Kalorična vrijednost raznih vrsta goriva: usporedba goriva prema kalorijskoj vrijednosti + tablica kalorijske vrijednosti

Kada izgori određena količina goriva, oslobađa se mjerljiva količina topline.Prema Međunarodnom sustavu jedinica, vrijednost se izražava u džulima po kg ili m³. Ali parametri se također mogu izračunati u kcal ili kW. Ako je vrijednost povezana s mjernom jedinicom goriva, naziva se specifičnom.

Što utječe na kaloričnu vrijednost raznih goriva? Kolika je vrijednost indikatora za tekuće, čvrste i plinovite tvari? Odgovori na gore navedena pitanja detaljno su opisani u članku. Osim toga, pripremili smo tablicu koja prikazuje specifičnu toplinu izgaranja materijala - ove informacije će biti korisne pri odabiru visokoenergetskog tipa goriva.

Opće informacije o kalorijskoj vrijednosti

Oslobađanje energije tijekom izgaranja treba karakterizirati dva parametra: visoka učinkovitost i odsutnost proizvodnje štetnih tvari.

Umjetno gorivo se dobiva preradom prirodnog goriva - biološko gorivo. Bez obzira na agregatno stanje, tvari u svom kemijskom sastavu imaju zapaljivi i nezapaljivi dio. Prvi su ugljik i vodik. Drugi se sastoji od vode, mineralnih soli, dušika, kisika i metala.

Prema agregatnom stanju goriva se dijele na tekuća, čvrsta i plinovita. Svaka skupina dalje se grana u prirodnu i umjetnu podskupinu (+)

Kada 1 kg takve “mješavine” izgori, oslobađaju se različite količine energije. Koliko će se točno te energije osloboditi ovisi o udjelima tih elemenata - gorivog dijela, vlažnosti, sadržaja pepela i drugih komponenti.

Toplina izgaranja goriva (HCT) formira se iz dvije razine – najviše i najniže. Prvi pokazatelj dobiva se zbog kondenzacije vode, u drugom se ovaj faktor ne uzima u obzir.

Za izračun potrebe za gorivom i njegove cijene potreban je najniži TCT, uz pomoć takvih pokazatelja sastavljaju se toplinske bilance i utvrđuje učinkovitost instalacija za izgaranje goriva.

TST se može izračunati analitički ili eksperimentalno. Ako je poznat kemijski sastav goriva, primjenjuje se periodna formula. Eksperimentalne tehnike temelje se na stvarnom mjerenju topline izgaranja goriva.

U tim slučajevima koristi se posebna bomba za izgaranje - kalorimetrijska zajedno s kalorimetrom i termostatom.

Značajke izračuna su individualne za svaku vrstu goriva. Primjer: TCT u motorima s unutarnjim izgaranjem računa se od najniže vrijednosti, jer se tekućina ne kondenzira u cilindrima.

TST se postavlja pomoću kalorimetra bombe. Komprimirani kisik je zasićen vodenom parom. Uzorak goriva se stavlja u takvo okruženje i utvrđuju se rezultati.

Svaka vrsta tvari ima svoj TST zbog karakteristika svog kemijskog sastava. Vrijednosti značajno variraju, raspon fluktuacija je 1.000–10.000 kCal/kg.

Pri usporedbi različitih vrsta materijala koristi se koncept referentnog goriva, koje karakterizira niži TCT od 29 MJ/kg.

Kalorična vrijednost čvrstih materijala

Ova kategorija uključuje drvo, treset, koks, uljni škriljevac, brikete i gorivo u prahu. Glavna komponenta krutog goriva je ugljik.

Značajke različitih vrsta drva

Maksimalna učinkovitost korištenja ogrjevnog drva postiže se pod uvjetom da su zadovoljena dva uvjeta - suho drvo i spor proces izgaranja.

Komadi drva se pile ili cijepaju na komade duljine do 25-30 cm kako bi se drva za ogrjev mogla udobno staviti u ložište

Idealno za grijanje peći na drva u obzir dolaze šipke od hrasta, breze, jasena. Dobrim pokazateljima odlikuju se glog i lijeska. Ali crnogorično drveće ima nisku kalorijsku vrijednost, ali visoku stopu gorenja.

Kako gore različite stijene:

1. Bukva, breza, jasen, lijeska teško se tope, ali su sposobni gorjeti vlažni zbog niskog sadržaja vlage.
2. Alder s jasikom ne stvaraju čađu i “znaju” je ukloniti iz dimnjaka.
3. Breza zahtijeva dovoljnu količinu zraka u ložištu, inače će dimiti i taložiti smolu na stijenkama cijevi.
4. Bor sadrži više smole od smreke, pa zato jače iskri i gori.
5. Stablo kruške i jabuke Lakše se cijepa od drugih i dobro gori.
6. Cedar postupno se pretvara u tinjajući ugljen.
7. Trešnja i brijest dimi se, a platana se teško cijepa.
8. Lipa s topolom brzo izgorjeti.

Pokazatelji TST različitih pasmina jako ovise o gustoći pojedinih pasmina. 1 kubni metar drva za ogrjev odgovara približno 200 litara tekućeg goriva i 200 m³ prirodni gas. Drva i ogrjev spadaju u kategoriju niske energetske učinkovitosti.

Utjecaj starosti na svojstva ugljena

Ugljen je prirodni materijal biljnog porijekla. Vadi se iz sedimentnih stijena. Ovo gorivo sadrži ugljik i druge kemijske elemente.

Osim vrste, na toplinu izgaranja ugljena utječe i starost materijala. Smeđa pripada kategoriji mladih, zatim kamena, a antracit se smatra najstarijom.

Sadržaj vlage također je određen starošću goriva: što je ugljen mlađi, to je njegov sadržaj vlage veći. Što također utječe na svojstva ove vrste goriva

Proces izgaranja ugljena prati oslobađanje tvari koje zagađuju okoliš, a rešetke kotla su prekrivene troskom. Još jedan nepovoljan čimbenik za atmosferu je prisutnost sumpora u gorivu. Ovaj element u dodiru sa zrakom prelazi u sumpornu kiselinu.

Proizvođači uspijevaju smanjiti sadržaj sumpora u ugljenu što je više moguće. Kao rezultat toga, TST se razlikuje čak i unutar iste vrste. Geografija proizvodnje također utječe na izvedbu. Kao kruto gorivo može se koristiti ne samo čisti ugljen, već i briketirana troska.

Najveći kapacitet goriva uočen je u koksnom ugljenu. Kamen, drveni ugljen, mrki ugljen i antracit također imaju dobre karakteristike.

Karakteristike peleta i briketa

Ovo kruto gorivo proizvodi se industrijski od raznog drvnog i biljnog otpada.

Usitnjene strugotine, kora, karton, slama se suše i koriste posebna oprema pretvara u granule. Da bi masa dobila određeni stupanj viskoznosti, u nju se dodaje polimer, lignin.

Peleti imaju prihvatljivu cijenu, na što utječu velika potražnja i značajke proizvodnog procesa. Ovaj materijal se može koristiti samo u kotlovima dizajniranim za ovu vrstu goriva.

Briketi se razlikuju samo po obliku, mogu se puniti u peći i kotlove. Obje vrste goriva podijeljene su u vrste na temelju sirovina: oblo drvo, treset, suncokret, slama.

U peleta i briketa postoje značajne prednosti u odnosu na druge vrste goriva:

• potpuna ekološka prihvatljivost;
• mogućnost skladištenja u gotovo svim uvjetima;
• otpornost na mehanički stres i gljivice;
• ravnomjerno i dugo gorenje;
• optimalna veličina granula za punjenje u uređaj za grijanje.

Ekološki prihvatljivo gorivo dobra je alternativa tradicionalnim izvorima topline koji nisu obnovljivi i negativno utječu na okoliš. Ali pelete i brikete karakterizira povećana opasnost od požara, što treba uzeti u obzir pri organiziranju skladišnog mjesta.

Po želji možete sami organizirati proizvodnju briketa za gorivo; za više detalja pogledajte ovaj članak.

Parametri tekućih tvari

Tekući materijali, kao i kruti, razlažu se na sljedeće komponente: ugljik, vodik, sumpor, kisik, dušik. Postotak se izražava težinom.

Unutarnji organski balast goriva formiran je od kisika i dušika; ove komponente ne izgaraju i uključene su u sastav uvjetno. Vanjski balast nastaje od vlage i pepela.

Benzin ima visoku specifičnu toplinu izgaranja. Ovisno o marki, to je 43-44 MJ.

Slični pokazatelji specifične topline izgaranja određeni su za zrakoplovni kerozin - 42,9 MJ. Dizelsko gorivo također spada u kategoriju vodećih u smislu kalorijske vrijednosti - 43,4-43,6 MJ.

Budući da benzin ima veći TCT od dizelskog goriva, trebao bi imati veću potrošnju i učinkovitost. Ali dizel gorivo je 30-40% ekonomičnije od benzina

Tekuće raketno gorivo i etilen glikol karakteriziraju relativno niske vrijednosti TCT. Alkohol i aceton imaju minimalnu specifičnu toplinu izgaranja. Njihova učinkovitost je znatno niža od one tradicionalnog motornog goriva.

Svojstva plinovitih goriva

Plinovito gorivo sastoji se od ugljičnog monoksida, vodika, metana, etana, propana, butana, etilena, benzena, sumporovodika i drugih komponenti. Ove brojke su izražene kao postotak po volumenu.

Najveću toplinu izgaranja ima vodik.Pri izgaranju kilogram tvari oslobađa 119,83 MJ topline. Ali ima veći stupanj eksplozivnosti

Prirodni plin također ima visoke kalorične vrijednosti.

One su jednake 41-49 MJ po kg. Ali, na primjer, čisti metan ima veću kalorijsku vrijednost - 50 MJ po kg.

Usporedna tablica pokazatelja

U tablici su prikazane vrijednosti masene specifične topline izgaranja tekućih, krutih i plinovitih goriva.

Tablica pokazuje da vodik ima najviše TST pokazatelje od svih tvari, a ne samo od plinovitih. Spada u visokoenergetska goriva.

Produkt izgaranja vodika je obična voda. Proces ne emitira trosku peći, pepeo, ugljični dioksid i ugljični dioksid, što tvar čini ekološki prihvatljivim gorivom. Ali ono je eksplozivno i ima malu gustoću, pa se ovo gorivo teško pretvara u tekućinu i transportira.

Zaključci i koristan video na tu temu

O ogrjevnoj vrijednosti različitih vrsta drva. Usporedba pokazatelja po m³ i kg.

TCT je najvažnija toplinska i radna karakteristika goriva. Ovaj se pokazatelj koristi u raznim područjima ljudske djelatnosti: toplinski strojevi, elektrane, industrija, grijanje doma i kuhanje.

Vrijednosti kalorijske vrijednosti pomažu u usporedbi različitih vrsta goriva prema stupnju oslobođene energije, izračunavanju potrebne mase goriva i uštedi na troškovima.

Imate li nešto za dodati ili imate pitanja o kalorijskoj vrijednosti različitih vrsta goriva? Možete ostaviti komentare na publikaciju i sudjelovati u raspravama - obrazac za kontakt nalazi se u donjem bloku.