Ταξινόμηση των καυσίμων αερίων

Για την παροχή φυσικού αερίου πόλεων και βιομηχανικών επιχειρήσεων, χρησιμοποιούνται διάφορα εύφλεκτα αέρια, διαφορετικά στην προέλευση, τη χημική σύνθεση και τις φυσικές ιδιότητες.

Με την προέλευση, τα εύφλεκτα αέρια χωρίζονται σε φυσικά ή φυσικά και τεχνητά, παράγονται από στερεά και υγρά καύσιμα.

Τα φυσικά αέρια παράγονται από φρεάτια καθαρού αερίου ή πεδίων πετρελαίου κατά μήκος του τρόπου με λάδι. Τα πεδία πετρελαίου της Γάζας καλούνται να περάσουν.

Τα αέρια των καθαρών αποθεμάτων αερίου αποτελούνται κυρίως από μεθάνιο με μικρή περιεκτικότητα βαριά υδρογονάνθρακες. Χαρακτηρίζονται από τη συνοχή της σύνθεσης και της θερμιδητότητας.

Τα επιρροθέντα αέρια μαζί με το μεθάνιο περιέχουν μια σημαντική ποσότητα βαρύ υδρογονάνθρακες (προπάνιο και βουτάνιο). Η σύνθεση και η θερμογόνος αξία αυτών των αερίων κυμαίνονται ευρέως.

Τα τεχνητά αέρια παράγονται σε ειδικά εργοστάσια αερίου, λαμβάνονται ως υποπροϊόν κατά την καύση άνθρακα σε μεταλλουργικά εργοστάσια, καθώς και εργοστάσια επεξεργασίας πετρελαίου.

Αέρια που παράγονται από πέτρινο άνθρακα, εμείς στη χώρα μας για αστική προσφορά αερίου χρησιμοποιούνται σε πολύ περιορισμένες ποσότητες και το μερίδιό τους μειώνεται όλη την ώρα. Ταυτόχρονα, η παραγωγή και η κατανάλωση υγροποιημένων αερίων υδρογονανθράκων που λαμβάνονται από τη διέλευση πετρελαίου σε φυτά υποκατεστημένου αερίου και στα φυτά εξευγενισμού πετρελαίου στην επεξεργασία πετρελαίου αυξάνονται. Τα υγρά αέρια υδρογονανθράκων που χρησιμοποιούνται για την παροχή αστικού αερίου αποτελούνται κυρίως από προπάνιο και βουτάνιο.

Σύνθεση αερίων

Ο τύπος αερίου και η σύνθεσή του είναι σε μεγάλο βαθμό προκαθορισμένη από την περιοχή αερίου, το σχήμα και τις διαμέτρους του δικτύου αερίου, των δομικών διαλυμάτων διατάξεων τήξης αερίου και μεμονωμένων κόμβων αγωγών αερίου.

Η κατανάλωση αερίου εξαρτάται από τη θερμαντική αξία και επομένως οι διαμέτρους των αγωγών αερίου και οι συνθήκες καύσης αερίου. Όταν χρησιμοποιείτε αέριο σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, η θερμοκρασία καύσης και ο ρυθμός πολλαπλασιασμού φλόγας και η σταθερότητα της σύνθεσης της σύνθεσης καυσίμου αερίου των αερίων, καθώς και οι φυσικοχημικές ιδιότητες, εξαρτώνται κυρίως από τον τύπο και τη μέθοδο παραγωγής αερίων.

Τα εύφλεκτα αέρια αντιπροσωπεύουν μηχανικά μίγματα διαφόρων αέριων<как го­рючих, так и негорючих.

Στο εύφλεκτο μέρος των αερίων που περιλαμβάνονται: το υδρογόνο (H2) -GAZ χωρίς χρώμα, γεύση και οσμή, η χαμηλότερη θερμιδική τιμή είναι 2579 kkal / nm 3 \\Το μεθάνιο (CH4) - αέριο χωρίς χρώμα, γεύση και οσμή, είναι το κύριο τμήμα καυσίμου των φυσικών αερίων, χαμηλότερη θερμιδική αξία 8555 kcal / nm 3;Μονοξείδιο του άνθρακα (CO) - αέριο χωρίς χρώμα, γεύση και οσμή, αποδεικνύεται από την ατελής καύση οποιουδήποτε καυσίμου, πολύ δηλητηριώδη, χαμηλότερη θερμιδική αξία 3018 kcal / nm 3;Βαρύ υδρογονάνθρακες (Με PN T)Αυτό το όνομα<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 *.

Σε ένα μη εύφλεκτο τμήμα αερίων καυσίμων, διοξείδιο του άνθρακα (CO2), οξυγόνο (Ο2) και άζωτο (Ν2).

Το μη εύφλεκτο μέρος των αερίων είναι συνηθισμένο να ονομάζεται στραγγαλιστήριο. Τα φυσικά αέρια χαρακτηρίζονται από υψηλή θερμότητα και πλήρη απουσία μονοξειδίου του άνθρακα. Ταυτόχρονα (ορισμένες αποθέσεις, κυρίως τοποθετημένες με αέριο, που περιέχουν ένα πολύ δηλητηριώδες (και επιθετικό αέριο-υδρογόνο (Η2 δευτέρα). Τα περισσότερα από τα τεχνητά αέρια άνθρακα περιέχουν μια σημαντική ποσότητα αερίου υψηλής τεχνολογίας - μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Η διαθεσιμότητα του οξειδίου σε άνθρακα αερίου και άλλες δηλητηριώδεις ουσίες είναι πολύ ανεπιθύμητες, καθώς περιπλέκουν την παραγωγή λειτουργικής εργασίας και αυξάνουν τον κίνδυνο κατά τη χρήση αερίου. Εκτός από τα κύρια συστατικά, η σύνθεση των αερίων περιλαμβάνει διάφορες ακαθαρσίες, Η ειδική αξία της οποίας σε ποσοστό είναι αμελητέα. Ωστόσο, δεν είναι απαραίτητο να εξεταστούν οι αγωγοί φυσικού αερίου. Ακόμη και εκατομμύρια κυβικά μέτρα αερίου, το συνολικό ποσό των ακαθαρσιών φτάνει σε σημαντικό ποσό. Πολλές ακαθαρσίες πέφτουν σε αγωγούς φυσικού αερίου, οι οποίες τελικά οδηγούν Σε μείωση της ικανότητάς τους, και μερικές φορές στην πλήρη παύση της διέλευσης του αερίου. Επομένως, η παρουσία ακαθαρσιών στο αέριο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όπως κατά τον σχεδιασμό αγωγών αερίου.. Και κατά τη λειτουργία.

Ο αριθμός και η σύνθεση των ακαθαρσιών εξαρτώνται από τη μέθοδο παραγωγής ή παραγωγής αερίου και τον βαθμό καθαρισμού. Οι πιο επιβλαβείς ακαθαρσίες είναι η σκόνη, η ρητίνη, η ναφθαλίνη, η υγρασία και οι ενώσεις θείου.

Η σκόνη εμφανίζεται στη Γάζα στη διαδικασία παραγωγής (παραγωγή) ή κατά τη μεταφορά αερίων σε αγωγούς. Η ρητίνη είναι προϊόν θερμικής αποσύνθεσης καυσίμων και συνοδεύει πολλά τεχνητά αέρια. Παρουσία σκόνης στο αέριο, η ρητίνη συμβάλλει στο σχηματισμό βύσων ρητίνης και εμπλοκής αγωγών αερίου.

Το ναφθαλίνιο συνήθως περιέχεται σε τεχνητά αέρια άνθρακα. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η ναφθαλίνη πέφτει σε σωλήνες και, μαζί με άλλες ακαθαρσίες στερεών και υγρών, μειώνει τη διατομή διέλευσης των αγωγών αερίου.

Η υγρασία με τη μορφή ατμών περιέχεται σε όλα τα φυσικά και τεχνητά αέρια. Στα φυσικά αέρια, πέφτει στο πεδίο αερίου ως αποτέλεσμα αερίων με την επιφάνεια του νερού και τα τεχνητά αέρια κορεσμένα με νερό στη διαδικασία της "παραγωγής. Η παρουσία υγρασίας στο αέριο σε σημαντικές ποσότητες είναι ανεπιθύμητες, όπως Χαυσεί τη θερμιδική τιμή του αερίου. Επιπλέον, η θερμική ικανότητα της εξάτμισης, της υγρασίας κατά την καύση του αερίου παίρνει μια σημαντική ποσότητα θερμότητας μαζί με τα προϊόντα καύσης στην ατμόσφαιρα. Μια μεγάλη περιεκτικότητα σε υγρασία για τη Γάζα είναι ανεπιθύμητο επίσης επειδή, συμπύκνωση, συμπύκνωση Όταν το ψυγμένο αέριο στο "βάρος κίνησης του σε σωλήνες", μπορεί να δημιουργήσει μαρμελάδες νερού στον αγωγό αερίου (στα χαμηλότερα σημεία) που θέλετε να διαγράψετε. Αυτό απαιτεί την εγκατάσταση ειδικών συλλεκτών συμπυκνωμάτων και την άντληση τους.

Οι θορυβώδεις ενώσεις, όπως ήδη σημειώθηκαν, είναι το υδρόθειο, καθώς και ο σέροχο, μερκαπτάνη κλπ. Αυτές οι ενώσεις αυτές δεν είναι μόνο επιβλαβείς για την υγεία των ανθρώπων, αλλά προκαλούν σημαντική διάβρωση σωλήνων.

Οι ενώσεις αμμωνίας και κυανιούχου, οι οποίες περιέχονται κυρίως σε αέρια άνθρακα, πρέπει να σημειώνονται από άλλες επιβλαβείς ακαθαρσίες. Η παρουσία αμμωνίας και των ενώσεων κυανιούχου οδηγεί σε αυξημένη διάβρωση του μεταλλικού σωλήνα.

Η παρουσία διοξειδίου του άνθρακα και αζώτου σε εύφλεκτα αέρια είναι επίσης ανεπιθύμητη. Αυτά τα αέρια δεν εμπλέκονται στη διαδικασία καύσης, είναι ένα έρμα που μειώνει τη θερμαντική τιμή, η οποία οδηγεί σε αύξηση της διαμέτρου των αγωγών αερίου και σε μείωση της οικονομικής αποτελεσματικότητας της χρήσης αερίου καυσίμου.

Η σύνθεση των αερίων που χρησιμοποιούνται για την παροχή αστικών αερίων πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις του GOST 6542-50 (Πίνακας 1).

Τραπέζι 1

Οι μέσες τιμές της σύνθεσης φυσικών αερίων των πιο διάσημων πεδίων της χώρας παρουσιάζονται στον πίνακα. 2.

Από καταθέσεις αερίου (ξηρό)

Δυτική Ουκρανία. . .	81,2	7,5	4,5	3,7	2,5	- .	0,1	0,5	0,735
Shebelinskoy ...................................	92,9	4,5	0,8	0,6	0,6	____ .	0,1	0,5	0,603
Περιοχή Σταυράπολης. .	98,6	0,4	0,14	0,06		-	0,1	0,7	0,561
Κρασνοντάρ περιοχή. .	92,9		0,5	-	0,5	_	0,01	0,09	0,595
Saratovskoe ...............................	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	Ίχνη	0,3	2,7	0,576
Gazli, περιοχή Bukhara	96,7		0,35	0,4"			0,1	0,45	0,575
Από καταθέσεις αερίου (περνώντας)
Romashkino .................................			18,5	6,2	4,7		0,1	11,5	1,07
				7,4	4,6	____	Ίχνη		1,112	__ .
Tuymase ...............................			18,4	6,8	4,6	____	0,1	7,1	1,062	-
Υπέροχη .......		23,5		9,3	3,5	____	0,2	4,5	1,132	-
Λιπαρό .......... ............................				2,5		. ___ .		1,5	0,721	-
Syzran Oil ...............................	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 ;

Θερμική αξία αερίου

Η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται σε πλήρη καύση της μονάδας της ποσότητας καυσίμου ονομάζεται θερμογόνος αξία (Q) ή, όπως μερικές φορές λένε, η θερμογένεια ή η θερμοσίφωνας, η οποία είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά του καυσίμου.

Η θερμική τιμή αερίου αναφέρεται συνήθως στο 1 m 3,Που λαμβάνονται υπό κανονικές συνθήκες.

Σε τεχνικούς υπολογισμούς υπό κανονικές συνθήκες, η κατάσταση του αερίου κατανοείται σε θερμοκρασία 0 ° C και, σε πίεση 760 mm rt. Τέχνη.Ο όγκος αερίου κάτω από αυτές τις συνθήκες υποδεικνύεται nm 3.(κανονικό κυβικό μέτρο).

Για τις μετρήσεις βιομηχανικού αερίου σύμφωνα με το GOST 2923-45 για κανονικές συνθήκες, τη θερμοκρασία των 20 ° C και την πίεση 760 mm rt. Τέχνη.Ο όγκος του φυσικού αερίου που αποδίδεται σε αυτές τις συνθήκες, σε αντίθεση με nm 3.Θα καλέσουμε Μ. 3 (κυβικό μέτρο).

Θερμική αξία αερίου (Q))εκφράζω kcal / nm eή σε kcal / m 3.

Για τα υγροποιημένα αέρια, η θερμιδική αξία ανήκει στο 1 κιλό.

Η υψηλότερη (q c) και η χαμηλή (q h) θερμίδων διακρίνεται. Η υψηλότερη θερμανθική τιμή λαμβάνει υπόψη τη θερμότητα της συμπύκνωσης των υδρατμών που παράγονται κατά τη διάρκεια της καύσης καυσίμου. Η χαμηλότερη θερμική τιμή δεν λαμβάνει υπόψη τη θερμότητα που περιέχεται στο υδρατμό των προϊόντων καύσης, καθώς οι γραμμές νερού δεν συμπυκνώνονται, αλλά διεξάγονται με προϊόντα καύσης.

Οι έννοιες του Q V και Q H ανήκουν μόνο σε αυτά τα αέρια, κατά τη διάρκεια της καύσης των οποίων διακρίνονται οι ατμοί νερού (στο οξείδιο του άνθρακα, οι οποίες δεν δίνουν υδρατμούς, αυτές οι έννοιες δεν σχετίζονται).

Στη συμπύκνωση των ατμών νερού, η θερμότητα επισημαίνεται, ίσο με 539 kcal / kg.Επιπλέον, όταν ψύχεται συμπύκνωμα στους 0 ° C (μόνο 20 ° C), η θερμότητα διακρίνεται σε ποσότητα 100 ή 80 kcal / kg.

Συνολικά λόγω της συμπύκνωσης των ατμών νερού, η θερμότητα επισημαίνεται πάνω από 600 kcal / kg,Τι αποτελεί τη διαφορά μεταξύ της υψηλότερης και χαμηλότερης θερμικής ικανότητας ισχύος. Για τα περισσότερα αέρια που χρησιμοποιούνται στην αστική προσφορά αερίου, αυτή η διαφορά είναι 8-10%.

Οι τιμές των θερμομποριών ορισμένων αερίων εμφανίζονται στον πίνακα. 3.

Για την παροχή αστικών αερίων, τα αέρια χρησιμοποιούνται επί του παρόντος, έχοντας, κατά κανόνα, τη θερμότητα τουλάχιστον 3500 kcal / nm 3.Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι σε συνθήκες πόλεων, το αέριο εξυπηρετείται από σωλήνες σε σημαντικές αποστάσεις. Με χαμηλό μοσχάρι, απαιτείται να τροφοδοτεί ένα μεγάλο ποσό. Αναπόφευκτα οδηγεί σε αύξηση των διαμέτρων των αγωγών αερίων και, ως αποτέλεσμα, αύξηση των μεταλλικών εξαρτημάτων και μέσα για την κατασκευή δικτύων φυσικού αερίου, A.V. Στη συνέχεια: και σε αύξηση του λειτουργικού κόστους. Ένα βασικό μειονέκτημα των αερίων χαμηλής θερμίδων είναι ακόμη και αυτό που, στις περισσότερες περιπτώσεις, περιέχουν μια σημαντική ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα, η οποία αυξάνει τον κίνδυνο όταν χρησιμοποιεί αέριο, καθώς και κατά τη διάρκεια της συντήρησης δικτύων και εγκαταστάσεων.

Θερμική χωρητικότητα φυσικού αερίου μικρότερη από 3500 kcal / nm 3Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, όπου δεν απαιτείται να το μεταφέρει σε μεγάλες αποστάσεις και είναι ευκολότερο να οργανωθεί καύση. Για την παροχή αστικών αερίων, ο καλούντος φυσικού αερίου είναι επιθυμητός να έχει μια σταθερά. Οι ταλαντώσεις, όπως έχουμε ήδη εγκατασταθεί, δεν επιτρέπονται περισσότερο από 10%. Μια μεγαλύτερη αλλαγή στην θερμαντική αξία του αερίου απαιτεί νέα προσαρμογή και μερικές φορές μετατοπίζει μεγάλο αριθμό ενιαίων καυστήρων οικιακών συσκευών, η οποία συνδέεται με σημαντικές δυσκολίες.

Τι είναι το καύσιμο;

Αυτό είναι ένα συστατικό ή ένα μείγμα ουσιών που είναι ικανές για χημικούς μετασχηματισμούς που σχετίζονται με την απελευθέρωση θερμότητας. Διαφορετικά καύσιμα χαρακτηρίζονται από ποσοτική περιεκτικότητα οξειδωτικού παράγοντα, η οποία χρησιμοποιείται για την απελευθέρωση της θερμικής ενέργειας.

Με μια ευρεία έννοια, το καύσιμο είναι μια πηγή ενέργειας, δηλαδή, πιθανά είδη ενδεχόμενης ενέργειας.

Ταξινόμηση

Επί του παρόντος, οι τύποι καυσίμων διαιρούνται με μια συσδιστική κατάσταση σε υγρό, στερεό, αέριο.

Μια πέτρα και καυσόξυλα, ανθρακίτης, υπολογίζεται σε μια σταθερή φυσική εμφάνιση. Οι μπρικέτες, οπτάνθρακα, θερμιδισμός είναι μια ποικιλία τεχνητών στερεών καυσίμων.

Τα υγρά περιλαμβάνουν ουσίες που έχουν μια ουσία οργανικής προέλευσης. Τα κύρια συστατικά είναι: οξυγόνο, άνθρακα, άζωτο, υδρογόνο, θείο. Τα τεχνητά υγρά καύσιμα θα είναι μια ποικιλία ρητινών, καυσίμου.

Είναι ένα μίγμα μιας ποικιλίας αερίων: αιθυλένιο, μεθάνιο, προπάνιο, βουτάνιο. Εκτός αυτών, στη σύνθεση των αερίων καυσίμων υπάρχουν διοξείδιο του άνθρακα και τάφρο, υδρόθειο, άζωτο, υδρατμός, οξυγόνο.

Δείκτες καυσίμων

Κύριο ποσοστό καύσης. Ο τύπος για τον προσδιορισμό της θερμιδικής τιμής θεωρείται στην θερμοχημεία. Εξαλείψτε το "υπό όρους καυσίμων", το οποίο συνεπάγεται τη θερμότητα της καύσης 1 κιλό ανθρακίτη.

Το καύσιμο του εγχώριου κλιβάνου προορίζεται για καύση σε συσκευές θέρμανσης δευτερεύουσας ισχύος, οι οποίες βρίσκονται σε κατοικημένες περιοχές, οι γεννήτριες θερμότητας που χρησιμοποιούνται στη γεωργία για την ξήρανση τροφοδοσίας, κονσερβοποίηση.

Η ειδική καύση θερμότητας του καυσίμου είναι μια τέτοια τιμή που καταδεικνύει την ποσότητα θερμότητας που σχηματίζεται με την πλήρη καύση του καυσίμου με όγκο 1 m 3 ή ζυγίζει ένα κιλό.

Για τη μέτρηση αυτής της τιμής, χρησιμοποιούνται J / kg, J / m 3, Caloi / m 3. Για να προσδιορίσετε τη θερμότητα της καύσης, χρησιμοποιείται η μέθοδος θερμιδομετρίας.

Με αύξηση της συγκεκριμένης θερμότητας της καύσης καυσίμου, η ειδική κατανάλωση καυσίμου μειώνεται και η αποτελεσματικότητα της αποτελεσματικότητας παραμένει έγκυρη τιμή.

Η θερμότητα της καύσης των ουσιών είναι η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της οξείδωσης στερεού, υγρού, αέριου ουσίας.

Προσδιορίζεται από τη χημική σύνθεση, καθώς και η συνολική κατάσταση της καυσίμου ουσίας.

Χαρακτηριστικά των προϊόντων καύσης

Η υψηλότερη και κατώτερη θερμότητα της καύσης συνδέεται με την συνολική κατάσταση του νερού στις ουσίες που λαμβάνονται μετά την καύση καυσίμου.

Η υψηλότερη καύση θερμότητας είναι η ποσότητα θερμότητας που χορηγείται σε πλήρη καύση της ουσίας. Αυτό το μέγεθος περιλαμβάνει τη θερμότητα της συμπύκνωσης των υδρατμών.

Η κατώτερη θερμότητα εργασίας της καύσης είναι η τιμή που αντιστοιχεί στην απελευθέρωση θερμότητας κατά τη διάρκεια της καύσης χωρίς να ληφθεί υπόψη η θερμότητα της συμπύκνωσης των υδρατμών.

Η κρυφή συμπύκνωση θερμότητας θεωρείται η ενέργεια της συμπύκνωσης των υδρατμών.

Μαθηματική διασύνδεση

Η υψηλότερη και κατώτερη καύση θερμότητας σχετίζεται με την ακόλουθη αναλογία:

Q b \u003d q h + k (w + 9h)

όπου το w είναι το βάρος κατά βάρος (σε%) νερού σε καύσιμη ουσία.

Η-ποσότητα υδρογόνου (% κατά βάρος) σε καύσιμη ουσία.

k - συντελεστής που αποτελεί την αξία των 6 kcal / kg

Μέθοδοι υπολογισμού

Η υψηλότερη και η χαμηλότερη θερμότητα της καύσης καθορίζεται από δύο κύριες μεθόδους: διακανονισμό και πειραματική.

Τα θερμιδομετρητές χρησιμοποιούνται για πειραματικούς υπολογισμούς. Πρώτα καύση καυσίμων σε αυτό. Η θερμότητα, η οποία θα απελευθερωθεί πλήρως απορροφάται από το νερό. Έχοντας μια ιδέα της μάζας νερού, μπορεί να προσδιοριστεί με την αλλαγή της θερμοκρασίας του, το μέγεθος της θερμότητας της καύσης.

Αυτή η τεχνική θεωρείται απλή και αποτελεσματική, αναλαμβάνει μόνο την ιδιοκτησία των πληροφοριών σχετικά με τα δεδομένα τεχνικής ανάλυσης.

Στην υπολογισμένη μέθοδο, η υψηλότερη και η χαμηλότερη θερμότητα της καύσης υπολογίζεται από τον τύπο Mendeleev.

Q p H \u003d 339c P + 1030H P -109 (O P -S P) - 25 W P (KJ / KG)

Λαμβάνει υπόψη το περιεχόμενο του άνθρακα, του οξυγόνου, του υδρογόνου, του υδρατμού, του θείου στη σύνθεση εργασίας (σε ποσοστό). Η ποσότητα θερμότητας κατά τη διάρκεια της καύσης προσδιορίζεται λαμβάνοντας υπόψη το καύσιμο υπό όρους.

Η καύση θερμότητας του αερίου επιτρέπει στους προκαταρκτικούς υπολογισμούς, να ανιχνεύουν την αποτελεσματικότητα της χρήσης ενός συγκεκριμένου τύπου καυσίμου.

Χαρακτηριστικά προέλευσης

Προκειμένου να καταλάβουμε πόση θερμότητα κατανέμεται κατά τη διάρκεια της καύσης ενός ορισμένου καυσίμου, είναι απαραίτητο να υπάρχει μια ιδέα για την προέλευσή της.

Στη φύση υπάρχουν διαφορετικές παραλλαγές στερεών καυσίμων που διαφέρουν ο ένας στον άλλο με τη σύνθεση και τις ιδιότητες.

Η εκπαίδευσή του διεξάγεται σε διάφορα στάδια. Πρώτον, σχηματίζεται τύρφη, τότε λαμβάνεται καφέ και πέτρινο άνθρακα, στη συνέχεια σχηματίζεται ανθρακίτης. Οι κύριες πηγές σχηματισμού στερεών καυσίμων είναι φύλλα, ξύλο, βελόνες. Καθορισμός, μέρη φυτών όταν εκτίθενται στον αέρα, καταστρέφουν τους μύκητες, μορφή τύρφης. Το σύμπλεγμα της μετατρέπεται σε καφέ μάζα, τότε επιτυγχάνεται το καφέ αέριο.

Σε υψηλή πίεση και θερμοκρασία, το καφέ αέριο περνάει στον πέτρινο άνθρακα, τότε το καύσιμο συσσωρεύεται με τη μορφή ανθρακίτη.

Εκτός από την οργανική μάζα, υπάρχει ένα επιπλέον έρμα στο καύσιμο. Το οργανικό θεωρεί ότι το τμήμα που σχηματίστηκε από οργανικές ουσίες: υδρογόνο, άνθρακα, άζωτο, οξυγόνο. Εκτός από αυτά τα χημικά στοιχεία, υπάρχει ένα έρμα στη σύνθεσή του: υγρασία, τέφρα.

Η τεχνική του κλιβάνου περιλαμβάνει την κατανομή της εργασίας, στεγνών, καθώς και της εύφλεκτης μάζας του καυσίμου του καυσίμου. Η μάζα εργασίας ονομάζεται καύσιμο στην αρχική φόρμα που εισέρχεται στον καταναλωτή. Η ξηρή μάζα είναι μια σύνθεση στην οποία δεν υπάρχει νερό.

Δομή

Τα πιο πολύτιμα συστατικά είναι άνθρακα και υδρογόνο.

Αυτά τα στοιχεία περιέχονται σε οποιαδήποτε μορφή καυσίμου. Στην τύρφη και το ξύλο, το ποσοστό του άνθρακα φτάνει το 58 τοις εκατό, σε μια πέτρα και καφέ γωνία - 80%, και σε ανθρακίτη φτάνει το 95 τοις εκατό κατά βάρος. Ανάλογα με αυτόν τον δείκτη, η ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της καύσης καυσίμου αλλάζει. Το υδρογόνο είναι το δεύτερο πιο σημαντικό στοιχείο οποιουδήποτε καυσίμου. Συνδυάζοντας το οξυγόνο, σχηματίζει την υγρασία, η οποία μειώνει σημαντικά τη θερμική τιμή οποιουδήποτε καυσίμου.

Το ποσοστό του κυμαίνεται από 3,8 σε εύφλεκτες πλάκες έως 11 σε πετρέλαιο καυσίμου. Ως έρμα, το οξυγόνο έρχεται σε καύσιμα.

Δεν είναι ένα χημικό στοιχείο παραγωγής θερμότητας, οπότε αντανακλά αρνητικά το μέγεθος της θερμότητας της καύσης του. Η καύση του αζώτου που περιέχεται σε ελεύθερη ή δεσμευμένη μορφή στα προϊόντα καύσης θεωρείται επιβλαβείς ακαθαρσίες, οπότε ο αριθμός του είναι σαφώς περιορισμένος.

Το θείο είναι μέρος του καυσίμου με τη μορφή θειικών, σουλφιδίων, καθώς και στην ποιότητα των αερίων του θείου. Στην ενυδάτωση, τα οξείδια του θείου αποτελούν θειικό οξύ, το οποίο καταστρέφει τον εξοπλισμό του λέβητα, επηρεάζει δυσμενώς τη βλάστηση και τους ζωντανούς οργανισμούς.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το θείο είναι το χημικό στοιχείο, η παρουσία του οποίου σε φυσικό καύσιμο είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητο. Εάν εισάγετε μέσα στο σταθμό εργασίας, οι ενώσεις θείου προκαλούν ουσιαστική δηλητηρίαση του προσωπικού της υπηρεσίας.

Υπάρχουν τρεις τύποι τέφρας ανάλογα με την προέλευσή του:

• πρωταρχικός;
• δευτερεύων;
• Τριτογενής.

Η πρωτογενής μορφή σχηματίζεται από ορυκτά που περιέχονται σε φυτά. Η δευτεροβάθμια τέφρα σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της εισόδου των υπολειμμάτων φυτών και της γης.

Η τριτοβάθμια τέφρα είναι στη σύνθεση των καυσίμων στη διαδικασία εξόρυξης, αποθήκευσης, καθώς και τη μεταφορά της. Με σημαντική απόθεση τέφρας, η μεταφορά θερμότητας εμφανίζεται στην επιφάνεια της θέρμανσης της μονάδας λέβητα, μειώνει την τιμή μεταφοράς θερμότητας σε νερό από τα αέρια. Μια τεράστια ποσότητα τέφρας αντανακλάται αρνητικά στη διαδικασία λειτουργίας του λέβητα.

Τελικά

Οι πτητικές ουσίες έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη διαδικασία καύσης οποιουδήποτε τύπου καυσίμου. Όσο περισσότερο η παραγωγή τους, ο όγκος θα είναι ο όγκος του μπροστινού φλόγας. Για παράδειγμα, ο Stone Coal, η τύρφη, η εύκολη ανάβηση, η διαδικασία συνοδεύεται από μικρή απώλεια θερμότητας. Ο οπτάνθρακας, ο οποίος παραμένει μετά την απομάκρυνση των πτητικών ακαθαρσιών, μόνο οι ενώσεις ορυκτών και άνθρακα έχουν στη σύνθεσή του. Ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του καυσίμου, η ποσότητα της αλλαγής θερμότητας σημαντικά.

Ανάλογα με τη χημική σύνθεση, απομονώνονται τρία στάδια σχηματισμού στερεών καυσίμων: τύρφη, καφετιέρα, άνθρακας.

Το φυσικό ξύλο χρησιμοποιείται σε μικρές εγκαταστάσεις λέβητα. Κυρίως χρησιμοποιούν τσιπ, πριονίδι, λόφο, φλοιό, τα καυσόξυλα χρησιμοποιούνται σε μικρές ποσότητες. Ανάλογα με τη φυλή ξύλου, το μέγεθος της θερμότητας απελευθερώνεται σημαντικά αλλαγές.

Καθώς η θερμότητα της καύσης μειώνεται, τα καυσόξυλα αποκτούν ορισμένα πλεονεκτήματα: γρήγορη ευφλεκτότητα, ελάχιστη τέφρα, έλλειψη ίχαλων θείου.

Σημαντικές πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση του φυσικού ή συνθετικού καυσίμου, η θερμιδική του αξία είναι ένας εξαιρετικός τρόπος για να πραγματοποιήσετε θερμοχημικούς υπολογισμούς.

Επί του παρόντος, η πραγματική δυνατότητα προσδιορισμού των κύριων παραλλαγών των στερεών, αερίων, υγρού καυσίμου, το οποίο θα γίνει η πιο αποτελεσματική και φθηνή χρήση σε μια συγκεκριμένη κατάσταση.

Φυσικοχημικές ιδιότητες των φυσικών αερίων

Τα φυσικά αέρια δεν έχουν χρώμα, μυρωδιά, γεύση.

Οι κύριοι δείκτες φυσικών αερίων περιλαμβάνουν: σύνθεση, θερμότητα καύσης, πυκνότητα, θερμοκρασία καύσης και ανάφλεξης, όρια εκμετάλλευσης και πίεση έκρηξης.

Τα φυσικά αέρια των καθαρών αποθεμάτων αερίου αποτελούνται κυρίως από μεθάνιο (82-98%) και άλλους υδρογονάνθρακες.

Στο αέριο καύσης, υπάρχουν καύσιμες και μη καύσιμες ουσίες. Τα αέρια καυσίμου περιλαμβάνουν: υδρογονάνθρακες, υδρογόνο, υδρογόνο. Μη εύφλεκτο: διοξείδιο του άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο και υδρατμός. Η σύνθεση του χαμηλού τους και είναι 0,1-0,3% C02 και 1-14% Ν2. Μετά την εξόρυξη από το αέριο, αφαιρείται ένα τοξικό υδρόθειο αερίου, το περιεχόμενο των οποίων δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,02 g / m3.

Η θερμότητα της καύσης είναι η ποσότητα θερμότητας που χορηγείται σε πλήρη καύση 1 m3 αερίου. Η θερμότητα της καύσης σε KCAL / M3, μετράται το αέριο KJ / M3. Η θερμότητα της καύσης ξηρού φυσικού αερίου είναι 8000-8500 kcal / m 3.

Η τιμή που υπολογίζεται από την αναλογία της μάζας στον δικό του όγκο ονομάζεται πυκνότητα της ουσίας. Η πυκνότητα μετράται σε kg / m3. Η πυκνότητα του φυσικού αερίου εξαρτάται πλήρως από τη σύνθεσή του και είναι στα όρια του C \u003d 0,73-0,85 kg / m3.

Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό οποιουδήποτε εύφλεκτου αερίου είναι η θερμότητα, δηλαδή η μέγιστη θερμοκρασία επιτυγχάνεται με πλήρη καύση αερίου, εάν η απαιτούμενη ποσότητα αέρα καύσης για καύση αντιστοιχεί με ακρίβεια στους τύπους χημικής καύσης και η αρχική θερμοκρασία αερίου και ο αέρας είναι μηδέν.

Η ικανότητα παραγωγής θερμότητας των φυσικών αερίων είναι περίπου 2.000 -2100 ° C, μεθανίου - 2043 ° C. Η πραγματική θερμοκρασία καύσης στον κλίβανο είναι σημαντικά χαμηλότερη από την απόδοση της θερμότητας και εξαρτάται από τις συνθήκες καύσης.

Η θερμοκρασία φλεγμονής είναι η θερμοκρασία του μίγματος αέρα καυσίμου, το μείγμα στο οποίο ανάβει χωρίς πηγή ανάφλεξης. Για φυσικό αέριο, είναι εντός 645-700 ° C.

Όλα τα εύφλεκτα αέρια είναι εκρηκτικά, είναι σε θέση να αναφλεγούν με το φως ή το σπινθήρα. Διακρίνω Κάτω και άνω όριο συγκέντρωσης της διανομής φλόγας . Η κατώτερη και ανώτερη συγκέντρωση στην οποία είναι δυνατή το μείγμα. Το κατώτατο όριο του εκρηκτικού αερίων είναι 3 ÷ 6%, το άνω 12 ÷ 16%.

Σύνορα των εκρήξεων.

Ένα μείγμα αερίου με ποσότητα αερίου αερίου:

Μέχρι 5% - δεν φωτίζεται.

από 5 έως 15% - εκραγεί.

Περισσότερο από 15% ανάβει όταν παρέχεται ο αέρας.

Η πίεση κατά τη διάρκεια της έκρηξης του φυσικού αερίου είναι 0,8-1,0 MPa.

Όλα τα εύφλεκτα αέρια μπορούν να προκαλέσουν δηλητηρίαση ανθρώπινου σώματος. Οι κύριες ουσίες δηλητηρίασης είναι: μονοξείδιο του άνθρακα (CO), υδρόθειο (Η2Α), αμμωνία (ΝΗ3).

Φυσικό αέριο Δεν υπάρχει οσμή. Προκειμένου να προσδιοριστεί η διαρροή της οσμής του αερίου (δηλ., Να του δώσει μια συγκεκριμένη οσμή). Η διεξαγωγή της οσμής διεξάγεται με τη χρήση αιθυλεστέρα. Εκτελούν homorization στους σταθμούς διανομής αερίου (GDS). Εάν στον αέρα, το 1% του φυσικού αερίου αρχίζει να αισθάνεται τη μυρωδιά του. Η πρακτική δείχνει ότι ο μέσος ρυθμός αιθυλομεταπτάνης για την οσμή του φυσικού αερίου, η οποία εισέρχεται στα δίκτυα της πόλης, πρέπει να είναι 16 g ανά 1.000 m3 αέριου.

Σε σύγκριση με τα στερεά και τα υγρά καύσιμα, το φυσικό αέριο κερδίζει με πολλούς τρόπους:

Σχετικό χαμηλό κόστος, το οποίο εξηγείται από έναν ευκολότερο τρόπο εξόρυξης και μεταφοράς.

Την απουσία τέφρας και απομάκρυνση στερεών σωματιδίων στην ατμόσφαιρα.

Υψηλή καύση θερμότητας.

Δεν απαιτείται προετοιμασία καυσίμου για καύση.

Η εργασία των εργαζομένων και η βελτίωση των υγειονομικών και υγιεινών συνθηκών των εργασιών της διευκολύνεται.

Όροι μαχητών για την αυτοματοποίηση των ροών εργασίας.

Λόγω πιθανών διαρροών μέσω της χαλαρότητας στις ενώσεις του αγωγού αερίου και σε χώρους οπλισμού, η χρήση του φυσικού αερίου απαιτεί ιδιαίτερη φροντίδα και προσοχή. Η διείσδυση στο δωμάτιο περισσότερο από το 20% του αερίου μπορεί να οδηγήσει σε ασφυξία και αν το έχει, σε κλειστό όγκο από 5 έως 15%, μπορεί να προκαλέσει έκρηξη ενός μίγματος αερίου-αέρα. Σε περίπτωση ατελούς καύσης, σχηματίζεται τοξικό μονοξείδιο του άνθρακα, το οποίο ακόμη και σε χαμηλές συγκεντρώσεις οδηγεί στην δηλητηρίαση του προσωπικού της υπηρεσίας.

Όσον αφορά την προέλευσή της, τα φυσικά αέρια χωρίζονται σε δύο ομάδες: ξηρό και λίπος.

Στεγνός Τα αέρια σχετίζονται με τα ορυκτά αέρια και βρίσκονται σε περιοχές που σχετίζονται με τις παρούσες ή παρελθόντες δραστηριότητες των ηφαιστείων. Τα ξηρά αέρια αποτελούνται σχεδόν αποκλειστικά από ένα μόνο μεθάνιο με μια ασήμαντη περιεκτικότητα συστατικών πηνίου (αζώτου, διοξείδιο του άνθρακα) και έχουν τη θερμιδική τιμή QN \u003d 7000 ÷ 9000 kcal / nm3.

Λιπαρός Τα αέρια συνοδεύουν τα πεδία πετρελαίου και συνήθως συσσωρεύονται στα ανώτερα στρώματα. Σύμφωνα με την προέλευσή της, τα λιπώδη αέρια είναι κοντά στο πετρέλαιο και περιέχουν πολλούς υδρογονάνθρακες συμπύκνωσης στη σύνθεσή τους. Η θερμιδική αξία των υγρών αερίων QN \u003d 8000-15000 KCAL / NM3

Τα πλεονεκτήματα των αερίων καυσίμων περιλαμβάνουν την ευκολία μεταφοράς και καύσης, την απουσία τέφρας υγρασίας, σημαντική απλότητα του εξοπλισμού του λέβητα.

Μαζί με τα φυσικά αέρια, τα τεχνητά εύφλεκτα αέρια χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία στερεών καυσίμων ή ως αποτέλεσμα βιομηχανικών εγκαταστάσεων ως καυσαερίων. Τα τεχνητά αέρια αποτελούνται από μια καύσιμη καύση αερίου καυσίμου, αέρια έρμα και ατμούς νερού και χωρίζονται σε πλούσια και φτωχή με μέση θερμογόνο τιμή 4500 kcal / m3 και 1300 kc3, αντίστοιχα. Η σύνθεση των αερίων: υδρογόνο, μεθανίου, άλλων ενώσεων υδρογονανθράκων CMHN, υδρογόνο Η2Α, μη καύσιμα αέρια, διοξείδιο του άνθρακα, οξυγόνο, άζωτο και μικρή ποσότητα υδρατμών. Εμπύλιση - Αζωτούχο και διοξείδιο του άνθρακα.

Έτσι, η σύνθεση ξηρού αέριου καυσίμου μπορεί να αντιπροσωπεύεται ως το ακόλουθο μείγμα στοιχείων:

CO + Η2 + Σκ.ΝΗ + Η2Α + CO2 + Ο2 + Ν2 \u003d 100%.

Η σύνθεση του υγρού αέριου καυσίμου εκφράζεται ως εξής:

CO + Η2 + σCMHN + Η2 S + CO2 + Ο2 + Ν2 + Η2Ο \u003d 100%.

Ζεστή καύση στεγνός Το αέριο καύσιμο KJ / M3 (KCAL / M3) ανά 1 m3 αερίου υπό κανονικές συνθήκες καθορίζεται ως εξής:

Qh \u003d 0,01,

Όπου το Qi είναι η θερμότητα της καύσης του αντίστοιχου αερίου.

Η θερμότητα της καύσης αερίου καυσίμου παρουσιάζεται στον Πίνακα 3.

Αέριο τομέα Δημιουργείται όταν χυθεί χυτοσίδηρος σε φούρνους έκρηξης. Η απόδοση και οι ίδιες εξαρτώνται από τις ιδιότητες της χρέωσης και των καυσίμων, ο τρόπος λειτουργίας του κλιβάνου, οι μέθοδοι εντατικοποίησης της διαδικασίας και άλλων παραγόντων. Η απόδοση αερίου κυμαίνεται από 1500-2500 m 3 ανά τόνο χυτοσίδηρου. Η αναλογία μη καύσιμων συστατικών (Ν2 και CO 2) στο αέριο τομέα είναι περίπου 70%, το οποίο προκαλεί τους δείκτες χαμηλής θερμικής μηχανικής (η χαμηλότερη καύση θερμότητας του αερίου είναι 3-5 mJ / m 3).

Κατά την καύση αερίου τομέα, η μέγιστη θερμοκρασία των προϊόντων καύσης (εξαιρουμένων των θερμικών απωλειών και της κατανάλωσης θερμότητας για τη διάσπαση CO 2 και Η2Ο) είναι 400-1500 0 C. Εάν θερμαίνετε το αέριο και τον αέρα πριν καίνετε, στη συνέχεια η θερμοκρασία της καύσης Τα προϊόντα μπορούν να βελτιωθούν σημαντικά.

Αέριο σιδηρολατών Δημιουργείται κατά τη διάρκεια της τήξης των σιδηροηλώσεων στους φούρνους αξιολόγησης RUD. Αέριο, αφήνοντας κλειστές φούρνους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα (δευτερεύοντες ενεργειακούς πόρους). Σε ανοιχτούς φούρνους, λόγω της ελεύθερης πρόσβασης του αέρα, το αέριο καίει σε ρουστίκ. Η έξοδος και η σύνθεση του αερίου σιδηροραλίου εξαρτάται από το εμπορικό σήμα των πληρωμένων

Κράμα, σύνθεση της φόρτισης, λειτουργία του κλιβάνου, την ισχύ του κλπ. Σύνθεση αερίου: 50-90% CO, 2-8% Η2, 0,3-1% CH4, O 2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

Αέριο μετατροπέα Δημιουργείται όταν χάλυβες χάλυβα σε μετατροπείς οξυγόνου. Το αέριο αποτελείται κυρίως από οξείδιο του άνθρακα, η έξοδος και η σύνθεση του κατά τη διάρκεια της τήξης αλλάζει σημαντικά. Μετά τον καθαρισμό της σύνθεσης του αερίου περίπου: 70-80% CO. 15-20% CO 2; 0,5-0,8% o 2. 3-12% N 2. Η καύση αερίου περιέχει 8.4-9.2 MJ / m 3. Η μέγιστη θερμοκρασία καύσης φτάνει το 2000 0 S.

Αέριο οπτάνθρακα Δημιουργείται κατά τη διάρκεια του άνθρακα άνθρακα. Σε μαύρη μεταλλουργία, χρησιμοποιείται μετά την εκχύλιση χημικών προϊόντων. Η σύνθεση του αερίου οπτάνθρακα εξαρτάται από τις ιδιότητες του μείγματος άνθρακα και τις συνθήκες κρουνών. Οι αξίες των εξαρτημάτων στη Γάζα βρίσκονται εντός των επόμενων ορίων,%: 52-62h 2; 0,3-0,6 o 2; 23.5-26,5 CH 4; 5.5-7.7 CO; 1.8-2.6 CO 2. Η θερμότητα της καύσης είναι 17-17,6 MJ / m ^ 3, η μέγιστη θερμοκρασία των προϊόντων καύσης - 2070 0 C.

Το καύσιμο αερίου χωρίζεται σε φυσικό και τεχνητό και είναι ένα μείγμα καυσίμων και μη εύφλεκτων αερίων που περιέχουν μια ορισμένη ποσότητα υδρατμών, και μερικές φορές σκόνη και ρητίνες. Η ποσότητα καυσίμου αερίου εκφράζεται σε κυβικά μέτρα υπό κανονικές συνθήκες (760 mm Hg. Και 0 ° C) και τη σύνθεση - ως ποσοστό κατ 'όγκο. Κάτω από τη σύνθεση του καυσίμου κατανοεί τη σύνθεση του ξηρού αέριου μέρους του.

Φυσικό καύσιμο αερίου

Το πιο συνηθισμένο καύσιμο αερίου είναι φυσικό αέριο με υψηλή καύση θερμότητας. Η βάση του φυσικού αερίου είναι το μεθάνιο, το περιεχόμενο του οποίου είναι 76,7-98%. Άλλες αέρια ενώσεις υδρογονανθράκων αποτελούν μέρος φυσικού αερίου από 0,1 έως 4,5%.

Το προϊόν υγροποιημένου αερίου της εξευγενισμού ελαίου - αποτελείται κυρίως από ένα μείγμα προπανίου και βουτανίου.

Φυσικό αέριο (CNG, NG): μεθανίου CH4 περισσότερο από 90%, αιθάνιο C2H5 μικρότερο από 4%, προπάνιο C3H8 μικρότερο από 1%

Υγροποιημένο αέριο (LPG): προπάνιο C3H8 περισσότερο από 65%, Bhutan C4H10 μικρότερο από 35%

Η σύνθεση των καυσίμων αερίων περιλαμβάνει: υδρογόνο Η2, μεθάνιο CH4, άλλες ενώσεις υδρογονανθράκων με ΜΗ Ν, υδρογόνο Η2 δευτερόλεπτα και μη καύσιμα αέρια, διοξείδιο του άνθρακα CO2, οξυγόνο Ο2, αζώτου Ν2 και ελαφρά ποσότητα νερού VOROR N 2 O. Δείκτες Μ. και ΠΜε C και N, οι ενώσεις διαφόρων υδρογονανθράκων χαρακτηρίζονται, για παράδειγμα, για μεθάνιο CH4 t \u003d.1 Ι. Ν.\u003d 4, για αιθάνιο από 2n t \u003d 2.και Ν.\u003d Β κλπ.

Η σύνθεση ξηρού αερίου καυσίμου (ως ποσοστό όγκου):

CO + H 2 + 2 C M N N + Η2 S + CO2 + Ο2 + Ν2 \u003d 100%.

Το μη εύφλεκτο μέρος του καυσίμου ξηρού αερίου είναι το έρμα - Azot N και διοξείδιο του άνθρακα CO 2.

Η σύνθεση του υγρού αέριου καυσίμου εκφράζεται ως εξής:

Co + H 2 + σ με m n n + Η2 S + CO2 + Ο2 + Ν2 + Η2Ο \u003d 100%.

Η θερμότητα της καύσης, KJ / M (KCAL / M3), 1 m 3 καθαρού ξηρού αερίου υπό κανονικές συνθήκες καθορίζεται ως εξής:

Q n c \u003d 0,01,

όπου qz, q n 2, q με m n n q n 2 μικρό. - θερμότητα καύσης μεμονωμένων αερίων που περιλαμβάνονται στο μείγμα, KJ / M 3 (KCAL / M3). CO, H2,Cm h n, h 2 s - Τα εξαρτήματα που αποτελούν το μείγμα αερίου,% κατ 'όγκο.

Η θερμότητα της καύσης 1 m3 ξηρού φυσικού αερίου υπό κανονικές συνθήκες για τα περισσότερα εγχώρια πεδία είναι 33,29 - 35,87 MJ / m3 (7946 - 8560 kcal / m3). Το χαρακτηριστικό του αέριου καυσίμου παρουσιάζεται στον Πίνακα 1.

Παράδειγμα.Προσδιορίστε τη χαμηλή θερμότητα της καύσης του φυσικού αερίου (υπό κανονικές συνθήκες) της ακόλουθης σύνθεσης:

H 2 S \u003d 1%. CH 4 \u003d 76,7%. C2H 6 \u003d 4,5%. C3H8 \u003d 1,7%. C4H 10 \u003d 0,8%. C 5H 12 \u003d 0,6%.

Αντικατάσταση στον τύπο (26) τα χαρακτηριστικά των αερίων από τον Πίνακα 1, λαμβάνουμε:

Q ns \u003d 0,01 \u003d 33981 kj / m 3 ή

Q NS \u003d 0,01 (5585,1 + 8555 76,7 + 15 226 4,5 + 21 795 1.7 + 28 338 0,8 + 34 890 0,6) \u003d 8109 Kcal / m 3.

Τραπέζι 1. Χαρακτηριστικό του αερίου καυσίμου

Αέριο	Ονομασία	Καύση θερμότηταςQ n S.
		KJ / M3.	KCAL / M3.
Υδρογόνο	N,	10820	2579
Οξηγόρος	ΕΤΣΙ	12640	3018
Υδρόθειο	H 2 S.	23450	5585
Μεθάνιο	Ch 4.	35850	8555
Αιθάνιο	Από 2 ώρες 6	63 850	15226
Προπάνιο	3 ώρες 8	91300	21795
Βουτάνιο	Από 4 ώρες 10	118700	22338
Πεντάνιος	Από 5 n 12	146200	34890
Αιθυλένιο	C 2n 4	59200	14107
Προπυλένιο	3 ώρες 6	85980	20541
Μπουφάν	Από 4 ώρες 8	113 400	27111
Βενζόλιο	Από 6 ώρες 6	140400	33528

Οι λέβητες καταναλώνουν από 71 έως 75 m3 φυσικού αερίου για να αποκτήσουν έναν τόνο ατμού. Το κόστος του φυσικού αερίου στη Ρωσία για τον Σεπτέμβριο του 2008. Είναι 2,44 ρούβλια ανά κυβικό μέτρο. Κατά συνέπεια, ο τόνος του ζεύγους θα κοστίσει 71 × 2.44 \u003d 173 ρούβλια 24 kopecks. Το πραγματικό κόστος ενός τόνου ατμού στα εργοστάσια είναι για τους λέβητες που λογοδοτούν σε τουλάχιστον 189 ρούβλια ανά τόνο ατμού.

Οι λέβητες τύπου DCVR καταναλώνουν από 103 έως 118 m3 φυσικού αερίου για να αποκτήσουν έναν τόνο ατμού. Το ελάχιστο κόστος υπολογισμού ενός τόνου ατμού για αυτούς τους λέβητες είναι 103 × 2.44 \u003d 251 ρούβλια 32 kopecks. Η πραγματική αξία του ατμού στα φυτά είναι τουλάχιστον 290 ρούβλια ανά τόνο.

Πώς να υπολογίσετε τη μέγιστη κατανάλωση φυσικού αερίου στον λέβητα ατμού DE-25; Αυτά είναι τα τεχνικά χαρακτηριστικά του λέβητα. 1840 κύβοι ανά ώρα. Αλλά μπορείτε και υπολογίζετε. 25 τόνοι (25 χιλιάδες κιλά) πρέπει να πολλαπλασιάζονται με τη διαφορά στο ενθουσιασμό του ατμού και του νερού (666,9-105) και όλα αυτά χωρίζονται σε kp. 8300. και όλα

Τεχνητό καύσιμο αερίου

Τα τεχνητά εύφλεκτα αέρια είναι καύσιμα τοπικής σημασίας, καθώς έχουν σημαντικά λιγότερη θερμότητα καύσης. Τα κύρια καύσιμα στοιχεία αυτών είναι το μονοξείδιο του άνθρακα και το υδρογόνο Η2. Αυτά τα αέρια χρησιμοποιούνται εντός της παραγωγής όπου λαμβάνονται ως καύσιμο τεχνολογικών και ενεργειακών σταθμών.

Όλα τα φυσικά και τεχνητά εύφλεκτα αέρια είναι εκρηκτικά, είναι σε θέση να αναφλεγούν σε ανοιχτή φωτιά ή σπινθήρα. Το κατώτατο σημείο και το ανώτερο όριο της αξιολόγησης αερίου διακρίνεται, δηλ. Τη μεγαλύτερη και μικρότερη ποσοστιαία συγκέντρωση στον αέρα. Το κατώτερο όριο της αξιολόγησης των φυσικών αερίων κυμαίνεται από 3% έως 6% και το άνω μέρος - από 12% έως 16%. Όλα τα εύφλεκτα αέρια είναι σε θέση να προκαλέσουν δηλητηρίαση ανθρώπινου σώματος. Οι κύριες δηλητηρίασες ουσίες εύφλεκτων αερίων είναι: μονοξείδιο του άνθρακα, H2S υδρόθειο, ΝΗ3 αμμωνία.

Τα φυσικά καύσιμα αέρια και το τεχνητό άχρωμο (αόρατο) δεν μυρίζουν, γεγονός που τους κάνει επικίνδυνους όταν διεισδύουν στο εσωτερικό δωμάτιο λέβητα δωματίου μέσω της χαλαρότητας της ενίσχυσης του αερίου. Προκειμένου να αποφευχθεί η δηλητηρίαση, τα εύφλεκτα αέρια θα πρέπει να αντιμετωπίζονται από μια ουσία alrode με μια δυσάρεστη οσμή.

Απόκτηση μονοξειδίου του άνθρακα στη βιομηχανία αεριοποίηση στερεών καυσίμων

Για βιομηχανικούς σκοπούς, το μονοξείδιο του άνθρακα λαμβάνεται με αεριοποίηση στερεού καυσίμου, δηλαδή το μετατρέποντάς το σε αέριο καύσιμο. Έτσι μπορείτε να πάρετε μονοξείδιο του άνθρακα από οποιοδήποτε στερεό καύσιμο - ορυκτό άνθρακα, τύρφη, καυσόξυλα κλπ.

Η διαδικασία αεριοποίησης στερεού καυσίμου παρουσιάζεται στο εργαστηριακό πείραμα (Εικ. 1). Συμπληρώστε έναν πυρίμαχο σωλήνα με κομμάτια ξυλάνθρακα, διστάζοντας βαριά και θα παρακάμψουμε οξυγόνο από ένα αεριόμετρο. Αφήστε από τον σωλήνα αερίου, θα παρακάμψουμε το πλύσιμο με ασβεστόλιθο νερό και στη συνέχεια θα επιβάλλετε. Το ασβέστη είναι κομμένο, το αέριο καίγεται μια μπλε φλόγα. Αυτό υποδεικνύει την παρουσία διοξειδίου του CO2 και του μονοξειδίου του άνθρακα στα προϊόντα αντίδρασης.

Ο σχηματισμός αυτών των ουσιών μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι το μάνδαλο αρχικά οξειδώνεται στο διοξείδιο του άνθρακα κατά την επαφή με οξυγόνο με ζεστό άνθρακα. C + O 2 \u003d CO 2

Στη συνέχεια, διέρχεται από τον άνθρακα στη σχάρα, το διοξείδιο του άνθρακα αποκαθίσταται μερικώς σε αυτά σε μονοξείδιο του άνθρακα: CO 2 + C \u003d 2SO

Σύκο. 1. Να πάρει μονοξείδιο του άνθρακα (εργαστηριακή εμπειρία).

Σε βιομηχανικές συνθήκες, η αεριοποίηση στερεών καυσίμων πραγματοποιείται στους φούρνους που ονομάζονται γεννήτριες αερίου.

Το προκύπτον μείγμα αερίων ονομάζεται αερίου γεννήτριας.

Η συσκευή γεννήτριας αερίου εμφανίζεται στο σχήμα. Είναι ένας χάλυβας κύλινδρος με ύψος περίπου 5 Μ.και μια διάμετρο περίπου 3,5 Μ,Που βυθίζεται μέσα σε πυρίμαχο τούβλο. Από πάνω από την γεννήτρια αερίου φορτώνεται με καύσιμο. Στο κάτω μέρος διαμέσου της σχάρας με ανεμιστήρα, σερβίρεται ο αέρας ή ο υδρατμός.

Το οξυγόνο αέρα αντιδρά με καύσιμο άνθρακα, σχηματίζοντας διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο ανεβαίνει μέσω ενός στρώματος θερμού καυσίμου, αποκαθίσταται από άνθρακα σε μονοξείδιο του άνθρακα.

Εάν η γεννήτρια φυσάει μόνο αέρα, τότε επιτυγχάνεται αέριο, ο οποίος στη σύνθεσή του περιέχει μονοξείδιο του άνθρακα και αέριο αέρα (καθώς και αριθμό 2 και άλλες ακαθαρσίες). Ένα τέτοιο αέριο γεννήτριας ονομάζεται αέριο αέρα.

Εάν σχηματίζονται οι υδρατμοί και το υδρογόνο ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, σχηματίζεται άνθρακας και υδρογόνο ως αποτέλεσμα της αντίδρασης: C + H2O \u003d CO + H2

Αυτό το μείγμα αερίων ονομάζεται αέριο νερού. Το αέριο νερού έχει υψηλότερη θερμογόνο τιμή από τον αέρα, όπως στη σύνθεσή του, μαζί με το οξείδιο του άνθρακα, το δεύτερο εύφλεκτο αέριο είναι υδρογόνο. Αέριο νερού (σύνθεση αερίου), ένα από τα προϊόντα αεριοποίησης καυσίμου. Το νερό αέριο αποτελείται κυρίως από CO (40%) και Η2 (50%). Το νερό αερίου είναι καύσιμο (καύση θερμότητας 10 500 kJ / m3 ή 2730 kcal / mg) και ταυτόχρονα πρώτες ύλες για τη σύνθεση μεθυλικής αλκοόλης. Το αέριο νερού, ωστόσο, δεν μπορεί να ληφθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, καθώς η αντίδραση σχηματισμού είναι η ενδοθερμική του (με απορρόφηση θερμότητας) και επομένως το καύσιμο στη γεννήτρια ψύχεται. Για να διατηρηθεί ο άνθρακας σε μια χωριστή κατάσταση, φυσώντας τους υδρατμούς στη γεννήτρια εναλλάσσονται με την πρόσληψη αέρα, η οποία είναι γνωστή, αντιδρά με καύσιμο με απομόνωση θερμότητας.

Πρόσφατα, η θόλωση του ατμού-οξυγόνου χρησιμοποιείται ευρέως για την αεριοποίηση καυσίμου. Το ταυτόχρονο καθαρισμό μέσω ενός στρώματος καυσίμου υδρατμών και οξυγόνου σάς επιτρέπει να διατηρείτε τη διαδικασία συνεχώς, αυξήστε σημαντικά την παραγωγή της γεννήτριας και να λαμβάνετε αέριο με υψηλή περιεκτικότητα σε υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακα.

Οι σύγχρονες γεννήτριες αερίου είναι ισχυρές συσκευές συνεχούς δράσης.

Προκειμένου τα καύσιμα και δηλητηριώδη αέρια κατά την εφαρμογή καυσίμου στη γεννήτρια αερίου, το εκκίνηση του τυμπάνου είναι διπλό. Ενώ το καύσιμο εισέρχεται σε ένα κλάδο του τυμπάνου, από ένα άλλο διαμέρισμα, το καύσιμο χύνεται στη γεννήτρια. Όταν περιστρέφετε το τύμπανο, επαναλαμβάνονται αυτές οι διεργασίες, η γεννήτρια παραμένει απομονωμένη από την ατμόσφαιρα όλη την ώρα. Η ομοιόμορφη κατανομή καυσίμου στη γεννήτρια πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα κώνο που μπορεί να εγκατασταθεί σε διαφορετικά ύψη. Όταν μειωθεί, ο άνθρακας βρίσκεται πιο κοντά στο κέντρο της γεννήτριας, όταν ο κώνος αυξάνεται, ο άνθρακας απορρίπτεται πιο κοντά στους τοίχους της γεννήτριας.

Η απομάκρυνση της τέφρας από τη γεννήτρια αερίου είναι μηχανοποιείται. Η γρίλια σχάρας που έχει ένα σχήμα κώνου περιστρέφει αργά τον ηλεκτρικό κινητήρα. Ταυτόχρονα, η τέφρα μετατοπίζεται στους τοίχους της γεννήτριας και οι ειδικές προσαρμογές εκφορτώνονται σε ένα κουτί ράλι, από όπου απομακρύνεται περιοδικά.

Τα πρώτα φώτα αερίου φωτίστηκαν στην Αγία Πετρούπολη στο φαρμακευτικό νησί το 1819. Το αέριο, το οποίο χρησιμοποιήθηκε, ελήφθη με αεριοποίηση του άνθρακα. Ονομάστηκε το ελαφρύ αέριο.

Ο μεγάλος ρωσικός επιστήμονας Δ. Ι. Mendeleev (1834-1907) εξέφρασε πρώτα την ιδέα ότι η αεριοποίηση του άνθρακα μπορεί να γίνει απευθείας κάτω από το έδαφος, χωρίς να το αυξήσει. Η βασιλική κυβέρνηση δεν εκτιμούσε αυτή τη δήλωση φράση.

Η ιδέα της υπόγειας αεριοποίησης υποστηρίχθηκε θερμά από τον V. Ι. Λένιν. Την κάλεσε "μία από τις μεγάλες νίκες της τεχνολογίας". Η υπόγεια αεριοποίηση πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά το σοβιετικό κράτος. Ήδη πριν από τον Μεγάλο Πατριωτικό Πόλεμο στη Σοβιετική Ένωση, οι υπόγειοι γεννήτριες εργάστηκαν στο Ντόνετσκ και κοντά στη λεκάνες άνθρακα της Μόσχας.

Η ιδέα μιας από τις μεθόδους υπόγειας αεριοποίησης δίνει το σχήμα 3. Στο στρώμα άνθρακα, δύο φρεάτια συσκευάζονται, τα οποία συνδέονται με το καναπέ που ακολουθεί. Ο άνθρακας διευθετείται σε ένα τέτοιο κανάλι σε ένα από τα φρεάτια και τροφοδοτεί την πισίνα εκεί. Τα προϊόντα καύσης, που κινούνται κατά μήκος του καναλιού, αλληλεπιδρούν με τον άνθρακα στη σχάρα, με αποτέλεσμα ένα εύφλεκτο αέριο όπως σε μια συμβατική γεννήτρια. Το αέριο πηγαίνει στην επιφάνεια μέσω του δεύτερου φρεατίου.

Το αέριο της γεννήτριας χρησιμοποιείται ευρέως για τη θέρμανση βιομηχανικών κλιβάνων - μεταλλουργικών, κότες και ως καύσιμο σε οχήματα (Εικ. 4).

Σύκο. 3. Σχέδιο υπόγειας αεριοποίησης της πέτρας άνθρακα.

Ορισμένα οργανικά προϊόντα συντίθενται από υδρογόνο υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα, όπως υγρό καύσιμο. Συνθετικό υγρό καύσιμο - καύσιμο (κυρίως βενζίνη), που λαμβάνεται με σύνθεση μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογόνο στους 150-170 gr Κελσίου και πίεσης 0,7-20 mn / m2 (200 kgF / cm2), παρουσία καταλύτη (νικελίου, σιδήρου, κοβάλτιο ). Η πρώτη παραγωγή συνθετικού υγρού καυσίμου οργανώνεται στη Γερμανία κατά τον 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο λόγω της έλλειψης πετρελαίου. Η ευρεία διάδοση, το συνθετικό υγρό καύσιμο δεν έλαβε λόγω του υψηλού κόστους του. Το αέριο νερού χρησιμοποιείται για την παραγωγή υδρογόνου. Για το λόγο αυτό, το αέριο νερού σε ένα μίγμα υδρατμών θερμαίνεται παρουσία καταλύτη και το αποτέλεσμα είναι το υδρογόνο επιπλέον με το ήδη υπάρχον φυσικό αέριο νερού: CO + H2O \u003d CO 2 + Η2

5. Κορυφαία ισορροπία καύσης

Εξετάστε τις μεθόδους υπολογισμού της θερμικής ισορροπίας της διαδικασίας καύσης αερίων, υγρών και στερεών καυσίμων. Ο υπολογισμός μειώνεται στην επίλυση των ακόλουθων εργασιών.

· Προσδιορισμός της θερμότητας καύσης (θερμογόνος αξίας) καυσίμου.

· Ορισμός της θεωρητικής θερμοκρασίας καύσης.

5.1. Καύση θερμότητας

Οι χημικές αντιδράσεις συνοδεύονται από την απελευθέρωση ή την απορρόφηση θερμότητας. Όταν η θερμότητα απομονώνεται, η αντίδραση ονομάζεται εξωθερμική και όταν απορροφάται - ενδοθερμική. Όλες οι αντιδράσεις καύσης είναι εξωθερμικά και τα προϊόντα καύσης ανήκουν σε εξωθερμικές ενώσεις.

Η κατανομή (ή απορροφάται) κατά τη διάρκεια της ροής της χημικής αντίδρασης της θερμότητας ονομάζεται θερμότητα της αντίδρασης. Σε εξωθερμικές αντιδράσεις, είναι θετικό, στο ενδοθερμικό - αρνητικό. Η αντίδραση καύσης συνοδεύεται πάντα από την απελευθέρωση θερμότητας. Ζεστό καύση Q g. (J / mol) ονομάζεται ποσότητα θερμότητας που ξεχωρίζει με την πλήρη καύση μιας προσευχής της ουσίας και στρέφοντας την εύφλεκτη ουσία σε πλήρη προϊόντα καύσης. Το Mole είναι η κύρια μονάδα της ποσότητας ουσίας στο σύστημα SI. Ένα mole είναι μια τέτοια ποσότητα μιας ουσίας στην οποία υπάρχουν όσα σωματίδια (άτομα, μόρια κ.λπ.), όπως περιέχουν άτομα σε 12 g ισοτόπου-12 άνθρακα-12. Η μάζα μιας ουσίας ίση με 1 προσευχή (μοριακή ή μοριακή μάζα) συμπίπτει αριθμητικά με το σχετικό μοριακό βάρος αυτής της ουσίας.

Για παράδειγμα, το σχετικό μοριακό βάρος οξυγόνου (Ο2) είναι 32, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) είναι 44 και τα αντίστοιχα μοριακά βάρη θα είναι ίσα με m \u003d 32 g / mol και m \u003d 44 g / mol. Έτσι, σε ένα mole οξυγόνου περιέχει 32 γραμμάρια αυτής της ουσίας και σε ένα CO2 mole περιέχει 44 γραμμάρια διοξειδίου του άνθρακα.

Καμία θερμότητα καύσης χρησιμοποιείται συχνά στους τεχνικούς υπολογισμούς. Q g., και η θερμογόνος αξία των καυσίμων Q.(J / kg ή J / m 3). Η θερμανθική αξία της ουσίας είναι η ποσότητα θερμότητας, η οποία κατανέμεται με πλήρη καύση 1 kg ή 1 m3 ουσιών. Για τα υγρά και τα στερεά, ο υπολογισμός διεξάγεται κατά 1 kg και για αέριο - με 1 m 3.

Η γνώση της θερμότητας της καύσης και της θερμιδικής αξίας του καυσίμου είναι απαραίτητη για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας της καύσης ή της έκρηξης, της πίεσης κατά την έκρηξη, τον ρυθμό διάδοσης φλόγας και άλλα χαρακτηριστικά. Η θερμανθική αξία του καυσίμου καθορίζεται είτε από πειραματικές είτε εκτιμώμενες μεθόδους. Στον πειραματικό προσδιορισμό της θερμιδικής αξίας, η καθορισμένη μάζα στερεού ή υγρού καυσίμου καίγεται σε θερμιδομετρική βόμβα και στην περίπτωση αερίων καυσίμων - στο θερμιδόμετρο αερίου. Χρησιμοποιώντας αυτές τις συσκευές, η συνολική θερμότητα μετράται Q. 0, που απελευθερώνεται όταν η καύση της μάζας ανάρτησης καυσίμου Μ.. Το μέγεθος της θερμιδικής αξίας Q g. Βρίσκεται δίπλα στον τύπο

Επικοινωνία μεταξύ της ζεστασιάς καύσης και
Η θερμική αξία του καυσίμου

Για να διαπιστωθεί μια σύνδεση μεταξύ της θερμότητας καύσης και της θερμογερικής αξίας της ουσίας, είναι απαραίτητο να καταγραφεί η εξίσωση της αντίδρασης χημικής καύσης.

Το προϊόν της πλήρους καύσης του άνθρακα είναι διοξείδιο του άνθρακα:

C + O 2 → CO 2.

Το προϊόν της πλήρους καύσης υδρογόνου είναι το νερό:

2Ν 2 + o 2 → 2n 2 O.

Το προϊόν της πλήρους καύσης θείου είναι το διοξείδιο του θείου:

S + O 2 → SO 2.

Ταυτόχρονα, ξεχωρίζουν στην ελεύθερη μορφή αζώτου, αλογονιδίων και άλλων μη εύφλεκτων στοιχείων.

Ουσία καυσίμου - αέριο

Για παράδειγμα, θα υπολογίσουμε τη θερμερή αξία του μεθανίου CH4, για την οποία η θερμότητα της καύσης είναι ίση με Q g.=882.6 .

· Ορίζουμε το μοριακό βάρος του μεθανίου σύμφωνα με τον χημικό του τύπο (CH4):

M \u003d 1 ∙ 12 + 4 ∙ 1 \u003d 16 g / mol.

· Προσδιορίστε τη θερμιδική τιμή του 1 kg μεθανίου:

· Βρείτε έναν όγκο 1 kg μεθανίου, γνωρίζοντας την πυκνότητα ρ \u003d 0,717 kg / m 3 υπό κανονικές συνθήκες:

.

· Προσδιορίστε τη θερμιδική τιμή 1 m 3 του μεθανίου:

Ομοίως, προσδιορίζεται η θερμανθική αξία των καυσίμων αερίων. Για πολλές κοινές ουσίες, η σημασία της θερμότητας της καύσης και της θερμιδικής αξίας μετρήθηκε με υψηλή ακρίβεια και δίδεται στη σχετική βιβλιογραφία αναφοράς. Παρουσιάζουμε τον πίνακα των αξιών της θερμογηρικής αξίας ορισμένων αέριων ουσιών (Πίνακας 5.1). αξία Q.Αυτός ο πίνακας χορηγείται στο MJ / M3 και στο KCAL / M3, δεδομένου ότι 1 kcal \u003d 4.1868 kj χρησιμοποιείται ως μονάδα θερμότητας.

Πίνακας 5.1.

Θολικό αέριο καύσιμο

Ουσία			Ασετυλίνη
Q.

Ουσία καυσίμου - υγρό ή στερεό σώμα

Για παράδειγμα, θα υπολογίσουμε τη θερμερή αξία της αιθυλικής αλκοόλης με 2 ώρες 5, για το οποίο η θερμότητα της καύσης Q g. \u003d 1373.3 KJ / Mole.

· Ορίζουμε το μοριακό βάρος της αιθυλικής αλκοόλης σύμφωνα με τον χημικό του τύπο (από 2 ώρες 5):

M \u003d 2 ∙ 12 + 5 ∙ 1 + 1 ∙ 16 + 1 ∙ 1 \u003d 46 g / mol.

· Προσδιορίστε τη θερμιδική τιμή 1 kg αιθυλικής αλκοόλης:

Παρομοίως, προσδιορίζεται η θερμανθική τιμή οποιουδήποτε υγρού και στερεού εύφλεκτου. Στην καρτέλα. 5.2 και 5.3 παρουσιάζει τις τιμές της θερμιδικής αξίας Q.(MJ / kg και Kcal / kg) για μερικά υγρά και στερεά.

Πίνακας 5.2.

Υγρό καυσίμου

Ουσία		Μεθυλική αλκοόλη	Αιθανόλη			Mazut, λάδι
Q.

Πίνακας 5.3.

Στερεά θερμικά καύσιμα

Ουσία		Δέντρο φρέσκο	Ξηρό δέντρο	Λιγνίτης	Στεγνώστε	Ανθρακίτης, Cox
Q.

Formula Mendeleev

Εάν η θερμιδική τιμή του καυσίμου είναι άγνωστη, μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον εμπειρικό τύπο που προτείνεται από τον D.I. Mendeleev. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την στοιχειρική σύνθεση του καυσίμου (ισοδύναμο τύπος καυσίμου), δηλαδή το ποσοστό των ακόλουθων στοιχείων σε αυτό:

Οξυγόνο (o);

Υδρογόνο (Η);

Άνθρακας (γ);

Θείο (-α);

Τέφρα (α);

Νερά (W).

Στα προϊόντα καύσης, τα καύσιμα περιέχουν πάντοτε ζεύγη νερού που σχηματίζουν και τα δύο λόγω της παρουσίας υγρασίας σε καύσιμο και κατά τη διάρκεια της καύσης υδρογόνου. Τα προϊόντα καύσης εξάτμισης αφήνουν τη βιομηχανική εγκατάσταση σε θερμοκρασίες πάνω από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου. Επομένως, η θερμότητα που διατίθεται κατά τη συμπύκνωση υδρατμών δεν μπορεί να είναι χρήσιμη και δεν πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τους θερμικούς υπολογισμούς.

Για τον υπολογισμό, η χαμηλότερη θερμική τιμή εφαρμόζεται συνήθως. Q N. Καύσιμο, τα οποία λαμβάνουν υπόψη τις θερμικές απώλειες με υδρατμούς. Για στερεά και υγρά καύσιμα Q N. (MJ / kg) καθορίζεται κατά προσέγγιση από τον τύπο Mendeleev:

Q N.=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

Όπου σε παρένθεση έδειξαν το ποσοστό (wt.%) Το περιεχόμενο των αντίστοιχων στοιχείων στη σύνθεση καυσίμου.

Αυτός ο τύπος λαμβάνει υπόψη τη θερμότητα των εξωθερμικών αντιδράσεων της καύσης άνθρακα, υδρογόνο και θείο (με σήμα "συν"). Το οξυγόνο που περιλαμβάνεται στο καύσιμο αντικαθιστά μερικώς το οξυγόνο του αέρα, οπότε το αντίστοιχο μέλος στον τύπο (5.1) λαμβάνεται με ένα σήμα μείον. Όταν καταναλώνεται εξάτμιση της υγρασίας, η θερμότητα καταναλώνεται, επομένως ο αντίστοιχος όρος που περιέχει w λαμβάνεται επίσης με ένα σημάδι "μείον".

Η σύγκριση των υπολογιζόμενων και πειραματικών δεδομένων σχετικά με τη θερμερή αξία των διαφόρων καυσίμων (ξύλου, τύρφης, άνθρακα, πετρελαίου) έδειξε ότι ο υπολογισμός σύμφωνα με τον τύπο MendeleeV (5.1) δίνει ένα σφάλμα που δεν υπερβαίνει το 10%.

Χαμηλότερη θερμική αξία Q N. (MJ / m 3) Ξηρά καύσιμα αέρια με επαρκή ακρίβεια μπορούν να υπολογιστούν ως το άθροισμα των προϊόντων της θερμογερικής αξίας των μεμονωμένων συστατικών και το ποσοστό τους 1 m 3 αέριου καυσίμου.

Q N.\u003d 0,108 [Η2] + 0,126 [CO] + 0,358 [CH4] + 0,5 [C2H2] + 0,234 [Η2Α] ..., (5.2)

Όπου σε παρένθεση έδειξαν το ποσοστό (όγκος.%) Η περιεκτικότητα των αντίστοιχων αερίων στη σύνθεση του μείγματος.

Κατά μέσο όρο, η θερμογόνος αξία του φυσικού αερίου είναι περίπου 53,6 MJ / m 3. Σε τεχνητά ληφθέντα καύσιμα αέρια, η περιεκτικότητα του μεθανίου CH4 είναι ελαφρώς. Τα κύρια καύσιμα συστατικά είναι το υδρογόνο Η2 και το οξείδιο του άνθρακα. Στο αέριο οπλισμού, για παράδειγμα, η περιεκτικότητα του Η2 φθάνει (55 ÷ 60)% και η κατώτερη θερμική τιμή αυτού του αέριου φτάνει τα 17,6 MJ / m 3. Στο αέριο της γεννήτριας, το περιεχόμενο ~ 30% και Η2 ~ 15%, ενώ η χαμηλότερη θερμιδική τιμή του αερίου της γεννήτριας Q N. \u003d (5.2 ÷ 6.5) MJ / m 3. Στο αέριο τομέα, το περιεχόμενο των CO και H2 είναι μικρότερο. αξία Q N. \u003d (4.0 ÷ 4.2) MJ / m 3.

Εξετάστε παραδείγματα υπολογισμού της θερμογερής αξίας των ουσιών σύμφωνα με τον τύπο Mendeleev.

Ορίζουμε τη θερμαντική αξία του άνθρακα, η σύνθεση στοιχείων δίνεται στον πίνακα. 5.4.

Πίνακας 5.4.

Η στοιχειώδης σύνθεση του άνθρακα

· Αντικαταστήστε αυτά που εμφανίζονται στον πίνακα. 5.4 Δεν περιλαμβάνονται τα δεδομένα στον τύπο MendeleeV (5.1) (n και azo Azot A σε αυτόν τον τύπο, δεδομένου ότι είναι αδρανείς ουσίες και δεν συμμετέχουν στην αντίδραση καύσης):

Q N.\u003d 0,339 ∙ 37,2 + 1.025 ∙ 2.6 + 0.1085 ∙ 0.6-0.1085 ∙ 12-0.025 ∙ 40 \u003d 13.04 MJ / kg.

Ορίζουμε την ποσότητα καυσόξυλων που απαιτείται για τη θέρμανση 50 λίτρων νερού από 10 ° C έως 100 ° C εάν καταναλώνεται το 5% της θερμότητας κατά τη διάρκεια της καύσης και καταναλώνεται η θερμική ικανότητα του νερού νερού από\u003d 1 kcal / (kg ∙ χαλάζι) ή 4.1868 kJ / (kg ∙ χαλάζι). Η στοιχειακή σύνθεση καυσόξυλων δίνεται στον πίνακα. 5.5:

Πίνακας 5.5.

Στοιχειακή σύνθεση ξύλου

	· Θα βρούμε τη θερμιδική αξία των καυσόξυλα σύμφωνα με τον τύπο Mendeleev (5.1): Q N.\u003d 0.339 ∙ 43 + 1.025 ∙ 7-0.1085 ∙ 41-0.025 ∙ 7 \u003d 17.12 MJ / kg. · Ορίζουμε την ποσότητα θερμότητας που καταναλώνεται για θέρμανση νερού, κατά τη διάρκεια της καύσης 1 κιλών καυσόξυλων (λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι το 5% της θερμότητας καταναλώνεται στη θέρμανση του (Α \u003d 0,05), που χορηγείται κατά τη διάρκεια της καύσης): Q. 2 \u003d Α. Q N.\u003d 0,05 · 17.12 \u003d 0,86 MJ / kg. · Προσδιορίστε την ποσότητα καυσόξυλων που απαιτούνται για τη θέρμανση 50 λίτρων νερού από 10 ° C έως 100 ° C: κιλό. Έτσι, περίπου 22 κιλά καυσόξυλων απαιτούνται για θέρμανση νερού.