Výhřevnost různých druhů paliv: palivové dřevo, uhlí, pelety, brikety. Energie paliva

Různé druhy paliva mají různé vlastnosti. To závisí na výhřevnosti a množství tepla uvolněného při úplném vyhoření paliva. Například relativní spalné teplo vodíku ovlivňuje jeho spotřebu. Výhřevnost se určuje pomocí tabulek. Naznačují srovnávací analýzy spotřeby různých energetických zdrojů.

Je tam obrovské množství hořlavin. z nichž každý má své klady a zápory

Srovnávací tabulky

Pomocí srovnávacích tabulek je možné vysvětlit, proč mají různé energetické zdroje různou výhřevnost. Například:

elektřina;
metan;
butan;
propan-butan;
motorová nafta;
palivové dříví;
rašelina;
uhlí;
směsi zkapalněných plynů.

Propan je jedním z nejoblíbenějších druhů paliva

Tabulky mohou demonstrovat nejen například měrné spalné teplo motorové nafty. Ve srovnávacích rozborech jsou zahrnuty i další ukazatele: výhřevnost, objemové hustoty látek, cena za jeden díl podmíněného napájení, účinnost otopných soustav, náklady na jeden kilowatt za hodinu.
V tomto videu se dozvíte, jak palivo funguje:
Ceny pohonných hmot
Díky srovnávacím analytickým zprávám jsou určeny vyhlídky na použití metanu nebo motorové nafty. Cena plynu v centralizovaném plynovodu má tendenci se zvyšovat. Může být dokonce vyšší než u motorové nafty. Proto se náklady na zkapalněný ropný plyn téměř nezmění a jeho použití zůstane jediným řešením při instalaci nezávislého zplynovacího systému.
Pro paliva a maziva (paliva a maziva) existuje několik typů názvů: pevné, kapalné, plynné a některé další hořlavé materiály, ve kterých se při reakci oxidace paliv a maziv vytvářející teplo přeměňuje jejich chemická tepelná energie na teplotní záření.
Uvolněná tepelná energie se nazývá výhřevnost různých druhů paliv při úplném spálení jakékoli hořlavé látky. Jeho závislost na chemickém složení a vlhkosti je hlavním ukazatelem výživy.

Tepelná náchylnost
Stanovení VOP paliva se provádí experimentálně nebo pomocí analytických výpočtů. Experimentální stanovení tepelné susceptibility se provádí experimentálně stanovením objemu tepla uvolněného při spalování paliva v tepelném zásobníku s termostatem a spalovací bombou.
V případě potřeby určete měrné spalné teplo paliva z tabulky Nejprve se provedou výpočty podle Mendělejevových vzorců. Existují vyšší a nižší třídy OTC paliva. Při nejvyšším relativním teple se při dohoření jakéhokoli paliva uvolňuje velké množství tepla. To zohledňuje teplo vynaložené na odpařování vody v palivu.
Při nejnižším stupni vyhoření je TTC nižší než při nejvyšším stupni, protože v tomto případě se uvolňuje méně odpařování. Při spalování paliva dochází k odpařování z vody a vodíku. Pro určení vlastností paliva se při technických výpočtech počítá s nižší relativní výhřevností, která je důležitým parametrem paliva.

V tabulkách měrného spalného tepla tuhých paliv jsou zahrnuty tyto složky: uhlí, palivové dříví, rašelina, koks. Zahrnují hodnoty VOP pevného hořlavého materiálu. Názvy paliv se zadávají do tabulek abecedně. Ze všech pevných forem paliv a maziv má největší schopnost přenosu tepla koks, černé uhlí, hnědé a dřevěné uhlí a také antracit. Mezi paliva s nízkou produktivitou patří:
dřevo;
palivové dříví;
prášek;
rašelina;
hořlavá břidlice.

Ukazatele lihu, benzínu, petroleje a oleje jsou zapsány v seznamu kapalných paliv a maziv. Měrné spalné teplo vodíku, ale i různých forem paliva, se uvolňuje při bezpodmínečném spalování jednoho kilogramu, jednoho metru krychlového nebo jednoho litru. Nejčastěji se takové fyzikální vlastnosti měří v jednotkách práce, energie a množství uvolněného tepla.
V závislosti na tom, do jaké míry je OTC paliva a maziv vysoké, to bude jeho spotřeba. Tato způsobilost je nejdůležitějším parametrem paliva a je třeba ji zohlednit při projektování kotlů na různé druhy paliv. Výhřevnost závisí na vlhkosti a obsahu popela, jakož i z hořlavých přísad, jako je uhlík, vodík, těkavá hořlavá síra.
SG (měrné teplo) vyhoření alkoholu a acetonu je mnohem nižší než u klasických motorových paliv a maziv a u topného oleje je to 31,4 MJ/kg; Ukazatel účinnosti spalování zemního plynu je 41-49 MJ/kg. Jedna kcal (kilokalorie) se rovná 0,0041868 MJ. Kalorický obsah různých druhů paliva se od sebe liší z hlediska vyhoření. Čím více tepla jakákoliv látka odevzdává, tím větší je její přenos tepla. Tento proces se také nazývá přenos tepla. Na přenosu tepla se podílejí kapaliny, plyny a tvrdé částice.

Teplota spalování uhlí je považována za hlavní kritérium, které vám umožní vyhnout se chybám při výběru paliva. Na této hodnotě přímo závisí výkon kotle a jeho kvalitní práce.

Možnost detekce teploty

V zimě je zvláště důležitá otázka vytápění obytných prostor. Kvůli systematickému zvyšování nákladů na chladicí kapaliny musí lidé hledat alternativní možnosti výroby tepelné energie.

Nejlepším způsobem, jak tento problém vyřešit, je vybrat kotle na tuhá paliva, které mají optimální výkonové charakteristiky a dobře udržují teplo.

Měrné spalné teplo uhlí je fyzikální veličina, která ukazuje, jaké množství tepla se může uvolnit při úplném spálení kilogramu paliva. Aby kotel fungoval po dlouhou dobu, je důležité pro něj vybrat správné palivo. Měrné spalné teplo uhlí je vysoké (22 MJ/kg), proto je tento typ paliva považován za optimální pro efektivní provoz kotle.

Charakteristika a vlastnosti dřeva

V současné době je tendence přejít od zařízení založených na procesu spalování plynu na systémy vytápění domácností tuhými palivy.

Ne každý ví, že vytvoření pohodlného mikroklimatu v domě přímo závisí na kvalitě zvoleného paliva. Vyzdvihněme dřevo jako tradiční materiál používaný v takových topných kotlích.

V drsných klimatických podmínkách, vyznačujících se dlouhými a studenými zimami, je poměrně obtížné vytopit dům dřevem na celou topnou sezónu. Při prudkém poklesu teploty vzduchu je majitel kotle nucen jej využívat na hranici svých maximálních možností.

Při výběru dřeva jako pevného paliva vznikají vážné problémy a nepříjemnosti. Nejprve si všimneme, že teplota spalování uhlí je mnohem vyšší než u dřeva. Mezi nevýhody patří vysoká rychlost spalování palivového dřeva, což způsobuje vážné potíže při provozu topného kotle. Jeho majitel je nucen neustále sledovat dostupnost palivového dřeva v topeništi, na topnou sezónu bude zapotřebí poměrně velké množství.

Možnosti uhlí

Teplota spalování je mnohem vyšší, takže tato možnost paliva je vynikající alternativou ke konvenčnímu palivovému dřevu. Zaznamenáváme také vynikající rychlost přenosu tepla, délku spalovacího procesu a nízkou spotřebu paliva. Existuje několik druhů uhlí, souvisejících se specifiky těžby a také hloubkou výskytu v útrobách země: tvrdé, hnědé, antracitové.

Každá z těchto možností má své vlastní charakteristické vlastnosti a vlastnosti, které umožňují její použití v kotlích na tuhá paliva. Teplota spalování uhlí v topeništi bude při použití hnědého uhlí minimální, protože obsahuje poměrně velké množství různých nečistot. Pokud jde o ukazatele přenosu tepla, jejich hodnota je podobná dřevu. Chemická spalovací reakce je exotermická, výhřevnost uhlí je vysoká.

Uhlí má zápalnou teplotu 400 stupňů. Kromě toho je výhřevnost tohoto typu uhlí poměrně vysoká, takže tento typ paliva je široce používán pro vytápění obytných prostor.

Antracit má maximální účinnost. Mezi nevýhody takového paliva zdůrazňujeme jeho vysokou cenu. Teplota spalování tohoto druhu uhlí dosahuje 2250 stupňů. Žádné pevné palivo vytěžené z útrob země takový ukazatel nemá.

Vlastnosti pece na uhlí

Takové zařízení má konstrukční prvky, které zahrnují pyrolýzu uhlí. nepatří mezi minerály, stal se produktem lidské činnosti.

Teplota spalování uhlí je 900 stupňů, což je doprovázeno uvolněním dostatečného množství tepelné energie. Jaká je technologie k vytvoření tak úžasného produktu? Podstata spočívá v určitém zpracování dřeva, díky kterému dochází k výrazné změně jeho struktury a uvolňuje se z něj přebytečná vlhkost. Podobný proces se provádí ve speciálních pecích. Princip činnosti takových zařízení je založen na procesu pyrolýzy. Pec na dřevěné uhlí se skládá ze čtyř základních součástí:

spalovací komory;
zesílený základ;
komín;
recyklační přihrádka.

Chemický proces

Po vstupu do komory dochází k postupnému doutnání palivového dříví. K tomuto procesu dochází v důsledku přítomnosti dostatečného množství kyslíku, který podporuje spalování, v topeništi. Při procesu doutnání se uvolňuje dostatečné množství tepla a přebytečná kapalina se přeměňuje na páru.

Kouř uvolněný během reakce jde do sekundárního zpracovatelského prostoru, kde zcela shoří a uvolní se teplo. plní několik důležitých funkčních úkolů. S jeho pomocí se tvoří dřevěné uhlí a v místnosti se udržuje příjemná teplota.

Proces získávání takového paliva je však poměrně choulostivý a se sebemenším zpožděním je možné úplné spálení dřeva. V určitou dobu je nutné z trouby vyjmout ohořelé kousky.

Aplikace dřevěného uhlí

Při dodržení technologického řetězce se získá vynikající materiál využitelný pro plné vytápění bytových prostor v zimní topné sezóně. Teplota spalování uhlí bude samozřejmě vyšší, ale takové palivo není dostupné ve všech regionech.

Spalování dřevěného uhlí začíná při teplotě 1250 stupňů. Například tavicí pec běží na dřevěné uhlí. Plamen, který se tvoří při přívodu vzduchu do pece, snadno roztaví kov.

Vytváření optimálních podmínek pro spalování

Kvůli vysoké teplotě jsou všechny vnitřní prvky pece vyrobeny ze speciálních žáruvzdorných cihel. K jejich instalaci se používá ohnivzdorná hlína. Pokud jsou vytvořeny zvláštní podmínky, je docela možné dosáhnout teploty v peci přesahující 2000 stupňů. Každý druh uhlí má svůj vlastní bod vzplanutí. Po dosažení tohoto ukazatele je důležité udržovat teplotu vznícení nepřetržitým dodáváním přebytečného kyslíku do topeniště.

Mezi nevýhody tohoto procesu vyzdvihujeme tepelné ztráty, protože část uvolněné energie unikne potrubím. To vede ke snížení teploty topeniště. V průběhu experimentálních studií byli vědci schopni stanovit optimální přebytek kyslíku pro různé druhy paliva. Díky volbě přebytečného vzduchu můžete počítat s úplným spálením paliva. Díky tomu můžete počítat s minimálními ztrátami tepelné energie.

Závěr

Srovnávací hodnota paliva se posuzuje podle jeho výhřevnosti, měřené v kaloriích. Vezmeme-li v úvahu vlastnosti různých typů, můžeme dojít k závěru, že černé uhlí je optimálním typem tuhého paliva Mnoho majitelů vlastních topných systémů se snaží používat kotle na smíšené palivo: pevné, kapalné, plynné.

Jakékoli palivo při spalování uvolňuje teplo (energii), vyjádřenou v joulech nebo kaloriích (4,3 J = 1 cal). V praxi k měření množství tepla uvolněného při spalování paliva používají kalorimetry – složité laboratorní přístroje. Spalné teplo se také nazývá výhřevnost.

Množství tepla získaného spalováním paliva závisí nejen na jeho výhřevnosti, ale také na jeho hmotnosti.

Pro srovnání látek podle množství energie uvolněné při spalování je výhodnější měrné spalné teplo. Ukazuje množství tepla vzniklého při spalování jednoho kilogramu (hmotnostní měrné spalné teplo) nebo jednoho litru, metru krychlového (objemové měrné spalné teplo) paliva.

Jednotky měrného spalného tepla paliva akceptované v soustavě SI jsou kcal/kg, MJ/kg, kcal/m³, MJ/m³, jakož i jejich deriváty.

Energetická hodnota paliva je určena právě hodnotou jeho měrného spalného tepla. Vztah mezi množstvím tepla vzniklého při spalování paliva, jeho hmotností a měrným spalným teplem vyjadřuje jednoduchý vzorec:

Q = qm, kde Q je množství tepla v J, q je měrné spalné teplo v J/kg, m je hmotnost látky v kg.

Pro všechny druhy paliv a většinu hořlavých látek jsou hodnoty měrného spalného tepla dlouhodobě stanoveny a sestaveny do tabulek, které používají specialisté při výpočtu tepla uvolněného při spalování paliva nebo jiných materiálů. V různých tabulkách mohou existovat drobné nesrovnalosti, které jsou zjevně vysvětleny mírně odlišnými technikami měření nebo různými výhřevnými hodnotami podobných hořlavých materiálů extrahovaných z různých ložisek.

Uhlí má nejvyšší energetickou náročnost mezi pevnými palivy - 27 MJ/kg (antracit - 28 MJ/kg). Podobné ukazatele má dřevěné uhlí (27 MJ/kg). Hnědé uhlí má mnohem nižší výhřevnost – 13 MJ/kg. Navíc většinou obsahuje hodně vlhkosti (až 60 %), která při odpařování snižuje hodnotu celkového spalného tepla.

Rašelina hoří žárem 14-17 MJ/kg (podle stavu - drcená, lisovaná, briketa). Palivové dřevo vysušené na 20% vlhkost uvolňuje od 8 do 15 MJ/kg. Zároveň se množství energie přijaté z osiky a břízy může lišit téměř dvakrát. Pelety z různých materiálů dávají přibližně stejné ukazatele - od 14 do 18 MJ/kg.

Kapalná paliva se liší svým měrným spalným teplem mnohem méně než pevná paliva. Měrné spalné teplo motorové nafty je tedy 43 MJ/l, benzínu - 44 MJ/l, petroleje - 43,5 MJ/l, topného oleje - 40,6 MJ/l.

Měrné spalné teplo zemního plynu je 33,5 MJ/m³, propanu - 45 MJ/m³. Energeticky nejnáročnějším plynným palivem je plynný vodík (120 MJ/m³). Je velmi perspektivní pro použití jako palivo, ale dosud nebyly nalezeny žádné optimální možnosti pro jeho skladování a přepravu.

Porovnání energetické náročnosti různých druhů paliv

Při porovnání energetické hodnoty hlavních druhů pevných, kapalných a plynných paliv lze zjistit, že jeden litr benzínu nebo motorové nafty odpovídá 1,3 m³ zemního plynu, jeden kilogram uhlí - 0,8 m³ plynu, jeden kg palivové dřevo - 0,4 m³ plynu.

Spalné teplo paliva je nejdůležitějším ukazatelem účinnosti, ale šíře jeho rozložení v oblastech lidské činnosti závisí na technických možnostech a ekonomických ukazatelích využití.

specifické spalné teplo- měrná tepelná kapacita - Témata ropný a plynárenský průmysl Synonyma měrná tepelná kapacita EN měrné teplo ...

Množství tepla uvolněného při úplném spálení 1 kg paliva. Měrné spalné teplo paliva se určuje experimentálně a je nejdůležitější charakteristikou paliva. Viz také: Fuel Financial Dictionary Finam... Finanční slovník

měrné teplo spalování rašeliny bombou- Vyšší spalné teplo rašeliny s přihlédnutím ke vzniku a rozpouštění kyselin sírové a dusičné ve vodě. [GOST 21123 85] Nepřípustná, nedoporučená výhřevnost rašeliny pro bombu Témata rašelina Obecné pojmy vlastnosti rašeliny EN ... ... Technická příručka překladatele

měrné spalné teplo (palivo)- 3.1.19 specifické spalné teplo (palivo): Celkové množství energie uvolněné za regulovaných podmínek spalování paliva. Zdroj…

Měrné spalné teplo rašeliny bombou- 122. Měrné spalné teplo rašeliny bombou Vyšší spalné teplo rašeliny s přihlédnutím ke vzniku a rozpouštění kyselin sírové a dusičné ve vodě Zdroj: GOST 21123 85: Rašelina. Termíny a definice původní dokument... Slovník-příručka termínů normativní a technické dokumentace

měrné spalné teplo paliva- 35 měrné spalné teplo paliva: Celkové množství energie uvolněné za stanovených podmínek spalování paliva. Zdroj: GOST R 53905 2010: Úspora energie. Termíny a definice původní dokument... Slovník-příručka termínů normativní a technické dokumentace

Jde o množství tepla uvolněného při úplném spálení hmoty (u pevných a kapalných látek) nebo objemové (u plynné) jednotky látky. Měřeno v joulech nebo kaloriích. Spalné teplo na jednotku hmotnosti nebo objemu paliva, ... ... Wikipedie

Moderní encyklopedie

Spalné teplo- (spalné teplo, obsah kalorií), množství tepla uvolněného při úplném spálení paliva. Existují měrná spalná tepla, objemová tepla atd. Například měrné spalné teplo uhlí je 28 34 MJ/kg, benzínu je asi 44 MJ/kg; objemový...... Ilustrovaný encyklopedický slovník

Měrné spalné teplo paliva- Měrné spalné teplo paliva: celkové množství energie uvolněné za stanovených podmínek spalování...

Tepelné stroje v termodynamice se jedná o periodicky pracující tepelné motory a chladící stroje (termokompresory). Typ chladicího stroje je tepelné čerpadlo.

Nazývají se zařízení, která provádějí mechanickou práci využívající vnitřní energii paliva tepelné motory (tepelné motory). Pro provoz tepelného motoru jsou zapotřebí tyto součásti: 1) zdroj tepla s vyšší teplotní hladinou t1, 2) zdroj tepla s nižší teplotní hladinou t2, 3) pracovní kapalina. Jinými slovy: jakékoli tepelné motory (tepelné stroje) se skládají z ohřívač, lednička a pracovní kapalina .

Jak pracovní kapalina používá se plyn nebo pára, protože jsou dobře stlačeny a v závislosti na typu motoru může být palivo (benzín, petrolej), vodní pára atd. Ohřívač předává pracovní kapalině určité množství tepla (Q1) , a jeho vnitřní energie se díky této vnitřní energii zvýší, je vykonána mechanická práce (A), poté pracovní tekutina odevzdá určité množství tepla do chladničky (Q2) a ochladí se na počáteční teplotu. Popsaný diagram představuje pracovní cyklus motoru a je obecný u skutečných motorů, roli ohřívače a chladničky mohou plnit různá zařízení. Prostředí může sloužit jako lednička.

Vzhledem k tomu, že v motoru je část energie pracovní tekutiny přenášena do chladničky, je zřejmé, že ne veškerá energie, kterou přijímá z ohřívače, je použita k výkonu práce. resp. účinnost motoru (účinnost) se rovná poměru vykonané práce (A) k množství tepla, které obdrží od topení (Q1):

Spalovací motor (ICE)

Existují dva typy spalovacích motorů (ICE): karburátor A diesel. U karburátorového motoru se pracovní směs (směs paliva a vzduchu) připravuje mimo motor ve speciálním zařízení a z ní se dostává do motoru. U vznětového motoru se palivová směs připravuje v motoru samotném.

ICE se skládá z válec , ve kterém se pohybuje píst ; jsou ve válci dva ventily , kterým se jedním vpouští hořlavá směs do válce a druhým jsou výfukové plyny odváděny z válce. Použití pístu klikový mechanismus spojuje s klikový hřídel , který se začne otáčet s translačním pohybem pístu. Válec je uzavřen víkem.

Provozní cyklus spalovacího motoru zahrnuje čtyři bary: sání, komprese, zdvih, výfuk. Při sání se píst pohybuje dolů, tlak ve válci klesá a ventilem se do něj dostává hořlavá směs (u karburátorového motoru) nebo vzduch (u vznětového motoru). Ventil je v tomto okamžiku uzavřen. Na konci nasávání hořlavé směsi se ventil uzavře.

Při druhém zdvihu se píst posune nahoru, ventily se uzavřou a pracovní směs nebo vzduch se stlačí. Současně se zvyšuje teplota plynu: hořlavá směs v karburátorovém motoru se zahřeje na 300-350 °C a vzduch ve vznětovém motoru - až na 500-600 °C. Na konci kompresního zdvihu přeskočí v karburátorovém motoru jiskra a hořlavá směs se vznítí. U vznětového motoru se palivo vstřikuje do válce a výsledná směs se samovolně vznítí.

Při spalování hořlavé směsi plyn expanduje a tlačí píst a klikový hřídel s ním spojený, přičemž vykonává mechanickou práci. To způsobí ochlazení plynu.

Když píst dosáhne nejnižšího bodu, tlak v něm se sníží. Když se píst pohybuje nahoru, ventil se otevře a výfukové plyny se uvolní. Na konci tohoto zdvihu se ventil uzavře.

Parní turbína

Parní turbína Jedná se o disk nasazený na hřídeli, na které jsou nasazeny lopatky. Pára vstupuje do lopatek. Pára ohřátá na 600 °C je směrována do trysky a expanduje v ní. Při expanzi páry se její vnitřní energie přeměňuje na kinetickou energii usměrněného pohybu parního paprsku. Proud páry vychází z trysky na lopatky turbíny a předává jim část své kinetické energie, čímž způsobuje otáčení turbíny. Turbíny mají obvykle několik disků, z nichž každý přenáší část energie páry. Rotace disku se přenáší na hřídel, ke které je připojen generátor elektrického proudu.

Při spalování různých paliv stejné hmotnosti se uvolňuje různé množství tepla. Je například dobře známo, že zemní plyn je energeticky účinnější palivo než dřevo. To znamená, že pro získání stejného množství tepla musí být hmota dřeva, kterou je třeba spálit, výrazně větší než hmota zemního plynu. Následně jsou různé druhy paliv z energetického hlediska charakterizovány veličinou tzv měrné spalné teplo paliva .

Měrné spalné teplo paliva- fyzikální veličina udávající, kolik tepla se uvolní při úplném spálení paliva o hmotnosti 1 kg.