Nxehtësia e djegies bashkë. Vlera kalorifike e llojeve të ndryshme të lëndëve djegëse: dru zjarri, qymyr, pelet, briketa

Lënda djegëse e gazit ndahet në natyrore dhe artificiale dhe është një përzierje e gazrave të ndezshëm dhe jo të ndezshëm që përmbajnë një sasi të caktuar avulli uji dhe ndonjëherë pluhur dhe katran. Sasia e karburantit të gazit shprehet në metra kub në kushte normale (760 mm Hg dhe 0 ° C), dhe përbërja shprehet si përqindje në vëllim. Përbërja e karburantit kuptohet si përbërja e pjesës së tij të gaztë të thatë.

Karburant me gaz natyror

Karburanti më i zakonshëm i gazit është gazi natyror, i cili ka një vlerë të lartë kalorifike. Baza e gazit natyror është metani, përmbajtja e të cilit është 76,7-98%. Përbërjet e tjera të gazta hidrokarbure përfshijnë gazin natyror nga 0,1 në 4,5%.

Gazi i lëngshëm është një produkt i rafinimit të naftës - përbëhet kryesisht nga një përzierje e propanit dhe butanit.

Përbërja e gazeve të ndezshme përfshin: hidrogjen H2, metan CH4, Përbërje të tjera hidrokarbure CmHn, sulfur hidrogjeni H2S dhe gazra jo të ndezshëm, dioksid karboni CO2, oksigjen O2, azot N2 dhe një sasi e vogël e avullit të ujit H2O m Dhe P në C dhe H karakterizojnë përbërjet e hidrokarbureve të ndryshme, për shembull për metanin CH 4 t = 1 dhe n= 4, për etanin C 2 N b t = 2 Dhe n= b, etj.

Përbërja e karburantit të gaztë të thatë (përqindja sipas vëllimit):

CO + H 2 + 2 C m H n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 = 100%.

Pjesa jo e djegshme e karburantit të gazit të thatë - çakëlli - përbëhet nga azoti N dhe dioksidi i karbonit CO 2.

Përbërja e karburantit të gaztë të lagësht shprehet si më poshtë:

CO + H 2 + Σ C m H n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O = 100%.

Nxehtësia e djegies, kJ/m (kcal/m3), 1 m3 gaz i pastër i thatë në kushte normale përcaktohet si më poshtë:

Q n s = 0,01,

ku Qso, Q n 2, Q c m n n Q n 2 s. - nxehtësia e djegies së gazeve individuale të përfshira në përzierje, kJ/m 3 (kcal/m 3); CO, H 2, Cm H n, H 2 S - përbërësit që përbëjnë përzierjen e gazit, % në vëllim.

Vlera kalorifike e 1 m3 gaz natyror të thatë në kushte normale për shumicën e vendburimeve shtëpiake është 33,29 - 35,87 MJ/m3 (7946 - 8560 kcal/m3). Karakteristikat e karburantit të gaztë janë dhënë në tabelën 1.

Shembull. Përcaktoni vlerën më të ulët kalorifike të gazit natyror (në kushte normale) të përbërjes së mëposhtme:

H2S = 1%; CH 4 = 76,7%; C2H6 = 4.5%; C3H8 = 1,7%; C4H10 = 0,8%; C 5 H 12 = 0,6%.

Duke zëvendësuar karakteristikat e gazeve nga Tabela 1 në formulën (26), marrim:

Q ns = 0,01 = 33981 kJ/m 3 ose

Q ns = 0,01 (5585,1 + 8555 76,7 + 15 226 4,5 + 21 795 1,7 + 28 338 0,8 + 34 890 0,6) = 8109 kcal/m3.

Tabela 1. Karakteristikat e karburantit të gaztë

Procesi i gazifikimit të lëndës djegëse të ngurtë është paraqitur në një eksperiment laboratorik (Fig. 1). Pasi kemi mbushur tubin zjarrdurues me copa qymyr druri, e ngrohim shumë dhe e lëmë oksigjenin të rrjedhë nga gazometri. Gazrat që dalin nga tubi i kalojmë përmes një rondele me ujë gëlqereje dhe më pas i vëmë zjarrin. Uji gëlqeror bëhet i turbullt dhe gazi digjet me një flakë kaltërosh. Kjo tregon praninë e dioksidit të CO2 dhe monoksidit të karbonit CO në produktet e reaksionit.

Formimi i këtyre substancave mund të shpjegohet me faktin se kur oksigjeni bie në kontakt me qymyrin e nxehtë, ky i fundit fillimisht oksidohet në dioksid karboni: C + O 2 = CO 2

Pastaj, duke kaluar nëpër qymyr të nxehtë, dioksidi i karbonit reduktohet pjesërisht në monoksid karboni: CO 2 + C = 2 CO

VETITË FIZIKE DHE KIMIKE TË GAZRAVE NATYRORE

Gazrat natyrorë nuk kanë ngjyrë, erë apo shije.

Treguesit kryesorë të gazeve natyrore përfshijnë: përbërjen, vlerën kalorifike, dendësinë, temperaturën e djegies dhe ndezjes, kufijtë e eksplozivëve dhe presionin e shpërthimit.

Gazrat natyrorë nga fushat e gazit të pastër përbëhen kryesisht nga metani (82-98%) dhe hidrokarbure të tjera.

Gazi i djegshëm përmban substanca të ndezshme dhe jo të ndezshme. Gazet e djegshme përfshijnë: hidrokarburet, hidrogjenin, sulfurin e hidrogjenit. Gazet jo të ndezshme përfshijnë: dioksidin e karbonit, oksigjenin, azotin dhe avujt e ujit. Përbërja e tyre është e ulët dhe arrin në 0,1-0,3% C0 2 dhe 1-14% N 2. Pas nxjerrjes, nga gazi hiqet gazi toksik i sulfurit të hidrogjenit, përmbajtja e të cilit nuk duhet të kalojë 0,02 g/m3.

Nxehtësia e djegies është sasia e nxehtësisë që çlirohet gjatë djegies së plotë të 1 m3 gaz. Nxehtësia e djegies matet në kcal/m3, kJ/m3 gaz. Vlera kalorifike e gazit natyror të thatë është 8000-8500 kcal/m3.

Vlera e llogaritur nga raporti i masës së një lënde me vëllimin e saj quhet dendësia e substancës. Dendësia matet në kg/m3. Dendësia e gazit natyror varet plotësisht nga përbërja e tij dhe është në intervalin c = 0,73-0,85 kg/m3.

Karakteristika më e rëndësishme e çdo gazi të djegshëm është prodhimi i tij i nxehtësisë, d.m.th. temperatura maksimale e arritur gjatë djegies së plotë të gazit nëse sasia e nevojshme e ajrit për djegie korrespondon saktësisht me formulat kimike të djegies dhe temperaturën fillestare të gazit dhe ajrit. është zero.

Prodhimi i nxehtësisë i gazeve natyrore është rreth 2000 -2100 °C, metani - 2043 °C. Temperatura aktuale e djegies në furra është dukshëm më e ulët se prodhimi i nxehtësisë dhe varet nga kushtet e djegies.

Temperatura e ndezjes është temperatura e përzierjes ajër-karburant në të cilën përzierja ndizet pa një burim ndezjeje. Për gazin natyror është në intervalin 645-700 °C.

Të gjithë gazrat e ndezshëm janë shpërthyes dhe mund të ndizen nëse ekspozohen ndaj një flake të hapur ose shkëndijë. Të dallojë kufiri i poshtëm dhe i sipërm i përqendrimit të përhapjes së flakës , d.m.th. përqendrimi i poshtëm dhe i sipërm në të cilin është i mundur një shpërthim i përzierjes. Kufiri i poshtëm shpërthyes i gazeve është 3÷6%, ai i sipërm 12÷16%.

Kufijtë e eksplozivëve.

Një përzierje gaz-ajër që përmban sasinë e mëposhtme të gazit:

deri në 5% - nuk ndizet;

nga 5 në 15% - shpërthen;

më shumë se 15% - djeg kur furnizohet ajri.

Presioni gjatë një shpërthimi të gazit natyror është 0,8-1,0 MPa.

Të gjitha gazrat e ndezshme mund të shkaktojnë helmim në trupin e njeriut. Substancat kryesore toksike janë: monoksidi i karbonit (CO), sulfuri i hidrogjenit (H 2 S), amoniaku (NH 3).

Gazi natyror nuk ka erë. Për të zbuluar një rrjedhje, gazi aromatizohet (d.m.th., i jepet një erë specifike). Aromatizimi kryhet duke përdorur etil merkaptan. Aromatizimi kryhet në stacionet e shpërndarjes së gazit (GDS). Kur 1% e gazit natyror hyn në ajër, ai fillon të nuhasë. Praktika tregon se norma mesatare e etil mercaptanit për aromatizimin e gazit natyror që hyn në rrjetet e qytetit duhet të jetë 16 g për 1000 m3 gaz.

Krahasuar me lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta, gazi natyror ka shumë përparësi:

Liria relative, e cila shpjegohet me një metodë më të lehtë të nxjerrjes dhe transportit;

Nuk ka hi ose lëshim të grimcave të ngurta në atmosferë;

Vlera e lartë kalorifike;

Nuk kërkohet përgatitje e karburantit për djegie;

Lehtësohet puna e punonjësve të shërbimit dhe përmirësohen kushtet sanitare dhe higjienike të punës së tyre;

Kushtet për automatizimin e proceseve të punës janë thjeshtuar.

Për shkak të rrjedhjeve të mundshme përmes rrjedhjeve në lidhjet dhe pajisjet e tubacioneve të gazit, përdorimi i gazit natyror kërkon kujdes dhe kujdes të veçantë. Depërtimi i më shumë se 20% të gazit në një dhomë mund të çojë në mbytje, dhe nëse është i pranishëm në një vëllim të mbyllur, nga 5 në 15% mund të shkaktojë një shpërthim të përzierjes gaz-ajër. Djegia jo e plotë prodhon monoksid karboni toksik CO, i cili edhe në përqendrime të ulëta çon në helmimin e personelit operativ.

Sipas origjinës së tyre, gazrat natyrorë ndahen në dy grupe: të thata dhe yndyrore.

E thatë gazrat janë gazra me origjinë minerale dhe gjenden në zona të lidhura me aktivitetin vullkanik të tanishëm ose të kaluar. Gazrat e thatë përbëhen pothuajse ekskluzivisht nga metani me një përmbajtje të parëndësishme të përbërësve të çakëllit (azoti, dioksidi i karbonit) dhe kanë një vlerë kalorifike Qn = 7000÷9000 kcal/nm3.

Yndyrë gazrat shoqërojnë fushat e naftës dhe zakonisht grumbullohen në shtresat e sipërme. Nga origjina e tyre, gazrat e lagësht janë afër naftës dhe përmbajnë shumë hidrokarbure lehtësisht të kondensueshme. Vlera kalorifike e gazeve të lëngëta Qn=8000-15000 kcal/nm3

Përparësitë e karburantit të gaztë përfshijnë lehtësinë e transportit dhe djegies, mungesën e hirit dhe lagështisë dhe thjeshtësinë e konsiderueshme të pajisjeve të bojlerit.

Krahas gazeve natyrore përdoren edhe gaze artificiale të djegshme, të marra gjatë përpunimit të lëndëve djegëse të ngurta, ose si rezultat i funksionimit të impianteve industriale si gazra të mbeturinave. Gazet artificiale përbëhen nga gazra të ndezshëm të djegies jo të plotë të karburantit, gazrave të çakëllit dhe avullit të ujit dhe ndahen në të pasur dhe të varfër, me një vlerë mesatare kalorifike përkatësisht 4500 kcal/m3 dhe 1300 kcal/m3. Përbërja e gazeve: hidrogjen, metan, komponime të tjera hidrokarbure CmHn, sulfur hidrogjeni H 2 S, gazra jo të ndezshëm, dioksid karboni, oksigjen, azot dhe një sasi e vogël avulli uji. Çakëll - azoti dhe dioksidi i karbonit.

Kështu, përbërja e karburantit të gaztë të thatë mund të përfaqësohet si përzierja e mëposhtme e elementeve:

CO + H 2 + ∑CmHn + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 =100%.

Përbërja e karburantit të gaztë të lagësht shprehet si më poshtë:

CO + H 2 + ∑CmHn + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O = 100%.

Nxehtësia e djegies thatë karburanti i gaztë kJ/m3 (kcal/m3) për 1 m3 gaz në kushte normale përcaktohet si më poshtë:

Qn= 0.01,

Ku Qi është nxehtësia e djegies së gazit përkatës.

Vlera kalorifike e karburantit të gaztë është dhënë në tabelën 3.

Gaz shpërthimi të formuara gjatë shkrirjes së gizës në furrat e zjarrit. Rendimenti dhe përbërja kimike e tij varen nga vetitë e ngarkesës dhe karburantit, mënyra e funksionimit të furrës, metodat e intensifikimit të procesit dhe faktorë të tjerë. Prodhimi i gazit varion nga 1500-2500 m 3 për ton gize. Përqindja e përbërësve jo të djegshëm (N 2 dhe CO 2) në gazin e furrës së shpërthimit është rreth 70%, gjë që përcakton performancën e ulët termike të tij (vlera më e ulët kalorifike e gazit është 3-5 MJ/m 3).

Kur digjet gazi i furrës së shpërthimit, temperatura maksimale e produkteve të djegies (pa marrë parasysh humbjet e nxehtësisë dhe konsumin e nxehtësisë për ndarjen e CO 2 dhe H 2 O) është 400-1500 0 C. Nëse gazi dhe ajri nxehen para djegies , temperatura e produkteve të djegies mund të rritet ndjeshëm.

Gaz ferroaliazh formohet gjatë shkrirjes së ferroaliazheve në furrat e reduktimit të xehes. Gazi i shteruar nga furrat e mbyllura mund të përdoret si lëndë djegëse SER (burime dytësore të energjisë). Në furrat e hapura, për shkak të hyrjes së lirë të ajrit, gazi digjet në pjesën e sipërme. Rendimenti dhe përbërja e gazit ferroaliazh varet nga shkalla e shkrirjes

aliazh, përbërja e ngarkesës, mënyra e funksionimit të furrës, fuqia e saj, etj. Përbërja e gazit: 50-90% CO, 2-8% H2, 0.3-1% CH4, O2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

Gaz konvertues formuar gjatë shkrirjes së çelikut në konvertuesit e oksigjenit. Gazi përbëhet kryesisht nga monoksidi i karbonit, rendimenti dhe përbërja e tij ndryshojnë ndjeshëm gjatë shkrirjes. Pas pastrimit, përbërja e gazit është afërsisht si më poshtë: 70-80% CO; 15-20% CO2; 0,5-0,8% O 2; 3-12% N 2. Nxehtësia e djegies së gazit është 8,4-9,2 MJ/m 3. Temperatura maksimale e djegies arrin 2000 0 C.

Gaz koks formohet gjatë koksimit të përzierjes së qymyrit. Në metalurgjinë e zezë përdoret pas nxjerrjes së produkteve kimike. Përbërja e gazit të furrës së koksit varet nga vetitë e ngarkesës së qymyrit dhe kushtet e koksit. Fraksionet vëllimore të përbërësve në gaz janë brenda kufijve të mëposhtëm,%: 52-62H2; 0,3-0,6 O 2; 23,5-26,5 CH4; 5,5-7,7 CO; 1,8-2,6 CO 2 . Nxehtësia e djegies është 17-17,6 MJ/m^3, temperatura maksimale e produkteve të djegies është 2070 0 C.

Çfarë është karburanti?

Ky është një komponent ose një përzierje e substancave që janë të afta për transformime kimike të lidhura me lëshimin e nxehtësisë. Llojet e ndryshme të karburantit ndryshojnë në përmbajtjen sasiore të oksiduesit, i cili përdoret për çlirimin e energjisë termike.

Në një kuptim të gjerë, karburanti është një bartës energjie, domethënë një lloj potencial i energjisë potenciale.

Klasifikimi

Aktualisht, llojet e karburanteve ndahen sipas gjendjes së tyre të grumbullimit në të lëngët, të ngurtë dhe të gaztë.

Guri, dru zjarri dhe antraciti konsiderohen materiale të forta natyrore. Briketat, koksi, termoantraciti janë lloje të lëndëve djegëse të ngurta artificiale.

Lëngjet përfshijnë substanca që përmbajnë substanca me origjinë organike. Përbërësit kryesorë të tyre janë: oksigjeni, karboni, azoti, hidrogjeni, squfuri. Karburanti i lëngshëm artificial do të jetë një shumëllojshmëri rrëshirash dhe nafte.

Është një përzierje e gazrave të ndryshëm: etilen, metan, propan, butan. Përveç tyre, karburanti i gaztë përmban dioksid karboni dhe monoksid karboni, sulfid hidrogjeni, azot, avull uji dhe oksigjen.

Treguesit e karburantit

Treguesi kryesor i djegies. Formula për përcaktimin e vlerës kalorifike konsiderohet në termokimi. emetojnë “karburant standard”, që nënkupton vlerën kalorifike prej 1 kilogrami antracit.

Vaji për ngrohje shtëpiake është i destinuar për djegie në pajisjet e ngrohjes me fuqi të ulët, të cilat ndodhen në ambiente banimi, gjeneratorë të nxehtësisë që përdoren në bujqësi për tharjen e ushqimit, konservimin.

Nxehtësia specifike e djegies së një karburanti është një vlerë që tregon sasinë e nxehtësisë që krijohet gjatë djegies së plotë të karburantit me një vëllim prej 1 m 3 ose një masë prej një kilogrami.

Për të matur këtë vlerë përdoren J/kg, J/m3, kalori/m3. Për të përcaktuar nxehtësinë e djegies, përdoret metoda e kalorimetrisë.

Me një rritje të nxehtësisë specifike të djegies së karburantit, konsumi specifik i karburantit zvogëlohet, dhe efikasiteti mbetet i pandryshuar.

Nxehtësia e djegies së substancave është sasia e energjisë së çliruar gjatë oksidimit të një lënde të ngurtë, të lëngët ose të gaztë.

Përcaktohet nga përbërja kimike, si dhe nga gjendja e grumbullimit të substancës së djegshme.

Karakteristikat e produkteve të djegies

Vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta lidhen me gjendjen e grumbullimit të ujit në substancat e marra pas djegies së karburantit.

Vlera më e lartë kalorifike është sasia e nxehtësisë që çlirohet gjatë djegies së plotë të një substance. Kjo vlerë përfshin gjithashtu nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit.

Nxehtësia më e ulët e punës e djegies është vlera që korrespondon me lëshimin e nxehtësisë gjatë djegies pa marrë parasysh nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit.

Nxehtësia latente e kondensimit është sasia e energjisë së kondensimit të avullit të ujit.

Marrëdhënia matematikore

Vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta lidhen me marrëdhënien e mëposhtme:

Q B = Q H + k(W + 9H)

ku W është sasia ndaj peshës (në %) e ujit në një substancë të ndezshme;

H është sasia e hidrogjenit (% në masë) në substancën e djegshme;

k - koeficienti i barabartë me 6 kcal/kg

Metodat për kryerjen e llogaritjeve

Vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta përcaktohen me dy metoda kryesore: llogaritëse dhe eksperimentale.

Kalorimetrat përdoren për të kryer llogaritjet eksperimentale. Së pari, një mostër e karburantit digjet në të. Nxehtësia që do të lëshohet absorbohet plotësisht nga uji. Duke pasur një ide për masën e ujit, mund të përcaktoni nga ndryshimi i temperaturës së tij vlerën e nxehtësisë së tij të djegies.

Kjo teknikë konsiderohet e thjeshtë dhe efektive kërkon vetëm njohuri për të dhënat e analizës teknike.

Në metodën e llogaritjes, vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta llogariten duke përdorur formulën Mendeleev.

Q p H = 339C p +1030H p -109(O p -S p) - 25 W p (kJ/kg)

Ai merr parasysh përmbajtjen e karbonit, oksigjenit, hidrogjenit, avullit të ujit, squfurit në përbërjen e punës (në përqindje). Sasia e nxehtësisë gjatë djegies përcaktohet duke marrë parasysh karburantin ekuivalent.

Nxehtësia e djegies së gazit lejon që të bëhen llogaritjet paraprake dhe të përcaktohet efektiviteti i përdorimit të një lloji të caktuar karburanti.

Karakteristikat e origjinës

Për të kuptuar se sa nxehtësi lirohet kur digjet një lëndë djegëse e caktuar, është e nevojshme të keni një ide për origjinën e saj.

Në natyrë, ekzistojnë versione të ndryshme të lëndëve djegëse të ngurta, të cilat ndryshojnë në përbërje dhe veti.

Formimi i tij ndodh në disa faza. Fillimisht formohet torfe, pastaj fitohet qymyr kafe dhe i fortë, pastaj formohet antraciti. Burimet kryesore të formimit të lëndëve djegëse të ngurta janë gjethet, druri dhe hala pishe. Kur pjesë të bimëve vdesin dhe ekspozohen ndaj ajrit, ato shkatërrohen nga kërpudhat dhe formojnë torfe. Grumbullimi i tij kthehet në një masë kafe, pastaj përftohet gaz kafe.

Në presion dhe temperaturë të lartë, gazi kafe shndërrohet në qymyr, pastaj karburanti grumbullohet në formën e antracitit.

Përveç lëndës organike, karburanti përmban çakëll shtesë. Organike konsiderohet ajo pjesë që formohet nga lëndët organike: hidrogjeni, karboni, azoti, oksigjeni. Përveç këtyre elementeve kimike, ai përmban çakëll: lagështi, hi.

Teknologjia e djegies përfshin ndarjen e masës punuese, të thatë dhe të djegshme të karburantit të djegur. Masa e punës është karburanti në formën e tij origjinale që i jepet konsumatorit. Masa e thatë është një përbërje në të cilën nuk ka ujë.

Kompleksi

Komponentët më të vlefshëm janë karboni dhe hidrogjeni.

Këta elementë gjenden në çdo lloj karburanti. Në torfe dhe dru, përqindja e karbonit arrin 58 përqind, në qymyrin e fortë dhe të murrmë - 80%, dhe në antracit arrin 95 përqind të peshës. Në varësi të këtij treguesi, sasia e nxehtësisë së lëshuar gjatë djegies së karburantit ndryshon. Hidrogjeni është elementi i dytë më i rëndësishëm i çdo karburanti. Kur lidhet me oksigjenin, formon lagështi, e cila ul ndjeshëm vlerën termike të çdo karburanti.

Përqindja e tij varion nga 3.8 në argjilë nafte deri në 11 në naftë. Oksigjeni i përfshirë në karburant vepron si çakëll.

Nuk është një element kimik që gjeneron nxehtësi, prandaj ndikon negativisht në vlerën e nxehtësisë së tij të djegies. Djegia e azotit, e përfshirë në formë të lirë ose të lidhur në produktet e djegies, konsiderohet papastërti e dëmshme, prandaj sasia e tij është rreptësisht e kufizuar.

Squfuri përfshihet në lëndë djegëse në formën e sulfateve, sulfideve dhe gjithashtu si gazra të dioksidit të squfurit. Kur hidratohet, oksidet e squfurit formojnë acid sulfurik, i cili shkatërron pajisjet e bojlerit dhe ndikon negativisht në vegjetacionin dhe organizmat e gjallë.

Kjo është arsyeja pse squfuri është një element kimik, prania e të cilit në karburantin natyror është jashtëzakonisht e padëshirueshme. Nëse komponimet e squfurit futen brenda zonës së punës, ato shkaktojnë helmim të konsiderueshëm të personelit operativ.

Ekzistojnë tre lloje të hirit në varësi të origjinës së tij:

• fillore;
• dytësore;
• terciare

Lloji kryesor është formuar nga mineralet që gjenden në bimë. Hiri dytësor formohet si rezultat i mbetjeve të bimëve që hyjnë në rërë dhe tokë gjatë formimit.

Hiri terciar shfaqet në përbërjen e karburantit gjatë nxjerrjes, ruajtjes dhe transportit. Me depozitimin e konsiderueshëm të hirit, ndodh një ulje e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e ngrohjes të njësisë së bojlerit, duke zvogëluar sasinë e transferimit të nxehtësisë në ujë nga gazrat. Një sasi e madhe e hirit ndikon negativisht në funksionimin e bojlerit.

Së fundi

Substancat e avullueshme kanë një ndikim të rëndësishëm në procesin e djegies së çdo lloj karburanti. Sa më i madh prodhimi i tyre, aq më i madh do të jetë vëllimi i pjesës së përparme të flakës. Për shembull, qymyri dhe torfe ndizen lehtësisht, procesi shoqërohet me humbje të vogla të nxehtësisë. Koksi që mbetet pas heqjes së papastërtive të avullueshme përmban vetëm përbërje minerale dhe karboni. Në varësi të karakteristikave të karburantit, sasia e nxehtësisë ndryshon ndjeshëm.

Në varësi të përbërjes kimike, ekzistojnë tre faza të formimit të lëndës djegëse të ngurtë: torfe, linjiti dhe qymyri.

Druri natyral përdoret në instalimet e bojlerëve të vegjël. Ata përdorin kryesisht copa druri, tallash, pllaka, lëvore dhe vetë drutë e zjarrit përdoren në sasi të vogla. Në varësi të llojit të drurit, sasia e nxehtësisë së gjeneruar ndryshon ndjeshëm.

Ndërsa nxehtësia e djegies zvogëlohet, dru zjarri fiton disa avantazhe: ndezshmëri e shpejtë, përmbajtje minimale e hirit dhe mungesë e gjurmëve të squfurit.

Informacioni i besueshëm në lidhje me përbërjen e karburantit natyror ose sintetik, vlerën e tij kalorifike, është një mënyrë e shkëlqyer për të kryer llogaritjet termokimike.

Aktualisht, ekziston një mundësi reale për të identifikuar ato opsione kryesore për lëndë djegëse të ngurta, të gazta, të lëngshme që do të jenë më efektive dhe më të lira për t'u përdorur në një situatë të caktuar.

Sasia e nxehtësisë që çlirohet gjatë djegies së plotë të një sasie njësi të karburantit quhet vlera kalorifike (Q) ose, siç thuhet ndonjëherë, vlera kalorifike ose vlera kalorifike, e cila është një nga karakteristikat kryesore të karburantit.

Vlera kalorifike e gazeve zakonisht quhet 1 m 3, merret në kushte normale.

Në llogaritjet teknike, kushte normale nënkuptojnë gjendjen e gazit në një temperaturë prej 0°C dhe në një presion prej 760 mmHg Art. Vëllimi i gazit në këto kushte shënohet nm 3(metër kub normal).

Për matjet e gazit industrial sipas GOST 2923-45, temperatura 20°C dhe presioni 760 merren si kushte normale mmHg Art. Vëllimi i gazit të caktuar për këto kushte, në krahasim me nm 3 do të thërrasim m 3 (metër kub).

Vlera kalorifike e gazeve (P)) shprehur në kcal/nm e ose në kcal/m3.

Për gazrat e lëngshëm, vlera kalorifike referohet si 1 kg.

Ka vlera kalorifike më të larta (Qc) dhe më të ulëta (Qn). Vlera bruto kalorifike merr parasysh nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit të krijuar gjatë djegies së karburantit. Vlera më e ulët kalorifike nuk merr parasysh nxehtësinë që përmbahet në avujt e ujit të produkteve të djegies, pasi avulli i ujit nuk kondensohet, por bartet me produktet e djegies.

Konceptet Q in dhe Q n u referohen vetëm atyre gazeve, djegia e të cilëve çliron avujt e ujit (këto koncepte nuk vlejnë për monoksidin e karbonit, i cili nuk prodhon avull uji gjatë djegies).

Kur avulli i ujit kondensohet, nxehtësia lëshohet e barabartë me 539 kcal/kg. Përveç kësaj, kur kondensata ftohet në 0°C (ose 20°C), nxehtësia lëshohet në sasinë përkatësisht 100 ose 80. kcal/kg.

Në total, më shumë se 600 nxehtësi lëshohen për shkak të kondensimit të avullit të ujit. kcal/kg, që është dallimi ndërmjet vlerës kalorifike më të lartë dhe më të ulët të gazit. Për shumicën e gazrave të përdorur në furnizimin me gaz urban, kjo diferencë është 8-10%.

Vlerat kalorifike të disa gazeve janë dhënë në tabelë. 3.

Për furnizimin me gaz urban, aktualisht përdoren gazra që, si rregull, kanë një vlerë kalorifike të paktën 3500 kcal/nm 3 . Kjo shpjegohet me faktin se në zonat urbane gazi furnizohet nëpërmjet tubacioneve në distanca të konsiderueshme. Kur vlera kalorifike është e ulët, duhet të furnizohet një sasi e madhe. Kjo çon në mënyrë të pashmangshme në një rritje të diametrave të tubacioneve të gazit dhe, si pasojë, në një rritje të investimeve metalike dhe fondeve për ndërtimin e rrjeteve të gazit, dhe më pas në një rritje të kostove të funksionimit. Një disavantazh i rëndësishëm i gazrave me kalori të ulët është se në shumicën e rasteve ato përmbajnë një sasi të konsiderueshme të monoksidit të karbonit, gjë që rrit rrezikun gjatë përdorimit të gazit, si dhe gjatë servisimit të rrjeteve dhe instalimeve.

Vlera kalorifike e gazit më pak se 3500 kcal/nm 3 më shpesh përdoret në industri, ku nuk është e nevojshme të transportohet në distanca të gjata dhe është më e lehtë të organizohet djegia. Për furnizimin me gaz urban, është e dëshirueshme që të ketë një vlerë kalorifike konstante të gazit. Luhatjet, siç kemi përcaktuar tashmë, lejohen jo më shumë se 10%. Një ndryshim më i madh në vlerën kalorifike të gazit kërkon rregullime të reja dhe ndonjëherë zëvendësimin e një numri të madh djegësish të standardizuara të pajisjeve shtëpiake, gjë që shoqërohet me vështirësi të konsiderueshme.

Nxehtësia e djegies përcaktohet nga përbërja kimike e substancës së djegshme. Elementet kimike të përfshira në një substancë të ndezshme tregohen me simbole të pranuara ME , N , RRETH , N , S, dhe hiri dhe uji janë simbole A Dhe W përkatësisht.

YouTube Enciklopedike

• 1 / 5

  Nxehtësia e djegies mund të lidhet me masën e punës të substancës së djegshme Q P (\displaystyle Q^(P)) dmth te lënda e ndezshme në formën në të cilën arrin te konsumatori; ndaj peshës së thatë të substancës Q C (\displaystyle Q^(C)); në një masë të djegshme të lëndës Q Γ (\displaystyle Q^(\Gamma )), domethënë, në një substancë të ndezshme që nuk përmban lagështi dhe hi.

  Ka me te larta ( Q B (\displaystyle Q_(B))) dhe më e ulët ( Q H (\displaystyle Q_(H))) nxehtësia e djegies.

  Nën vlerë më të lartë kalorifike të kuptojë sasinë e nxehtësisë që lirohet gjatë djegies së plotë të një lënde, duke përfshirë nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit gjatë ftohjes së produkteve të djegies.

  Vlera kalorifike neto korrespondon me sasinë e nxehtësisë që lirohet gjatë djegies së plotë, pa marrë parasysh nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit. Nxehtësia e kondensimit të avullit të ujit quhet gjithashtu nxehtësia latente e avullimit (kondensimi).

  Vlerat kalorifike më të ulëta dhe më të larta lidhen nga relacioni: Q B = Q H + k (W + 9 H) (\style ekrani Q_(B)=Q_(H)+k(W+9H)),

  ku k është një koeficient i barabartë me 25 kJ/kg (6 kcal/kg); W është sasia e ujit në substancën e ndezshme, % (në masë); H është sasia e hidrogjenit në një substancë të djegshme, % (në masë).

  Llogaritja e vlerës kalorifike

  Kështu, vlera më e lartë kalorifike është sasia e nxehtësisë së lëshuar gjatë djegies së plotë të një njësie të masës ose vëllimit (për gaz) të një lënde të djegshme dhe ftohjes së produkteve të djegies në temperaturën e pikës së vesës. Në llogaritjet e inxhinierisë termike, vlera më e lartë kalorifike merret si 100%. Nxehtësia latente e djegies së një gazi është nxehtësia që lirohet gjatë kondensimit të avullit të ujit që përmbahet në produktet e djegies. Teorikisht, mund të arrijë në 11%.

  Në praktikë, nuk është e mundur të ftohen produktet e djegies deri në kondensimin e plotë, dhe për këtë arsye është futur koncepti i vlerës më të ulët kalorifike (QHp), i cili përftohet duke zbritur nga vlera më e lartë kalorifike nxehtësinë e avullimit të avullit të ujit të përfshira në substanca dhe ato të formuara gjatë djegies së saj. Avullimi i 1 kg avull uji kërkon 2514 kJ/kg (600 kcal/kg). Vlera më e ulët kalorifike përcaktohet nga formula (kJ/kg ose kcal/kg):

  Q H P = Q B P - 2514 ⋅ ((9 H P + W P) / 100) (\displaystyle Q_(H)^(P)=Q_(B)^(P)-2514\cdot ((9H^(P)+W^ (P))/100))(për lëndë të ngurtë)

  Q H P = Q B P - 600 ⋅ ((9 H P + W P) / 100) (\displaystyle Q_(H)^(P)=Q_(B)^(P)-600\cdot ((9H^(P)+W^ (P))/100))(për një substancë të lëngshme), ku:

  2514 - nxehtësia e avullimit në një temperaturë prej 0 °C dhe presion atmosferik, kJ/kg;

  H P (\shfaqja e stilit H^(P)) Dhe W P (\displaystyle W^(P))- përmbajtja e hidrogjenit dhe avullit të ujit në karburantin e punës, %;

  9 është një koeficient që tregon se djegia e 1 kg hidrogjen në kombinim me oksigjen prodhon 9 kg ujë.

  Nxehtësia e djegies është karakteristika më e rëndësishme e një karburanti, pasi përcakton sasinë e nxehtësisë që përftohet nga djegia e 1 kg lëndë djegëse e ngurtë ose e lëngshme ose 1 m³ karburant i gaztë në kJ/kg (kcal/kg). 1 kcal = 4,1868 ose 4,19 kJ.

  Vlera më e ulët kalorifike përcaktohet eksperimentalisht për secilën substancë dhe është një vlerë referencë. Mund të përcaktohet edhe për materialet e ngurta dhe të lëngëta, me një përbërje elementare të njohur, duke llogaritur në përputhje me formulën e D. I. Mendeleev, kJ/kg ose kcal/kg:

  Q H P = 339 ⋅ C P + 1256 ⋅ H P − 109 ⋅ (O P − S L P) − 25,14 ⋅ (9 ⋅ H P + W P) (\shtili i ekranit Q_(H)^(P)=339\cdot C^(P)+ cdot H^(P)-109\cdot (O^(P)-S_(L)^(P))-25.14\cdot (9\cdot H^(P)+W^(P)))

  Q H P = 81 ⋅ C P + 246 ⋅ H P − 26 ⋅ (O P + S L P) − 6 ⋅ W P (\displaystyle Q_(H)^(P)=81\cdot C^(P)+246\cdot H^(P) -26\cdot (O^(P)+S_(L)^(P))-6\cdot W^(P)), Ku:

  C P (\displaystyle C_(P)), H P (\displaystyle H_(P)), O P (\displaystyle O_(P)), S L P (\displaystyle S_(L)^(P)), W P (\displaystyle W_(P))- përmbajtja e karbonit, hidrogjenit, oksigjenit, squfurit të avullueshëm dhe lagështisë në masën e punës të karburantit në% (në peshë).

  Për llogaritjet krahasuese, përdoret i ashtuquajturi karburant konvencional, i cili ka një nxehtësi specifike djegieje të barabartë me 29308 kJ/kg (7000 kcal/kg).

  Në Rusi, llogaritjet termike (për shembull, llogaritja e ngarkesës së nxehtësisë për të përcaktuar kategorinë e një dhome për sa i përket shpërthimit dhe rrezikut nga zjarri) zakonisht kryhen duke përdorur vlerën më të ulët kalorifike, në SHBA, Britaninë e Madhe dhe Francë - sipas deri në më të lartën. Në Mbretërinë e Bashkuar dhe SHBA, përpara futjes së sistemit metrik, nxehtësia specifike e djegies matej në njësi termike britanike (BTU) për paund (lb) (1Btu/lb = 2,326 kJ/kg).

  Substancat dhe materialet	Vlera kalorifike neto Q H P (\style ekrani Q_(H)^(P)), MJ/kg
  Benzine	41,87
  Vajguri	43,54
  Letër: libra, revista	13,4
  Dru (blloqe W = 14%)	13,8
  Gome natyrale	44,73
  Linoleum polivinilklorur	14,31
  Gome	33,52
  Fibër kryesore	13,8
  Polietileni	47,14
  Polistireni i zgjeruar	41,6
  Pambuku i liruar	15,7
  Plastike	41,87

  
  
  Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Lëkundjet harmonike Formula e fizikës së frekuencës së lëkundjeve