Çdo ditë, duke ndezur djegësin në sobën e kuzhinës, pak njerëz mendojnë se sa kohë më parë filloi prodhimi i gazit. Në vendin tonë, zhvillimi i saj filloi në shek. Para kësaj, ajo u gjet thjesht gjatë nxjerrjes së produkteve të naftës. Vlera kalorifike e gazit natyror është aq e lartë sa që sot kjo lëndë e parë është thjesht e pazëvendësueshme, dhe analogët e saj me cilësi të lartë nuk janë zhvilluar ende.

Tabela e vlerave kalorifike do t'ju ndihmojë të zgjidhni karburantin për ngrohjen e shtëpisë tuaj

Karakteristikat e lëndëve djegëse fosile

Gazi natyror është një lëndë djegëse fosile e rëndësishme që zë një pozitë udhëheqëse në bilancet e karburantit dhe energjisë së shumë vendeve. Për të furnizuar me karburant qytetet dhe ndërmarrjet e ndryshme teknike, ato konsumojnë gazra të ndryshëm të ndezshëm, pasi gazi natyror konsiderohet i rrezikshëm.

Ambientalistët besojnë se gazi është karburanti më i pastër kur digjet, ai çliron substanca shumë më pak toksike sesa dru zjarri, qymyri dhe nafta. Ky karburant përdoret çdo ditë nga njerëzit dhe përmban një aditiv të tillë si një aromatizues, i cili shtohet në instalimet e pajisura në një raport prej 16 miligramësh për 1 mijë metër kub gaz.

Një përbërës i rëndësishëm i substancës është metani (afërsisht 88-96%), pjesa tjetër janë kimikate të tjera:

• butan;
• sulfid hidrogjeni;
• propan;
• nitrogjen;
• oksigjen.

Në këtë video do të shohim rolin e qymyrit:

Sasia e metanit në karburantin natyror varet drejtpërdrejt nga depozitimi i tij.

Lloji i përshkruar i karburantit përbëhet nga përbërës hidrokarbure dhe jo hidrokarbure. Lëndët djegëse natyrore fosile janë kryesisht metani, i cili përfshin butan dhe propan. Përveç përbërësve të hidrokarbureve, lënda djegëse fosile e përshkruar përmban azot, squfur, helium dhe argon. Avujt e lëngshëm gjenden gjithashtu, por vetëm në fushat e gazit dhe naftës.

Llojet e depozitave

Ekzistojnë disa lloje të depozitave të gazit. Ato ndahen në llojet e mëposhtme:

• gaz;
• vaj.

Karakteristika e tyre dalluese është përmbajtja e tyre e hidrokarbureve. Depozitat e gazit përmbajnë afërsisht 85-90% të substancës aktuale, fushat e naftës nuk përmbajnë më shumë se 50%. Përqindjet e mbetura janë zënë nga substanca të tilla si butani, propani dhe vaji.

Një disavantazh i madh i prodhimit të vajit është shpëlarja e tij e aditivëve të ndryshëm. Squfuri përdoret si papastërti në ndërmarrjet teknike.

Konsumi i gazit natyror

Butani përdoret si lëndë djegëse në pikat e karburantit të makinave dhe një substancë organike e quajtur propan përdoret për të rimbushur çakmakët. Acetileni është një substancë shumë e ndezshme dhe përdoret në saldimin dhe prerjen e metaleve.

Lëndët djegëse fosile përdoren në jetën e përditshme:

• kolona;
• sobë me gaz;

Ky lloj karburanti konsiderohet më i liri dhe i padëmshëm e vetmja pengesë është lëshimi i dioksidit të karbonit në atmosferë kur digjet. Shkencëtarët në të gjithë planetin po kërkojnë një zëvendësim për energjinë termike.

Vlera kalorifike

Vlera kalorifike e gazit natyror është sasia e nxehtësisë së gjeneruar kur një njësi karburanti digjet mjaftueshëm. Sasia e nxehtësisë që çlirohet gjatë djegies i referohet një metër kub të marrë në kushte natyrore.

Kapaciteti termik i gazit natyror matet në treguesit e mëposhtëm:

• kcal/nm 3;
• kcal/m3.

Ka vlerë të lartë dhe të ulët kalorifike:

1. Lartë. Konsideron nxehtësinë e avullit të ujit të krijuar gjatë djegies së karburantit.
2. E ulët. Nuk merr parasysh nxehtësinë që përmban avulli i ujit, pasi avujt e tillë nuk mund të kondensohen, por largohen me produkte të djegies. Për shkak të akumulimit të avullit të ujit, ai formon një sasi nxehtësie të barabartë me 540 kcal/kg. Përveç kësaj, kur kondensata ftohet, nxehtësia del nga 80 në njëqind kcal/kg. Në përgjithësi, për shkak të akumulimit të avullit të ujit, formohet më shumë se 600 kcal/kg, kjo është veçoria dalluese midis prodhimit të nxehtësisë së lartë dhe të ulët.

Për shumicën dërrmuese të gazrave të konsumuar në sistemin e shpërndarjes së karburantit urban, diferenca është e barabartë me 10%. Për të furnizuar qytetet me gaz, vlera e tij kalorifike duhet të jetë më shumë se 3500 kcal/nm 3 . Kjo shpjegohet me faktin se furnizimi kryhet përmes një tubacioni në distanca të gjata. Nëse vlera kalorifike është e ulët, atëherë furnizimi i tij rritet.

Nëse vlera kalorifike e gazit natyror është më pak se 3500 kcal/nm 3, ai përdoret më shpesh në industri. Nuk ka nevojë të transportohet në distanca të gjata, dhe djegia bëhet shumë më e lehtë. Ndryshimet serioze në vlerën kalorifike të gazit kërkojnë rregullim të shpeshtë dhe ndonjëherë zëvendësim të një numri të madh djegësish të standardizuara të sensorëve shtëpiake, gjë që çon në vështirësi.

Kjo situatë çon në një rritje të diametrave të tubacioneve të gazit, si dhe në rritje të kostove për instalimin dhe funksionimin e metaleve, rrjetit. Një disavantazh i madh i lëndëve djegëse fosile me kalori të ulët është përmbajtja e madhe e monoksidit të karbonit, i cili rrit nivelin e kërcënimit gjatë funksionimit të karburantit dhe mirëmbajtjes së tubacioneve, nga ana tjetër, si dhe pajisjet.

Nxehtësia e çliruar gjatë djegies, e cila nuk kalon 3500 kcal/nm 3, përdoret më shpesh në prodhimin industrial, ku nuk është e nevojshme të transferohet në një distancë të gjatë dhe të formohet lehtësisht djegia.

Substancat me origjinë organike përfshijnë lëndë djegëse që, kur digjen, çlirojnë një sasi të caktuar të energjisë termike. Prodhimi i nxehtësisë duhet të karakterizohet nga efikasiteti i lartë dhe mungesa e efekteve anësore, në veçanti, substancave të dëmshme për shëndetin e njeriut dhe mjedisin.

Për lehtësinë e ngarkimit në kutinë e zjarrit, materiali i drurit pritet në elementë individualë deri në 30 cm të gjatë Për të rritur efikasitetin e përdorimit të tyre, druri i zjarrit duhet të jetë sa më i thatë dhe procesi i djegies duhet të jetë relativisht i ngadaltë. Në shumë aspekte, druri nga drurët e fortë si lisi dhe thupra, lajthia dhe hiri dhe murrizi janë të përshtatshëm për ngrohjen e ambienteve. Për shkak të përmbajtjes së lartë të rrëshirës, ​​rritjes së shkallës së djegies dhe vlerës së ulët kalorifike, pemët halore janë dukshëm inferiore në këtë drejtim.

Duhet të kuptohet se vlera e vlerës kalorifike ndikohet nga dendësia e drurit.

Është një material natyral me origjinë bimore, i nxjerrë nga shkëmbi sedimentar.

Ky lloj karburanti i ngurtë përmban karbon dhe elementë të tjerë kimikë. Ekziston një ndarje e materialit në lloje në varësi të moshës së tij. Qymyri i murrmë konsiderohet më i riu, i ndjekur nga qymyri i fortë dhe antraciti është më i vjetër se të gjitha llojet e tjera. Mosha e një lënde të djegshme përcakton gjithashtu përmbajtjen e lagështisë së saj, e cila është më e pranishme në materialin e ri.

Gjatë djegies së qymyrit, ndodh ndotja e mjedisit, dhe formohet skorje në grilat e bojlerit, e cila në një masë të caktuar krijon pengesë për djegien normale. Prania e squfurit në material është gjithashtu një faktor i pafavorshëm për atmosferën, pasi në hapësirën ajrore ky element shndërrohet në acid sulfurik.

Megjithatë, konsumatorët nuk duhet të kenë frikë për shëndetin e tyre. Prodhuesit e këtij materiali, duke u kujdesur për klientët privatë, përpiqen të zvogëlojnë përmbajtjen e squfurit në të. Vlera e ngrohjes së qymyrit mund të ndryshojë edhe brenda të njëjtit lloj. Dallimi varet nga karakteristikat e nëngrupit dhe përmbajtja e tij minerale, si dhe nga gjeografia e prodhimit. Si lëndë djegëse e ngurtë, nuk gjendet vetëm qymyr i pastër, por edhe skorje qymyri me pasurim të ulët, të shtypur në briketa.

Peletet (granulat e karburantit) janë lëndë djegëse të ngurta të krijuara në mënyrë industriale nga mbetjet e drurit dhe bimëve: ashkël, lëvore, karton, kashtë.

Lënda e parë e grimcuar në pluhur thahet dhe derdhet në granulator nga ku del në formë kokrrizash të një forme të caktuar. Për të shtuar viskozitet në masë, përdoret një polimer bimor, linjina. Kompleksiteti i procesit të prodhimit dhe kërkesa e lartë përcaktojnë koston e peletit. Materiali përdoret në kaldaja të pajisura posaçërisht.

Llojet e karburantit përcaktohen në varësi të materialit nga i cili përpunohen:

• lëndë druri e rrumbullakët e pemëve të çdo lloji;
• kashtë;
• torfe;
• lëvozhga e lulediellit.

Ndër avantazhet që kanë peletat e karburantit, vlen të përmenden cilësitë e mëposhtme:

• mirëdashësi mjedisore;
• pamundësia për të deformuar dhe rezistencë ndaj kërpudhave;
• ruajtje e lehtë edhe jashtë;
• uniformiteti dhe kohëzgjatja e djegies;
• kosto relativisht e ulët;
• Mundësia e përdorimit për pajisje të ndryshme ngrohëse;
• madhësia e përshtatshme e granulës për ngarkimin automatik në një kazan të pajisur posaçërisht.

Briketa

Briketat janë lëndë djegëse të ngurta që në shumë mënyra janë të ngjashme me peletët. Për prodhimin e tyre përdoren materiale identike: patate të skuqura druri, ashkël, torfe, lëvozhgë dhe kashtë. Gjatë procesit të prodhimit, lëndët e para grimcohen dhe formohen në briketa me anë të ngjeshjes. Ky material është gjithashtu një lëndë djegëse miqësore me mjedisin. Është i përshtatshëm për t'u ruajtur edhe jashtë. Djegia e qetë, uniforme dhe e ngadaltë e këtij karburanti mund të vërehet si në vatrat e zjarrit dhe soba, ashtu edhe në kaldaja për ngrohje.

Llojet e karburantit të ngurtë miqësor ndaj mjedisit të diskutuar më sipër janë një alternativë e mirë për gjenerimin e nxehtësisë. Në krahasim me burimet fosile të energjisë termike, të cilat kanë një efekt të pafavorshëm në mjedis kur digjen dhe janë, për më tepër, jo të rinovueshme, lëndët djegëse alternative kanë avantazhe të qarta dhe një kosto relativisht të ulët, e cila është e rëndësishme për disa kategori konsumatorësh.

Në të njëjtën kohë, rreziku nga zjarri i lëndëve djegëse të tilla është shumë më i lartë. Prandaj, është e nevojshme të merren disa masa sigurie në lidhje me ruajtjen e tyre dhe përdorimin e materialeve rezistente ndaj zjarrit për mure.

Lëndë djegëse të lëngëta dhe të gazta

Sa i përket substancave të ndezshme të lëngshme dhe të gazta, situata është si më poshtë.

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 enciklopedik

• 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)), pra, 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 më e ulët e ngrohjes 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 karburantit, 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 të njohur elementare, duke llogaritur në përputhje me formulën e D.I, 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) (\stil ekrani 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 në masën e punës të karburantit të karbonit, hidrogjenit, oksigjenit, squfurit të avullueshëm dhe lagështisë 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 shpërthim dhe rrezik zjarri) zakonisht kryhen duke përdorur vlerën më të ulët kalorifike, në SHBA, Britaninë e Madhe dhe Francë - sipas më të lartëve. . 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 më e ulët e ngrohjes 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

  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.

  Gazi natyror (CNG, NG): metan CH4 më shumë se 90%, etan C2 H5 më pak se 4%, propan C3 H8 më pak se 1%

  Gaz i lëngshëm (LPG): propan C3 H8 më shumë se 65%, butan C4 H10 më pak se 35%

  Përbërja e gazeve të ndezshme përfshin: hidrogjen H2, metan CH4, Përbërje të tjera hidrokarbure CmHn, sulfide 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 n 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

  Gazi	Emërtimi	Nxehtësia e djegies Q n s
  		KJ/m3	Kcal/m3
  Hidrogjeni	N,	10820	2579
  Monoksidi i karbonit	CO	12640	3018
  Sulfidi i hidrogjenit	H 2 S	23450	5585
  Metani	CH 4	35850	8555
  Etani	C 2 H 6	63 850	15226
  Propani	C 3 H 8	91300	21795
  Butani	C 4 H 10	118700	22338
  Pentani	C 5 H 12	146200	34890
  Etileni	C 2 H 4	59200	14107
  Propileni	C 3 H 6	85980	20541
  Butilen	C 4 H 8	113 400	27111
  Benzeni	C 6 H 6	140400	33528

  Kaldaja e tipit DE konsumon nga 71 deri në 75 m3 gaz natyror për të prodhuar një ton avull. Kostoja e gazit në Rusi që nga shtatori 2008. është 2.44 rubla për metër kub. Prandaj, një ton avull do të kushtojë 71 × 2.44 = 173 rubla 24 kopecks. Kostoja reale e një ton avulli në fabrika është për kaldaja DE jo më pak se 189 rubla për ton avull.

  Kaldaja e tipit DKVR konsumon nga 103 deri në 118 m3 gaz natyror për të prodhuar një ton avull. Kostoja minimale e vlerësuar e një ton avulli për këto kaldaja është 103 × 2.44 = 251 rubla 32 kopecks. Kostoja reale e avullit në fabrika është jo më pak se 290 rubla për ton.

  Si të llogarisni konsumin maksimal të gazit natyror për një kazan me avull DE-25? Këto janë karakteristikat teknike të bojlerit. 1840 kube në orë. Por ju gjithashtu mund të llogaritni. 25 ton (25 mijë kg) duhet të shumëzohet me diferencën midis entalpive të avullit dhe ujit (666,9-105) dhe e gjithë kjo pjesëtohet me rendimentin e bojlerit prej 92,8% dhe nxehtësinë e djegies së gazit. 8300. dhe kaq

  Karburanti me gaz artificial

  Gazrat e djegshëm artificialë janë lëndë djegëse me rëndësi lokale sepse kanë një vlerë kalorifike dukshëm më të ulët. Elementet e tyre kryesore të djegshme janë monoksidi i karbonit CO dhe hidrogjeni H2. Këto gazra përdoren në kuadër të prodhimit ku përftohen si lëndë djegëse për termocentralet teknologjike.

  Të gjithë gazrat e ndezshëm natyrorë dhe artificialë janë shpërthyes dhe mund të ndizen në një flakë të hapur ose shkëndijë. Ekzistojnë kufijtë e poshtëm dhe të sipërm të eksplozivëve të gazit, d.m.th. Përqendrimi më i lartë dhe më i ulët i përqindjes së tij në ajër. Kufiri i poshtëm shpërthyes i gazeve natyrore varion nga 3% në 6%, dhe kufiri i sipërm - nga 12% në 16%. Të gjitha gazrat e ndezshme mund të shkaktojnë helmim në trupin e njeriut. Substancat kryesore toksike të gazeve të ndezshme janë: monoksidi i karbonit CO, sulfuri i hidrogjenit H2S, amoniaku NH3.

  Gazet natyrale të ndezshme dhe ato artificiale janë të pangjyrë (të padukshëm) dhe pa erë, gjë që i bën ata të rrezikshëm nëse depërtojnë në brendësi të dhomës së bojlerit përmes rrjedhjeve në pajisjet e tubacionit të gazit. Për të shmangur helmimin, gazrat e ndezshëm duhet të trajtohen me një aromë - një substancë me një erë të pakëndshme.

  Prodhimi i monoksidit të karbonit CO në industri nga gazifikimi i karburantit të ngurtë

  Për qëllime industriale, monoksidi i karbonit përftohet nga gazifikimi i karburantit të ngurtë, d.m.th., duke e kthyer atë në lëndë djegëse të gaztë. Në këtë mënyrë ju mund të merrni monoksid karboni nga çdo lëndë djegëse e ngurtë - qymyri fosil, torfe, dru zjarri, etj.

  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 fort dhe e lëmë oksigjenin të kalojë 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

  Oriz. 1. Prodhimi i monoksidit të karbonit (eksperiment laboratorik).

  Në kushtet industriale, gazifikimi i lëndës djegëse të ngurtë kryhet në furrat e quajtura gjeneratorë të gazit.

  Përzierja që rezulton e gazrave quhet gaz gjenerator. Pajisja e gjeneratorit të gazit është paraqitur në figurë. Është një cilindër çeliku me lartësi rreth 5 m dhe një diametër prej afërsisht 3.5 m,

  

  Oksigjeni në ajër reagon me karbonin në lëndë djegëse për të formuar dioksid karboni, i cili, duke u ngritur përmes shtresës së karburantit të nxehtë, reduktohet nga karboni në monoksid karboni.

  Nëse vetëm ajri fryhet në gjenerator, rezultati është një gaz që përmban monoksid karboni dhe azot ajri (si dhe një sasi të caktuar CO 2 dhe papastërti të tjera). Ky gaz gjenerues quhet gaz ajri.

  Nëse avulli i ujit fryhet në një gjenerator me qymyr të nxehtë, reagimi rezulton në formimin e monoksidit të karbonit dhe hidrogjenit: C + H 2 O = CO + H 2

  Kjo përzierje gazesh quhet gaz uji. Gazi i ujit ka një vlerë kalorifike më të lartë se gazi i ajrit, pasi përbërja e tij, së bashku me monoksidin e karbonit, përfshin gjithashtu një gaz të dytë të ndezshëm - hidrogjen.

  Gaz uji (gaz sintetik), një nga produktet e gazifikimit të lëndëve djegëse. Gazi i ujit përbëhet kryesisht nga CO (40%) dhe H2 (50%).

  Gazi i ujit është lëndë djegëse (nxehtësia e djegies 10,500 kJ/m3, ose 2730 kcal/mg) dhe në të njëjtën kohë lëndë e parë për sintezën e alkoolit metil. Gazi i ujit, megjithatë, nuk mund të prodhohet për një kohë të gjatë, pasi reagimi i formimit të tij është endotermik (me thithjen e nxehtësisë), dhe për këtë arsye karburanti në gjenerator ftohet. Për të mbajtur qymyrin të nxehtë, injektimi i avullit të ujit në gjenerator alternohet me injektimin e ajrit, oksigjeni i të cilit dihet se reagon me karburantin për të çliruar nxehtësinë.

  Kohët e fundit, shpërthimi me avull-oksigjen është përdorur gjerësisht për gazifikimin e karburantit. Fryrja e njëkohshme e avullit të ujit dhe oksigjenit përmes shtresës së karburantit lejon që procesi të funksionojë vazhdimisht, duke rritur ndjeshëm produktivitetin e gjeneratorit dhe duke prodhuar gaz me një përmbajtje të lartë të hidrogjenit dhe monoksidit të karbonit.

  Largimi i hirit nga gjeneratori i gazit është i mekanizuar. Grila në formë koni rrotullohet ngadalë nga një motor elektrik. Në këtë rast, hiri zhvendoset drejt mureve të gjeneratorit dhe, duke përdorur pajisje speciale, hidhet në kutinë e hirit, nga ku hiqet periodikisht.

  Llambat e para me gaz u ndezën në Shën Petersburg në ishullin Aptekarsky në 1819. Gazi i përdorur është marrë nga gazifikimi i qymyrit. Quhej gaz ndriçues.

  
  

  Shkencëtari i madh rus D.I. Mendeleev (1834-1907) shprehu për herë të parë idenë se gazifikimi i qymyrit mund të kryhet drejtpërdrejt nën tokë, pa e hequr atë. Qeveria cariste nuk e vlerësoi këtë propozim të Mendelejevit.

  Ideja e gazifikimit nëntokësor u mbështet ngrohtësisht nga V.I. Ai e quajti atë "një nga fitoret e mëdha të teknologjisë". Gazifikimi nëntokësor u krye për herë të parë nga shteti sovjetik. Tashmë para Luftës së Madhe Patriotike, gjeneratorët nëntokësorë funksiononin në basenet e qymyrit në Donetsk dhe Rajonin e Moskës në Bashkimin Sovjetik.

  Një ide e një prej metodave të gazifikimit nëntokësor është dhënë në figurën 3. Dy puse janë hedhur në shtresën e qymyrit, të cilët lidhen më poshtë me një kanal. Në një kanal të tillë pranë njërit prej puseve i vihet zjarri qymyrit dhe aty furnizohet shpërthimi. Produktet e djegies, duke lëvizur përgjatë kanalit, ndërveprojnë me qymyrin e nxehtë, duke rezultuar në formimin e gazit të djegshëm si në një gjenerator konvencional. Gazi del në sipërfaqe përmes pusit të dytë.

  Gazi prodhues përdoret gjerësisht për ngrohjen e furrave industriale - metalurgjike, furrat e koksit dhe si lëndë djegëse në makina (Fig. 4).

  
  

  Oriz. 3. Skema e gazifikimit nëntokësor të qymyrit.

  Një numër produktesh organike, si karburanti i lëngshëm, sintetizohen nga hidrogjeni dhe monoksidi i karbonit në gazin e ujit. Karburanti i lëngshëm sintetik është një lëndë djegëse (kryesisht benzinë) e marrë nga sinteza nga monoksidi i karbonit dhe hidrogjeni në 150-170 gradë Celsius dhe një presion prej 0,7 - 20 MN/m2 (200 kgf/cm2), në prani të një katalizatori (nikeli, hekur, kobalt). Prodhimi i parë i karburantit të lëngshëm sintetik u organizua në Gjermani gjatë Luftës së Dytë Botërore për shkak të mungesës së naftës. Karburanti i lëngshëm sintetik nuk përdoret gjerësisht për shkak të kostos së tij të lartë. Gazi i ujit përdoret për të prodhuar hidrogjen. Për ta bërë këtë, gazi i ujit i përzier me avujt e ujit nxehet në prani të një katalizatori dhe si rezultat, hidrogjeni përftohet përveç atij tashmë të pranishëm në gazin e ujit: CO + H 2 O = CO 2 + H 2

  Klasifikimi i gazrave të ndezshëm

  Për furnizimin me gaz të qyteteve dhe ndërmarrjeve industriale, përdoren gazra të ndryshëm të ndezshëm, të ndryshëm në origjinë, përbërje kimike dhe vetitë fizike.

  Sipas origjinës së tyre, gazrat e djegshëm ndahen në natyrorë, ose natyrorë dhe artificialë, të prodhuar nga lëndë djegëse të ngurta dhe të lëngshme.

  Gazrat natyrorë nxirren nga puset në fushat e gazit të pastër ose në fushat e naftës së bashku me naftën. Gazrat nga fushat e naftës quhen gaze të lidhura.

  Gazrat nga fushat e gazit të pastër përbëhen kryesisht nga metani me një përmbajtje të vogël të hidrokarbureve të rënda. Ato karakterizohen nga një përbërje konstante dhe vlera kalorifike.

  Gazrat e lidhur, së bashku me metanin, përmbajnë një sasi të konsiderueshme të hidrokarbureve të rënda (propan dhe butan). Përbërja dhe vlera kalorifike e këtyre gazeve ndryshojnë shumë.

  Gazrat artificiale prodhohen në impiante speciale të gazit - ose merren si nënprodukt gjatë djegies së qymyrit në impiantet metalurgjike, si dhe në impiantet e përpunimit të naftës.

  Në vendin tonë, gazet e prodhuara nga qymyri përdoren në sasi shumë të kufizuara për furnizimin me gaz urban dhe graviteti i tyre specifik është vazhdimisht në rënie. Në të njëjtën kohë, prodhimi dhe konsumi i gazeve hidrokarbure të lëngshëm të përftuara nga gazrat e lidhur të naftës në impiantet e gazit-benzinës dhe në rafineritë e naftës gjatë rafinimit të naftës po rritet. Gazrat e lëngshëm të hidrokarbureve të përdorura për furnizimin me gaz komunal përbëhen kryesisht nga propani dhe butani.

  Përbërja e gazeve

  Lloji i gazit dhe përbërja e tij përcaktojnë në masë të madhe fushën e aplikimit të gazit, paraqitjen dhe diametrat e rrjetit të gazit, zgjidhjet e projektimit të pajisjeve të djegies së gazit dhe përbërësit individualë të tubacionit të gazit.

  Konsumi i gazit varet nga vlera kalorifike, dhe si rrjedhim nga diametrat e tubacioneve të gazit dhe kushtet e djegies së gazit. Gjatë përdorimit të gazit në instalimet industriale, temperatura e djegies dhe shpejtësia e përhapjes së flakës dhe qëndrueshmëria e përbërjes së karburantit të gazit janë shumë të rëndësishme Përbërja e gazrave, si dhe vetitë e tyre fizike dhe kimike, varen kryesisht nga lloji dhe Mënyra e marrjes së gazeve.

  Gazrat e djegshëm janë përzierje mekanike të gazrave të ndryshëm<как го­рючих, так и негорючих.

  Pjesa e djegshme e karburantit të gaztë përfshin: hidrogjen (H 2) - një gaz pa ngjyrë, shije dhe erë, vlera e tij më e ulët kalorifike është 2579 kcal/nm 3\ metani (CH 4) - një gaz pa ngjyrë, shije dhe erë, është pjesa kryesore e djegshme e gazeve natyrore, vlera e tij më e ulët kalorifike është 8555 kcal/nm 3; monoksidi i karbonit (CO) - një gaz pa ngjyrë, pa shije dhe erë, i prodhuar nga djegia jo e plotë e çdo karburanti, shumë toksik, me vlerë kalorifike më të ulët 3018 kcal/nm 3; hidrokarburet e rënda (S p N t), Ky emër<и формулой обозначается целый ряд углеводородов (этан - С2Н 6 , пропан - С 3 Нв, бутан- С4Н 10 и др.), низшая теплотворная способность этих газов колеблется от 15226 до 34890 kcal/nm*.

  Pjesa jo e djegshme e karburantit të gaztë përfshin: dioksid karboni (CO 2), oksigjen (O 2) dhe azot (N 2).

  Pjesa jo e djegshme e gazeve zakonisht quhet çakëll. Gazrat natyrorë karakterizohen me vlerë të lartë kalorifike dhe mungesë të plotë të monoksidit të karbonit. Në të njëjtën kohë, një numër depozitash, kryesisht gazi dhe nafta, përmbajnë një gaz shumë toksik (dhe gërryes) - sulfid hidrogjeni (H 2 S). Prania e oksideve në gazin e karbonit dhe substancave të tjera toksike janë shumë të padëshirueshme, pasi ato e komplikojnë punën dhe rrisin rrezikun gjatë përdorimit të gazit, përveç përbërësve kryesorë, përbërja e gazrave përfshin papastërti të ndryshme e cila është e papërfillshme, megjithatë, nëse merret parasysh se me mijëra gazra furnizohen edhe me miliona metra kub gaz, atëherë sasia totale e papastërtive arrin një vlerë të konsiderueshme në tubacionet e gazit një rënie në fuqinë e tyre, dhe nganjëherë në një ndërprerje të plotë të kalimit të gazit, prandaj, prania e papastërtive në gaz duhet të merret parasysh gjatë projektimit të tubacioneve të gazit.

  Sasia dhe përbërja e papastërtive varet nga mënyra e prodhimit ose nxjerrjes së gazit dhe shkalla e pastrimit të tij. Papastërtitë më të dëmshme janë pluhuri, katrani, naftalina, lagështia dhe komponimet e squfurit.

  Pluhuri shfaqet në gaz gjatë procesit të prodhimit (nxjerrjes) ose gjatë transportit të gazit përmes tubacioneve. Rrëshira është një produkt i dekompozimit termik të karburantit dhe shoqëron shumë gazra artificialë. Nëse ka pluhur në gaz, rrëshira kontribuon në formimin e prizave të baltës së katranit dhe bllokimin e tubacioneve të gazit.

  Naftalina zakonisht gjendet në gazrat e qymyrit të prodhuara nga njeriu. Në temperatura të ulëta, naftalina precipiton në tuba dhe, së bashku me papastërtitë e tjera të ngurta dhe të lëngshme, zvogëlon zonën e rrjedhës së tubacioneve të gazit.

  Lagështia në formën e avullit gjendet në pothuajse të gjithë gazrat natyrorë dhe artificialë. Ai futet në gazra natyrorë në fushën e gazit për shkak të kontakteve të gazrave me sipërfaqen e ujit, dhe gazrat artificialë janë të ngopur me ujë gjatë procesit të prodhimit. Prania e lagështisë në gaz në sasi të konsiderueshme është e padëshirueshme, pasi zvogëlon kalori Përveç kësaj, ai ka një kapacitet të lartë të avullimit, lagështia gjatë djegies së gazit bart një sasi të konsiderueshme të nxehtësisë së bashku me produktet e djegies në atmosferë Një përmbajtje e lartë lagështie në gaz është gjithashtu e padëshirueshme gazi ftohet gjatë lëvizjes së tij nëpër tuba, ai mund të krijojë priza uji në tubacionin e gazit (në pika më të ulëta) që duhet të fshihen. Kjo kërkon instalimin e kolektorëve të veçantë të kondensatës dhe pompimin e tyre.

  Komponimet e squfurit, siç është përmendur tashmë, përfshijnë sulfid hidrogjeni, si dhe disulfid karboni, merkaptan, etj. Këto përbërje jo vetëm që kanë një efekt të dëmshëm në shëndetin e njeriut, por gjithashtu shkaktojnë korrozion të konsiderueshëm të tubave.

  Papastërtitë e tjera të dëmshme përfshijnë komponimet e amoniakut dhe cianideve, të cilat gjenden kryesisht në gazrat e qymyrit. Prania e komponimeve të amoniakut dhe cianidit çon në rritjen e korrozionit të metalit të tubit.

  Prania e dioksidit të karbonit dhe azotit në gazrat e ndezshëm është gjithashtu e padëshirueshme. Këto gazra nuk marrin pjesë në procesin e djegies, duke vepruar si çakëll që zvogëlon vlerën kalorifike, gjë që çon në një rritje të diametrit të tubacioneve të gazit dhe një ulje të efikasitetit ekonomik të përdorimit të karburantit të gaztë.

  
  
  

  Përbërja e gazrave të përdorur për furnizimin me gaz urban duhet të plotësojë kërkesat e GOST 6542-50 (Tabela 1).

  Tabela 1

  Vlerat mesatare të përbërjes së gazeve natyrore nga vendburimet më të njohura në vend janë paraqitur në tabelë. 2.

  Nga fushat e gazit (të thata)

  Ukraina perëndimore. . .	81,2	7,5	4,5	3,7	2,5	- .	0,1	0,5	0,735
  Shebelinskoe..........................................	92,9	4,5	0,8	0,6	0,6	____ .	0,1	0,5	0,603
  Rajoni i Stavropolit. .	98,6	0,4	0,14	0,06		-	0,1	0,7	0,561
  Rajoni i Krasnodarit. .	92,9		0,5	-	0,5	_	0,01	0,09	0,595
  Saratovskoe .....................................	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	Gjurmët	0,3	2,7	0,576
  Gazli, rajoni i Buharasë	96,7		0,35	0,4"			0,1	0,45	0,575
  Nga fushat e gazit dhe naftës (të lidhura)
  Romashkino................................			18,5	6,2	4,7		0,1	11,5	1,07
  				7,4	4,6	____	Gjurmët		1,112	__ .
  Tuymazy............................			18,4	6,8	4,6	____	0,1	7,1	1,062	-
  Asi......		23,5		9,3	3,5	____	0,2	4,5	1,132	-
  I shëndoshë.......... ................................ .				2,5		. ___ .		1,5	0,721	-
  Syzran-neft..........................................	31,9	23,9 -	5,9	2,7	0,8	1,7	1,6	31,5	0,932	-
  Ishimbay .....................................	42,4		20,5	7,2	3,1	2,8			1,040	_
  Andijan. ................................	66,5	16,6	9,4	3,1	3,1	0,03	0,2	4,17	0,801 ;

  Vlera kalorifike e gazeve

  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 Pajisja e gjeneratorit të gazit është paraqitur në figurë. Është një cilindër çeliku me lartësi rreth 5 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 lirohet në masën 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.

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