Värmevärde för olika typer av bränsle: jämförelse av bränslen efter värmevärde + värmevärdestabell

När en viss mängd bränsle förbränns frigörs en mätbar mängd värme.Enligt International System of Units uttrycks värdet i Joule per kg eller m³. Men parametrarna kan också beräknas i kcal eller kW. Om värdet är relaterat till en bränslemåttenhet kallas det specifikt.

Vad påverkar värmevärdet på olika bränslen? Vilket värde har indikatorn för flytande, fasta och gasformiga ämnen? Svaren på ovanstående frågor beskrivs i detalj i artikeln. Dessutom har vi utarbetat en tabell som visar den specifika värmen för förbränning av material - denna information kommer att vara användbar när du väljer en högenergityp av bränsle.

Allmän information om värmevärde

Frigörandet av energi under förbränning bör kännetecknas av två parametrar: hög effektivitet och frånvaron av produktion av skadliga ämnen.

Konstgjort bränsle erhålls genom att bearbeta naturligt bränsle - biologiskt bränsle. Oavsett aggregationstillstånd har ämnen i sin kemiska sammansättning en brandfarlig och icke brandfarlig del. Den första är kol och väte. Den andra består av vatten, mineralsalter, kväve, syre och metaller.

Baserat på deras aggregationstillstånd delas bränsle in i flytande, fast och gas. Varje grupp förgrenar sig vidare till en naturlig och artificiell undergrupp (+)

När 1 kg av en sådan "blandning" förbränns frigörs olika mängder energi. Exakt hur mycket av denna energi som kommer att frigöras beror på proportionerna av dessa element - den brännbara delen, luftfuktighet, askhalt och andra komponenter.

Förbränningsvärmen av bränsle (HCT) bildas från två nivåer - den högsta och den lägsta. Den första indikatorn erhålls på grund av vattenkondensering; i den andra tas inte hänsyn till denna faktor.

Den lägsta TCT behövs för att beräkna behovet av bränsle och dess kostnad; med hjälp av sådana indikatorer sammanställs värmebalanser och effektiviteten hos bränsleförbränningsanläggningar bestäms.

TST kan beräknas analytiskt eller experimentellt. Om den kemiska sammansättningen av bränslet är känd tillämpas den periodiska formeln. Experimentella tekniker baseras på själva mätningen av värme från bränsleförbränning.

I dessa fall används en speciell förbränningsbomb - en kalorimetrisk tillsammans med en kalorimeter och en termostat.

Funktionerna i beräkningarna är individuella för varje typ av bränsle. Exempel: TCT i förbränningsmotorer beräknas från det lägsta värdet, eftersom vätskan inte kondenserar i cylindrarna.

TST installeras med en bombkalorimeter. Komprimerat syre är mättat med vattenånga. Ett prov av bränsle placeras i en sådan miljö och resultaten bestäms.

Varje typ av ämne har sin egen TST på grund av egenskaperna hos dess kemiska sammansättning. Värdena varierar avsevärt, variationsområdet är 1 000–10 000 kCal/kg.

Vid jämförelse av olika typer av material används begreppet referensbränsle, det kännetecknas av en lägre TCT på 29 MJ/kg.

Värmevärde för fasta material

Denna kategori inkluderar ved, torv, koks, oljeskiffer, briketter och pulveriserat bränsle. Huvudkomponenten i fast bränsle är kol.

Funktioner hos olika träslag

Maximal effektivitet från användningen av ved uppnås förutsatt att två villkor är uppfyllda - torr ved och en långsam förbränningsprocess.

Vedbitar sågas eller hackas i bitar upp till 25-30 cm långa så att ved bekvämt kan laddas i eldstaden

Idealisk för vedspis uppvärmning ek, björk, askstänger beaktas. Hagtorn och hassel kännetecknas av bra indikatorer. Men barrträd har ett lågt värmevärde, men en hög förbränningshastighet.

Hur olika stenar brinner:

1. Bok, björk, ask, hassel svåra att smälta, men de kan bränna fuktigt på grund av sin låga fukthalt.
2. Al med asp bilda inte sot och "vet hur" för att ta bort det från skorstenen.
3. Björk kräver en tillräcklig mängd luft i eldstaden, annars kommer den att ryka och avsätta harts på rörets väggar.
4. Tall innehåller mer kåda än gran, så det gnistor och brinner varmare.
5. Päron och äppelträd Den spricker lättare än andra och brinner bra.
6. Ceder förvandlas gradvis till pyrande kol.
7. Körsbär och alm det ryker, och platanen är svår att klyva.
8. Lind med poppel bränna ut snabbt.

TST-indikatorer för olika raser beror starkt på tätheten hos specifika raser. 1 kubikmeter ved motsvarar cirka 200 liter flytande bränsle och 200 m³ naturgas. Ved och ved tillhör kategorin låg energieffektivitet.

Ålderns inverkan på kolets egenskaper

Kol är ett naturligt material av vegetabiliskt ursprung. Det bryts från sedimentära bergarter. Detta bränsle innehåller kol och andra kemiska element.

Utöver typen påverkas även förbränningsvärmen av kol av materialets ålder. Brun tillhör den unga kategorin, följt av sten, och antracit anses vara den äldsta.

Fukthalten bestäms också av bränslets ålder: ju yngre kolet är, desto högre är dess fukthalt. Vilket också påverkar egenskaperna hos denna typ av bränsle

Processen med kolförbränning åtföljs av utsläpp av ämnen som förorenar miljön, och pannornas galler är täckta med slagg. En annan ogynnsam faktor för atmosfären är närvaron av svavel i bränslet. Detta element, vid kontakt med luft, omvandlas till svavelsyra.

Tillverkarna lyckas minska svavelhalten i kol så mycket som möjligt. Som ett resultat skiljer sig TST även inom samma art. Produktionsgeografin påverkar också föreställningen. Inte bara rent kol, utan även briketterad slagg kan användas som fast bränsle.

Den högsta bränslekapaciteten observeras i kokskol. Sten, träkol, brunkol och antracit har också goda egenskaper.

Egenskaper för pellets och briketter

Detta fasta bränsle tillverkas industriellt av olika trä- och växtavfall.

Strimlad spån, bark, kartong, halm torkas och använder specialutrustning förvandlas till granulat. För att massan ska få en viss grad av viskositet tillsätts en polymer, lignin.

Pellets har en acceptabel kostnad, som påverkas av hög efterfrågan och egenskaper hos tillverkningsprocessen. Detta material kan endast användas i pannor avsedda för denna typ av bränsle.

Briketter skiljer sig endast i form, de kan laddas i ugnar och pannor. Båda typerna av bränsle är indelade i typer baserade på råvaror: rundvirke, torv, solros, halm.

U pellets och briketter det finns betydande fördelar jämfört med andra typer av bränsle:

• fullständig miljövänlighet;
• möjlighet till lagring under nästan alla förhållanden;
• motstånd mot mekanisk stress och svamp;
• enhetlig och lång brinnande;
• optimal granulstorlek för laddning i en värmeanordning.

Miljövänligt bränsle är ett bra alternativ till traditionella värmekällor, som inte är förnybara och har en negativ inverkan på miljön. Men pellets och briketter kännetecknas av en ökad brandrisk, vilket bör beaktas när man organiserar en lagringsplats.

Om så önskas kan du ordna produktionen av bränslebriketter själv; för mer information, se Denna artikel.

Parametrar för flytande ämnen

Flytande material, som fasta, bryts ner i följande komponenter: kol, väte, svavel, syre, kväve. Procentandelen uttrycks i vikt.

Intern organisk ballast av bränsle bildas av syre och kväve; dessa komponenter brinner inte och ingår i kompositionen villkorligt. Extern ballast bildas av fukt och aska.

Bensin har en hög specifik förbränningsvärme. Beroende på märke är det 43-44 MJ.

Liknande indikatorer för det specifika förbränningsvärmet bestäms för flygfotogen - 42,9 MJ. Dieselbränsle faller också i kategorin ledare när det gäller värmevärde - 43,4-43,6 MJ.

Eftersom bensin har mer TCT än diesel bör den ha högre förbrukning och effektivitet. Men dieselbränsle är 30-40% mer ekonomiskt än bensin

Flytande raketbränsle och etylenglykol kännetecknas av relativt låga TCT-värden. Alkohol och aceton har minsta specifika förbränningsvärme. Deras prestanda är betydligt lägre än för traditionellt motorbränsle.

Egenskaper hos gasformiga bränslen

Gasformigt bränsle består av kolmonoxid, väte, metan, etan, propan, butan, eten, bensen, vätesulfid och andra komponenter. Dessa siffror är uttryckta i volymprocent.

Väte har den högsta förbränningsvärmen.Vid förbränning frigör ett kilogram ämne 119,83 MJ värme. Men den har en högre grad av explosivitet

Naturgas har också höga värmevärden.

De är lika med 41-49 MJ per kg. Men till exempel ren metan har ett högre värmevärde - 50 MJ per kg.

Jämförande tabell över indikatorer

Tabellen presenterar värdena för massaspecifikt förbränningsvärme av flytande, fasta och gasformiga bränslen.

Tabellen visar att väte har de högsta TST-indikatorerna av alla ämnen, inte bara gasformiga. Det tillhör högenergibränslen.

Produkten av väteförbränning är vanligt vatten. Processen avger inte ugnsslagg, aska, koldioxid och koldioxid, vilket gör ämnet till ett miljövänligt brännbart. Men det är explosivt och har låg densitet, så detta bränsle är svårt att göra flytande och transportera.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Om olika träslags värmevärde. Jämförelse av indikatorer per m³ och kg.

TCT är den viktigaste termiska och driftsmässiga egenskapen hos ett bränsle. Denna indikator används inom olika områden av mänsklig aktivitet: värmemotorer, kraftverk, industri, hemuppvärmning och matlagning.

Värden på värmevärden hjälper till att jämföra olika typer av bränsle beroende på graden av frigjord energi, beräkna den nödvändiga massan av bränsle och spara på kostnaderna.

Har du något att tillägga eller har frågor om värmevärdet på olika typer av bränsle? Du kan lämna synpunkter på publikationen och delta i diskussioner - kontaktformuläret finns i det nedre blocket.