Çeşitli yakıt türlerinin kalorifik değeri: yakıtların kalorifik değer + kalorifik değer tablosuna göre karşılaştırılması

Belirli bir miktar yakıt yakıldığında ölçülebilir miktarda ısı açığa çıkar.Uluslararası Birim Sistemine göre değer kg veya m başına Joule cinsinden ifade edilir.³. Ancak parametreler kcal veya kW cinsinden de hesaplanabilir. Değer bir yakıt ölçüm birimi ile ilgili ise buna spesifik denir.

Çeşitli yakıtların kalorifik değerini neler etkiler? Sıvı, katı ve gaz halindeki maddeler için göstergenin değeri nedir? Yukarıdaki soruların cevapları makalede ayrıntılı olarak anlatılmıştır. Ek olarak, malzemelerin yanma özgül ısısını gösteren bir tablo hazırladık - bu bilgi, yüksek enerjili bir yakıt türü seçerken faydalı olacaktır.

Kalorifik değer hakkında genel bilgi

Yanma sırasında enerji salınımı iki parametreyle karakterize edilmelidir: yüksek verimlilik ve zararlı madde üretiminin olmaması.

Yapay yakıt, doğal yakıtın işlenmesiyle elde edilir - biyolojik yakıt. Agregasyon durumu ne olursa olsun, maddelerin kimyasal bileşimlerinde yanıcı ve yanıcı olmayan bir kısım bulunur. Birincisi karbon ve hidrojendir. İkincisi su, mineral tuzları, nitrojen, oksijen ve metallerden oluşur.

Birikme durumlarına göre yakıt sıvı, katı ve gaz olarak ayrılır. Her grup ayrıca doğal ve yapay bir alt gruba (+) ayrılır.

Böyle bir "karışımın" 1 kg'ı yakıldığında farklı miktarlarda enerji açığa çıkar. Bu enerjinin tam olarak ne kadarının açığa çıkacağı bu elementlerin (yanıcı kısım, nem, kül içeriği ve diğer bileşenler) oranlarına bağlıdır.

Yakıtın yanma ısısı (HCT) en yüksek ve en düşük olmak üzere iki seviyeden oluşur. İlk gösterge su yoğunlaşması nedeniyle elde edilir, ikincisinde bu faktör dikkate alınmaz.

Yakıt ihtiyacını ve maliyetini hesaplamak için en düşük TCT'ye ihtiyaç vardır, bu göstergeler yardımıyla ısı dengeleri derlenir ve yakıt yakma tesislerinin verimliliği belirlenir.

TST analitik veya deneysel olarak hesaplanabilir. Yakıtın kimyasal bileşimi biliniyorsa periyodik formül uygulanır. Deneysel teknikler, yakıtın yanmasından kaynaklanan ısının gerçek ölçümüne dayanmaktadır.

Bu durumlarda, kalorimetre ve termostatla birlikte kalorimetrik olan özel bir yanma bombası kullanılır.

Hesaplamaların özellikleri her yakıt türü için ayrıdır. Örnek: İçten yanmalı motorlarda TCT, sıvının silindirlerde yoğunlaşmaması nedeniyle en düşük değerden hesaplanır.

TST bir bomba kalorimetresi kullanılarak kurulur. Sıkıştırılmış oksijen su buharı ile doyurulur. Böyle bir ortama yakıt numunesi konulur ve sonuçlar belirlenir.

Her madde türünün, kimyasal bileşiminin özelliklerinden dolayı kendi TST'si vardır. Değerler önemli ölçüde değişiklik gösterir, dalgalanma aralığı 1.000–10.000 kCal/kg'dır.

Farklı malzeme türlerini karşılaştırırken referans yakıt kavramı kullanılır; bu, 29 MJ/kg'lık daha düşük bir TCT ile karakterize edilir.

Katı maddelerin kalorifik değeri

Bu kategori odun, turba, kok, şist, briket ve toz haline getirilmiş yakıtı içerir. Katı yakıtın ana bileşeni karbondur.

Farklı ahşap türlerinin özellikleri

Yakacak odun kullanımından maksimum verim, iki koşulun karşılanması koşuluyla elde edilir - kuru odun ve yavaş yanma süreci.

Yakacak odunun ocak kutusuna rahatça yüklenebilmesi için odun parçaları 25-30 cm uzunluğa kadar kesilir veya doğranır.

İçin ideal odun sobası ısıtma meşe, huş ağacı, dişbudak çubukları dikkate alınır. Alıç ve ela iyi göstergelerle karakterize edilir. Ancak iğne yapraklı ağaçların kalori değeri düşük ancak yanma oranı yüksektir.

Farklı kayalar nasıl yanar:

1. Kayın, huş ağacı, dişbudak, ela erimesi zordur ancak nem içeriğinin düşük olması nedeniyle nemli yanabilme özelliğine sahiptirler.
2. Aspen ile kızılağaç kurum oluşturmayın ve bacadan nasıl çıkarılacağını “bilirsiniz”.
3. Huş ağacı yanma odasında yeterli miktarda hava olması gerekir, aksi takdirde borunun duvarlarında duman çıkaracak ve reçine biriktirecektir.
4. Çam ladin ağacından daha fazla reçine içerir, bu nedenle kıvılcım çıkarır ve daha sıcak yanar.
5. Armut ve elma ağacı Diğerlerine göre daha kolay bölünür ve iyi yanar.
6. Sedir yavaş yavaş için için yanan kömüre dönüşür.
7. Kiraz ve karaağaç duman çıkarır ve çınar ağacını bölmek zordur.
8. Kavak ile ıhlamur çabuk yanar.

Farklı ırkların TST göstergeleri büyük ölçüde spesifik ırkların yoğunluğuna bağlıdır. 1 metreküp yakacak odun yaklaşık 200 litre sıvı yakıta ve 200 m2'ye eşdeğerdir.³ doğal gaz. Odun ve yakacak odun düşük enerji verimliliği kategorisine girer.

Yaşın kömür özelliklerine etkisi

Kömür bitki kökenli doğal bir malzemedir. Tortul kayaçlardan çıkarılır. Bu yakıt karbon ve diğer kimyasal elementleri içerir.

Türün yanı sıra kömürün yanma ısısı da malzemenin yaşından etkilenir. Kahverengi genç kategoriye giriyor, onu taş takip ediyor ve antrasit en eskisi olarak kabul ediliyor.

Nem içeriği aynı zamanda yakıtın yaşına göre de belirlenir: kömür ne kadar gençse nem içeriği de o kadar yüksek olur. Bu aynı zamanda bu yakıt türünün özelliklerini de etkiler.

Kömürün yanma sürecine çevreyi kirleten maddelerin salınması eşlik eder ve kazan ızgaraları cürufla kaplanır. Atmosferi olumsuz etkileyen bir diğer faktör ise yakıtta kükürt bulunmasıdır. Bu element havayla temas ettiğinde sülfürik asite dönüşür.

Üreticiler kömürdeki kükürt içeriğini mümkün olduğunca azaltmayı başarıyorlar. Sonuç olarak TST aynı tür içinde bile farklılık göstermektedir. Üretim coğrafyası da performansı etkiler. Katı yakıt olarak sadece saf kömür değil aynı zamanda briketlenmiş cüruf da kullanılabilir.

En yüksek yakıt kapasitesi koklaşabilir taş kömüründe görülmektedir. Taş, odun kömürü, kahverengi kömür ve antrasit de iyi özelliklere sahiptir.

Pelet ve briketlerin özellikleri

Bu katı yakıt endüstriyel olarak çeşitli odun ve bitki atıklarından üretilir.

Kıyılmış talaş, ağaç kabuğu, karton, saman kurutulur ve kullanılır özel ekipman granüllere dönüşür. Kütlenin belirli bir derecede viskozite kazanması için ona bir polimer olan lignin eklenir.

Peletlerin kabul edilebilir bir maliyeti vardır ve bu, yüksek talep ve üretim sürecinin özelliklerinden etkilenir. Bu malzeme yalnızca bu tip yakıt için tasarlanmış kazanlarda kullanılabilir.

Briketler sadece şekil bakımından farklılık gösterir, fırınlara ve kazanlara yüklenebilirler. Her iki yakıt türü de hammaddelere göre türlere ayrılır: yuvarlak kereste, turba, ayçiçeği, saman.

sen pelet ve briket diğer yakıt türlerine göre önemli avantajlar vardır:

• tam çevre dostu olma;
• hemen hemen her koşulda depolama imkanı;
• mekanik strese ve mantarlara karşı direnç;
• düzgün ve uzun yanma;
• bir ısıtma cihazına yükleme için optimum granül boyutu.

Çevre dostu yakıt, yenilenemeyen ve çevreye olumsuz etkisi olan geleneksel ısı kaynaklarına iyi bir alternatiftir. Ancak peletler ve briketler, bir depolama yeri düzenlenirken dikkate alınması gereken artan yangın tehlikesi ile karakterize edilir.

İstenirse yakıt briketlerinin üretimini kendiniz düzenleyebilirsiniz; daha fazla ayrıntı için bkz. Bu makale.

Sıvı maddelerin parametreleri

Katı malzemeler gibi sıvı malzemeler de aşağıdaki bileşenlere ayrıştırılır: karbon, hidrojen, kükürt, oksijen, nitrojen. Yüzde ağırlıkla ifade edilir.

İç organik yakıt balastları oksijen ve nitrojenden oluşur, bu bileşenler yanmaz ve bileşime şartlı olarak dahil edilir. Dış balast nem ve külden oluşur.

Benzinin özgül yanma ısısı yüksektir. Markaya göre değişmekle birlikte 43-44 MJ’dir.

Spesifik yanma ısısının benzer göstergeleri havacılık gazyağı - 42,9 MJ için belirlenmiştir. Dizel yakıt aynı zamanda kalorifik değer açısından da liderler kategorisine girmektedir - 43,4-43,6 MJ.

Benzin dizel yakıta göre daha fazla TCT'ye sahip olduğundan tüketimi ve verimi daha yüksek olmalıdır. Ancak dizel yakıt benzine göre %30-40 daha ekonomiktir

Sıvı roket yakıtı ve etilen glikol nispeten düşük TCT değerleri ile karakterize edilir. Alkol ve aseton minimum özgül yanma ısısına sahiptir. Performansları geleneksel motor yakıtından önemli ölçüde daha düşüktür.

Gaz yakıtların özellikleri

Gaz halindeki yakıt, karbon monoksit, hidrojen, metan, etan, propan, bütan, etilen, benzen, hidrojen sülfit ve diğer bileşenlerden oluşur. Bu rakamlar hacimce yüzde olarak ifade edilmiştir.

Hidrojen en yüksek yanma ısısına sahiptir.Bir kilogram madde yandığında 119,83 MJ ısı açığa çıkar. Ancak daha yüksek derecede patlayıcılığa sahiptir

Doğal gazın kalorifik değerleri de yüksektir.

Kg başına 41-49 MJ'ye eşittirler. Ancak, örneğin saf metanın daha yüksek bir kalorifik değeri vardır - kg başına 50 MJ.

Karşılaştırmalı gösterge tablosu

Tablo, sıvı, katı ve gaz yakıtların kütlesel özgül yanma ısısının değerlerini göstermektedir.

Tablo, hidrojenin yalnızca gaz halindeki maddeler arasında değil, tüm maddeler arasında en yüksek TST göstergelerine sahip olduğunu göstermektedir. Yüksek enerjili yakıtlara aittir.

Hidrojenin yanma ürünü sıradan sudur. İşlem, maddeyi çevre dostu bir yanıcı yapan fırın cürufu, kül, karbon dioksit ve karbon dioksit yaymaz. Ancak patlayıcıdır ve yoğunluğu düşüktür, dolayısıyla bu yakıtın sıvılaştırılması ve taşınması zordur.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı video

Farklı ağaç türlerinin kalorifik değeri hakkında. Metrekare başına göstergelerin karşılaştırılması³ ve kg.

TCT, bir yakıtın en önemli termal ve operasyonel özelliğidir. Bu gösterge insan faaliyetinin çeşitli alanlarında kullanılmaktadır: ısı motorları, enerji santralleri, sanayi, ev ısıtma ve yemek pişirme.

Kalorifik değer değerleri, salınan enerji derecesine göre farklı yakıt türlerini karşılaştırmaya, gerekli yakıt kütlesini hesaplamaya ve maliyetten tasarruf etmeye yardımcı olur.

Farklı yakıt türlerinin kalorifik değeri hakkında eklemek istediğiniz veya sorularınız mı var? Yayın hakkında yorum bırakabilir ve tartışmalara katılabilirsiniz - iletişim formu alt bloktadır.