Grafiittia ja muovia. Nettolämpöarvo. Polttoaineen ja palavien materiaalien ominaislämpöarvo Vaahtokumin alempi lämpöarvo

Ominaispalokuorma q, MJ × m -2 määritetään suhteesta , jossa S on palokuorman pinta-ala, m 2 (mutta vähintään 10 m 2).

Tehtävä Määritä palovaaraluokan tilat, joiden pinta-ala on S = 84 m 2.

Huoneessa on: 12 höylämateriaalista valmistettua pöytää, joista jokainen painaa 16 kg; 4 parranajomateriaalista valmistettua telinettä, kukin 10 kg; 12 penkkiä lastulevystä, kukin 12 kg; 3 puuvillaverhoa 5 kg; lasikuitulevy, joka painaa 25 kg; Linoleumi painaa 70 kg.

Ratkaisu

1. Huoneen materiaalien lämpöarvo määritetään (taulukko 7.6):

Q \u003d 16,6 MJ / kg - pöydille, penkeille ja telineille;

Q \u003d 15,7 MJ / kg - verhoille;

Q \u003d 33,5 MJ / kg - linoleumille;

Q \u003d 25,1 MJ / kg - lasikuitulevylle.

2. Kaavan 7.9 mukaan määritetään huoneen kokonaispalokuorma

3. Määritetään ominaispalokuorma q

Vertaamalla saatuja arvoja q \u003d 112,5 taulukossa 7.4 annettuihin tietoihin viittaamme huoneeseen palovaaran osalta luokkaan B4.

SÄTEILYTURVALLISUUS

8.1. Peruskäsitteet ja määritelmät

Kysymys Millaista säteilyä kutsutaan ionisoivaksi?

Vastaus Ionisoiva säteily (jäljempänä - IR) - säteily, jonka vuorovaikutus aineen kanssa johtaa erimerkkisten ionien muodostumiseen tässä aineessa. Tekoäly koostuu varautuneista (a- ja b-hiukkasista, protoneista, fissioytimien fragmenteista) ja varautumattomista hiukkasista (neutronit, neutriinot, fotonit).

Kysymys Mitkä fysikaaliset suureet luonnehtivat tekoälyn vuorovaikutusta aineen ja biologisten esineiden kanssa?

Vastaus AI:n vuorovaikutukselle aineen kanssa on tunnusomaista absorboitunut annos.

Absorboitunut annos D on tärkein dosimetrinen suure. Se on yhtä suuri kuin ionisoivan säteilyn alkuainetilavuudessa olevaan aineeseen siirtämän keskimääräisen energian dw suhde aineen massaan dm tässä tilavuudessa:

Energia voidaan laskea keskiarvosta mistä tahansa tilavuudesta, jolloin keskimääräinen annos on yhtä suuri kuin tilavuuteen siirretty kokonaisenergia jaettuna tilavuuden massalla. SI-järjestelmässä absorboitunut annos mitataan yksikössä J/kg ja sillä on erikoisnimi harmaa (Gy). Järjestelmän ulkopuolinen yksikkö on rad, 1rad = 0,01 Gy. Annoksen lisäystä aikayksikköä kohti kutsutaan annosnopeudeksi:

Ihmisen kroonisen altistumisen säteilyvaaran arvioimiseksi [8.2]:n mukaisesti otetaan käyttöön erityiset fysikaaliset suureet - elimen tai kudoksen ekvivalenttiannos H T,R ja efektiivinen annos E.

Ekvivalenttiannos H T,R on elimessä tai kudoksessa T absorboitunut annos kerrottuna tämän tyyppisen säteilyn sopivalla painotuskertoimella W R:

H T,R = W R × D T,R , (8.3)

jossa D T,R on keskimääräinen absorboitunut annos kudoksessa tai elimessä T;

W R on säteilytyypin R painotuskerroin.

Altistuessaan eri tyyppisille tekoälylle, joilla on erilaiset painokertoimet W R, ekvivalenttiannos määritetään näiden tyyppisten AI:n ekvivalenttiannosten summana:

(8.4)

Painokertoimien arvot on annettu taulukossa. 8.1 [8.1].

Kemiallisiin reaktioihin liittyy energian, erityisesti lämmön, imeytyminen tai vapautuminen. reaktioita, joihin liittyy lämmön imeytyminen, sekä tässä prosessissa muodostuneita yhdisteitä kutsutaan endoterminen . Endotermisissä reaktioissa lähtöaineiden kuumennus ei ole välttämätöntä vain reaktion tapahtumiseksi, vaan myös koko niiden esiintymisajan. Ilman ulkoista kuumennusta endoterminen reaktio pysähtyy.

reaktioita, joihin liittyy lämmön vapautuminen, sekä tässä prosessissa muodostuneita yhdisteitä kutsutaan eksoterminen . Kaikki palamisreaktiot ovat eksotermisiä. Lämmön vapautumisen vuoksi ne, jotka ovat syntyneet yhdessä kohdassa, voivat levitä koko reagoivien aineiden massaan.

Lämmön määrä, joka vapautuu aineen täydellisessä palamisessa ja joka liittyy palavan aineen yhteen mooliin, massayksikköön (kg, g) tai tilavuuteen (m 3) on ns. palamislämpö. Palamislämpö voidaan laskea taulukkotiedoista Hessin lain avulla. Venäläinen kemisti G.G. Hess löysi vuonna 1840 lain, joka on energian säilymislain erikoistapaus. Hessin laki on seuraava: kemiallisen muutoksen lämpövaikutus ei riipu reitistä, jota pitkin reaktio etenee, vaan riippuu vain järjestelmän alku- ja lopputilasta, edellyttäen että lämpötila ja paine (tai tilavuus) reaktion alku ja lopussa ovat samat.

Tarkastellaan tätä esimerkkiä metaanin palamislämmön laskemisesta. Metaania voidaan saada 1 moolista hiiltä ja 2 moolista vetyä. Kun metaania poltetaan, saadaan 2 moolia vettä ja 1 mooli hiilidioksidia.

C + 2H2 = CH4 + 74,8 kJ (Q 1).

CH 4 + 2O 2 \u003d CO 2 + 2H 2 O + Q vuoret.

Samat tuotteet muodostuvat vedyn ja hiilen palamisen aikana. Näissä reaktioissa vapautuvan lämmön kokonaismäärä on 963,5 kJ.

2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O + 570,6 kJ

C + O 2 \u003d CO 2 + 392,9 kJ.

Koska alku- ja lopputuotteet ovat samat molemmissa tapauksissa, niiden kokonaislämpövaikutusten tulee olla Hessin lain mukaan yhtä suuret, ts.

Q 1 + Q vuoret = Q,

Q vuoret \u003d Q - Q 1. (1.11)

Siksi metaanin palamislämpö on yhtä suuri kuin

Q vuoret \u003d 963,5 - 74,8 \u003d 888,7 kJ / mol.

Siten kemiallisen yhdisteen (tai niiden seoksen) palamislämpö on yhtä suuri kuin palamistuotteiden muodostumislämpöjen summan ja palaneen kemiallisen yhdisteen (tai palavan seoksen muodostavien aineiden) muodostumislämmön välinen ero. ). Siksi kemiallisten yhdisteiden palamislämmön määrittämiseksi on tiedettävä niiden muodostumislämpö ja palamisen jälkeen saatujen tuotteiden muodostumislämpö.

Alla on joidenkin kemiallisten yhdisteiden muodostumislämpötilojen arvot:

Esimerkki 1.5 .Määritä etaanin palamislämpötila, jos sen muodostumislämpö onK 1 = 88,4 kJ. Kirjoitetaan yhtälö etaanin palamiselle.

C2H6+3,5O 2 = 2 CO 2 + 3 H 2 O + Kvuoret.

Määrittämistä vartenKvuoreton välttämätöntä tietää palamistuotteiden muodostumislämmöt. hiilidioksidin muodostumislämpö on 396,9 kJ ja veden 286,6 kJ. Siten,Ktulee olemaan yhtä suuri kuin

K = 2 × 396,9 + 3 × 286,6 = 1653,6 kJ,

ja etaanin palamislämpö

Kvuoret= K - K 1 = 1653,6 - 88,4 = 1565,2 kJ.

Palamislämpö määritetään kokeellisesti pommikalorimetrillä ja kaasukalorimetrillä. On korkeampia ja pienempiä lämpöarvoja. Korkeampi lämpöarvo Q in on 1 kg tai 1 m 3 palavan aineen täydellisen palamisen aikana vapautuva lämpömäärä, mikäli sen sisältämä vety palaa muodostaen nestemäistä vettä. alempi lämpöarvo Q n on lämpömäärä, joka vapautuu 1 kg tai 1 m 3 palavan aineen täydellisen palamisen aikana, johtuen vedyn palamisesta vesihöyryn muodostumiseen ja kosteuden haihtumiseen palavasta aineesta.

Kiinteiden ja nestemäisten palavien aineiden korkeammat ja alhaisemmat lämpöarvot voidaan määrittää kaavoilla D.I. Mendelejev:

missä Q in, Q n - korkein ja pienin lämpöarvo, kJ / kg; W on palavan aineen hiilen, vedyn, hapen, palavan rikin ja kosteuden pitoisuus, %.

Esimerkki 1.6. Määritä rikkipolttoöljyn alin palamislämpötila, joka koostuu 82,5 % C, 10,65 % H, 3,1 %Sja 0,5 % O; A (tuhka) \u003d 0,25 %W = 3 %. Käyttämällä yhtälöä D.I. Mendelejev (1.13), saamme

\u003d 38622,7 kJ / kg

Kuivien kaasujen 1 m 3:n alempi lämpöarvo voidaan määrittää yhtälöllä

Joidenkin palavien kaasujen ja nesteiden kokeellisesti saatu alempi lämpöarvo on annettu alla:

Joidenkin palavien materiaalien alkulämpöarvolla, joka lasketaan niiden alkuainekoostumuksesta, on seuraavat arvot:

Lämpöarvolla on alaraja, jonka alapuolella aineet eivät kykene palamaan ilmakehässä.

Käytännössä palamisprosessin aikana, erityisesti tulipaloissa, taulukoissa ilmoitettu palamislämpö ei vapaudu kokonaan, koska palamiseen liittyy alipolttoa. Tiedetään, että öljytuotteet, samoin kuin bentseeni, tolueeni, asetyleeni, so. runsaasti aineita

hiiltä, ​​palaa tulipaloissa muodostaen huomattavan määrän nokea. Noki (hiili) pystyy palamaan ja vapauttamaan lämpöä. Jos se muodostuu palamisen aikana, niin palava aine vapauttaa lämpöä vähemmän kuin taulukoissa ilmoitettu määrä. Hiiltä sisältäville aineille alipolttokerroin h on 0,8-0,9. Näin ollen tulipalossa poltettaessa 1 kg kumia ei voi vapautua 33520 kJ, vaan vain 33520´0,8 = 26816 kJ.

Tulipalon kokoa kuvaa yleensä tulipalon pinta-ala. Palon pinta-alayksikköä ja aikayksikköä kohti vapautuvaa lämpöä kutsutaan tulen lämpöä Q s

KP= Knυ mh ,

Missä υ m on massan palamisnopeus, kg/(m 2 s).

Palon ominaislämpö sisäpalojen aikana kuvaa rakennusten ja rakenteiden rakenteiden lämpökuormitusta ja sitä käytetään palolämpötilan laskemiseen.

1.6. palamislämpötila

Palamistuotteet havaitsevat paloalueella vapautuvan lämmön, joten ne kuumennetaan korkeaan lämpötilaan. Lämpötilaa, johon palamistuotteet kuumennetaan palamisen aikana, kutsutaan palamislämpötila . On olemassa kalorimetrisiä, teoreettisia ja todellisia palolämpötiloja. Paloolosuhteiden todellista palamislämpötilaa kutsutaan palolämpötilaksi.

Kalorimetrisella palamislämpötilalla tarkoitetaan lämpötilaa, johon täydellisen palamisen tuotteet kuumennetaan seuraavissa olosuhteissa:

1) kaikki palamisen aikana vapautuva lämpö käytetään palamistuotteiden lämmittämiseen (lämpöhäviö on nolla);

2) ilman ja palavan aineen alkulämpötilat ovat 0 0 С;

3) ilman määrä on yhtä suuri kuin teoreettisesti välttämätön (a = 1);

4) täydellinen palaminen tapahtuu.

Kalorimetrinen palamislämpötila riippuu vain palavan aineen koostumuksesta eikä sen määrästä.

Teoreettinen lämpötila, toisin kuin kalorimetrinen, kuvaa palamista ottaen huomioon palamistuotteiden endotermisen dissosiaatioprosessin korkeassa lämpötilassa

2CO 2 2CO + O 2 - 566,5 kJ.

2H 2O 2H 2 + O 2 - 478,5 kJ.

Käytännössä palamistuotteiden dissosiaatio tulee ottaa huomioon vain yli 1700 0 C lämpötiloissa. Aineiden diffuusiopoltossa palo-olosuhteissa todelliset palamislämpötilat eivät saavuta näitä arvoja, joten vain kalorimetrinen palamislämpötila ja palolämpötila käytetään palotilanteen arvioimiseen. Tee ero sisä- ja ulkolämpötilan välillä. Palon sisälämpötila on savun keskilämpötila huoneessa, jossa palo syttyy. Ulkopalon lämpötila on liekin lämpötila.

Laskettaessa kalorimetristä palamislämpötilaa ja sisäisen tulen lämpötilaa oletetaan, että palavan aineen alempi lämpöarvo Q n on yhtä suuri kuin energia q g, joka tarvitaan palamistuotteiden lämmittämiseen 0 0 C:sta kalorimetriseen palamislämpötilaan.

Itse asiassa kaikkea tulipalossa palamisen aikana vapautuvaa lämpöä ei käytetä palamistuotteiden lämmittämiseen. Suurin osa siitä kuluu rakenteiden lämmittämiseen, palavien aineiden valmistukseen palamista varten, ylimääräisen ilman lämmittämiseen jne. Siksi sisäisen tulen lämpötila on paljon alhaisempi kuin kalorimetrinen lämpötila. Palamislämpötilan laskentamenetelmässä oletetaan, että koko palamistuotteiden tilavuus kuumennetaan samaan lämpötilaan. Todellisuudessa lämpötila polttokammion eri kohdissa ei ole sama. Korkein lämpötila on tilan alueella, jossa palamisreaktio tapahtuu, ts. paloalueella (liekki). Lämpötila on paljon alhaisempi paikoissa, joissa palavasta aineesta vapautuu palavia höyryjä ja kaasuja sekä ylimääräiseen ilmaan sekoittuneita palamistuotteita.

Tulipalon aikana tapahtuvan lämpötilan muutoksen luonteen arvioimiseksi erilaisista palamisolosuhteista riippuen otetaan käyttöön tulipalon keskimääräisen tilavuuslämpötilan käsite, joka ymmärretään lämpömittareiden eri pisteissä mitattujen lämpötilojen keskiarvona. sisäinen palo. Tämä lämpötila on määritetty kokemuksen perusteella.

Mikä on polttoaine?

Tämä on yksi komponentti tai seos aineista, jotka kykenevät lämmön vapautumiseen liittyviin kemiallisiin muutoksiin. Eri polttoainetyypit eroavat niissä olevan hapettimen kvantitatiivisesta pitoisuudesta, jota käytetään lämpöenergian vapauttamiseen.

Laajassa mielessä polttoaine on energian kantaja, toisin sanoen potentiaalinen energiatyyppi.

Luokittelu

Tällä hetkellä polttoaineet jaetaan aggregaatiotilan mukaan nestemäisiin, kiinteisiin ja kaasumaisiin.

Kiveä ja polttopuuta, antrasiittia pidetään kiinteänä luonnonlajina. Briketit, koksi, termoantrasiitti ovat keinotekoisen kiinteän polttoaineen lajikkeita.

Nesteitä ovat aineet, jotka sisältävät orgaanista alkuperää olevia aineita. Niiden pääkomponentit ovat: happi, hiili, typpi, vety, rikki. Keinotekoinen nestemäinen polttoaine on erilaisia ​​​​hartseja, polttoöljyä.

Kaasumainen polttoaine on sekoitus erilaisia ​​kaasuja: eteeni, metaani, propaani, butaani. Niiden lisäksi koostumus sisältää hiilidioksidia ja hiilimonoksidia, rikkivetyä, typpeä, vesihöyryä, happea.

Polttoaineilmaisimet

Palamisen tärkein indikaattori. Lämpöarvon määrityskaavaa tarkastellaan lämpökemiassa. päästää "vertailupolttoainetta", mikä tarkoittaa 1 kilogramman antrasiittia lämpöarvoa.

Kotitalouksien lämmitysöljy on tarkoitettu poltettavaksi pienitehoisissa lämmityslaitteissa, jotka sijaitsevat asuintiloissa, maataloudessa rehun kuivaukseen käytetyissä lämmönkehittimissä, purkituksessa.

Polttoaineen ominaispalolämpö on sellainen, että se osoittaa lämpömäärän, joka muodostuu polttoaineen täydellisessä palamisessa, jonka tilavuus on 1 m 3 tai massa yksi kilogramma.

Tämän arvon mittaamiseen käytetään J / kg, J / m 3, kalori / m 3. Määritä palamislämpö kalorimetrialla.

Polttoaineen ominaispalolämmön kasvaessa polttoaineen ominaiskulutus pienenee ja hyötysuhde pysyy ennallaan.

Aineiden palamislämpö on kiinteän, nestemäisen, kaasumaisen aineen hapettumisen aikana vapautuva energiamäärä.

Sen määrää kemiallinen koostumus sekä palavan aineen aggregaatiotila.

Palamistuotteiden ominaisuudet

Korkeampi ja pienempi lämpöarvo liittyy veden aggregoitumistilaan polttoaineen palamisen jälkeen saaduissa aineissa.

Bruttolämpöarvo on lämmön määrä, joka vapautuu aineen täydellisen palamisen aikana. Tämä arvo sisältää vesihöyryn kondensaatiolämmön.

Alempi käyttölämpöarvo on arvo, joka vastaa lämmön vapautumista palamisen aikana ottamatta huomioon vesihöyryn kondensaatiolämpöä.

Latentti kondensaatiolämpö on vesihöyryn kondensaatioenergian arvo.

Matemaattinen suhde

Korkeampi ja pienempi lämpöarvo liittyvät toisiinsa seuraavalla suhteella:

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

jossa W on palavassa aineessa olevan veden määrä painoprosentteina;

H on vedyn määrä (massa-%) palavassa aineessa;

k - kerroin 6 kcal/kg

Laskentamenetelmät

Korkeampi ja pienempi lämpöarvo määritetään kahdella päämenetelmällä: laskennalla ja kokeellisella.

Kalorimetrejä käytetään kokeellisissa laskelmissa. Ensin siihen poltetaan näyte polttoainetta. Tässä tapauksessa vapautuva lämpö imeytyy kokonaan veteen. Kun on käsitys veden massasta, on mahdollista määrittää sen palamislämmön arvo muuttamalla sen lämpötilaa.

Tätä tekniikkaa pidetään yksinkertaisena ja tehokkaana, se edellyttää vain teknisten analyysitietojen tuntemista.

Laskentamenetelmässä suurin ja pienin lämpöarvo lasketaan Mendeleevin kaavan mukaan.

Q p H \u003d 339 C p + 1 030 H p -109 (O p - S p) - 25 W p (kJ / kg)

Se ottaa huomioon hiilen, hapen, vedyn, vesihöyryn, rikin pitoisuuden työkoostumuksessa (prosentteina). Lämmön määrä palamisen aikana määritetään ottaen huomioon vertailupolttoaine.

Kaasun palamislämpö antaa sinun tehdä alustavia laskelmia tietyn tyyppisen polttoaineen käytön tehokkuuden tunnistamiseksi.

Alkuperän ominaisuudet

Ymmärtääkseen, kuinka paljon lämpöä vapautuu tietyn polttoaineen palamisen aikana, on oltava käsitys sen alkuperästä.

Luonnossa on erilaisia ​​kiinteitä polttoaineita, jotka eroavat koostumukseltaan ja ominaisuuksiltaan.

Sen muodostus tapahtuu useissa vaiheissa. Ensin muodostuu turvetta, sitten saadaan ruskeaa ja kivihiiltä, ​​sitten muodostuu antrasiittia. Tärkeimmät kiinteän polttoaineen muodostumisen lähteet ovat lehdet, puu ja neulat. Kun kasvien osat kuolevat, ne tuhoutuvat ilmalle altistuessaan sienten toimesta muodostaen turvetta. Sen kerääntyminen muuttuu ruskeaksi massaksi, jolloin saadaan ruskeaa kaasua.

Korkeassa paineessa ja lämpötilassa ruskea kaasu muuttuu kivihiileksi, jonka jälkeen polttoaine kerääntyy antrasiitin muodossa.

Polttoaineessa on orgaanisen aineksen lisäksi lisäpainolastia. Orgaanisena pidetään sitä osaa, joka muodostui orgaanisista aineista: vedystä, hiilestä, typestä, hapesta. Näiden kemiallisten alkuaineiden lisäksi se sisältää painolastia: kosteutta, tuhkaa.

Uunin tekniikkaan kuuluu poltetun polttoaineen toimivan, kuivan ja palavan massan jakaminen. Käyttömassaa kutsutaan polttoaineeksi sen alkuperäisessä muodossa, joka toimitetaan kuluttajalle. Kuivapaino on koostumus, jossa ei ole vettä.

Yhdiste

Arvokkaimmat komponentit ovat hiili ja vety.

Näitä elementtejä löytyy mistä tahansa polttoaineesta. Turpeessa ja puussa hiilen osuus on 58 prosenttia, mustassa ja ruskohiilessä - 80 prosenttia ja antrasiitissa se on 95 painoprosenttia. Tästä indikaattorista riippuen polttoaineen palamisen aikana vapautuvan lämmön määrä muuttuu. Vety on minkä tahansa polttoaineen toiseksi tärkein elementti. Kosketus hapen kanssa muodostaa kosteutta, mikä vähentää merkittävästi minkä tahansa polttoaineen lämpöarvoa.

Sen prosenttiosuus vaihtelee öljyliuskeen 3,8:sta polttoöljyn 11:een. Happi, joka on osa polttoainetta, toimii painolastina.

Se ei ole lämpöä tuottava kemiallinen alkuaine, joten se vaikuttaa negatiivisesti sen palamislämmön arvoon. Palamistuotteiden vapaassa tai sitoutuneessa muodossa olevan typen palaminen katsotaan haitallisiksi epäpuhtauksiksi, joten sen määrää on selvästi rajoitettu.

Rikki sisältyy polttoaineen koostumukseen sulfaattien, sulfidien muodossa ja myös rikkidioksidikaasuina. Hydratoituessaan rikkioksidit muodostavat rikkihappoa, joka tuhoaa kattilan laitteita ja vaikuttaa haitallisesti kasvillisuuteen ja eläviin organismeihin.

Siksi rikki on kemiallinen alkuaine, jonka esiintyminen luonnonpolttoaineessa on erittäin epätoivottavaa. Työhuoneeseen joutuessaan rikkiyhdisteet aiheuttavat merkittävän käyttöhenkilöstön myrkytyksen.

Tuhkaa on kolmea tyyppiä sen alkuperän mukaan:

• ensisijainen;
• toissijainen;
• tertiäärinen.

Ensisijainen muoto muodostuu kasvien sisältämistä mineraaliaineista. Toissijaista tuhkaa muodostuu hiekan ja maan kasvien jäämien nielemisen seurauksena muodostumisen aikana.

Tertiäärinen tuhka osoittautuu osaksi polttoainetta louhinnan, varastoinnin ja myös kuljetuksen aikana. Merkittävällä tuhkan kerrostumalla kattilayksikön lämmityspinnalla lämmönsiirto vähenee, mikä vähentää lämmönsiirtoa veteen kaasuista. Valtava määrä tuhkaa vaikuttaa negatiivisesti kattilan toimintaan.

Lopulta

Haihtuvilla aineilla on merkittävä vaikutus minkä tahansa polttoaineen palamisprosessiin. Mitä suurempi niiden teho on, sitä suurempi on liekin etuosan tilavuus. Esimerkiksi hiili, turve syttyvät helposti tuleen, prosessiin liittyy merkityksettömiä lämpöhäviöitä. Haihtuvien epäpuhtauksien poistamisen jälkeen jäljelle jäävä koksi sisältää vain mineraali- ja hiiliyhdisteitä. Polttoaineen ominaisuuksista riippuen lämmön määrä vaihtelee merkittävästi.

Kemiallisesta koostumuksesta riippuen erotetaan kolme kiinteiden polttoaineiden muodostumisvaihetta: turve, ruskohiili, kivihiili.

Luonnonpuuta käytetään pienissä kattilalaitoksissa. Enimmäkseen käytetään haketta, sahanpurua, laattoja, kuorta, itse polttopuuta käytetään pieniä määriä. Puulajista riippuen vapautuvan lämmön määrä vaihtelee merkittävästi.

Lämpöarvon pienentyessä polttopuulla on tiettyjä etuja: nopea syttyvyys, vähäinen tuhkapitoisuus ja rikkijäämien puuttuminen.

Luotettava tieto luonnollisten tai synteettisten polttoaineiden koostumuksesta, niiden lämpöarvosta on erinomainen tapa suorittaa lämpökemiallisia laskelmia.

Tällä hetkellä on olemassa todellinen mahdollisuus tunnistaa ne kiinteiden, kaasumaisten ja nestemäisten polttoaineiden päävaihtoehdot, jotka ovat tehokkain ja edullisin käyttää tietyssä tilanteessa.

Taulukoissa on esitetty polttoaineen (nestemäinen, kiinteä ja kaasumainen) ja joidenkin muiden palavien aineiden massaominaispalamislämpö. Polttoaineet, kuten hiili, polttopuu, koksi, turve, kerosiini, öljy, alkoholi, bensiini, maakaasu jne. otetaan huomioon.

Luettelo taulukoista:

Eksotermisessä polttoaineen hapetusreaktiossa sen kemiallinen energia muunnetaan lämpöenergiaksi vapauttamalla tietty määrä lämpöä. Tuloksena olevaa lämpöenergiaa kutsutaan polttoaineen palamislämmöksi. Se riippuu sen kemiallisesta koostumuksesta, kosteudesta ja on tärkein. Polttoaineen lämpöarvo, joka tarkoittaa 1 kg massaa tai 1 m 3 tilavuutta, muodostaa massa- tai tilavuuskohtaisen lämpöarvon.

Polttoaineen ominaispalolämpö on lämpömäärä, joka vapautuu kiinteän, nestemäisen tai kaasumaisen polttoaineen massan tai tilavuuden yksikön täydellisessä palamisessa. Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä tämä arvo mitataan J / kg tai J / m 3.

Polttoaineen ominaispalolämpö voidaan määrittää kokeellisesti tai laskea analyyttisesti. Kokeelliset menetelmät lämpöarvon määrittämiseksi perustuvat polttoaineen palamisen aikana vapautuvan lämmön määrän käytännön mittaamiseen esimerkiksi termostaatilla varustetussa kalorimetrissä ja polttopommissa. Polttoaineelle, jonka kemiallinen koostumus tunnetaan, ominaispalolämpö voidaan määrittää Mendelejevin kaavasta.

On olemassa korkeampia ja pienempiä ominaispalolämpöjä. Bruttolämpöarvo on yhtä suuri kuin polttoaineen täydellisen palamisen aikana vapautuva enimmäislämpö, ​​kun otetaan huomioon polttoaineen sisältämän kosteuden haihtumiseen kuluva lämpö. Alempi lämpöarvo on pienempi kuin korkeampi lauhdelämmön arvo, joka muodostuu polttoaineen kosteudesta ja orgaanisen massan vedystä, joka palaessaan muuttuu vedeksi.

Polttoaineen laatuindikaattoreiden määrittämiseen sekä lämpöteknisiin laskelmiin käyttävät yleensä pienintä ominaispalolämpöä, joka on polttoaineen tärkein lämpö- ja toiminnallinen ominaisuus, ja se on esitetty alla olevissa taulukoissa.

Kiinteän polttoaineen (hiili, polttopuu, turve, koksi) ominaispalolämpö

Taulukossa on esitetty kuivan kiinteän polttoaineen ominaispalolämmön arvot yksikköinä MJ/kg. Polttoaine on taulukossa järjestetty nimen mukaan aakkosjärjestykseen.

Tarkastetuista kiinteistä polttoaineista korkein lämpöarvo on koksihiilellä - sen ominaispalolämpö on 36,3 MJ/kg (eli SI-yksikköinä 36,3·10 6 J/kg). Lisäksi korkea lämpöarvo on ominaista hiilelle, antrasiitille, puuhiilelle ja ruskohiilelle.

Matalaenergiatehoisia polttoaineita ovat puu, polttopuu, ruuti, pakaste, öljyliuske. Esimerkiksi polttopuun ominaispalolämpö on 8,4 ... 12,5 ja ruudin - vain 3,8 MJ / kg.

Nestemäisen polttoaineen (alkoholi, bensiini, kerosiini, öljy) ominaispalolämpö

Nestemäisen polttoaineen ja joidenkin muiden orgaanisten nesteiden ominaispalolämpötaulukko on annettu. On huomattava, että polttoaineille, kuten bensiinille, dieselpolttoaineelle ja öljylle, on ominaista korkea lämmön vapautuminen palamisen aikana.

Alkoholin ja asetonin ominaispalolämpö on huomattavasti pienempi kuin perinteisillä moottoripolttoaineilla. Lisäksi nestemäisellä rakettipolttoaineella on suhteellisen alhainen lämpöarvo, ja kun 1 kg näitä hiilivetyjä palaa täydellisesti, vapautuu lämpöä, joka on vastaavasti 9,2 ja 13,3 MJ.

Kaasumaisen polttoaineen ja palavien kaasujen ominaispalolämpö

Esitetään taulukko kaasumaisen polttoaineen ja joidenkin muiden palavien kaasujen ominaispalolämpöstä mitattuna MJ/kg. Tarkastetuista kaasuista suurin massan ominaispalamislämpö eroaa. Yhden kilogramman kaasun täydellisen palamisen yhteydessä vapautuu 119,83 MJ lämpöä. Myös polttoaineella, kuten maakaasulla, on korkea lämpöarvo - maakaasun ominaispalamislämpö on 41 ... 49 MJ / kg (puhtaan 50 MJ / kg).

Joidenkin palavien materiaalien ominaispalolämpö

Taulukko on annettu joidenkin palavien materiaalien (puu, paperi, muovi, olki, kumi jne.) ominaispalolämpöstä. On syytä huomata materiaalit, joilla on korkea lämmön vapautuminen palamisen aikana. Tällaisia ​​materiaaleja ovat: erityyppiset kumia, paisutettu polystyreeni (polystyreeni), polypropeeni ja polyeteeni.

Lähteet:

1. GOST 147-2013 Kiinteä mineraalipolttoaine. Korkeamman lämpöarvon määrittäminen ja alemman lämpöarvon laskeminen.
2. GOST 21261-91 Öljytuotteet. Menetelmä bruttolämpöarvon määrittämiseksi ja nettolämpöarvon laskemiseksi.
3. GOST 22667-82 Palavat maakaasut. Laskentamenetelmä lämpöarvon, suhteellisen tiheyden ja Wobbe-luvun määrittämiseksi.
4. GOST 31369-2008 Maakaasu. Lämpöarvon, tiheyden, suhteellisen tiheyden ja Wobbe-luvun laskeminen komponenttien koostumuksen perusteella.
5. Zemsky G. T. Epäorgaanisten ja orgaanisten materiaalien syttyvät ominaisuudet: hakuteos M.: VNIIPO, 2016 - 970 s.

Kaikki meteli johtuu siitä, että polttoaineella kiilattuihin varaston oviin on merkitty iso kirjain "D". No, kun näin sisäisen tarkastuksen, aloin naputella ja räpäyttää siipiäni (aivan oikeutetusti). He polttivat minut - se on henkilö, joka osaa laskea luokat. Päällikkö: "Kreivi." OK. Tulin, mittasin sen, arvioin materiaalivalikoiman, katsoin kattoa, ja siellä oli vain varastoidun polttoaineen määrä (no, joskus se on onnekas), laskin sen. He antoivat sen hänelle - hän (kuten ymmärsin entisen RTN-tarkastajan) sanoo: kuinka voit vahvistaa tallennettujen materiaalien määrän. Sanoin hänelle: "Mitä eroa nenällä on? Huone on pieni - AUPT:tä ei silti tarvita. Ei ole mitään räjähtävää, mutta" B "mukaan siistein asia hyväksytään. Paloesteet ovat kaikki paikoillaan ja tyydyttävät klo. ainakin yhteisyritys, ainakin SNiPam.kulutustarvikkeet, tänään täynnä, huomenna tyhjä. No, hän nyökkäsi päätään ja sitten: "Mistä tarkat varastotiedot kiloina ovat peräisin?". Päätin kääntyä. Palotarkastaja... Heh. Otan varastopäällikön todistuksen: puu - 80 kg, kumi - 140 kg, huopa 60 kg, pahvi 310 kg jne. plus painatus. Tuon sen hänelle: tässä on vahvistus, yritä kumota se - johtajan on parempi tietää, mitä hän on tallentanut. Hän: "Voi! Tämä on toinen asia - tämä on asiakirja." Olen hullu! No, sitten muistin patruunat. Ja perjantaina hänen on luovutettava tämä vitun laskelma ja vaihdettava portissa oleva kirjain. Olemme nyt viikon ajan pilaneet paperia ja samalla, huomioi, työskentelemme samassa organisaatiossa. Eli olen hajamielinen suorista tehtävistä, olemme mukana jonkinlaisessa hölynpölyssä, saamme palkkaa jne. yhdelle kirjeelle portissa. Lyhyesti sanottuna kaikki on erittäin tehokasta.

Mutta se oli lyyrinen poikkeama. Tavoitteeni on tyydyttää tilintarkastaja (pelkkä petos). Kukaan ei epäile luokkaa B1, mutta hän haluaa nähdä kasetteja laskelmissa. Emme tiedä, mistä ne on tehty. Jokaista vahvistamatonta lämpöarvoa kohden hän haukkuu kuin kissa. Snaala ei edes halunnut hyväksyä rautatie VNTP:tä todistukseksi - se ei koske meitä. No, ainakin väitteet yleismaailmallisesta tottelevaisuudesta universumin laeille yleensä ja erityisesti fysiikan lakeille toimi. Siksi valitsen materiaalit, jotka ovat viitekirjallisuudessa tai ND:ssä. Valmistajat väittävät (ainakin yksi, mutta kuten puhuin heidän kanssaan - lopulta kappale), että väriaine sisältää grafiittia. Löysin sen Korolchenkon luota, mutta se on kirjoitettu vinoon. Kiitos, suunnittelijoiden foorumilla he pureskelivat minulle mitat. Rauhoittelin tämän kanssa. Nyt muoviin. PVC-patruunan kotelo näyttää olevan, mutta samalle Korolchenkolle kaikki PVC on valkoista jauhetta. Se ei näytä patruunalta. Löysin vinyylimuovin, joka on seurausta erilaisista PVC-vaikutuksista. HURRAA!!! Mutta siellä 18 KILOJ / kg - no, se ei kiivetä mihinkään porttiin. Jos se olisi ollut inhimillisesti kirjoitettu sinne - MJ, niin eilen olisin rauhoittunut.