Brennverdi av ulike typer drivstoff: sammenligning av drivstoff etter brennverdi + brennverditabell

Når en viss mengde drivstoff forbrennes, frigjøres en målbar mengde varme.I henhold til International System of Units er verdien uttrykt i Joule per kg eller m³. Men parametrene kan også beregnes i kcal eller kW. Hvis verdien er relatert til en enhet for drivstoffmåling, kalles den spesifikk.

Hva påvirker brennverdien til ulike drivstoff? Hva er verdien av indikatoren for flytende, faste og gassformige stoffer? Svarene på spørsmålene ovenfor er beskrevet i detalj i artikkelen. I tillegg har vi utarbeidet en tabell som viser den spesifikke forbrenningsvarmen til materialer - denne informasjonen vil være nyttig når du velger en høyenergitype drivstoff.

Generell informasjon om brennverdi

Frigjøring av energi under forbrenning bør karakteriseres av to parametere: høy effektivitet og fravær av produksjon av skadelige stoffer.

Kunstig drivstoff oppnås ved å behandle naturlig brensel - biologisk drivstoff. Uavhengig av aggregeringstilstanden har stoffer i deres kjemiske sammensetning en brennbar og ikke-brennbar del. Den første er karbon og hydrogen. Den andre består av vann, mineralsalter, nitrogen, oksygen og metaller.

Basert på deres aggregeringstilstand er drivstoff delt inn i væske, fast og gass. Hver gruppe forgrener seg videre til en naturlig og kunstig undergruppe (+)

Når 1 kg av en slik "blanding" forbrennes, frigjøres forskjellige mengder energi. Nøyaktig hvor mye av denne energien som frigjøres avhenger av proporsjonene til disse elementene - den brennbare delen, fuktighet, askeinnhold og andre komponenter.

Forbrenningsvarmen av drivstoff (HCT) dannes fra to nivåer - det høyeste og det laveste. Den første indikatoren er oppnådd på grunn av vannkondensering; i den andre er denne faktoren ikke tatt i betraktning.

Den laveste TCT er nødvendig for å beregne behovet for drivstoff og dets kostnad; ved hjelp av slike indikatorer kompileres varmebalanser og effektiviteten til drivstoffforbrennende installasjoner bestemmes.

TST kan beregnes analytisk eller eksperimentelt. Hvis den kjemiske sammensetningen av drivstoffet er kjent, brukes den periodiske formelen. Eksperimentelle teknikker er basert på faktisk måling av varme fra forbrenning av drivstoff.

I disse tilfellene brukes en spesiell forbrenningsbombe - en kalorimetrisk, sammen med et kalorimeter og en termostat.

Funksjonene i beregningene er individuelle for hver type drivstoff. Eksempel: TCT i forbrenningsmotorer regnes ut fra laveste verdi, fordi væsken ikke kondenserer i sylindrene.

TST installeres ved hjelp av et bombekalorimeter. Komprimert oksygen er mettet med vanndamp. En prøve av drivstoff plasseres i et slikt miljø og resultatene bestemmes.

Hver type stoff har sin egen TST på grunn av egenskapene til dens kjemiske sammensetning. Verdiene varierer betydelig, svingningsområdet er 1 000–10 000 kCal/kg.

Ved sammenligning av ulike typer materialer brukes konseptet referansedrivstoff, det karakteriseres ved en lavere TCT på 29 MJ/kg.

Brennverdi av faste materialer

Denne kategorien inkluderer trevirke, torv, koks, oljeskifer, briketter og pulverisert brensel. Hovedkomponenten i fast brensel er karbon.

Funksjoner av forskjellige tresorter

Maksimal effektivitet ved bruk av ved oppnås forutsatt at to betingelser er oppfylt - tørr ved og en langsom forbrenningsprosess.

Vedstykker sages eller kuttes i stykker opptil 25-30 cm lange, slik at ved enkelt kan lastes inn i brennkammeret

Ideell for vedovn oppvarming eik, bjørk, askestenger vurderes. Hagtorn og hassel er preget av gode indikatorer. Men bartrær har lav brennverdi, men høy brennhastighet.

Hvordan forskjellige bergarter brenner:

1. Bøk, bjørk, ask, hassel vanskelig å smelte, men de er i stand til å brenne fuktig på grunn av deres lave fuktighetsinnhold.
2. Al med osp ikke danner sot og "vet hvordan" å fjerne det fra skorsteinen.
3. bjørk krever tilstrekkelig mengde luft i brennkammeret, ellers vil det ryke og avsette harpiks på rørets vegger.
4. Furu inneholder mer harpiks enn gran, så det gnister og brenner varmere.
5. Pære og epletre Den deler seg lettere enn andre og brenner godt.
6. Seder blir gradvis til ulmende kull.
7. Kirsebær og alm det ryker, og platantreet er vanskelig å kløyve.
8. Lind med poppel brenne ut raskt.

TST-indikatorer for forskjellige raser avhenger sterkt av tettheten til spesifikke raser. 1 kubikkmeter ved tilsvarer ca. 200 liter flytende brensel og 200 m.³ naturgass. Ved og ved faller inn i kategorien lav energieffektivitet.

Effekt av alder på kullegenskaper

Kull er et naturlig materiale av vegetabilsk opprinnelse. Det utvinnes fra sedimentære bergarter. Dette drivstoffet inneholder karbon og andre kjemiske elementer.

I tillegg til typen påvirkes også forbrenningsvarmen til kull av materialets alder. Brun tilhører den unge kategorien, etterfulgt av stein, og antrasitt regnes som den eldste.

Fuktighetsinnholdet bestemmes også av drivstoffets alder: jo yngre kullet er, desto høyere fuktighetsinnhold. Noe som også påvirker egenskapene til denne typen drivstoff

Prosessen med kullforbrenning er ledsaget av frigjøring av stoffer som forurenser miljøet, og kjeleristene er dekket med slagg. En annen ugunstig faktor for atmosfæren er tilstedeværelsen av svovel i drivstoffet. Dette elementet, ved kontakt med luft, forvandles til svovelsyre.

Produsenter klarer å redusere svovelinnholdet i kull så mye som mulig. Som et resultat skiller TST seg selv innenfor samme art. Produksjonsgeografien påvirker også forestillingen. Ikke bare rent kull, men også brikettslagg kan brukes som fast brensel.

Den høyeste drivstoffkapasiteten er observert i kokskull. Stein, kull, brunkull og antrasitt har også gode egenskaper.

Egenskaper til pellets og briketter

Dette faste brenselet produseres industrielt fra diverse tre- og planteavfall.

Strimlet spon, bark, papp, halm tørkes og bruker Spesial utstyr blir til granulat. For at massen skal oppnå en viss grad av viskositet, tilsettes en polymer, lignin.

Pellets har en akseptabel kostnad, som påvirkes av høy etterspørsel og funksjoner i produksjonsprosessen. Dette materialet kan kun brukes i kjeler designet for denne typen drivstoff.

Briketter er bare forskjellige i form; de kan lastes inn i ovner og kjeler. Begge typer drivstoff er delt inn i typer basert på råvarer: rundtømmer, torv, solsikke, halm.

U pellets og briketter det er betydelige fordeler i forhold til andre typer drivstoff:

• fullstendig miljøvennlighet;
• mulighet for lagring under nesten alle forhold;
• motstand mot mekanisk stress og sopp;
• uniform og lang brenning;
• optimal granulatstørrelse for lasting i en varmeenhet.

Miljøvennlig drivstoff er et godt alternativ til tradisjonelle varmekilder, som ikke er fornybare og har en negativ effekt på miljøet. Men pellets og briketter er preget av økt brannfare, noe som bør tas i betraktning når du organiserer et lagringssted.

Om ønskelig kan du ordne produksjonen av drivstoffbriketter selv; for flere detaljer, se denne artikkelen.

Parametre for flytende stoffer

Flytende materialer, som faste, spaltes til følgende komponenter: karbon, hydrogen, svovel, oksygen, nitrogen. Prosentandelen er uttrykt i vekt.

Intern organisk ballast av drivstoff dannes fra oksygen og nitrogen; disse komponentene brenner ikke og er inkludert i sammensetningen betinget. Ekstern ballast dannes av fuktighet og aske.

Bensin har en høy spesifikk forbrenningsvarme. Avhengig av merke er det 43-44 MJ.

Lignende indikatorer for den spesifikke forbrenningsvarmen bestemmes for luftfartparafin - 42,9 MJ. Diesel faller også inn i kategorien ledere når det gjelder brennverdi - 43,4-43,6 MJ.

Siden bensin har mer TCT enn diesel, bør den ha høyere forbruk og effektivitet. Men diesel er 30-40% mer økonomisk enn bensin

Flytende rakettdrivstoff og etylenglykol er preget av relativt lave TCT-verdier. Alkohol og aceton har minimum spesifikk forbrenningsvarme. Ytelsen deres er betydelig lavere enn tradisjonell motordrivstoff.

Egenskaper til gassformig brensel

Gassformig drivstoff består av karbonmonoksid, hydrogen, metan, etan, propan, butan, etylen, benzen, hydrogensulfid og andre komponenter. Disse tallene er uttrykt i volumprosent.

Hydrogen har den høyeste forbrenningsvarmen.Ved forbrenning frigjør et kilo stoff 119,83 MJ varme. Men den har en høyere grad av eksplosivitet

Naturgass har også høye brennverdier.

De er lik 41-49 MJ per kg. Men for eksempel har ren metan en høyere brennverdi - 50 MJ per kg.

Sammenlignende tabell over indikatorer

Tabellen viser verdiene for massespesifikk forbrenningsvarme av flytende, fast og gassformig brensel.

Tabellen viser at hydrogen har de høyeste TST-indikatorene av alle stoffer, ikke bare gassformige. Det tilhører høyenergidrivstoff.

Produktet av hydrogenforbrenning er vanlig vann. Prosessen avgir ikke ovnslagg, aske, karbondioksid og karbondioksid, noe som gjør stoffet til et miljøvennlig brennbart. Men det er eksplosivt og har lav tetthet, så dette drivstoffet er vanskelig å gjøre flytende og transportere.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Om brennverdien til ulike treslag. Sammenligning av indikatorer per m³ og kg.

TCT er den viktigste termiske og operasjonelle egenskapen til et drivstoff. Denne indikatoren brukes i ulike områder av menneskelig aktivitet: varmemotorer, kraftverk, industri, oppvarming av hjemmet og matlaging.

Brennverdiverdier hjelper til med å sammenligne ulike typer drivstoff i henhold til graden av frigjort energi, beregne nødvendig drivstoffmasse og spare kostnader.

Har du noe å tilføye eller har spørsmål om brennverdien til ulike typer drivstoff? Du kan legge igjen kommentarer til publikasjonen og delta i diskusjoner - kontaktskjemaet er i nedre blokk.