Than chì và nhựa. Giá trị nhiệt lượng ròng. Nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu và vật liệu dễ cháy Nhiệt cháy thấp hơn của cao su xốp

Tải trọng cháy riêng q, MJ× m -2 được xác định từ quan hệ, trong đó S là diện tích nơi đặt tải trọng cháy, m 2 (nhưng không nhỏ hơn 10 m 2).

Nhiệm vụ Xác định hạng nguy hiểm cháy nổ của cơ sở có diện tích S=84 m2.

Phòng có: 12 bàn làm bằng vật liệu dăm gỗ nặng 16 kg mỗi bàn; 4 giá đỡ làm bằng chất liệu gỗ dăm nặng 10 kg mỗi giá đỡ; 12 ghế dài làm bằng ván dăm, mỗi ghế 12 kg; 3 rèm vải cotton, mỗi rèm 5 kg; ván sợi thủy tinh nặng 25 kg; vải sơn nặng 70 kg.

Giải pháp

1. Xác định nhiệt trị thấp hơn của các vật liệu trong phòng (Bảng 7.6):

Q =16,6 MJ/kg – đối với bàn, ghế dài và giá đỡ;

Q =15,7 MJ/kg – đối với rèm;

Q =33,5 MJ/kg – đối với vải sơn;

Q = 25,1 MJ/kg – đối với tấm sợi thủy tinh.

2. Áp dụng công thức 7.9 xác định tổng tải lượng cháy trong phòng

3. Xác định tải trọng cháy cụ thể q

So sánh giá trị thu được của q = 112,5 với số liệu cho trong Bảng 7.4, chúng tôi xếp mặt bằng vào loại B4 về mức độ nguy hiểm cháy nổ.

AN TOAN PHONG XẠ

8.1. Các khái niệm và định nghĩa cơ bản

Câu hỏi Loại bức xạ nào được gọi là bức xạ ion hóa?

Trả lời Bức xạ ion hóa (sau đây gọi tắt là IR) là bức xạ khi tương tác với một chất dẫn đến sự hình thành các ion có dấu hiệu khác nhau trong chất đó. AI bao gồm các hạt tích điện (hạt a và b, proton, các mảnh hạt nhân phân hạch) và các hạt không tích điện (neutron, neutrino, photon).

Câu hỏiĐại lượng vật lý nào đặc trưng cho sự tương tác của AI với vật chất và với các vật thể sinh học?

Trả lời Sự tương tác của AI với chất này được đặc trưng bởi liều hấp thụ.

Liều hấp thụ D là đại lượng đo liều chính. Nó bằng tỷ số giữa năng lượng trung bình dw được truyền bởi bức xạ ion hóa đến một chất trong thể tích cơ bản với khối lượng dm của chất trong thể tích đó:

Năng lượng có thể được tính trung bình trên bất kỳ thể tích nào, trong trường hợp đó liều trung bình sẽ bằng tổng năng lượng được cung cấp cho thể tích đó chia cho khối lượng của thể tích đó. Trong hệ SI, liều hấp thụ được đo bằng J/kg và có tên đặc biệt là grey (Gy). Đơn vị phi hệ thống – rad, 1rad = 0,01 Gy. Sự tăng liều trên một đơn vị thời gian được gọi là suất liều:

Để đánh giá nguy cơ bức xạ khi con người tiếp xúc lâu dài, theo [8.2], các đại lượng vật lý đặc biệt được đưa ra - liều tương đương trong cơ quan hoặc mô H T, R và liều hiệu dụng E.

Liều tương đương H T,R – liều hấp thụ trong một cơ quan hoặc mô T, nhân với hệ số trọng lượng tương ứng đối với một loại bức xạ nhất định W R:

Н T,R =W R × D T,R , (8.3)

trong đó D T,R là liều hấp thụ trung bình ở mô hoặc cơ quan T;

W R – hệ số trọng số của bức xạ loại R.

Khi tiếp xúc với các loại chất kích thích khác nhau có hệ số trọng lượng W R khác nhau, liều tương đương được xác định bằng tổng các liều tương đương của các loại chất kích thích này:

(8.4)

Giá trị của các hệ số trọng số được cho trong bảng. 8.1 [8.1] .

Phản ứng hóa học đi kèm với sự hấp thụ hoặc giải phóng năng lượng, đặc biệt là nhiệt. các phản ứng kèm theo sự hấp thụ nhiệt cũng như các hợp chất được hình thành trong quá trình này được gọi là thu nhiệt . Trong các phản ứng thu nhiệt, việc đun nóng các chất phản ứng không chỉ cần thiết khi xảy ra phản ứng mà còn trong toàn bộ thời gian xảy ra phản ứng. Nếu không có hệ thống sưởi bên ngoài, phản ứng thu nhiệt sẽ dừng lại.

các phản ứng kèm theo sự tỏa nhiệt cũng như các hợp chất được hình thành trong quá trình này được gọi là tỏa nhiệt . Tất cả các phản ứng đốt cháy đều tỏa nhiệt. Do sự giải phóng nhiệt, chúng phát sinh tại một thời điểm và có thể lan ra toàn bộ khối chất phản ứng.

Lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một chất và liên quan đến một mol, đơn vị khối lượng (kg, g) hoặc thể tích (m3) của chất cháy được gọi là nhiệt do cháy. Nhiệt đốt cháy có thể được tính toán từ dữ liệu dạng bảng sử dụng định luật Hess. Nhà hóa học người Nga G.G. Hess vào năm 1840 đã phát hiện ra một định luật là trường hợp đặc biệt của định luật bảo toàn năng lượng. Định luật Hess như sau: hiệu ứng nhiệt của một quá trình biến đổi hóa học không phụ thuộc vào con đường xảy ra phản ứng mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái ban đầu và trạng thái cuối cùng của hệ, với điều kiện là nhiệt độ và áp suất (hoặc thể tích) tại đầu và cuối phản ứng giống nhau.

Chúng ta hãy xem xét điều này bằng cách sử dụng ví dụ tính nhiệt lượng đốt cháy khí mêtan. Khí metan có thể được tạo ra từ 1 mol cacbon và 2 mol hydro. Đốt cháy khí metan tạo ra 2 mol nước và 1 mol khí cacbonic.

C + 2H 2 = CH 4 + 74,8 kJ (Q 1).

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q chân trời.

Các sản phẩm tương tự được hình thành bằng cách đốt cháy hydro và carbon. Trong các phản ứng này, tổng lượng nhiệt tỏa ra là 963,5 kJ.

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + 570,6 kJ

C + O 2 = CO 2 + 392,9 kJ.

Vì sản phẩm ban đầu và sản phẩm cuối cùng đều giống nhau trong cả hai trường hợp nên tổng hiệu ứng nhiệt của chúng phải bằng nhau theo định luật Hess, tức là

Q 1 + Q núi = Q,

Núi Q = Q - Q 1. (1.11)

Do đó, nhiệt lượng đốt cháy khí metan sẽ bằng

Núi Q = 963,5 - 74,8 = 888,7 kJ/mol.

Do đó, nhiệt đốt cháy của một hợp chất hóa học (hoặc hỗn hợp của chúng) bằng hiệu giữa tổng nhiệt lượng hình thành các sản phẩm cháy và nhiệt lượng hình thành hợp chất hóa học bị đốt cháy (hoặc các chất tạo nên hỗn hợp dễ cháy). ). Vì vậy, để xác định nhiệt cháy của các hợp chất hóa học cần biết nhiệt tạo thành của chúng và nhiệt tạo thành của sản phẩm thu được sau khi đốt.

Dưới đây là nhiệt tạo thành của một số hợp chất hóa học:

Ví dụ 1.5 .Xác định nhiệt độ cháy của etan nếu nhiệt tạo thành của nóQ 1 = 88,4 kJ. Hãy viết phương trình cháy của etan.

C 2 H 6 + 3,5ồ 2 = 2 CO 2 + 3 H 2 ồ + Qnúi.

Để xác địnhQnúicần biết nhiệt tạo thành sản phẩm cháy. nhiệt sinh ra của cacbonic là 396,9 kJ và của nước là 286,6 kJ. Kể từ đây,Qsẽ bằng nhau

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

và nhiệt cháy của etan

Qnúi= Q - Q 1 = 1653,6 - 88,4 = 1565,2 kJ.

Nhiệt lượng đốt cháy được xác định bằng thực nghiệm trên nhiệt lượng kế bom và nhiệt lượng kế khí. Có giá trị nhiệt lượng cao hơn và thấp hơn. nhiệt trị cao hơn Q in là lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg hoặc 1 m 3 chất dễ cháy với điều kiện hydro chứa trong chất đó cháy tạo thành nước lỏng. Nhiệt trị thấp hơn Qn là lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg hoặc 1 m 3 chất cháy, với điều kiện hydro được đốt cháy cho đến khi hình thành hơi nước và hơi ẩm của chất cháy bay hơi hết.

Nhiệt lượng đốt cháy cao hơn và thấp hơn của các chất dễ cháy ở dạng rắn và lỏng có thể được xác định bằng cách sử dụng công thức của D.I. Mendeleev:

trong đó Q in, Q n - giá trị nhiệt lượng cao hơn và thấp hơn, kJ/kg; W – hàm lượng cacbon, hydro, oxy, lưu huỳnh dễ cháy và độ ẩm trong chất dễ cháy, %.

Ví dụ 1.6. Xác định nhiệt độ cháy thấp nhất của dầu nhiên liệu chứa lưu huỳnh gồm 82,5% C, 10,65% H, 3,1%Svà 0,5% O; A (tro) = 0,25%,W = 3%. Sử dụng phương trình của D.I. Mendeleev (1.13), chúng ta thu được

=38622,7 kJ/kg

Nhiệt trị thấp hơn của 1 m3 khí khô có thể được xác định theo phương trình

Nhiệt trị thấp hơn của một số chất khí và chất lỏng dễ cháy thu được bằng thực nghiệm được cho dưới đây:

Nhiệt trị thấp hơn của một số vật liệu dễ cháy, được tính từ thành phần nguyên tố của chúng, có các giá trị sau:

Có giới hạn nhiệt trị thấp hơn, dưới mức đó các chất không có khả năng cháy trong không khí.

Trong thực tế, trong quá trình đốt cháy, đặc biệt là trong các đám cháy, nhiệt lượng đốt cháy nêu trong bảng không được giải phóng hoàn toàn, vì quá trình đốt cháy đi kèm với hiện tượng cháy dưới mức. Được biết, các sản phẩm dầu mỏ, cũng như benzen, toluene, axetylen, tức là. giàu chất

carbon, cháy trong đám cháy tạo thành một lượng bồ hóng đáng kể. Muội (cacbon) có thể cháy và sinh nhiệt. Nếu nó được hình thành trong quá trình đốt cháy, thì chất dễ cháy sẽ tỏa ra ít nhiệt hơn lượng ghi trong bảng. Đối với chất giàu cacbon, hệ số cháy thiếu h là 0,8 - 0,9. Do đó, trong đám cháy khi đốt 1 kg cao su không giải phóng 33520 kJ mà chỉ giải phóng 33520'0,8 = 26816 kJ.

Kích thước đám cháy thường được đặc trưng bởi diện tích của đám cháy. Lượng nhiệt tỏa ra trên một đơn vị diện tích ngọn lửa trong một đơn vị thời gian được gọi là sức nóng của lửa Q p

QP= QNυ tôih ,

Ở đâu υ tôi– tốc độ đốt cháy khối lượng, kg/(m 2 ×s).

Nhiệt dung riêng của lửa khi cháy bên trong đặc trưng cho tải trọng nhiệt lên kết cấu của các tòa nhà và công trình và được sử dụng để tính nhiệt độ cháy.

1.6. Nhiệt độ đốt

Nhiệt lượng tỏa ra trong vùng cháy được các sản phẩm cháy cảm nhận nên chúng nóng lên ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ mà sản phẩm cháy được đốt nóng trong quá trình cháy được gọi là nhiệt độ đốt cháy . Có nhiệt độ đốt cháy nhiệt lượng, lý thuyết và thực tế. Nhiệt độ cháy thực tế trong điều kiện cháy được gọi là nhiệt độ cháy.

Nhiệt độ đốt cháy nhiệt lượng được hiểu là nhiệt độ mà sản phẩm đốt cháy hoàn toàn được đốt nóng trong các điều kiện sau:

1) toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình đốt cháy được dùng để đốt nóng các sản phẩm đốt (tổn thất nhiệt bằng 0);

2) nhiệt độ ban đầu của không khí và các chất dễ cháy là 0 0 C;

3) lượng không khí bằng lượng không khí yêu cầu theo lý thuyết (a = 1);

4) xảy ra quá trình đốt cháy hoàn toàn.

Nhiệt độ đốt cháy nhiệt lượng chỉ phụ thuộc vào thành phần của chất dễ cháy và không phụ thuộc vào số lượng của nó.

Nhiệt độ lý thuyết, trái ngược với nhiệt độ đo nhiệt lượng, đặc trưng cho quá trình đốt cháy có tính đến quá trình phân ly nhiệt của các sản phẩm cháy ở nhiệt độ cao

2СО 2 2СО + О 2 - 566,5 kJ.

2H 2 O2H 2 + O 2 - 478,5 kJ.

Trong thực tế, sự phân ly của sản phẩm cháy chỉ phải tính đến ở nhiệt độ trên 1700 0 C. Trong quá trình đốt cháy khuếch tán các chất trong điều kiện cháy, nhiệt độ cháy thực tế không đạt đến giá trị đó, do đó, để đánh giá điều kiện cháy, chỉ đo nhiệt lượng. nhiệt độ cháy và nhiệt độ cháy được sử dụng. Có sự khác biệt giữa nhiệt độ cháy bên trong và bên ngoài. Nhiệt độ bên trong đám cháy là nhiệt độ trung bình của khói trong phòng nơi xảy ra cháy. Nhiệt độ cháy bên ngoài - nhiệt độ ngọn lửa.

Khi tính nhiệt độ cháy bằng nhiệt lượng và nhiệt độ cháy bên trong, giả sử nhiệt cháy thấp hơn Qn của chất cháy bằng năng lượng qg cần thiết để làm nóng sản phẩm cháy từ 0 0 C đến nhiệt độ cháy bằng nhiệt lượng.

Trên thực tế, không phải toàn bộ nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình cháy trong điều kiện cháy đều được dùng để đốt nóng các sản phẩm cháy. Phần lớn số tiền này được dùng vào việc sưởi ấm các công trình, chuẩn bị các chất dễ cháy để đốt, làm nóng không khí thừa, v.v. Do đó, nhiệt độ của đám cháy bên trong thấp hơn đáng kể so với nhiệt độ đo nhiệt lượng. Phương pháp tính nhiệt độ cháy giả định rằng toàn bộ thể tích sản phẩm cháy được nung nóng đến cùng nhiệt độ. Trong thực tế, nhiệt độ tại các điểm khác nhau của tâm cháy là không giống nhau. Nhiệt độ cao nhất là ở vùng không gian nơi xảy ra phản ứng đốt cháy, tức là trong vùng cháy (ngọn lửa). Nhiệt độ thấp hơn đáng kể ở những nơi có hơi và khí dễ cháy thoát ra từ chất cháy và các sản phẩm cháy trộn lẫn với không khí dư thừa.

Để đánh giá bản chất của sự thay đổi nhiệt độ trong đám cháy tùy thuộc vào các điều kiện đốt khác nhau, khái niệm nhiệt độ thể tích trung bình của ngọn lửa đã được đưa ra, được hiểu là giá trị trung bình của nhiệt độ đo bằng nhiệt kế tại các điểm khác nhau của đám cháy bên trong. Nhiệt độ này được xác định theo kinh nghiệm.

Nhiên liệu là gì?

Đây là một thành phần hoặc hỗn hợp các chất có khả năng biến đổi hóa học liên quan đến sự giải phóng nhiệt. Các loại nhiên liệu khác nhau có hàm lượng chất oxy hóa khác nhau, được sử dụng để giải phóng năng lượng nhiệt.

Theo nghĩa rộng, nhiên liệu là chất mang năng lượng, tức là một loại thế năng.

Phân loại

Hiện nay, các loại nhiên liệu được chia theo trạng thái kết tụ thành lỏng, rắn và khí.

Vật liệu cứng tự nhiên bao gồm đá, củi và than antraxit. Than bánh, than cốc, than nhiệt là các loại nhiên liệu rắn nhân tạo.

Chất lỏng bao gồm các chất có chứa các chất có nguồn gốc hữu cơ. Thành phần chính của chúng là: oxy, carbon, nitơ, hydro, lưu huỳnh. Nhiên liệu lỏng nhân tạo sẽ là nhiều loại nhựa và dầu nhiên liệu.

Nhiên liệu khí là hỗn hợp của nhiều loại khí khác nhau: ethylene, metan, propan, butan. Ngoài chúng, chế phẩm còn chứa carbon dioxide và carbon monoxide, hydrogen sulfide, nitơ, hơi nước và oxy.

Chỉ báo nhiên liệu

Chỉ số chính của quá trình đốt cháy. Công thức xác định nhiệt trị được xem xét trong nhiệt hóa học. phát ra "nhiên liệu tiêu chuẩn", ngụ ý giá trị nhiệt lượng của 1 kg than antraxit.

Dầu sưởi gia dụng được dùng để đốt trong các thiết bị sưởi có công suất thấp đặt trong khuôn viên nhà ở, máy tạo nhiệt dùng trong nông nghiệp để sấy thức ăn chăn nuôi, đóng hộp.

Nhiệt dung riêng khi đốt cháy nhiên liệu là giá trị biểu thị lượng nhiệt sinh ra trong quá trình đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu có thể tích 1 m 3 hoặc khối lượng một kilôgam.

Để đo giá trị này, J/kg, J/m3, calo/m3 được sử dụng. Để xác định nhiệt đốt cháy, người ta sử dụng phương pháp đo nhiệt lượng.

Với sự gia tăng nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu, mức tiêu thụ nhiên liệu cụ thể giảm và hiệu suất không thay đổi.

Nhiệt đốt cháy các chất là lượng năng lượng được giải phóng trong quá trình oxy hóa một chất rắn, lỏng hoặc khí.

Nó được xác định bởi thành phần hóa học, cũng như trạng thái kết tụ của chất dễ cháy.

Đặc điểm của sản phẩm cháy

Giá trị nhiệt lượng cao hơn và thấp hơn có liên quan đến trạng thái kết tụ nước trong các chất thu được sau khi đốt nhiên liệu.

Nhiệt trị cao hơn là lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy hoàn toàn một chất. Giá trị này cũng bao gồm nhiệt ngưng tụ của hơi nước.

Nhiệt làm việc thấp nhất của quá trình đốt cháy là giá trị tương ứng với lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy mà không tính đến nhiệt ngưng tụ của hơi nước.

Ẩn nhiệt ngưng tụ là lượng năng lượng ngưng tụ của hơi nước.

mối quan hệ toán học

Giá trị nhiệt lượng cao hơn và thấp hơn có liên quan theo mối quan hệ sau:

QB = QH + k(W + 9H)

W là lượng nước có trong chất dễ cháy tính theo % khối lượng;

H là lượng hydro (% theo khối lượng) có trong chất cháy;

k - hệ số bằng 6 kcal/kg

Các phương pháp thực hiện tính toán

Giá trị nhiệt lượng cao hơn và thấp hơn được xác định bằng hai phương pháp chính: tính toán và thực nghiệm.

Nhiệt lượng kế được sử dụng để thực hiện các tính toán thí nghiệm. Đầu tiên, một mẫu nhiên liệu được đốt cháy trong đó. Nhiệt lượng tỏa ra sẽ được nước hấp thụ hoàn toàn. Khi có ý tưởng về khối lượng của nước, bạn có thể xác định giá trị nhiệt lượng đốt cháy của nó bằng sự thay đổi nhiệt độ của nó.

Kỹ thuật này được coi là đơn giản và hiệu quả; nó chỉ yêu cầu kiến ​​thức về dữ liệu phân tích kỹ thuật.

Trong phương pháp tính toán, giá trị nhiệt lượng cao hơn và thấp hơn được tính bằng công thức Mendeleev.

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

Nó tính đến hàm lượng carbon, oxy, hydro, hơi nước, lưu huỳnh trong chế phẩm làm việc (tính bằng phần trăm). Lượng nhiệt trong quá trình đốt cháy được xác định có tính đến nhiên liệu tương đương.

Nhiệt đốt cháy của khí cho phép thực hiện các tính toán sơ bộ và xác định hiệu quả của việc sử dụng một loại nhiên liệu nhất định.

Đặc điểm xuất xứ

Để hiểu được lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy một loại nhiên liệu nhất định, cần phải có ý tưởng về nguồn gốc của nó.

Trong tự nhiên, có nhiều loại nhiên liệu rắn khác nhau, khác nhau về thành phần và tính chất.

Sự hình thành của nó xảy ra qua nhiều giai đoạn. Đầu tiên, than bùn được hình thành, sau đó là than nâu và cứng, sau đó là than antraxit. Nguồn hình thành nhiên liệu rắn chính là lá, gỗ và lá thông. Khi các bộ phận của cây chết và tiếp xúc với không khí, chúng sẽ bị nấm phá hủy và tạo thành than bùn. Sự tích tụ của nó biến thành khối màu nâu, sau đó thu được khí màu nâu.

Ở áp suất và nhiệt độ cao, khí màu nâu biến thành than, sau đó nhiên liệu tích tụ dưới dạng than antraxit.

Ngoài chất hữu cơ, nhiên liệu còn chứa thêm chất dằn. Hữu cơ được coi là phần được hình thành từ các chất hữu cơ: hydro, carbon, nitơ, oxy. Ngoài các nguyên tố hóa học này, nó còn chứa chất dằn: độ ẩm, tro.

Công nghệ đốt liên quan đến việc tách khối nhiên liệu đang hoạt động, khô và dễ cháy. Khối lượng làm việc là nhiên liệu ở dạng ban đầu được cung cấp cho người tiêu dùng. Khối lượng khô là một chế phẩm không có nước.

hợp chất

Các thành phần có giá trị nhất là carbon và hydro.

Những yếu tố này được chứa trong bất kỳ loại nhiên liệu. Trong than bùn và gỗ, tỷ lệ carbon đạt 58%, trong than cứng và than nâu - 80%, và trong than antraxit đạt 95% tính theo trọng lượng. Tùy thuộc vào chỉ số này, lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu sẽ thay đổi. Hydro là thành phần quan trọng thứ hai của bất kỳ loại nhiên liệu nào. Khi liên kết với oxy, nó tạo thành hơi ẩm, làm giảm đáng kể giá trị nhiệt của bất kỳ loại nhiên liệu nào.

Tỷ lệ phần trăm của nó dao động từ 3,8 trong đá phiến dầu đến 11 trong dầu nhiên liệu. Oxy có trong nhiên liệu đóng vai trò là chất dằn.

Nó không phải là nguyên tố hóa học tạo ra nhiệt, do đó nó ảnh hưởng tiêu cực đến giá trị nhiệt đốt cháy của nó. Việc đốt cháy nitơ, chứa ở dạng tự do hoặc liên kết trong các sản phẩm đốt, được coi là tạp chất có hại nên số lượng của nó rõ ràng là bị hạn chế.

Lưu huỳnh có trong nhiên liệu ở dạng sunfat, sunfua và khí lưu huỳnh đioxit. Khi ngậm nước, oxit lưu huỳnh tạo thành axit sunfuric, chất này phá hủy thiết bị nồi hơi và ảnh hưởng tiêu cực đến thảm thực vật và sinh vật sống.

Đó là lý do tại sao lưu huỳnh là một nguyên tố hóa học mà sự hiện diện của nó trong nhiên liệu tự nhiên là điều cực kỳ không mong muốn. Nếu các hợp chất lưu huỳnh lọt vào bên trong khu vực làm việc, chúng sẽ gây ngộ độc nghiêm trọng cho nhân viên vận hành.

Có ba loại tro tùy thuộc vào nguồn gốc của nó:

• sơ đẳng;
• sơ trung;
• cấp ba

Các loài chính được hình thành từ các khoáng chất có trong thực vật. Tro thứ cấp được hình thành do tàn dư thực vật xâm nhập vào cát và đất trong quá trình hình thành.

Tro cấp ba xuất hiện trong thành phần nhiên liệu trong quá trình khai thác, bảo quản và vận chuyển. Với sự lắng đọng tro đáng kể, sự truyền nhiệt trên bề mặt gia nhiệt của bộ phận nồi hơi sẽ giảm, làm giảm lượng truyền nhiệt sang nước từ khí. Một lượng tro khổng lồ ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của lò hơi.

Cuối cùng

Các chất dễ bay hơi có ảnh hưởng đáng kể đến quá trình đốt cháy của bất kỳ loại nhiên liệu nào. Công suất của chúng càng lớn thì thể tích của mặt trước ngọn lửa sẽ càng lớn. Ví dụ, than và than bùn dễ bắt lửa, quá trình này đi kèm với tổn thất nhiệt nhỏ. Than cốc còn lại sau khi loại bỏ tạp chất dễ bay hơi chỉ chứa các hợp chất khoáng và cacbon. Tùy thuộc vào đặc tính của nhiên liệu mà lượng nhiệt thay đổi đáng kể.

Tùy thuộc vào thành phần hóa học, quá trình hình thành nhiên liệu rắn có ba giai đoạn: than bùn, than non và than đá.

Gỗ tự nhiên được sử dụng trong lắp đặt nồi hơi nhỏ. Họ chủ yếu sử dụng dăm gỗ, mùn cưa, tấm, vỏ cây và bản thân củi được sử dụng với số lượng nhỏ. Tùy thuộc vào loại gỗ, lượng nhiệt sinh ra khác nhau đáng kể.

Khi nhiệt đốt cháy giảm, củi có được những ưu điểm nhất định: dễ cháy nhanh, hàm lượng tro tối thiểu và không có vết lưu huỳnh.

Thông tin đáng tin cậy về thành phần của nhiên liệu tự nhiên hoặc tổng hợp, nhiệt trị của nó, là một cách tuyệt vời để thực hiện các phép tính nhiệt hóa.

Hiện tại, có một cơ hội thực sự để xác định những lựa chọn chính về nhiên liệu rắn, khí, lỏng sẽ hiệu quả nhất và không tốn kém để sử dụng trong một tình huống nhất định.

Bảng trình bày nhiệt dung riêng khối lượng của quá trình cháy của nhiên liệu (lỏng, rắn và khí) và một số vật liệu dễ cháy khác. Các loại nhiên liệu sau đây đã được xem xét: than, củi, than cốc, than bùn, dầu hỏa, dầu, rượu, xăng, khí tự nhiên, v.v..

Danh sách các bảng:

Trong phản ứng tỏa nhiệt của quá trình oxy hóa nhiên liệu, năng lượng hóa học của nó được chuyển thành năng lượng nhiệt với sự giải phóng một lượng nhiệt nhất định. Năng lượng nhiệt thu được thường được gọi là nhiệt đốt cháy nhiên liệu. Nó phụ thuộc vào thành phần hóa học, độ ẩm và là thành phần chính. Nhiệt đốt cháy nhiên liệu trên 1 kg khối lượng hoặc 1 m 3 thể tích tạo thành nhiệt dung riêng theo khối lượng hoặc thể tích của quá trình đốt cháy.

Nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu là lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng hoặc thể tích nhiên liệu rắn, lỏng hoặc khí. Trong Hệ đơn vị quốc tế, giá trị này được đo bằng J/kg hoặc J/m3.

Nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu có thể được xác định bằng thực nghiệm hoặc tính toán bằng phương pháp phân tích. Các phương pháp thực nghiệm để xác định nhiệt trị dựa trên phép đo thực tế lượng nhiệt thoát ra khi nhiên liệu cháy, ví dụ như trong nhiệt lượng kế có bộ điều chỉnh nhiệt và bom đốt. Đối với nhiên liệu có thành phần hóa học đã biết, nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy có thể được xác định bằng công thức tuần hoàn.

Có nhiệt dung riêng cao hơn và thấp hơn của quá trình đốt cháy. Nhiệt trị cao hơn bằng lượng nhiệt tối đa tỏa ra trong quá trình đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu, có tính đến lượng nhiệt tiêu hao cho sự bay hơi của hơi ẩm có trong nhiên liệu. Nhiệt lượng đốt cháy thấp nhất nhỏ hơn giá trị cao nhất bằng lượng nhiệt ngưng tụ được hình thành từ độ ẩm của nhiên liệu và hydro của khối hữu cơ, biến thành nước trong quá trình đốt cháy.

Để xác định các chỉ số chất lượng nhiên liệu, cũng như trong tính toán nhiệt thường sử dụng nhiệt dung riêng thấp hơn của quá trình đốt cháy, đây là đặc tính nhiệt và hiệu suất quan trọng nhất của nhiên liệu và được thể hiện trong các bảng dưới đây.

Nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn (than, củi, than bùn, than cốc)

Bảng trình bày các giá trị nhiệt dung riêng khi đốt cháy nhiên liệu rắn khô theo chiều MJ/kg. Nhiên liệu trong bảng được sắp xếp theo tên theo thứ tự bảng chữ cái.

Trong số các nhiên liệu rắn được xem xét, than cốc có nhiệt trị cao nhất - nhiệt dung riêng khi đốt của nó là 36,3 MJ/kg (hoặc tính theo đơn vị SI 36,3·10 6 J/kg). Ngoài ra, nhiệt trị cao là đặc trưng của than cứng, than antraxit, than củi và than nâu.

Nhiên liệu có hiệu suất năng lượng thấp bao gồm gỗ, củi, thuốc súng, than bùn xay xát và đá phiến dầu. Ví dụ, nhiệt dung riêng khi đốt củi là 8,4...12,5, nhiệt dung riêng của thuốc súng chỉ là 3,8 MJ/kg.

Nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu lỏng (rượu, xăng, dầu hỏa, dầu)

Cho bảng nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy nhiên liệu lỏng và một số chất lỏng hữu cơ khác. Cần lưu ý rằng các nhiên liệu như xăng, dầu diesel và dầu có khả năng tỏa nhiệt cao trong quá trình đốt cháy.

Nhiệt dung riêng của quá trình đốt cháy rượu và axeton thấp hơn đáng kể so với nhiên liệu động cơ truyền thống. Ngoài ra, nhiên liệu tên lửa lỏng có nhiệt trị tương đối thấp và khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg hydrocacbon này, lượng nhiệt sẽ tỏa ra tương ứng là 9,2 và 13,3 MJ.

Nhiệt dung riêng của quá trình cháy của nhiên liệu khí và khí cháy được

Bảng trình bày nhiệt dung riêng khi cháy của nhiên liệu khí và một số khí cháy khác có kích thước MJ/kg. Trong số các loại khí được xem xét, nó có nhiệt dung riêng khối lượng cao nhất khi đốt cháy. Đốt cháy hoàn toàn 1 kg khí này sẽ tỏa ra nhiệt lượng 119,83 MJ. Ngoài ra, nhiên liệu như khí tự nhiên có nhiệt trị cao - nhiệt dung riêng khi đốt cháy khí tự nhiên là 41...49 MJ/kg (đối với khí nguyên chất là 50 MJ/kg).

Nhiệt dung riêng khi cháy của một số vật liệu dễ cháy

Cung cấp bảng nhiệt dung riêng khi cháy của một số vật liệu dễ cháy (gỗ, giấy, nhựa, rơm, cao su, v.v.). Cần lưu ý những vật liệu có khả năng tỏa nhiệt cao trong quá trình đốt. Những vật liệu này bao gồm: cao su các loại, polystyrene mở rộng (bọt), polypropylen và polyetylen.

Nguồn:

1. GOST 147-2013 Nhiên liệu khoáng rắn. Xác định nhiệt trị cao hơn và tính toán nhiệt trị thấp hơn.
2. GOST 21261-91 Sản phẩm dầu mỏ. Phương pháp xác định nhiệt trị cao hơn và tính nhiệt trị thấp hơn.
3. GOST 22667-82 Khí dễ cháy tự nhiên. Phương pháp tính toán xác định nhiệt trị, khối lượng riêng và số Wobbe.
4. GOST 31369-2008 Khí tự nhiên. Tính toán giá trị nhiệt lượng, mật độ, mật độ tương đối và số Wobbe dựa trên thành phần thành phần.
5. Zemsky G. T. Tính chất dễ cháy của các vật liệu vô cơ và hữu cơ: sách tham khảo M.: VNIIPO, 2016 - 970 tr.

Mọi chuyện ồn ào là do trên cửa nhà kho chứa đầy nhiên liệu có một chữ “D” lớn. Chà, khi kiểm toán nội bộ nhìn thấy nó, nó bắt đầu cười khúc khích và vỗ cánh (hoàn toàn chính đáng). Tôi đã bị thiêu rụi - đây là một anh chàng có thể đếm được các hạng mục. Trưởng phòng: "Đếm." ĐƯỢC RỒI. Tôi đến, mặc thử chúng, tìm ra loại vật liệu, nhìn lên trần nhà và ở đó lượng nhiên liệu dự trữ đều được chỉ ra (à, đôi khi bạn may mắn), tôi đã tính toán. Họ đưa nó cho cô ấy - cô ấy (theo tôi hiểu là cựu thanh tra RTN) nói: làm sao bạn có thể xác nhận số lượng vật liệu được lưu trữ. Tôi nói với cô ấy: “Có gì khác biệt trên thế giới? Căn phòng nhỏ - vẫn không cần AUPT. Không có chất nổ nào cả, và theo “B”, tất cả các rào chắn lửa đều được chấp nhận. SP, thậm chí SNiP Và quan trọng nhất là kho hàng tiêu dùng, hôm nay đầy, ngày mai trống." Chà, cô ấy gật đầu và sau đó: "Bạn lấy dữ liệu chính xác về việc lưu trữ tính bằng kg ở đâu?" Tôi quyết định thay đổi quyết định của mình. Thanh tra cứu hỏa... Heh. Tôi lấy giấy chứng nhận từ người quản lý kho: gỗ - 80 kg, cao su - 140 kg, nỉ 60 kg, bìa cứng 310 kg, v.v. Tôi mang nó đến cho cô ấy: đây là xác nhận, hãy cố gắng bác bỏ nó - người quản lý biết rõ hơn những gì anh ấy đã lưu trữ. Cô ấy: “Ồ! Đây là một thứ khác - đây là một tài liệu.” Tôi bị điên! Chà, sau đó tôi nhớ về hộp mực. Và vào thứ Sáu, cô ấy cần phải giao lại cái phép tính chết tiệt này và thay thế lá thư trên cổng. Chúng tôi đã làm hỏng bài báo được một tuần rồi, đồng thời, xin lưu ý rằng chúng tôi làm việc trong cùng một tổ chức. Tức là tôi đang bị phân tâm khỏi trách nhiệm trực tiếp của mình, chúng tôi đang làm một số việc vô nghĩa, được trả tiền, v.v. chỉ vì một lá thư trên cổng. Tóm lại, mọi thứ đều được sắp xếp rất hiệu quả.

Nhưng đây là một sự lạc đề trữ tình. Mục tiêu của tôi là làm hài lòng kiểm toán viên (hoàn toàn gian lận). Không ai nghi ngờ loại B1 đó, nhưng cô ấy muốn xem hộp mực trong tính toán. Cả hai chúng tôi đều không biết chúng được làm từ gì. Đối với mỗi giá trị chưa được xác nhận của nhiệt đốt cháy, cô ấy khịt mũi như một con mèo. Snaala thậm chí còn không muốn chấp nhận VNTP đường sắt làm chứng chỉ - như thể nó không áp dụng cho chúng tôi. Chà, ít nhất những lập luận về sự phục tùng phổ quát đối với các quy luật của vũ trụ nói chung và vật lý nói riêng đã có tác dụng. Vì vậy, tôi chọn những tài liệu có trong tài liệu tham khảo hoặc ND. Các nhà sản xuất tuyên bố (ít nhất một, nhưng như tôi đã nói chuyện với họ - đó là một trò đùa) rằng mực có chứa than chì. Tôi tìm thấy nó ở hiệu Korolchenko, nhưng nó được viết rất lộn xộn. Cảm ơn bạn, họ đã cho tôi biết kích thước trên diễn đàn của các nhà thiết kế. Tôi đã bình tĩnh lại với điều này. Bây giờ tôi đang làm việc về nhựa. Thân hộp mực có vẻ là nhựa PVC, nhưng đối với Korolchenko, tất cả nhựa PVC đều là bột màu trắng. Nó trông không giống hộp mực chút nào. Tôi tìm thấy nhựa vinyl, là kết quả của nhiều ảnh hưởng khác nhau đối với PVC. HOAN HÔ!!! Nhưng có 18 KILOJ/kg - à, nó không vừa với bất kỳ cổng nào. Nếu nó được viết ở đó bằng ngôn ngữ của con người - MJ, thì hôm qua tôi đã bình tĩnh lại.