Výhrevnosť rôznych druhov palív: porovnanie palív podľa výhrevnosti + tabuľka výhrevnosti

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 sa dajú vypočítať aj v kcal alebo kW. Ak sa hodnota vzťahuje na jednotku merania paliva, nazýva sa špecifická.

Čo ovplyvňuje výhrevnosť rôznych palív? Akú hodnotu má ukazovateľ pre kvapalné, tuhé a plynné látky? Odpovede na vyššie uvedené otázky sú podrobne popísané v článku. Okrem toho sme pre vás pripravili tabuľku so zobrazením merného spalného tepla materiálov – tento údaj sa vám bude hodiť pri výbere vysokoenergetického typu paliva.

Všeobecné informácie o výhrevnosti

Uvoľňovanie energie pri spaľovaní by sa malo vyznačovať dvoma parametrami: vysokou účinnosťou a absenciou produkcie škodlivých látok.

Umelé palivo sa získava spracovaním prírodného paliva - biologické palivo. Bez ohľadu na stav agregácie majú látky vo svojom chemickom zložení horľavú a nehorľavú časť. Prvým je uhlík a vodík. Druhý pozostáva z vody, minerálnych solí, dusíka, kyslíka a kovov.

Na základe ich stavu agregácie sa palivo delí na kvapalné, tuhé a plynné. Každá skupina sa ďalej rozvetvuje na prirodzenú a umelú podskupinu (+)

Pri spálení 1 kg takejto „zmesi“ sa uvoľní rôzne množstvo energie. Koľko z tejto energie sa presne uvoľní, závisí od pomerov týchto prvkov – horľavej časti, vlhkosti, obsahu popola a ďalších zložiek.

Spalné teplo paliva (HCT) sa tvorí z dvoch úrovní - najvyššej a najnižšej. Prvý ukazovateľ sa získa v dôsledku kondenzácie vody, v druhom sa tento faktor neberie do úvahy.

Na výpočet potreby paliva a jeho nákladov je potrebný najnižší TCT, pomocou týchto ukazovateľov sa zostavujú tepelné bilancie a určuje sa účinnosť zariadení na spaľovanie paliva.

TST možno vypočítať analyticky alebo experimentálne. Ak je známe chemické zloženie paliva, použije sa periodický vzorec. Experimentálne techniky sú založené na skutočnom meraní tepla zo spaľovania paliva.

V týchto prípadoch sa používa špeciálna spaľovacia bomba – kalorimetrická spolu s kalorimetrom a termostatom.

Vlastnosti výpočtov sú individuálne pre každý typ paliva. Príklad: TCT v spaľovacích motoroch sa počíta od najnižšej hodnoty, pretože kvapalina vo valcoch nekondenzuje.

TST sa inštaluje pomocou bombového kalorimetra. Stlačený kyslík je nasýtený vodnou parou. Do takéhoto prostredia sa umiestni vzorka paliva a zistia sa výsledky.

Každý typ látky má svoj vlastný TST vzhľadom na vlastnosti jeho chemického zloženia. Hodnoty sa výrazne líšia, rozsah kolísania je 1 000–10 000 kCal/kg.

Pri porovnávaní rôznych druhov materiálov sa používa pojem referenčné palivo, ktoré sa vyznačuje nižším TCT 29 MJ/kg.

Výhrevnosť pevných materiálov

Do tejto kategórie patrí drevo, rašelina, koks, bridlice, brikety a práškové palivo. Hlavnou zložkou tuhého paliva je uhlík.

Vlastnosti rôznych druhov dreva

Maximálna účinnosť z použitia palivového dreva sa dosiahne za predpokladu splnenia dvoch podmienok – suchého dreva a pomalého spaľovacieho procesu.

Kusy dreva sú rezané alebo nasekané na kusy dlhé až 25-30 cm, aby bolo možné palivové drevo pohodlne naložiť do ohniska

Ideálne pre kúrenie v peci na drevo zvažujú sa dubové, brezy, jaseňové tyče. Hloh a lieska sa vyznačujú dobrými ukazovateľmi. Ale ihličnaté stromy majú nízku výhrevnosť, ale vysokú rýchlosť horenia.

Ako horia rôzne kamene:

1. Buk, breza, jaseň, lieska ťažko taviteľné, ale vzhľadom na nízky obsah vlhkosti sú schopné horieť vlhké.
2. Jelša s osinou netvoria sadze a „vedia ako“ ich odstrániť z komína.
3. Breza vyžaduje dostatočné množstvo vzduchu v ohnisku, inak bude dymiť a usadzovať živicu na stenách potrubia.
4. Borovica obsahuje viac živice ako smrek, preto iskrí a horí horúcejšie.
5. Hruška a jabloň Ľahšie sa štiepi ako iné a dobre horí.
6. Cedar sa postupne mení na tlejúce uhlie.
7. Čerešňa a brest dymí a platan sa ťažko štiepi.
8. Lipa s topoľom rýchlo vyhorieť.

Indikátory TST rôznych plemien silne závisia od hustoty konkrétnych plemien. 1 meter kubický palivového dreva zodpovedá približne 200 litrom tekutého paliva a 200 m³ zemný plyn. Drevo a palivové drevo spadajú do kategórie nízkej energetickej účinnosti.

Vplyv veku na vlastnosti uhlia

Uhlie je prírodný materiál rastlinného pôvodu. Ťaží sa zo sedimentárnych hornín. Toto palivo obsahuje uhlík a ďalšie chemické prvky.

Na spalné teplo uhlia má okrem druhu vplyv aj vek materiálu. Hnedá patrí do kategórie mladých, nasleduje kameň a za najstarší sa považuje antracit.

Obsah vlhkosti je určený aj vekom paliva: čím je uhlie mladšie, tým je jeho vlhkosť vyššia. Čo ovplyvňuje aj vlastnosti tohto typu paliva

Proces spaľovania uhlia je sprevádzaný uvoľňovaním látok znečisťujúcich životné prostredie a kotlové rošty sú pokryté troskou. Ďalším nepriaznivým faktorom pre atmosféru je prítomnosť síry v palive. Tento prvok sa pri kontakte so vzduchom premieňa na kyselinu sírovú.

Výrobcom sa darí čo najviac znižovať obsah síry v uhlí. V dôsledku toho sa TST líši aj v rámci toho istého druhu. Výkon ovplyvňuje aj produkčná geografia. Ako tuhé palivo možno použiť nielen čisté uhlie, ale aj briketovanú trosku.

Najvyššia kapacita paliva je pozorovaná v koksovateľnom uhlí. Dobré vlastnosti má aj kameň, drevené uhlie, hnedé uhlie a antracit.

Charakteristika peliet a brikiet

Toto tuhé palivo sa priemyselne vyrába z rôzneho drevného a rastlinného odpadu.

Nastrúhané hobliny, kôra, kartón, slama sa sušia a používajú špeciálne vybavenie sa mení na granule. Aby hmota získala určitý stupeň viskozity, pridáva sa do nej polymér lignín.

Pelety majú prijateľnú cenu, ktorá je ovplyvnená vysokým dopytom a vlastnosťami výrobného procesu. Tento materiál je možné použiť len v kotloch určených na tento druh paliva.

Brikety sa líšia len tvarom, dajú sa nakladať do pecí a kotlov. Oba druhy palív sa delia na druhy na základe surovín: guľatina, rašelina, slnečnica, slama.

U pelety a brikety oproti iným druhom paliva má významné výhody:

• úplná šetrnosť k životnému prostrediu;
• možnosť skladovania takmer za akýchkoľvek podmienok;
• odolnosť proti mechanickému namáhaniu a hubám;
• rovnomerné a dlhé horenie;
• optimálna veľkosť granúl na nakladanie do vykurovacieho zariadenia.

Ekologické palivo je dobrou alternatívou k tradičným zdrojom tepla, ktoré nie sú obnoviteľné a majú nepriaznivý vplyv na životné prostredie. Ale pelety a brikety sa vyznačujú zvýšeným nebezpečenstvom požiaru, čo by sa malo brať do úvahy pri organizovaní skladovacieho miesta.

V prípade záujmu si výrobu palivových brikiet môžete zabezpečiť sami, bližšie viď tento článok.

Parametre kvapalných látok

Kvapalné materiály, rovnako ako pevné, sa rozkladajú na tieto zložky: uhlík, vodík, síra, kyslík, dusík. Percento je vyjadrené hmotnostne.

Vnútorný organický balast paliva sa tvorí z kyslíka a dusíka, tieto zložky nehoria a sú do zloženia zahrnuté podmienečne. Vonkajší balast je tvorený vlhkosťou a popolom.

Benzín má vysoké špecifické spalné teplo. V závislosti od značky je to 43-44 MJ.

Podobné ukazovatele merného spalného tepla sú stanovené pre letecký petrolej - 42,9 MJ. Motorová nafta patrí do kategórie lídrov aj z hľadiska výhrevnosti - 43,4-43,6 MJ.

Keďže benzín má viac TCT ako nafta, mal by mať vyššiu spotrebu a účinnosť. Motorová nafta je však o 30 – 40 % ekonomickejšia ako benzín

Kvapalné raketové palivo a etylénglykol sa vyznačujú relatívne nízkymi hodnotami TCT. Alkohol a acetón majú minimálne špecifické spalné teplo. Ich výkon je výrazne nižší ako u tradičného motorového paliva.

Vlastnosti plynných palív

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 najvyššie spaľovacie teplo.Pri spaľovaní kilogram látky uvoľní 119,83 MJ tepla. Má ale vyšší stupeň výbušnosti

Zemný plyn má tiež vysokú výhrevnosť.

Sú rovné 41-49 MJ na kg. Ale napríklad čistý metán má vyššiu výhrevnosť – 50 MJ na kg.

Porovnávacia tabuľka ukazovateľov

V tabuľke sú uvedené hodnoty hmotnostného špecifického tepla spaľovania kvapalných, pevných a plynných palív.

Tabuľka ukazuje, že vodík má najvyššie ukazovatele TST zo všetkých látok, nielen z plynných. Patrí medzi vysokoenergetické palivá.

Produktom spaľovania vodíka je obyčajná voda. Proces nevypúšťa pecnú trosku, popol, oxid uhličitý a oxid uhličitý, vďaka čomu je látka ekologicky nezávadná horľavina. Je však výbušný a má nízku hustotu, takže toto palivo sa ťažko skvapalňuje a prepravuje.

Závery a užitočné video na túto tému

O výhrevnosti rôznych druhov dreva. Porovnanie ukazovateľov na m³ a kg.

TCT je najdôležitejšou tepelnou a prevádzkovou charakteristikou paliva. Tento ukazovateľ sa používa v rôznych oblastiach ľudskej činnosti: tepelné motory, elektrárne, priemysel, vykurovanie domácností a varenie.

Hodnoty výhrevnosti pomáhajú porovnať rôzne druhy paliva podľa stupňa uvoľnenej energie, vypočítať požadovanú hmotnosť paliva a ušetriť náklady.

Máte čo dodať alebo máte otázky ohľadom výhrevnosti rôznych druhov palív? K publikácii môžete zanechať komentáre a zapojiť sa do diskusií - kontaktný formulár je v dolnom bloku.