17,17 4,7 4110
Пелети од сламакг14,51 4,0 3465
Пелети од сончогледкг18,09 5,0 4320
Пилевинакг8,37 2,3 2000
Хартијакг16,62 4,6 3970
Винова лозакг14,00 3,9 3345
Природен гасm 333,5 9,3 8000
Течен гаскг45,20 12,5 10800
Бензинкг44,00 12,2 10500
Дис. горивокг43,12 11,9 10300
Метанотm 350,03 13,8 11950
Водородm 3120 33,2 28700
Керозинкг43.50 12 10400
Мазуткг40,61 11,2 9700
Маслокг44,00 12,2 10500
Пропанm 345,57 12,6 10885
Етиленm 348,02 13,3 11470

Од табелата е јасно дека највисоки показатели TST на сите супстанции, не само на гасовитите, има водород. Припаѓа на високоенергетски горива.

Производот на согорување на водород е обична вода. Процесот не испушта згура, пепел, јаглерод диоксид и јаглерод диоксид од печката, што ја прави супстанцијата еколошка запалива. Но, тој е експлозивен и има мала густина, така што ова гориво тешко се втечнува и транспортира.

Заклучоци и корисно видео на темата

За калориската вредност на различни видови дрво. Споредба на индикатори по m 3 и kg.

TCT е најважната топлинска и оперативна карактеристика на горивото. Овој индикатор се користи во различни области човечка активност: топлински мотори, електрани, индустрија, греење и готвење дома.

Вредностите на калориската вредност помагаат да се споредат различни видови гориво според степенот на ослободената енергија, да се пресмета потребната маса на гориво и да се заштедат трошоци.

Дали имате нешто да додадете или имате прашања во врска со калориската вредност? различни видовигориво? Можете да оставите коментари за публикацијата и да учествувате во дискусии - формата за контакт е во долниот блок.