Medzi látky organického pôvodu patrí palivo, ktoré pri spaľovaní uvoľňuje určité množstvo tepelnej energie. Výroba tepla by sa mala vyznačovať vysokou účinnosťou a absenciou vedľajších účinkov, najmä látok škodlivých pre ľudské zdravie a životné prostredie.
Ak vezmeme do úvahy palivo z hľadiska jeho stavu agregácie, potom možno štruktúru látky podľa stupňa horľavosti rozdeliť na dve zložky. Horľavá časť obsahuje také chemické prvky ako vodík a uhlík, ktoré sú zvyčajne uhľovodíkovou zmesou, ako aj síra. Nehorľavá zložka obsahuje vodu, minerálne soli a nasledujúce prvky: kyslík, dusík a množstvo kovov.
Úplné spálenie 1 kg paliva pozostávajúce z vyššie uvedených zložiek podporuje uvoľňovanie rôznych množstiev tepelnej energie. Akákoľvek látka sa hodnotí takým indikátorom, ako je spaľovacie teplo.
Teplo spaľovania paliva (TFC), merané v kJ / kg, znamená množstvo energie, ktorá sa uvoľní v dôsledku úplného spálenia 1 kg látky. Tento ukazovateľ je tvorený na dvoch úrovniach. Vyšší TST sa vytvára v dôsledku procesu kondenzácie vody prítomnej v produktoch spaľovania. Pri stanovení najnižšej TST sa nezohľadňuje jej predchádzajúci stupeň.
Výpočet tepla v spaľovacích motoroch teda zvyčajne vychádza z hodnoty najnižšej. To sa vysvetľuje celkom jednoducho: proces kondenzácie kvapaliny je vo valcoch nemožný. Na stanovenie TST sa používa kalorimetrická bomba, v ktorej je stlačený kyslík nasýtený vodnou parou. Do tohto prostredia sa umiestni vzorka určitého typu paliva, potom sa výsledky analyzujú.
Pre ropné látky sa TST počíta pomocou týchto vzorcov:
QВ = 33913ω (С) + 102995 ω (Н) - 10885 ω (O - S),
QН = QВ - 2512 ω (Н2О),
kde ω (C, H, O, S) - hmotnostné zlomky prvkov v palive,%;
ω (Н2О) - množstvo vodnej pary v produktoch spaľovania jedného kg materiálu,%.
Každý typ látky, ktorý sa líši chemickým zložením, má svoj vlastný TST. Medzi najobľúbenejšie typy tuhých palív patria:
- palivové drevo a uhlie;
- pelety a brikety.
Zvážme každý typ zvlášť.
Palivové drevo
Ide o rezané alebo nasekané kúsky dreva, ktoré pri spaľovaní v peciach, kotloch a iných zariadeniach generujú tepelnú energiu.
Pre pohodlie vloženia do kúreniska je drevený materiál rozrezaný na samostatné prvky dlhé až 30 cm. Na zvýšenie efektívnosti ich použitia by malo byť drevo čo najsuchšie a proces spaľovania by mal byť pomerne pomalý. V mnohých ohľadoch sú palivové drevo z tvrdého dreva, ako je dub a breza, lieska a popol, hloh, vhodné na vykurovanie priestorov. Vďaka vysokému obsahu živice, zvýšenej rýchlosti horenia a nízkej výhrevnosti sú ihličnany v tomto ohľade výrazne nižšie.
Borodino uhlie
Borodino uhlie, predovšetkým, ťaží zo svojich nákladov, je oveľa lacnejšie ako Balakhtinsky. Odporúča sa použiť ho na riešenie väčších vykurovacích úloh, napríklad pre elektrárne alebo mestské kotolne. Borodino uhlie (Borodino) sa teda používa na vykurovanie miestností s veľkou kubickou kapacitou. Existujú dva druhy tohto paliva, selektívne a bežné, oba sa vyrábajú v jednej z krasnojarských panví. Borodino uhlie má vysoký prenos tepla a dlhodobú retenciu tepla.
Uhlie
Je to prírodný rastlinný materiál extrahovaný zo sedimentárnych hornín.
Tento typ tuhého paliva obsahuje uhlík a ďalšie chemické prvky.Materiál je rozdelený na typy v závislosti od jeho veku. Hnedé uhlie sa považuje za najmladšie, nasleduje čierne uhlie a antracit je starší ako všetky ostatné druhy. Vek horľavej látky je tiež určený jej obsahom vlhkosti, ktorý je v mladom materiáli prítomný viac.
V procese spaľovania uhlia dochádza k znečisťovaniu životného prostredia a na rohoch kotla sa vytvára troska, čo do istej miery vytvára prekážku pre normálne spaľovanie. Prítomnosť síry v materiáli je tiež nepriaznivým faktorom pre atmosféru, pretože tento prvok sa vo vzduchu premieňa na kyselinu sírovú.
Spotrebitelia by sa však nemali obávať o svoje zdravie. Výrobcovia tohto materiálu, ktorí sa starajú o súkromných zákazníkov, sa snažia znížiť obsah síry v ňom. Teplo spaľovania uhlia sa môže líšiť dokonca aj v prípade rovnakého typu. Rozdiel závisí od charakteristík poddruhu a obsahu minerálov v ňom, ako aj od geografie ťažby. Ako tuhé palivo sa nenachádza iba čisté uhlie, ale aj nízko obohatená uhoľná troska lisovaná do brikiet.
| Druh uhlia | Merné teplo spaľovania materiálu | |
| kJ / kg | kcal / kg | |
| Hnedá | 14 700 | 3 500 |
| Kameň | 29 300 | 7 000 |
| Antracit | 31 000 | 7 400 |
Druhy a triedy drevného uhlia
Existujú 3 hlavné druhy dreveného uhlia:
- Čierna: Obsahuje zvýšené množstvo neprchavého uhlíka, vody a popola. Vyznačuje sa vysokou hustotou a pevnosťou. Tento druh uhlia sa delí na 2 stupne: prvý a najvyšší. Líšia sa fyzikálnymi vlastnosťami. Materiál vzniká tepelným spracovaním dubového, jaseňového, javorového, bukového, brezového, hrabového a brestového dreva.
- Červená: má vysoké percento popola. Vyrába sa z ihličnatých stromov: borovica, smrek, céder, smrekovec alebo jedľa. Má 2 stupne: prvý a druhý.
- Biela: Vyrobené z masívneho duba, jaseňa, javora, buka, brezy, hrabu a brestu. Nie je rozdelený na ďalšie odrody, ale má limitujúce kvalitatívne parametre uvedené v GOST 7657-84.
Túto klasifikáciu ruskí výrobcovia aktívne používajú. Určuje nuansy výroby materiálu v súlade s jeho fyzikálnymi alebo chemickými vlastnosťami. Zahraniční výrobcovia zriedka používajú tieto výrobné normy. Svetoví lídri v dodávkach tohto materiálu, ktorí sa nachádzajú v Latinskej Amerike, používajú pri výrobe iba eukalyptus, ktorý nie je uvedený v svetových ani štátnych normách.
Uhlie GOST 7657-84. Technické podmienky
1 súbor 106,78 KB
Pelety
Pelety (palivové pelety) sú tuhé palivá vyrábané priemyselne z drevného a rastlinného odpadu: hobliny, kôra, lepenka, slama.
Surovina rozdrvená na prach sa vysuší a naleje do granulátora, odkiaľ vychádza vo forme granúl určitého tvaru. Na zvýšenie viskozity hmoty sa používa rastlinný polymér, lignín. Zložitosť výrobného procesu a vysoký dopyt tvoria náklady na pelety. Materiál sa používa v špeciálne vybavených kotloch.
Merné teplo spaľovania paliva: uhlie, palivové drevo, plyn
Pri spaľovaní určitého množstva paliva sa uvoľňuje merateľné množstvo tepla. Podľa medzinárodného systému jednotiek je hodnota vyjadrená v jouloch na kg alebo m3. Ale parametre je možné vypočítať v kcal alebo kW. Ak hodnota súvisí s jednotkou merania paliva, nazýva sa špecifická.
Čo ovplyvňuje výhrevnosť rôznych palív? Aká je hodnota ukazovateľa pre kvapalné, tuhé a plynné látky? Odpovede na tieto otázky sú podrobne uvedené v článku. Okrem toho sme pripravili tabuľku znázorňujúcu konkrétne horúčavy spaľovania materiálov & #; tieto informácie sa budú hodiť pri výbere vysokoenergetického typu paliva.
Všeobecné informácie o výhrevnosti
Uvoľňovanie energie počas spaľovania by sa malo charakterizovať dvoma parametrami: vysokou účinnosťou a absenciou produkcie škodlivých látok.
Umelé palivo sa získava v procese spracovania prírodného & #; biopalivo. Bez ohľadu na stav agregácie majú látky v ich chemickom zložení horľavú a nehorľavú časť. Prvým je uhlík a vodík. Druhú tvorí voda, minerálne soli, dusík, kyslík, kovy.
Podľa stavu agregácie sa palivo delí na kvapalné, tuhé a plynné. Každá skupina je navyše rozvetvená do prírodnej a umelej podskupiny (+)
Pri spálení 1 kg takejto „zmesi“ sa uvoľní iné množstvo energie. Koľko z tejto energie sa uvoľní, závisí od proporcií týchto prvkov - horľavej časti, vlhkosti, obsahu popola a ďalších zložiek.
Teplo spaľovania paliva (TCT) sa tvorí z dvoch úrovní - najvyššej a najnižšej. Prvý indikátor sa získa v dôsledku kondenzácie vody, v druhom sa tento faktor nezohľadňuje.
Najnižšia TST je potrebná na výpočet potreby paliva a jeho nákladov. Pomocou týchto ukazovateľov sa zostavujú tepelné bilancie a určuje sa účinnosť zariadení pracujúcich na palivo.
TST je možné vypočítať analyticky alebo experimentálne. Ak je známe chemické zloženie paliva, použije sa Mendelejevov vzorec. Experimentálne techniky sú založené na skutočnom meraní spaľovacieho tepla.
V týchto prípadoch sa na spálenie & #; kalorimetrické spolu s kalorimetrom a termostatom.
Výpočtové vlastnosti sú pre každý druh paliva individuálne. Príklad: TCT v spaľovacích motoroch sa počíta z najnižšej hodnoty, pretože vo valcoch nekondenzuje žiadna kvapalina.
TST sa inštaluje pomocou kalorimetrickej bomby. Stlačený kyslík je nasýtený vodnou parou. Do takého prostredia sa umiestni vzorka paliva a stanovia sa výsledky
Každý typ látky má svoj vlastný TST kvôli zvláštnostiam chemického zloženia. Hodnoty sa výrazne líšia, rozsah fluktuácií je 1–10 kcal / kg.
Pri porovnaní rôznych druhov materiálov sa používa koncept ekvivalentného paliva, ktorý sa vyznačuje najnižšou TST 29 MJ / kg.
Výhrevnosť pevných materiálov
Táto kategória zahŕňa drevo, rašelinu, koks, ropné bridlice, brikety a práškové palivá. Hlavnou zložkou tuhých palív je uhlík.
Vlastnosti rôznych druhov dreva
Maximálna účinnosť pri použití palivového dreva sa dosahuje pri splnení dvoch podmienok - suchého dreva a pomalého procesu spaľovania.
Kusy dreva sú rezané alebo nasekané na kúsky dlhé až cm, aby bolo možné palivové drevo pohodlne naložiť do kúreniska.
Ideálne na vykurovanie pecí na drevo sú dub, breza, popolník. Hloh a lieska sa vyznačujú dobrým výkonom. Ale ihličnany majú nízku výhrevnosť, ale vysokú rýchlosť horenia.
Ako rôzne plemená horia:
- Buk, breza, popol, lieska ťažko sa topia, ale kvôli nízkemu obsahu vlhkosti môžu horieť surové.
- Jelša s osikou netvoria sadze a „vedia ako“ ich odstrániť z komína.
- Breza vyžaduje dostatočné množstvo vzduchu v kúrenisku, inak bude dymiť a dechtovať na stenách potrubia.
- Borovica obsahuje viac živice ako smrek, takže iskrí a horí horúce.
- Hruška a jabloň štiepi sa ľahšie ako iné a dokonale horí.
- Céder sa postupne mení na žeravé uhlíky.
- Čerešňa a brest fajčí a platan je ťažké rozdeliť.
- Lipa s topoľom rýchlo vyhorieť.
Hodnoty TST rôznych plemien veľmi závisia od hustoty konkrétnych hornín. 1 meter kubický palivového dreva sa rovná približne litrom kvapalného paliva a m3 zemného plynu. Drevo a palivové drevo sa klasifikuje ako palivo s nízkou energetickou účinnosťou.
Vplyv veku na vlastnosti uhlia
Uhlie je prírodný rastlinný materiál. Získava sa zo sedimentárnych hornín.Toto palivo obsahuje uhlík a ďalšie chemické prvky.
Okrem typu ovplyvňuje vek materiálu aj spaľovacie teplo uhlia. Hnedá patrí do kategórie mladých, nasleduje kameň a za najstaršiu sa považuje antracit.
Obsah vlhkosti je tiež určený vekom paliva: čím je uhlie mladšie, tým vyšší je obsah vlhkosti v ňom. Čo tiež ovplyvňuje vlastnosti tohto druhu paliva
Proces spaľovania uhlia je sprevádzaný uvoľňovaním látok znečisťujúcich životné prostredie, zatiaľ čo rošty kotla sú pokryté troskou. Ďalším nepriaznivým faktorom pre atmosféru je prítomnosť síry v palive. Tento prvok sa pri kontakte so vzduchom transformuje na kyselinu sírovú.
Výrobcom sa darí minimalizovať obsah síry v uhlí. Vo výsledku sa TST líši dokonca aj u rovnakého druhu. Ovplyvňuje výkon a geografiu výroby. Ako tuhé palivo možno použiť nielen čisté uhlie, ale aj briketovanú trosku.
Najvyššia kapacita paliva sa pozoruje pri koksovateľnom uhlí. Uhlie, drevené uhlie, hnedé uhlie, antracit majú tiež dobré vlastnosti.
Charakteristika peliet a brikiet
Toto tuhé palivo sa priemyselne vyrába z rôznych drevných a rastlinných odpadov.
Drvené hobliny, kôra, lepenka, slama sú presušené a pomocou špeciálneho vybavenia sa menia na granule. Aby hmota získala určitý stupeň viskozity, pridá sa k nej polymér, lignín.
Pelety sa líšia prijateľnými nákladmi, ktoré sú ovplyvnené vysokým dopytom a vlastnosťami výrobného procesu. Tento materiál je možné použiť iba v kotloch určených na tento druh paliva.
Brikety sa líšia iba tvarom, dajú sa naložiť do pecí, kotlov. Oba druhy paliva sa delia na druhy surovín: z guľatiny, rašeliny, slnečnice, slamy.
Pelety a brikety majú oproti iným druhom paliva významné výhody:
- úplná šetrnosť k životnému prostrediu;
- schopnosť skladovať v takmer akýchkoľvek podmienkach;
- odolnosť proti mechanickému namáhaniu a plesniam;
- rovnomerné a dlhé horenie;
- optimálna veľkosť granúl na vloženie do vyhrievacieho zariadenia.
Ekologické palivá sú dobrou alternatívou k tradičným zdrojom tepla, ktoré nie sú obnoviteľné a majú negatívny vplyv na životné prostredie. Pelety a brikety sa ale vyznačujú zvýšeným nebezpečenstvom požiaru, ktoré by sa malo brať do úvahy pri organizovaní skladovacieho miesta.
Ak chcete, môžete si výrobu palivových brikiet nastaviť vlastnými rukami, viac podrobností & #; v tomto článku.
Parametre kvapalných látok
Kvapalné materiály, rovnako ako tuhé, sa rozkladajú na nasledujúce zložky: uhlík, vodík, síra, kyslík, dusík. Percento je vyjadrené hmotnosťou.
Vnútorný organický predradník paliva je tvorený z kyslíka a dusíka; tieto zložky nehoria a sú podmienečne zahrnuté v zložení. Vonkajší záťaž je tvorená vlhkosťou a popolom.
Benzín má vysoké špecifické spaľovacie teplo. Podľa značky je to MJ.
Podobné ukazovatele špecifického spaľovacieho tepla sú určené pre letecký petrolej & #; 42,9 MJ. Nafta tiež patrí do kategórie lídrov z hľadiska výhrevnosti & #; 43 ,, 6 MJ.
Pretože benzín má viac TST ako nafta, mal by mať vyššiu spotrebu aj účinnosť. Ale motorová nafta je o% ekonomickejšia ako benzín
Kvapalné raketové palivo, etylénglykol, sa vyznačuje relatívne nízkymi hodnotami TST. Alkohol a acetón sa líšia v minimálnom špecifickom spaľovacom teple. Ich výkon je výrazne nižší ako pri tradičnom motorovom palive.
Vlastnosti palivového plynu
Plynné palivo pozostáva z oxidu uhoľnatého, vodíka, metánu, etánu, propánu, butánu, etylénu, benzénu, sírovodíka a ďalších zložiek. Tieto údaje sú vyjadrené v objemových percentách.
Vodík má najvyššiu výhrevnosť. Pri horení kilogram hmoty uvoľní 83 MJ tepla. Vyznačuje sa však zvýšeným stupňom výbušnosti.
Zemný plyn má tiež vysoké hodnoty vykurovania.
Rovnajú sa MJ na kg. Ale napríklad čistý metán má vyššie spaľovacie teplo - 50 MJ na kg.
Porovnávacia tabuľka ukazovateľov
V tabuľke sú uvedené hodnoty hmotnostne špecifických horúčav spaľovania kvapalných, tuhých a plynných druhov paliva.
| Druh paliva | Jednotka rev. | Špecifické spaľovacie teplo | ||
| Mj | kw | kcal | ||
| Palivové drevo: dub, breza, jaseň, buk, hrab | Kg | 15 | 4,2 | |
| Palivové drevo: smrekovec, borovica, smrek | Kg | 15,5 | 4,3 | |
| Hnedé uhlie | Kg | 12,98 | 3,6 | |
| Čierne uhlie | Kg | 27,00 | 7,5 | |
| Drevené uhlie | Kg | 27,26 | 7,5 | |
| Antracit | Kg | 28,05 | 7,8 | |
| Drevené pelety | Kg | 17,17 | 4,7 | |
| Slamená peleta | Kg | 14,51 | 4,0 | |
| Slnečnicové pelety | Kg | 18,09 | 5,0 | |
| Piliny | Kg | 8,37 | 2,3 | |
| Papier | Kg | 16,62 | 4,6 | |
| Vinič | Kg | 14,00 | 3,9 | |
| Zemný plyn | m3 | 33,5 | 9,3 | |
| Skvapalnený plyn | Kg | 45,20 | 12,5 | |
| Benzín | Kg | 44,00 | 12,2 | |
| Dis. palivo | Kg | 43,12 | 11,9 | |
| Metán | m3 | 50,03 | 13,8 | |
| Vodík | m3 | 33,2 | ||
| Petrolej | Kg | 12 | ||
| Palivový olej | Kg | 40,61 | 11,2 | |
| Olej | Kg | 44,00 | 12,2 | |
| Propán | m3 | 45,57 | 12,6 | |
| Etylén | m3 | 48,02 | 13,3 | |
Z tabuľky vidno, že najvyššie ukazovatele TST zo všetkých látok, nielen z plynných, majú vodík. Patrí k vysokoenergetickým palivám.
Produktom spaľovania vodíka je obyčajná voda. Pri tomto procese sa nevypúšťajú trosky z pece, popol, oxid uhoľnatý a oxid uhličitý, vďaka čomu je látka ekologicky horľavá. Je ale výbušný a má nízku hustotu, takže takéto palivo je ťažké skvapalniť a prepraviť.
TST je najdôležitejšia tepelná a prevádzková charakteristika paliva. Tento indikátor sa používa v rôznych sférach ľudskej činnosti: tepelné motory, elektrárne, priemysel, kúrenie domov a varenie.
Výhrevné hodnoty pomáhajú porovnávať rôzne druhy paliva z hľadiska stupňa uvoľnenej energie, vypočítať požadovanú hmotnosť paliva a ušetriť na nákladoch.
Máte čo dodať alebo máte otázky týkajúce sa výhrevnosti rôznych druhov paliva? K publikácii môžete zanechať komentár a zúčastniť sa diskusií & #; kontaktný formulár je v dolnom bloku.
Brikety
Brikety sú tuhé palivá podobné v mnohých ohľadoch ako pelety. Na ich výrobu sa používajú identické materiály: drevná štiepka, hobliny, rašelina, plevy a slama. Počas výrobného procesu sa surovina drví a lisuje na brikety. Tento materiál je tiež klasifikovaný ako ekologické palivo. Je vhodné skladovať ho aj vonku. Hladké, rovnomerné a pomalé spaľovanie tohto paliva je možné pozorovať tak u krbov, kachlí, ako aj u vykurovacích kotlov.
Vyššie uvedené druhy ekologických tuhých palív, ktoré sú uvedené vyššie, sú dobrou alternatívou k výrobe tepla. V porovnaní s fosílnymi zdrojmi tepelnej energie, ktoré majú pri spaľovaní nepriaznivý vplyv na životné prostredie a navyše nie sú obnoviteľné, majú alternatívne palivá zreteľné výhody a relatívne nízke náklady, čo je pre spotrebiteľov niektorých kategórií dôležité.
Zároveň je oveľa väčšie nebezpečenstvo požiaru týchto palív. Preto je potrebné prijať určité bezpečnostné opatrenia týkajúce sa ich skladovania a použitia ohňovzdorných materiálov na steny.
Porovnanie výhrevnosti, ceny a pohodlia drevených brikiet a palivového dreva
Anti-reklama na palivové drevo na obaloch palivových brikiet - je to pravda? Vyberáme rovnaké podiely palivových brikiet a brezového palivového dreva. Palivo aj brikety podpaľujeme pomocou novín a brezovej kôry.
Drevené brikety sú modernou alternatívou paliva. Vyrába sa z drevospracujúceho odpadu - stlačených drevených hoblín a pilín. Drevené brikety sú ekologickým typom paliva, v ktorom nie sú žiadne „chemické“ prísady. K spojeniu častíc dochádza pri vysokom tlaku v dôsledku lignínu, polyméru obsiahnutého v samotnom dreve.Palivové brikety sú pohodlne zabalené v plastových alebo kartónových škatuliach, ktoré pri preprave a skladovaní zaberajú málo miesta. Obsah vlhkosti v palivových briketách pri správnom skladovaní nie je vyšší ako 8 - 9%.
VŠETKO, ČO POTREBUJETE TENTO ČLÁNOK, JE TU >>>
Pri spaľovaní brikiet sa vytvára málo popola, horia dlhšie ako palivové drevo a vytvárajú viac tepla. Takže v každom prípade sa to píše v reklame. Existujú nejaké nevýhody palivových brikiet? Rovnako ako všetko dobré a pohodlné, je tu iba jedna nevýhoda - vysoká cena.
Referencie podľa tém: Požiarna bezpečnosť domácich kachlí a komínov
Ako používať drevené uhlie
Drevené uhlie je potrebné zapáliť bez použitia akýchkoľvek chemikálií: nepríjemný zápach z neho zostane zachovaný, pokiaľ palivo horí. Preto vezmeme kúsok papiera, zmačkáme ho, pár tenkých suchých štiepok okolo papiera vyrovnáme „chatrčou“, papier podpálime, počkáme, kým štiepky zaberú, na vrch dáme suché drevo. Keď sú dostatočne horúce, môžete ich vložiť do dreveného uhlia. A musíte ho zložiť na šmýkačke. Takto vzplanie lepšie. Ak hovoríme o grilovaní a varení, potom, aby sa drevené uhlie rovnomerne vznietilo, dajte tie kúsky, ktoré sú na okrajoch šmýkačky, hore. Ukázalo sa, že tie, ktoré boli bližšie k stredu, sú na okraji. Počkáme teda, kým všetky kúsky nebudú pokryté bielym povlakom a prestanú sa nad nimi objavovať plamene. Teraz môžete smažiť kebab.
Ako zapáliť uhlie? Pomocou papiera a tenkých triesok alebo ... stavebného sušiča vlasov
Existuje spôsob, ako zapáliť uhlie bez papiera, zápaliek alebo palivového dreva. Potrebujete iba sušič vlasov a elektrickú zásuvku. Všetko. Žiadny papier, žiadne zápalky. Vezmite sušič vlasov, zapnite ho na maximum, nasmerujte prúd vzduchu na hromadu nahromadeného uhlia. Prvý požiar vzplanie asi o pol minúty, potom bude zvyšok zasnúbený, asi o päť minút bude všetko horieť.
