Valoarea calorică a diferitelor tipuri de combustibil: o comparație a combustibilului după valoarea calorică + tabelul valorii calorice

Atunci când o anumită cantitate de combustibil se arde, o cantitate măsurabilă de căldură este eliberată. Conform Sistemului Internațional de Unități, valoarea este exprimată în Joule per kg sau m³. Dar parametrii pot fi calculați în kcal sau kW. Dacă valoarea este legată de unitatea de combustibil, aceasta se numește specifică.

Ce afectează valoarea calorică a diferiților combustibili? Care este valoarea indicatorului pentru substanțele lichide, solide și gazoase? Răspunsurile la aceste întrebări sunt detaliate în articol. În plus, am pregătit un tabel care arată căldura specifică a arderii materialelor - aceste informații sunt utile atunci când alegem un tip de combustibil cu energie mare.

Informații generale privind valoarea calorică

Eliberarea de energie în timpul arderii trebuie să fie caracterizată de doi parametri: eficiență ridicată și absența producției de substanțe nocive.

Combustibil artificial este obținut în procesul de prelucrare naturală - biocombustibil. Indiferent de starea de agregare, substanțele din compoziția lor chimică au o parte combustibilă și necombustibilă. Primul este carbonul și hidrogenul. Al doilea este format din apă, săruri minerale, azot, oxigen, metale.

În funcție de starea de agregare, combustibilul este împărțit în lichid, solid și gaz. Fiecare grup se ramifică suplimentar într-un subgrup natural și artificial (+)

Atunci când 1 kg dintr-un astfel de „amestec” este ars, o cantitate diferită de energie este eliberată. Câtă parte din această energie specială va fi eliberată depinde de proporțiile acestor elemente - partea combustibilă, umiditatea, conținutul de cenușă și alte componente.

Căldura de ardere a combustibilului (TST) este formată din două niveluri - cel mai ridicat și cel mai mic. Primul indicator este obținut din cauza condensării apei, în al doilea acest factor nu este luat în considerare.

TST-ul mai scăzut este necesar pentru calcularea necesității de combustibil și a costurilor acestuia, cu ajutorul acestor indicatori sunt compilate echilibrele de căldură și determinată eficiența instalațiilor alimentate cu combustibil.

TST poate fi calculat analitic sau experimental.Dacă se cunoaște compoziția chimică a combustibilului, se folosește formula Mendeleev. Tehnicile experimentale se bazează pe măsurarea reală a căldurii în timpul arderii combustibilului.

În aceste cazuri, se utilizează o bombă specială de ardere - o bombă calorimetrică împreună cu un calorimetru și un termostat.

Caracteristicile calculelor sunt individuale pentru fiecare tip de combustibil. Exemplu: TST în motoarele cu ardere internă este calculat de la cea mai mică valoare, deoarece lichidul nu se condensează în cilindri.

TST este setat folosind o bombă calorimetrică. Oxigenul comprimat este saturat de vapori de apă. O probă de combustibil este plasată într-un astfel de mediu și rezultatele sunt determinate

Fiecare tip de substanță are propriul TST datorită compoziției sale chimice. Valorile variază semnificativ, intervalul fluctuațiilor este de 1 000-10 000 kcal / kg.

În comparație cu diferite tipuri de materiale, se utilizează conceptul de combustibil convențional; acesta este caracterizat printr-un TST mai mic de 29 MJ / kg.

Valoarea calorică a materialelor solide

Această categorie include lemn, turbă, cocs, șisturi de ulei, brichete și combustibil pulverizat. Cea mai mare parte a combustibilului solid este carbonul.

Caracteristici ale diferitelor specii de lemn

Eficiența maximă din utilizarea lemnului de foc se obține dacă sunt îndeplinite două condiții - lemnul uscat și un proces de ardere lentă.

Bucăți de lemn tăiate sau tăiate în bucăți de până la 25-30 cm lungime, astfel încât lemnul de foc să fie încărcat în mod convenabil în cuptor

Ideal pentru încălzirea sobei pe lemne Sunt considerate blocuri de stejar, mesteacăn, frasin. Performanțele bune se caracterizează prin păducel, alun. Dar în conifere, valoarea calorică este scăzută, dar rata de ardere este ridicată.

Cât de diferite rase ard:

1. Fag, mesteacăn, frasin, alun greu de topit, dar pot arde brute datorită conținutului scăzut de umiditate.
2. Alder cu aspen ele nu formează funingine și „știu cum” pentru a-l scoate din coș.
3. Arborele de mesteacăn Necesită o cantitate suficientă de aer în cuptor, altfel va fuma și se va instala cu rășină pe pereții conductei.
4. Pin conține mai multă rășină decât molidul, astfel încât scânteie și arde mai fierbinte.
5. Pară și măr se rupe mai ușor și arde perfect.
6. cedru se transformă treptat în cărbune mirositor.
7. Cireș și Elm fumează, iar arborele de avion este dificil de despărțit.
8. Copacul de plin cu plop arde repede.

Indicii TST ai diferitelor rase depind puternic de densitatea raselor specifice. 1 metru cub de lemne de foc este echivalent cu aproximativ 200 litri de combustibil lichid și 200 m³ gaz natural. Lemnul și lemnul de foc au un consum redus de energie.

Efectul vârstei asupra proprietăților cărbunelui

Cărbunele este un material natural de origine vegetală. Este extras din roci sedimentare. Acest combustibil conține carbon și alte elemente chimice.

Pe lângă tip, vârsta materialului afectează și valoarea calorică a cărbunelui. Brown aparține categoriei tinere, urmată de piatră, iar cea mai veche este considerată antracit.

Umiditatea este determinată și de vârsta combustibilului: cu cât este mai tânăr cărbunele, cu atât conținutul de umiditate este mai mare. Ceea ce afectează și proprietățile acestui tip de combustibil.

Procesul de ardere a cărbunelui este însoțit de eliberarea substanțelor care poluează mediul, în timp ce grătarul cazanului este acoperit cu zgură. Un alt factor advers pentru atmosferă este prezența sulfului în combustibil. Acest element în contact cu aerul este transformat în acid sulfuric.

Producătorii reușesc să reducă la minimum conținutul de sulf din cărbune. Drept urmare, TJT diferă chiar și în cadrul aceleiași specii. Afectează performanța și geografia producției. Ca combustibil solid, se poate utiliza nu numai cărbune pur, ci și zgură brichetată.

Cea mai mare capacitate de combustibil se observă în cărbunele de cocaină. Piatra, lemnul, lignitul și antracitul au, de asemenea, caracteristici bune.

Caracteristicile peletelor și brichetelor

Acest combustibil solid este fabricat industrial din diferite resturi de lemn și legume.

Jetoane mărunțite, scoarță, carton, paie sunt uscate și cu echipamente speciale se transformă în granule. Pentru ca masa să dobândească un anumit grad de vâscozitate, i se adaugă un polimer - lignină.

Peletele diferă în costuri rezonabile, care este influențată de cererea ridicată și de caracteristicile procesului de fabricație. Acest material poate fi utilizat numai în cazanele proiectate pentru acest tip de combustibil.

Brichetele diferă doar ca formă, pot fi încărcate în cuptoare, cazane. Ambele tipuri de combustibil sunt împărțite în tipuri de materii prime: din bușteni rotunzi, turbă, floarea soarelui, paie.

în peleti si brichete Există avantaje semnificative față de alte tipuri de combustibil:

• prietenie ecologică deplină;
• capacitatea de a stoca în aproape orice mediu;
• rezistență la stres mecanic și ciupercă;
• ardere uniformă și lungă;
• dimensiune optimă a peleților pentru încărcare într-un dispozitiv de încălzire

Combustibilii durabili sunt o bună alternativă la sursele tradiționale de căldură care nu sunt regenerabile și afectează negativ mediul. Însă peletele și brichetele sunt caracterizate de un risc crescut de incendiu, care ar trebui să fie luat în considerare la organizarea unei locații de depozitare.

Dacă doriți, puteți aranja producerea de brichete de combustibil cu propriile mâini, mai multe detalii - în interior acest articol.

Parametri lichizi

Materialele lichide, ca și cele solide, sunt descompuse în următoarele componente: carbon, hidrogen, sulf, oxigen, azot. Procentul este exprimat în greutate.

Din oxigen și azot, se formează balast intern de combustibil organic, aceste componente nu ard și sunt incluse în compoziție condiționat. Balastul exterior este format din umiditate și cenușă.

Căldura specifică ridicată a combustiei se observă în benzină. În funcție de marcă, este de 43-44 MJ.

Valori de căldură specifice specifice ale combustiei sunt, de asemenea, determinate pentru kerosenul de aviație - 42,9 MJ. În ceea ce privește valoarea calorică, motorina se încadrează și ea în categoria liderilor - 43,4-43,6 MJ.

Deoarece benzina are mai mult TST decât motorina, ar trebui să aibă un consum și eficiență mai mari. Dar combustibilul diesel este cu 30-40% mai economic decât benzina

Valorile relativ scăzute ale TST sunt caracterizate de combustibilul rachetelor lichide, etilenglicol. Căldura minimă specifică de ardere se distinge prin alcool și acetonă. Performanța lor este semnificativ mai mică decât cea a combustibililor tradiționali.

Proprietăți de combustibil gazos

Combustibilul gazos este compus din monoxid de carbon, hidrogen, metan, etan, propan, butan, etilen, benzen, hidrogen sulfurat și alte componente. Acești indicatori sunt exprimați în procente de volum.

Cea mai mare căldură de ardere este hidrogenul. Arzând, un kilogram de substanță emite 119.83 MJ de căldură. Dar se caracterizează printr-un grad ridicat de pericol de explozie.

Valori calorice ridicate sunt observate și în gazele naturale.

Sunt egali cu 41-49 MJ pe kg. Dar, de exemplu, metanul pur are o valoare calorică de peste 50 MJ pe kg.

Graficul de comparare

Tabelul prezintă valorile căldurii specifice maselor de ardere a combustibilului lichid, solid, gazos.

Din tabel se poate observa că cei mai mari indicatori de TST ai tuturor substanțelor și nu doar din cei gazoși au hidrogen. Se referă la combustibili cu energie mare.

Produsul de ardere a hidrogenului este apa obișnuită. În acest proces, deșeurile cuptorului, cenușa, monoxidul de carbon și dioxidul de carbon nu sunt emise, ceea ce face ca substanța să fie combustibilul ecologic.Dar este exploziv și are o densitate mică, astfel încât acest combustibil este greu de lichefiat și transportat.

Concluzii și video util pe această temă

Despre valoarea calorică a diferitelor specii de lemn. Comparația indicatorilor pe m³ și kg

TST este cea mai importantă caracteristică termică și operațională a combustibilului. Acest indicator este utilizat în diferite domenii ale activității umane: motoare termice, centrale electrice, industrie, la încălzirea caselor și la gătit.

Valorile calorice ajută la compararea diferitelor tipuri de combustibil în funcție de gradul de energie eliberat, calculează masa necesară de combustibil, economisind costuri.

Există ceva de completat sau aveți întrebări despre valoarea calorică a diferitelor tipuri de combustibil? Puteți lăsa comentarii la publicare și participa la discuții - formularul de contact se află în blocul de jos.