Веществата от органичен произход включват гориво, което при изгаряне отделя определено количество топлинна енергия. Генерирането на топлина трябва да се характеризира с висока ефективност и липса на странични ефекти, по-специално вещества, вредни за човешкото здраве и околната среда.
Ако разгледаме горивото от гледна точка на агрегатното му състояние, тогава структурата на веществото според степента на горимост може да бъде разделена на два компонента. Запалимата част включва такива химични елементи като водород и въглерод, които обикновено са въглеводородна смес, както и сяра. Негоримият компонент съдържа вода, минерални соли и следните елементи: кислород, азот и редица метали.
Пълното изгаряне на 1 кг гориво, състоящо се от горепосочените компоненти, насърчава отделянето на различни количества топлинна енергия. Всяко вещество се оценява по такъв показател като топлината на горене.
Топлината на изгаряне на гориво (TFC), измерена в kJ / kg, означава количеството енергия, което се отделя в резултат на пълното изгаряне на 1 kg вещество. Този показател се формира на две нива. По-висок TST се образува поради процеса на кондензация на водата, присъстваща в продуктите от горенето. При определяне на най-ниския TST не се взема предвид предишната му степен.
Така че изчисляването на топлината в двигателите с вътрешно горене обикновено идва от стойността на най-ниската. Това се обяснява съвсем просто: процесът на кондензация на течност е невъзможен в цилиндрите. За установяване на TST се използва калориметрична бомба, при която сгъстеният кислород се насища с водни пари. В тази среда се поставя проба от определен вид гориво, след което резултатите се анализират.
За петролните вещества TST се изчислява, като се използват следните формули:
QВ = 33913ω (С) + 102995 ω (Н) - 10885 ω (O - S),
QН = QВ - 2512 ω (Н2О),
където ω (C, H, O, S) - масови доли на елементите в горивото,%;
ω (Н2О) - количеството водна пара в продуктите от горенето на един кг материал,%.
Всеки вид вещество, различен по химичен състав, има свой собствен TST. Най-популярните видове твърди горива включват:
- дърва за огрев и въглища;
- пелети и брикети.
Нека разгледаме всеки тип поотделно.
Дърва за огрев
Това са нарязани или нарязани парчета дърво, които при изгаряне в пещи, котли и други устройства генерират топлинна енергия.
За удобство при зареждане в горивната камера дървеният материал се нарязва на отделни елементи с дължина до 30 см. За да се повиши ефективността на тяхното използване, дървесината трябва да бъде възможно най-суха, а процесът на горене да бъде относително бавен. В много отношения дърва за огрев от твърда дървесина като дъб и бреза, леска и ясен и глог са подходящи за отопление на помещения. Поради високото съдържание на смола, увеличената скорост на изгаряне и ниската калоричност, иглолистните растения значително отстъпват в това отношение.
Бородински въглища
Бородинските въглища, преди всичко, се възползват от цената си, те са много по-евтини от Balakhtinsky. Препоръчително е да се използва за решаване на по-мащабни отоплителни задачи, например за електроцентрали или градски котелни централи. По този начин бородинските въглища (Бородино) се използват за отопление на помещения с голям кубичен капацитет. Има два вида това гориво, подбрано и обикновено, и двете се произвеждат в един от басейните на Красноярск. Бородинските въглища имат висок топлообмен и дългосрочно задържане на топлина.
Въглища
Това е естествен растителен материал, извлечен от седиментни скали.
Този вид твърдо гориво съдържа въглерод и други химични елементи.Има разделение на материала на видове в зависимост от възрастта му. Кафявите въглища се считат за най-младите, следвани от твърдите въглища, а антрацитът е по-стар от всички останали видове. Възрастта на горимо вещество се определя и от съдържанието на влага, което присъства повече в младия материал.
В процеса на изгаряне на въглища възниква замърсяване на околната среда и върху решетките на котела се образува шлака, което до известна степен създава пречка за нормалното горене. Наличието на сяра в материала също е неблагоприятен фактор за атмосферата, тъй като този елемент се превръща във сярна киселина във въздуха.
Потребителите обаче не трябва да се тревожат за здравето си. Производителите на този материал, като се грижат за частни клиенти, се стремят да намалят съдържанието на сяра в него. Топлината на изгаряне на въглища може да се различава дори в рамките на същия тип. Разликата зависи от характеристиките на подвида и съдържанието на минерали в него, както и от географията на добива. Като твърдо гориво се откриват не само чисти въглища, но и нискообогатени въглищни шлаки, пресовани в брикети.
| Тип въглища | Специфична топлина на изгаряне на материала | |
| kJ / kg | kcal / kg | |
| Кафяво | 14 700 | 3 500 |
| Камък | 29 300 | 7 000 |
| Антрацит | 31 000 | 7 400 |
Видове и класове дървени въглища
Има 3 основни вида въглища:
- Черно: Съдържа увеличени количества нелетлив въглерод, вода и пепел. Отличава се с високата си плътност и якост.Този вид въглища е разделен на 2 степени: първи и най-висок. Те се различават по физични свойства. Материалът е създаден чрез термична обработка на дъб, ясен, клен, бук, бреза, габър и бряст.
- Червено: има висок процент пепел. Произвежда се от иглолистни дървета: бор, смърч, кедър, лиственица или ела. Той има 2 степени: първи и втори.
- Бяло: Изработено от масивен дъб, ясен, клен, бук, бреза, габър и бряст. Той не е подразделен на допълнителни сортове, но има ограничителни параметри на качеството, посочени в GOST 7657-84.
Тази класификация се използва активно от руските производители. Той определя нюансите на направата на материал в съответствие с неговите физични или химични свойства. Чуждестранните производители рядко използват тези производствени стандарти. Световните лидери в доставката на този материал, разположени в Латинска Америка, използват в производството само евкалипт, който не е посочен в световните или държавните стандарти.
ГОСТ 7657-84 Въглища. Технически условия
1 файл 106,78 KB
Пелети
Пелети (горивни пелети) е твърдо гориво, произведено промишлено от дървесни и растителни отпадъци: стърготини, кора, картон, слама.
Натрошената до прах суровина се изсушава и се изсипва в гранулатора, откъдето излиза под формата на гранули с определена форма. За добавяне на вискозитет към масата се използва растителен полимер, лигнин. Сложността на производствения процес и голямото търсене формират цената на пелетите. Материалът се използва в специално оборудвани котли.
Специфична топлина на изгаряне на гориво: въглища, дърва за огрев, газ
При изгаряне на определено количество гориво се отделя измеримо количество топлина. Според Международната система от единици стойността се изразява в джаули на кг или м3. Но параметрите могат да бъдат изчислени в kcal или kW. Ако стойността е свързана с мерната единица на горивото, тя се нарича специфична.
Какво влияе калоричността на различните горива? Каква е стойността на индикатора за течни, твърди и газообразни вещества? Отговорите на тези въпроси са подробно описани в статията. Освен това подготвихме таблица, показваща специфичните топлини на изгаряне на материалите & #; тази информация ще ви бъде полезна при избора на високоенергиен вид гориво.
Обща информация за калоричността
Освобождаването на енергия по време на горенето трябва да се характеризира с два параметъра: висока ефективност и липса на производството на вредни вещества.
Изкуственото гориво се получава в процеса на обработка на природни & #; биогориво. Независимо от агрегатното състояние, веществата в техния химичен състав имат запалима и негорима част. Първият е въглеродът и водородът. Втората се състои от вода, минерални соли, азот, кислород, метали.
Според агрегатното състояние горивото се разделя на течно, твърдо и газово. Всяка група е допълнително разклонена в естествена и изкуствена подгрупа (+)
Когато се изгори 1 кг такава „смес“, се отделя различно количество енергия. Колко от тази енергия ще се освободи зависи от пропорциите на тези елементи - запалима част, влага, съдържание на пепел и други компоненти.
Топлината на изгаряне на гориво (TCT) се формира от две нива - най-високото и най-ниското. Първият показател се получава поради кондензация на вода, във втория този фактор не се взема предвид.
Най-ниският TST е необходим за изчисляване на нуждата от гориво и неговите разходи, с помощта на такива показатели се съставят топлинни баланси и се определя ефективността на инсталациите, работещи на гориво.
TST може да се изчисли аналитично или експериментално. Ако химическият състав на горивото е известен, се прилага формулата на Менделеев. Експерименталните техники се основават на действителното измерване на топлината на горене.
В тези случаи се използва специална бомба за изгаряне & #; калориметричен заедно с калориметър и термостат.
Характеристиките за изчисление са индивидуални за всеки вид гориво. Пример: TCT в двигателите с вътрешно горене се изчислява от най-ниската стойност, тъй като в цилиндрите не се кондензира течност.
TST се инсталира с помощта на калориметрична бомба. Компресираният кислород е наситен с водна пара. В такава среда се поставя проба гориво и резултатите се определят
Всеки вид вещество има свой собствен TST поради особеностите на химичния състав. Стойностите варират значително, диапазонът на колебанията е 1–10 kcal / kg.
Сравнявайки различни видове материали, се използва концепцията за еквивалентно гориво, тя се характеризира с най-ниския TST от 29 MJ / kg.
Калорична стойност на твърдите материали
Тази категория включва дърва, торф, кокс, шисти, брикет и прахообразни горива. Основната съставка на твърдите горива е въглеродът.
Характеристики на различни видове дървесина
Максималната ефективност от използването на дърва за огрев се постига при две условия - сухо дърво и бавен процес на горене.
Парчета дърво се нарязват или нарязват на парчета с дължина до см, така че дървата за огрев могат удобно да се зареждат в горивната камера
Идеални за отопление на печки на дърва са дъб, бреза, пепел. Глогът и леската се характеризират с добро представяне. Но иглолистните дървета имат ниска калоричност, но висока скорост на изгаряне.
Как изгарят различните породи:
- Бук, бреза, ясен, леска трудно се топят, но те могат да изгорят сурови поради ниското си съдържание на влага.
- Елша с трепетлика не образувайте сажди и "знайте как" да ги премахнете от комина.
- Бреза изисква достатъчно количество въздух в горивната камера, в противен случай той ще пуши и катрани по стените на тръбите.
- Бор съдържа повече смола от смърч, така че искри и изгаря по-горещо.
- Круша и ябълково дърво той се разделя по-лесно от други и изгаря перфектно.
- Кедър постепенно се превръща в жарава.
- Череша и бряст пуши, а яворът е труден за разцепване.
- Липа с топола изгаряйте бързо.
Стойностите на TST за различните породи силно зависят от плътността на конкретни скали. 1 кубичен метър дърва за огрев се равнява на приблизително литри течно гориво и м3 природен газ. Дървесината и дървата за огрев са класифицирани като ниска енергийна ефективност.
Ефект на възрастта върху свойствата на въглищата
Въглищата са естествен растителен материал. Извлича се от седиментни скали.Това гориво съдържа въглерод и други химични елементи.
Освен вида, възрастта на материала влияе и върху топлината на изгаряне на въглищата. Кафявото принадлежи към младата категория, следвано от камък, а антрацитът се счита за най-старият.
Съдържанието на влага също се определя от възрастта на горивото: колкото по-млади са въглищата, толкова по-високо е съдържанието на влага в него. Което също влияе върху свойствата на този вид гориво
Процесът на изгаряне на въглищата е придружен от отделянето на вещества, които замърсяват околната среда, докато решетките на котела са покрити с шлака. Друг неблагоприятен фактор за атмосферата е наличието на сяра в горивото. Този елемент при контакт с въздуха се трансформира в сярна киселина.
Производителите успяват да минимизират съдържанието на сяра във въглищата. В резултат на това TST се различава дори в рамките на един и същи вид. Засяга производителността и географията на производството. Като твърдо гориво могат да се използват не само чисти въглища, но и брикетирана шлака.
Най-голям капацитет на гориво се наблюдава за коксуващи се въглища. Въглища, въглища, кафяви въглища, антрацит също имат добри характеристики.
Характеристики на пелети и брикети
Това твърдо гориво се произвежда промишлено от различни дървесни и растителни отпадъци.
Натрошените стърготини, кора, картон, слама се пресушават и с помощта на специално оборудване се превръщат в гранули. За да може масата да придобие определена степен на вискозитет, към нея се добавя полимер, лигнин.
Пелетите се отличават с приемлива цена, която се влияе от голямото търсене и характеристиките на производствения процес. Този материал може да се използва само в котли, проектирани за този вид гориво.
Брикетите се различават само по форма, те могат да се зареждат в пещи, котли. И двата вида горива са разделени на видове суровини: от кръгъл дървен материал, торф, слънчоглед, слама.
Пелетите и брикетите имат значителни предимства пред другите видове горива:
- пълна екологичност;
- възможността за съхранение при почти всякакви условия;
- устойчивост на механичен стрес и гъбички;
- равномерно и продължително изгаряне;
- оптималният размер на гранули за зареждане в отоплителното устройство.
Екологичните горива са добра алтернатива на традиционните топлинни източници, които не са възобновяеми и имат отрицателно въздействие върху околната среда. Но пелетите и брикетите се характеризират с повишена опасност от пожар, което трябва да се вземе предвид при организирането на място за съхранение.
Ако желаете, можете да настроите производството на горивни брикети със собствените си ръце, повече подробности & #; в тази статия.
Параметри на течните вещества
Течните материали, като твърдите, се разлагат на следните компоненти: въглерод, водород, сяра, кислород, азот. Процентът се изразява в тегло.
Вътрешният органичен баласт на горивото се формира от кислород и азот; тези компоненти не изгарят и са условно включени в състава. Външният баласт се образува от влага и пепел.
Бензинът има висока специфична топлина на горене. В зависимост от марката е MJ.
Подобни показатели за специфична топлина на горене се определят и за авиационния керосин & #; 42,9 MJ. Дизеловото гориво също попада в категорията на лидерите по отношение на калоричността & #; 43 ,, 6 MJ.
Тъй като бензинът има повече TST от дизеловото гориво, той трябва да има по-висок разход и ефективност. Но дизеловото гориво е по-икономично от бензина с%
Течното ракетно гориво, етилен гликол, се характеризира с относително ниски стойности на TST. Алкохолът и ацетонът се различават по минималната специфична топлина на горене. Техните характеристики са значително по-ниски от тези на традиционните моторни горива.
Свойства на горивния газ
Газообразното гориво се състои от въглероден окис, водород, метан, етан, пропан, бутан, етилен, бензен, сероводород и други компоненти. Тези цифри са изразени като обемни проценти.
Водородът има най-висока калоричност. Изгаряйки, килограм вещество отделя 83 MJ топлина. Но се отличава с повишена степен на експлозивност.
Природният газ също има високи отоплителни стойности.
Те са равни на MJ за кг. Но например чистият метан има по-висока топлина на горене - 50 MJ на кг.
Сравнителна таблица на показателите
Таблицата показва стойностите на специфичните за масата топлини на изгаряне на течни, твърди, газообразни видове гориво.
| Вид гориво | Мерна единица рев. | Специфична топлина на горене | ||
| Mj | kw | ккал | ||
| Дърва за огрев: дъб, бреза, ясен, бук, габър | Килограма | 15 | 4,2 | |
| Дърва за огрев: лиственица, бор, смърч | Килограма | 15,5 | 4,3 | |
| Кафяви въглища | Килограма | 12,98 | 3,6 | |
| Твърди въглища | Килограма | 27,00 | 7,5 | |
| дървени въглища | Килограма | 27,26 | 7,5 | |
| Антрацит | Килограма | 28,05 | 7,8 | |
| Дървесни пелети | Килограма | 17,17 | 4,7 | |
| Пелети от слама | Килограма | 14,51 | 4,0 | |
| Слънчогледови гранули | Килограма | 18,09 | 5,0 | |
| Стърготини | Килограма | 8,37 | 2,3 | |
| Хартия | Килограма | 16,62 | 4,6 | |
| Лоза | Килограма | 14,00 | 3,9 | |
| Природен газ | м3 | 33,5 | 9,3 | |
| Втечнен газ | Килограма | 45,20 | 12,5 | |
| Бензин | Килограма | 44,00 | 12,2 | |
| Дис. гориво | Килограма | 43,12 | 11,9 | |
| Метан | м3 | 50,03 | 13,8 | |
| Водород | м3 | 33,2 | ||
| Керосин | Килограма | 12 | ||
| Мазут | Килограма | 40,61 | 11,2 | |
| Масло | Килограма | 44,00 | 12,2 | |
| Пропан | м3 | 45,57 | 12,6 | |
| Етилен | м3 | 48,02 | 13,3 | |
От таблицата може да се види, че най-високите TST показатели на всички вещества, а не само на газообразните, имат водород. Принадлежи към високоенергийните горива.
Продуктът от горенето на водорода е обикновена вода. Процесът не отделя шлакови пещи, пепел, въглероден окис и въглероден диоксид, което прави веществото екологично запалимо. Но е взривоопасно и има ниска плътност, така че такова гориво е трудно да се втечни и транспортира.
TST е най-важната топлинна и експлоатационна характеристика на горивото. Този индикатор се използва в различни сфери на човешката дейност: топлинни двигатели, електроцентрали, промишленост, отопление на жилища и готвене.
Стойностите на калоричността помагат да се сравнят различните видове горива по отношение на степента на излъчена енергия, да се изчисли необходимата маса на горивото и да се спестят разходи.
Имате ли какво да добавите или имате въпроси относно калоричността на различните видове горива? Можете да оставяте коментари за публикацията и да участвате в дискусии & #; формата за контакт е в долния блок.
Брикети
Брикетите са твърди горива, подобни в много отношения на пелети. За тяхното производство се използват еднакви материали: дървесни стърготини, стърготини, торф, люспи и слама. По време на производствения процес суровината се раздробява и компресира в брикети. Този материал също се класифицира като екологично гориво. Удобно е да го съхранявате дори на открито. Плавно, равномерно и бавно изгаряне на това гориво може да се наблюдава както в камини и печки, така и в отоплителни котли.
Обсъдените по-горе видове екологични твърди горива са добра алтернатива на генерирането на топлина. В сравнение с изкопаемите източници на топлинна енергия, които имат неблагоприятно въздействие върху околната среда по време на горенето и освен това не са възобновяеми, алтернативните горива имат явни предимства и относително ниска цена, което е важно за потребителите на някои категории.
В същото време опасността от пожар на такива горива е много по-голяма. Ето защо се изисква да се вземат някои мерки за безопасност по отношение на тяхното съхранение и използване на огнеупорни материали за стени.
Сравнение на калоричността, цената и удобството на дървесни брикети и дърва за огрев
Антиреклама на дърва за огрев върху опаковките на горивни брикети - вярно ли е? Избираме еднакво тежки порции горивни брикети и брезови дърва за огрев. Подпалваме както дърва за огрев, така и брикети с помощта на вестници и брезова кора.
Дървените брикети са модерна опция за гориво. Произвежда се от дървообработващи отпадъци - компресирани дървени стърготини и дървени стърготини. Дървените брикети са екологично чист вид гориво, в което няма "химически" добавки. Свързването на частиците става при високо налягане поради лигнин, полимер, съдържащ се в самата дървесина.Горивните брикети са удобно опаковани в пластмаса или в картонени кутии; те заемат малко място по време на транспортиране и съхранение. Съдържанието на влага в горивните брикети при правилно съхранение е не повече от 8-9%.
ВСИЧКО, КОЕТО ТРЯБВА ЗА ТОЗИ СТАТИЯ, Е ТУК >>>
При изгаряне на брикети се образува малко пепел, те изгарят по-дълго от дърва за огрев и генерират повече топлина. Така че, във всеки случай, пише в рекламата. Има ли недостатъци на горивните брикети? Както всичко добро и удобно, има само един недостатък - високата цена.
Препратка по тема: Пожарна безопасност на самоделните печки и комини
Как се използва въглен
Въгленът трябва да се запали, без да се използват никакви химикали: неприятна миризма от него ще остане, докато горивото гори. Затова взимаме парче хартия, смачкваме го, редим няколко тънки сухи трески около хартията с „хижа“, подпалваме хартията, изчакваме парченцата да работят, поставяме малко сухи дърва за огрев отгоре. Когато са добре осветени, можете да поставите въглен. И трябва да го сгънете в слайд. По този начин пламва по-добре. Ако говорим за барбекю и готвене, тогава, за да може въгленът равномерно да пламне, поставете онези парчета, които са по краищата на пързалката горе. Тези, които са били по-близо до центъра, се оказват на ръба. Така че изчакваме, докато всички парчета се покрият с бял цвят и над тях престанат да се появяват пламъци. Сега можете да изпържите кебап.
Как да запалите въглен? Използване на хартия и тънки чипове или ... сешоар за сгради
Има начин да запалите въглища без хартия, кибрит или дърва за огрев. Всичко, от което се нуждаете, е сешоар и електрически контакт. Всичко. Няма хартия, няма кибрит. Вземете сешоар, включете го на максимум, насочете въздушния поток върху натрупаните на куп въглища. Първата жарава ще пламне след около половин минута, след това останалите ще бъдат ангажирани, след около пет минути всичко ще гори.
