Degių dujų klasifikacija

Dujų tiekimui miestų ir pramonės įmonių, naudojamos įvairios degiosios dujos, skiriasi nuo kilmės, cheminės sudėties ir fizinės savybės.

Pagal kilmę degiosios dujos yra suskirstytos į natūralius arba natūralius ir dirbtinius, pagamintus iš kieto ir skysto kuro.

Gamtinės dujos gaminamos iš grynų dujų laukų arba naftos telkinių su aliejumi. Gazos naftos laukai vadinami praėjimais.

Grynųjų dujų telkinių dujos daugiausia sudaro metanas su mažu sunkiųjų angliavandenilių kiekiu. Jiems būdingas sudėties ir kalciumų nuoseklumas.

Ateinančios dujos kartu su metanu yra didelė sunkių angliavandenilių (propano ir butano) kiekį. Šių dujų sudėtis ir kaloringumas svyruoja plačiai.

Dirbtinės dujos gaminamos specialiose dujų gamyklose, jie gaunami kaip šalutinis produktas, kai degina anglis metalurgijos gamyklose, taip pat naftos perdirbimo gamyklose.

Dujos, pagamintos iš akmens anglių, mes esame mūsų miesto dujų tiekimo šalyje yra naudojami labai ribotais kiekiais, o jų dalis visą laiką sumažėja. Tuo pačiu metu, gamyba ir vartojimas suskystintų angliavandenilių dujų, gautų iš artimųjų naftos dujų dujų pakaitų augalų ir naftos perdirbimo augalų naftos perdirbimo auga. Skystos angliavandenilių dujos, naudojamos miesto dujų tiekimui daugiausia propano ir butano.

Dujų sudėtis

Dujų tipą ir jo sudėtį daugiausia lemia dujų plotas, dujų tinklo schema ir skersmenys, dujų lydyminimo įrenginių struktūriniai tirpalai ir atskiri dujotiekių mazgai.

Dujų suvartojimas priklauso nuo kaloringumo vertės, taigi ir dujotiekių skersmens ir dujų degimo sąlygų. Naudojant dujas pramoniniuose įrenginiuose, degimo temperatūra ir liepsnos dauginimo ir dujų degalų sudėties sukomponavimo greitis, taip pat fizikinės ir cheminės savybės yra visų pirma priklauso nuo dujų gamybos tipo ir metodo.

Degios dujos yra įvairių dujų mechaniniai mišiniai<как го­рючих, так и негорючих.

Degoje dujiniame kuro dalyje: Vandenilis (H 2) -Gaz be spalvos, skonio ir kvapo, žemesnės šiluminės vertės yra 2579 kkal / nm 3 \\ tmetanas (CH 4) - dujos be spalvos, skonio ir kvapo, yra pagrindinė gamtinių dujų degalų dalis, mažesnė šiluminė vertė 8555 kcal / nm 3;anglies monoksidas (CO) - dujos be spalvos, skonio ir kvapo, jis išskiria neužbaigtą bet kokio kuro degimo, labai nuodingų, mažesnės kaloringumo vertės 3018 kcal / nm 3;sunkūs angliavandeniliai (Su pn t)Šis vardas<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 *.

Nedegamoje dujinio kuro dalyje, anglies dioksido (CO 2), deguonies (O 2) ir azoto (N 2).

Nedegi dujų dalis yra įprasta būti vadinama balastu. Gamtos dujos pasižymi dideliu kalariniu ir visišku anglies monoksido nebuvimu. Tuo pačiu metu (daug indėlių, daugiausia dujų, kurių sudėtyje yra labai nuodingų (ir agresyvaus dujų-vandenilio sulfido (H 2 s). Dauguma dirbtinių anglių dujų yra didelė aukštųjų technologijų dujų suma - anglies monoksidas (CO). Oksido dujų anglies ir kitų nuodingų medžiagų prieinamumas yra labai nepageidautinas, nes jie apsunkina veiklos darbo gamybą ir padidina riziką naudojant dujas. Be pagrindinių komponentų, dujų sudėtis apima įvairias priemaišas, Ypatybė, kurios procentais procentais yra nereikšminga. Tačiau tai nėra būtina apsvarstyti dujotiekius. Net milijonai kubinių dujų metrų, bendras priemaišų kiekis pasiekia didelę sumą. Daugelis priemaišų patenka į dujotiekius, kurie galiausiai lemia dujotiekius iki jų pajėgumo sumažėjimo, o kartais iki visiško dujų ištraukos nutraukimo. Todėl reikia atsižvelgti į dujų priemaišų buvimą, kaip projektuojant dujotiekius.. Ir veikimo metu.

Priemaišų skaičius ir sudėtis priklauso nuo gamybos ar dujų gamybos metodo ir valymo laipsnio. Labiausiai kenksmingos priemaišos yra dulkės, dervos, naftaleno, drėgmės ir sieros junginiai.

Gazoje atsiranda dulkių gamybos procese (gamyboje) arba dujų transportavimo vamzdynuose. Derva yra šiluminio degalų skilimo produktas ir lydi daugelį dirbtinių dujų. Esant dulkėms dujose, derva prisideda prie dervų purvo kištukų susidarymo ir dujotiekių užsikimšimo.

Naftalenas paprastai yra dirbtinės anglių dujose. Esant žemai temperatūrai, naftalenas patenka į vamzdžius ir kartu su kitomis kietomis ir skystomis priemaišomis sumažina dujotiekių skerspjūvį.

Drėgmė garų pavidalu yra beveik visose natūraliose ir dirbtinėse dujose. Gamtose dujose jis patenka į dujų lauką dėl dujų su vandens paviršiuje, o dirbtinės dujos yra prisotintos vandeniu "gamybos procese. Dujų drėgmės buvimas didelėmis sumomis yra nepageidaujamas, nes Jis sumažina dujų kaloringuminę vertę. Be to, garinimo šilumos talpa, drėgmė deginant dujas trunka didelę šilumos kiekį kartu su degimo produktais į atmosferą. Kai aušinamos dujos į "IT judėjimo naštą vamzdžiuose, dujotiekyje (žemiausiais taškais) galima sukurti vandens džemus, kuriuos norite ištrinti. Tam reikia montuoti specialius kondensato kolektorius ir juos pumpuoti.

Sulliaus junginiai, kaip jau buvo pažymėti, yra vandenilio sulfidas, taip pat seroaugerodas, merkaptanas ir kt. Šie junginiai yra ne tik kenksmingi žmonių sveikatai, bet ir sukelia didelę vamzdžių koroziją.

Amoniako ir cianido junginiai, kurie daugiausia yra anglies dujose, turėtų būti pažymėti nuo kitų kenksmingų priemaišų. Amoniako ir cianido junginių buvimas sukelia didesnį vamzdžio metalo koroziją.

Anglies dioksido ir azoto degiųjų dujų buvimas yra nepageidautinas. Šios dujos nedalyvauja degimo procese, yra balastas, kuris sumažina šiluminę vertę, o tai padidina dujotiekių skersmenį ir sumažėtų dujinio kuro naudojimo ekonominiam efektyvumui.

Miestų dujų tiekimui naudojamų dujų sudėtis turi atitikti GOST 6542-50 reikalavimus (1 lentelė).

1 lentelė

Vidutinės garsiausių šalies gamtinių dujų sudėties vertės pateiktos lentelėje. 2.

Nuo dujų telkinių (sausas)

Vakarų Ukraina. . .	81,2	7,5	4,5	3,7	2,5	- .	0,1	0,5	0,735
Šebelinskoy ...................................	92,9	4,5	0,8	0,6	0,6	____ .	0,1	0,5	0,603
Stavropolio regionas. .	98,6	0,4	0,14	0,06		-	0,1	0,7	0,561
Krasnodaro regionas. .	92,9		0,5	-	0,5	_	0,01	0,09	0,595
Saratovskoe ...............................	93,4	2,1	0,8	0,4	0,3	Pėdsakai	0,3	2,7	0,576
Gazli, Bukhara regionas	96,7		0,35	0,4"			0,1	0,45	0,575
Nuo dujų lauko indėlių (artimųjų)
Romashkino .................................			18,5	6,2	4,7		0,1	11,5	1,07
				7,4	4,6	____	Pėdsakai		1,112	__ .
Tuymaze ...............................			18,4	6,8	4,6	____	0,1	7,1	1,062	-
Awed .......		23,5		9,3	3,5	____	0,2	4,5	1,132	-
Riebiai .......... ............................				2,5		. ___ .		1,5	0,721	-
Syzran alyvos ...............................	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 ;

Dujų šiluminė vertė

Šilumos kiekis, išleistas visapusiškai deginant degalų dydį, vadinama kaloringumu (Q) arba, kaip kartais jie sako, yra kaloringumas arba kaloriškumas, kuris yra viena iš pagrindinių degalų savybių.

Dujų šiluminė vertė paprastai vadinama 1 m 3,Įprastomis sąlygomis.

Techniniuose skaičiavimuose įprastomis sąlygomis dujų būklė suprantama 0 ° C temperatūroje ir 760 slėgiu mm rt. Menas.Nurodoma dujų tūris pagal šias sąlygas nm 3.(normalus kubinis metras).

Dėl pramoninių dujų matavimų pagal GOST 2923-45 normalioms sąlygoms, 20 ° C temperatūrai ir slėgiui 760 mm rt. Menas.Šių sąlygų priskirtos dujų kiekis, skirtingai nuo nm 3.mes vadiname m. 3 (kubinis metras).

Dujų šiluminė vertė (Q))išreikštas. \\ t kcal / nm earba. \\ T kcal / m 3.

Suskystintų dujų, kaloringumo vertė priklauso 1 kilogramas.

Skiriami didžiausias (q C) ir mažas (q h) kalarinumas. Didžiausia kaloringumo vertė atsižvelgiama į degimo metu generuojamų vandens garų kondensacijos šilumą. Žemutinės šiluminės vertės neatsižvelgiama į šilumos, esančios vandens garų degimo produktų, nes vandens linijos nėra kondensuojamos, bet yra atliekami su degimo produktais.

Q V ir Q H koncepcijos priklauso tik tiems dujoms, kurių degimo metu išsiskiria vandens garai (anglies oksidas, kuris nesuteikia vandens garų, šios sąvokos nėra susijusios).

Vandens garų kondensacija, šiluma yra paryškinta, lygi 539 kcal / kg.Be to, kai aušinamas kondensatas iki 0 ° C (tik 20 ° C), šiluma išskiriama 100 arba 80 sumoje kcal / kg.

Iš viso dėl vandens garų kondensato, šiluma yra paryškinta virš 600 kcal / kg,kas yra skirtumas tarp didžiausių ir mažesnių šiluminės energijos pajėgumų. Daugumai miestų dujų tiekimo dujų šis skirtumas yra 8-10%.

Kai kurių dujų kalciumo vertės pateiktos lentelėje. 3.

Miesto dujų tiekimui, dujos šiuo metu naudojamos, kaip taisyklė, bent 3500 kaloriškumas kcal / nm 3.Tai paaiškina tuo, kad miestų sąlygomis dujos patiekiami vamzdžiais dideliais atstumais. Su mažu veršiu, reikia maitinti didelę sumą. Tai neišvengiamai lemia dujų kanalų skersmens padidėjimą, todėl metalinių komponentų padidėjimas ir dujų tinklų statybos padidėjimas, A.V. Kitas: ir į veiklos sąnaudas padidėjimas. Esminis mažo kaloringumo dujų trūkumas yra netgi tai, kas daugeliu atvejų juose yra daug anglies monoksido, kuris padidina riziką naudojant dujas, taip pat tinklų ir įrenginių priežiūros metu.

Dujų kaloringumas yra mažesnis nei 3500 kcal / nm 3dažniausiai naudojami pramonėje, kur ji neprivaloma transportuoti ilgais atstumais ir lengviau organizuoti deginimą. Miesto dujų tiekimui pageidautina, kad dujų skambintojas yra pastovus. Osciliacijos, kaip jau įdiegėme, leidžiama ne daugiau kaip 10%. Didesnis dujų kaloringumo vertės pokytis reikalauja naujo koregavimo, o kartais keičiasi daugelio vieningų buitinių prietaisų degiklių, kurie yra susiję su dideliais sunkumais.

Kas yra kuras?

Tai yra vienas komponentas arba medžiagų, kurios yra galinčios cheminių transformacijų, susijusių su šilumos išleidimu. Skirtingi degalai pasižymi kiekybiniu oksidatoriaus kiekiu, kuris naudojamas šiluminės energijos išlaisvinimui.

Plačia prasme kuras yra energijos šaltinis, ty galimas potencialios energijos rūšis.

klasifikacija

Šiuo metu degalų tipai yra padalinami iš agregatyvinės būklės skystyje, kietos, dujinės.

Akmuo ir malkos, antracitas, skaičiuojamas į kietą natūralią išvaizdą. Briketai, koksas, termiltravimas yra įvairių dirbtinio kieto kuro.

Skysčiai apima medžiagas, turinčias organinės kilmės medžiagą. Pagrindiniai komponentai yra: deguonies, anglies, azoto, vandenilio, sieros. Dirbtinis skystas kuras bus įvairių dervų, mazuto.

Tai yra įvairių dujų mišinys: etilenas, metanas, propanas, butanas. Be jų, į dujinio kuro sudėtį yra anglies dioksido ir griovio, vandenilio sulfido, azoto, vandens garų, deguonies.

Kuro indikatoriai

Pagrindinis degimo greitis. Šiluminės vertės nustatymo formulė laikoma termochemija. Pašalinkite "sąlyginį kurą", o tai reiškia degimo šilumą 1 kilogramą antracito.

Vidaus krosnies kuras skirtas deginti nedidelės galios šildymo prietaisuose, kurie yra gyvenamuosiuose rajonuose, šilumos generatoriai, naudojami žemės ūkyje džiovinimo pašarams, konservavimui.

Konkretus degalų šilumos deginimas yra tokia vertė, kuri rodo šilumos kiekį, suformuotą su visu degalu, kurio degimas yra 1 m 3 arba sveria vieną kilogramą.

Norint išmatuoti šią vertę, J / kg, J / M 3, Calo / M 3 yra naudojami. Norint nustatyti degimo šilumą, naudojamas kalorimetrijos metodas.

Didėjant konkrečiam degimo degimo šilumui, sumažėja specifinis degalų sąnaudos, o efektyvumo efektyvumas išlieka galiojanti vertė.

Medžiagų degimo šiluma yra energijos kiekis, išleistas oksiduojant kietą, skystą, dujinę medžiagą.

Tai lemia cheminė sudėtis, taip pat suvestinė būsena degi medžiaga.

Degimo produktų savybės

Didžiausia ir mažesnė degimo šiluma yra susijusi su suvestinė vandens būklė, gautos po deginimo degimo.

Didžiausias šilumos deginimas yra visiško medžiagos degimo šilumos kiekis. Šis dydis apima vandens garų kondensacijos šilumą.

Apatinė degimo karštis yra vertė, atitinkanti šilumos išleidimą degimo metu neatsižvelgiant į vandens garų kondensacijos šilumą.

Paslėptas šilumos kondensacija laikoma vandens garų kondensacijos energija.

Matematinis sujungimas

Didžiausias ir mažesnis šilumos deginimas yra susijęs su šiuo santykiu:

Q B \u003d q H + K (W + 9H)

kur W yra svorio kiekis (%) degiųjų medžiagų kiekis;

H-kiekio vandenilio (% masės) degi medžiaga;

k - koeficientas, sudarantis 6 kcal / kg vertę

Apskaičiavimo metodai

Didžiausią ir mažiausią degimo šilumą lemia du pagrindiniai metodai: atsiskaitymas ir eksperimentinis.

Kalorimetrai naudojami eksperimentiniams skaičiavimams. Pirmiausia deginti degalus. Šiluma, kuri bus išleista visiškai absorbuojama vandeniu. Atsižvelgiant į vandens masės idėją, jį galima nustatyti keičiant jo temperatūrą, jo degimo šilumos dydį.

Ši technika laikoma paprasta ir veiksminga, ji prisiima tik informacijos apie techninės analizės duomenis nuosavybę.

Apskaičiuotu metodu didžiausia ir mažiausia degimo šiluma apskaičiuojama pagal Mendeleev formulę.

Q P \u003d 339C P + 1030H P -109 (P-P) - 25 W P (KJ / kg)

Jame atsižvelgiama į anglies, deguonies, vandenilio, vandens garų, sieros turinį darbo kompozicijoje (procentais). Šilumos kiekis degimo metu nustatomas atsižvelgiant į sąlyginį kurą.

Šilumos deginimas dujų leidžia preliminarius skaičiavimus, aptikti tam tikros rūšies kuro naudojimo efektyvumą.

Kilmės ypatybės

Norint suprasti, kiek šilumos skiriama tam tikro kuro degimo metu, būtina turėti savo kilmės idėją.

Gamtoje yra skirtingų kietųjų degalų variantų, kurie vieni kitiems skiriasi su kompozicija ir savybėmis.

Jo švietimas atliekamas keliais etapais. Pirma, durpės susidaro, tada gaunamas rudos ir akmeninės anglis, suformuota antracitas. Pagrindiniai kietojo kuro formavimo šaltiniai yra lapai, mediena, adatos. Tvirtinimas, augalų dalys, kai susiduria su oru, sunaikinti grybelius, durpes. Jo klasteris virsta rudos spalvos masės, tada gaunama rudos dujos.

Aukšto slėgio ir temperatūros, rudos dujos eina į akmens anglies, tada degalai kaupiasi į antracito forma.

Be ekologinės masės, degaluose yra papildomas balastas. Ekologiškas mano, kad dalis, kuri buvo suformuota iš organinių medžiagų: vandenilio, anglies, azoto, deguonies. Be šių cheminių elementų, jo sudėtyje yra balastas: drėgmė, pelenai.

Krosnių technika apima darbo, sausos, taip pat degiųjų masės degalų paskirstymą. Darbinė masė vadinama kuro pradine forma, patekusi į vartotoją. Sausa masė yra kompozicija, kurioje nėra vandens.

Struktūra

Vertingiausi komponentai yra anglies ir vandenilis.

Šie elementai yra bet kokia kuro forma. Durpynuose ir medienoje anglies procentas pasiekia 58 proc., Akmeniu ir rudi kampe - 80%, o antracitui jis pasiekia 95 proc. Priklausomai nuo šio rodiklio, kuro degimo metu išleidžiamas šilumos kiekis keičiasi. Vandenilis yra antras svarbiausias bet kokio kuro elementas. Deguonies derinimas, jis sudaro drėgmę, kuri žymiai sumažina bet kokio kuro šiluminę vertę.

Jo procentas svyruoja nuo 3,8 degiųjų skalūnų iki 11 degalų aliejaus. Kaip balastas, deguonis patenka į degalus.

Tai nėra šilumos gamybos cheminis elementas, todėl neigiamai atspindi jo degimo šilumos dydį. Azoto deginimas, esančios laisvos ar susietos formoje degimo produktuose yra laikomos kenksmingomis priemaišomis, todėl jo skaičius yra aiškiai ribotas.

Sierfas yra degalų dalis sulfatų, sulfidų, taip pat sieros dujų kokybe. Hidratacijos, sieros oksidai sudaro sieros rūgštį, kuri sunaikina katilinę įrangą, neigiamai veikia augaliją ir gyvus organizmus.

Štai kodėl sieros yra cheminis elementas, kurio buvimas natūraliu kuru yra labai nepageidaujamas. Jei pateksite į darbo vietą, sieros junginiai sukelia didelį apsinuodijimą apie paslaugų personalą.

Priklauso nuo trijų tipų pelenų, priklausomai nuo jo kilmės:

• pirminė;
• antrinis;
• tretinis.

Pagrindinė forma yra suformuota iš mineralų, kurie yra augalai. Antriniai pelenai yra suformuoti kaip įvežti augalų likučius ir žemę.

Tretiniai pelenai yra degalų kompozicijos kasybos, saugojimo, taip pat jos transportavimo procese. Su dideliu pelenų nusėdimu, šilumos perdavimas atsiranda katilinės šildymo paviršiuje, sumažina šilumos perdavimo vertę vandeniui iš dujų. Katilo veikimo procese neigiamai atspindi didžiulį pelenų kiekį.

Pagaliau

Lakilinės medžiagos turi didelį poveikį bet kokio tipo degimo procesui. Kuo daugiau jų išvestis, tūris bus liepsnos priekio tūris. Pavyzdžiui, akmens anglis, durpės, lengvai įsižiebia, procesą lydi nedideli šilumos nuostoliai. Koksas, kuris lieka pašalinus nepastovias priemaišas, tik mineraliniai ir anglies junginiai turi savo sudėtį. Priklausomai nuo kuro savybių, šilumos pakeitimas žymiai.

Priklausomai nuo cheminės sudėties, yra izoliuoti trys kieto kuro susidarymo etapai: durpės, rudos, anglis.

Natūrali mediena naudojama mažose katilinėse. Daugiausia naudojama lustas, pjuvenos, kalvos, žievės, patys malkos yra naudojamos nedideliais kiekiais. Priklausomai nuo medienos veislės, šilumos dydis išleido žymiai pokyčius.

Kadangi degimo šiluma mažėja, malkos įsigyti tam tikrus privalumus: greitas degumas, minimalūs pelenai, sieros pėdsakų trūkumas.

Reikšminga informacija apie natūralaus ar sintetinio kuro sudėtį, jo kaloringumas yra puikus būdas atlikti termocheminius skaičiavimus.

Šiuo metu yra tikroji galimybė nustatyti pagrindinius kieto, dujinio, skysto kuro variantus, kurie taps efektyviausiu ir nebrangiu naudoti konkrečioje situacijoje.

Gamtinių dujų fizikinės ir cheminės savybės

Natūralios dujos neturi spalvų, kvapo, skonio.

Pagrindiniai natūralių dujų rodikliai apima: kompoziciją, degimo šilumą, tankį, degimo temperatūrą ir uždegimą, sprogumo ribas ir sprogimo slėgį.

Gamtos grynųjų dujų indėlių dujos daugiausia sudaro metano (82-98%) ir kiti angliavandeniliai.

Degimo dujose yra degių ir nedegių medžiagų. Kuro dujos: angliavandeniliai, vandenilis, vandenilio sulfidas. Nedegiai: anglies dioksidas, deguonis, azotas ir vandens garai. Jų mažas ir yra 0,1-0,3% C02 ir 1-14% N 2. Po kasybos iš dujų, pašalinamas toksinis dujų vandenilio sulfidas, kurio kiekis neturėtų viršyti 0,02 g / m3.

Degimo šiluma yra šilumos kiekis, skiriamas visiškai deginant 1 m3 dujų. Išmatuotas degimo šiluma kcal / m3, KJ / M3 dujos. Sausų gamtinių dujų degimo šiluma yra 8000-8500 kcal / m 3.

Vertė, apskaičiuota pagal masės santykį iki savo tūrio, vadinamas medžiagos tankiu. Tankis matuojamas kg / m3. Gamtinių dujų tankis visiškai priklauso nuo jo sudėties ir yra C \u003d 0,73-0,85 kg / m3 ribose.

Svarbiausias bet kokių degiųjų dujų bruožas yra šilumos lygis, ty didžiausia temperatūra pasiekiama su visu deginimu dujomis, jei reikalingas degimo oro kiekis deginimui tiksliai atitinka cheminių degimo formules ir pradinė dujų temperatūra ir oras yra nulis.

Gamtinių dujų šilumos gamybos pajėgumai yra apie 2000 -2100 ° C, metanas - 2043 ° C. Faktinė degimo temperatūra krosnyje yra žymiai mažesnė už šilumos efektyvumą ir priklauso nuo degimo sąlygų.

Uždegimo temperatūra yra kuro oro mišinio temperatūra, mišinys, kuris šviečia be uždegimo šaltinio. Gamtinių dujų ji yra 645-700 ° C temperatūroje.

Visos degiosios dujos yra sprogios, gali užsidegti su šviesa ar kibirkšties. Išskirti apatinė ir viršutinė liepsnos paskirstymo riba . Apatinė ir viršutinė koncentracija, kurioje mišinys yra įmanomas. Apatinė dujų sprogumo riba yra 3 ÷ 6%, viršutinė 12 ÷ 16%.

Sprogų ribos. \\ T.

Dujų oro mišinys, turintis dujų kiekį:

iki 5% - neįsijungia;

nuo 5 iki 15% - sprogsta;

kai oras tiekiamas daugiau kaip 15%.

Slėgis gamtinių dujų sprogimo metu yra 0,8-1,0 MPa.

Visos degiosios dujos gali sukelti apsinuodijimą žmogaus kūnui. Pagrindinės apsinuodijimo medžiagos yra: anglies monoksidas (CO), vandenilio sulfidas (H 2 s), amoniako (NH 3).

Gamtinės dujos nėra kvapo. Siekiant nustatyti dujų kvapo nuotėkį (t.y., suteikti jai konkretų kvapą). Odorizacijos vykdymas atliekamas naudojant etilo Mercaptan. Jie atlieka kvapą dujų skirstymo stotyse (GDS). Jei ore, 1% gamtinių dujų pradeda jausti savo kvapą. Praktika rodo, kad vidutinė etilo Mercaptan norma gamtinių dujų odorizavimui, kuris patenka į miesto tinklus, turėtų būti 16 g 1000 m3 dujų.

Palyginti su kieto ir skysto kuro, gamtinių dujų laimi daugeliu būdų:

Santykinė maža kaina, kuri paaiškina lengviau kasybos ir transporto būdu;

Pelenų nebuvimas ir kietųjų dalelių pašalinimas į atmosferą;

Didelis šilumos deginimas;

Nereikia deginti degalų;

Palengvina darbuotojų aptarnaujančių darbuotojų ir sanitarinių bei higienos sąlygų tobulinimą;

Kovotojų sąlygos darbo eigos automatizavimui.

Dėl galimų nuotėkio per atlaisvumą dujotiekio junginiuose ir armatūros vietose, gamtinių dujų naudojimas reikalauja ypatingos priežiūros ir atsargumo. Įsigijimas į kambarį Daugiau nei 20% dujų gali sukelti uždusimą, ir jei jis turi jį uždarytame tūryje nuo 5 iki 15%, gali sukelti dujų ir oro mišinio sprogimą. Esant neišsamesniam degimui, formuojamas toksiškas anglies monoksidas, kuris net mažomis koncentracijomis sukelia aptarnavimo personalo apsinuodijimą.

Kalbant apie jo kilmę, gamtinės dujos skirstomos į dvi grupes: sausi ir riebalai.

Sausas. \\ T Dujos yra susijusios su mineralinėmis dujomis ir yra srityse, susijusiose su ugnikalnių dabartine ar ankstesne veikla. Sausos dujos susideda iš vienintelės metano su nereikšmingu balastinių komponentų (azoto, anglies dioksido) kiekiu ir turi kaloringumą vertę Q N \u003d 7000 ÷ 9000 kcal / nm3.

Riebalai Dujos lydi alyvos laukus ir paprastai yra sukauptos viršutiniuose sluoksniuose. Remiantis jo kilme, riebalų dujos yra arti aliejaus ir jų sudėtyje yra daug lengvai kondensuojančių angliavandenilių. Skysto dujų kaloringumas Q N \u003d 8000-15000 kcal / nm3

Dujinio kuro privalumai apima transportavimo ir degimo paprastumą, drėgmės pelenų nebuvimą, didelį katilinės paprastumą.

Kartu su gamtinėmis dujomis dirbtinės degiosios dujos naudojamos kietojo kuro apdorojimui arba dėl pramoninių įrenginių kaip išmetamųjų dujų. Dirbtinės dujos susideda iš degių degalų degalų, balastinių dujų ir vandens garų ir yra suskirstyti į turtingą ir prastą, turintį atitinkamai 4500 kcal / m3 ir 1300 KC3 kaloringumą. Dujų sudėtis: vandenilis, metanas, kiti CMHN angliavandenilių junginiai, vandenilio sulfido H 2 S, nedegios dujos, anglies dioksidas, deguonis, azotas ir nedidelis vandens garų kiekis. Balasto - azoto ir anglies dioksidas.

Taigi sauso dujinio kuro sudėtis gali būti atstovaujama kaip šis elementų mišinys:

Co + H 2 + σCMHN + H 2 S + CO2 + O 2 + N 2 \u003d 100%.

Drėgno dujinio kuro sudėtis išreiškiama taip:

CO + H 2 + σCMHN + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O \u003d 100%.

Šiltas degimo sausas. \\ T Dujinis kuras KJ / M3 (kcal / m3) už 1 m3 dujų normaliomis sąlygomis nustatoma taip:

Qh \u003d 0,01,

Kur Qi yra atitinkamų dujų degimo šiluma.

Degimo dujo degimo šiluma parodyta 3 lentelėje.

Domeno dujas Jis susidaro, kai sumaišykite ketaus aukštakrosnes. Jo derlius ir himsows priklauso nuo įkrovos ir kuro savybių, operacijos režimo krosnies, metodų intensyvinimo procesą ir kitus veiksnius. Dujų derlius svyruoja nuo 1500-2500 m 3 už toną ketaus. Domenų dujų nedegių komponentų (N 2 ir CO 2) dalis yra apie 70%, o tai sukelia mažą šilumos inžinerijos rodiklius (mažiausias dujų šilumos deginimas yra 3-5 MJ / m 3).

Deginant domeno dujas, maksimali degimo produktų temperatūra (išskyrus šiluminius nuostolius ir šilumos suvartojimą disociacijos CO 2 ir H 2 O) yra 400-1500 0 C. Jei prieš deginant šilumą ir orą, degimo temperatūra Produktai gali būti gerokai pagerinta.

Feroalloy dujos Jis yra suformuotas per feroalloys į Rud Rud-vertinimo krosnyse. Dujos, paliekant uždaras krosnys, gali būti naudojamas kaip kuro Wer (antriniai energijos ištekliai). Atviros krosnyse, dėl laisvo oro prieigos, dujų nudegimai ant kaimiško. FEROALLOY dujų išėjimas ir sudėtis priklauso nuo mokamos prekės ženklo

lydinys, įkrovos sudėtis, krosnies veikimas, jo galia ir kt. Dujų sudėtis: 50-90% CO, 2-8% H2, 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 .

Converter dujos Jis yra suformuotas, kai lydi plieną deguonies keitikliai. Dujos susideda daugiausia anglies oksido, jo išvestis ir sudėtis lydymosi metu yra žymiai pasikeitė. Išvalę dujų sudėtį maždaug: 70-80% CO; 15-20% CO 2; 0,5-0,8% O 2; 3-12% N 2. Dujų deginimas yra 8,4-9,2 MJ / m 3. Didžiausia degimo temperatūra pasiekia 2000 0 S.

Kokso dujos Jis susidaro anglies anglies anglies metu. Be juodos metalurgijos, jis naudojamas po cheminių produktų gavybos. Kokso dujų sudėtis priklauso nuo anglies mišinio savybių ir kokso sąlygų. Gazos komponentų akcijos yra kitose ribose,%: 52-62H 2; 0,3-0,6 o 2; 23,5-26,5 CH4; 5,5-7,7 bendro; 1,8-2,6 CO 2. Degimo šiluma yra 17-17,6 MJ / m ^ 3, maksimali degimo produktų temperatūra - 2070 0 C.

Dujų kuras yra suskirstytas į natūralius ir dirbtinius ir yra degių ir nedegių dujų, kuriose yra tam tikras vandens garų kiekis ir kartais dulkių ir dervos mišinys. Dujų kuro kiekis yra išreikštas kubiniais metrais įprastomis sąlygomis (760 mm Hg. Ir 0 ° C), ir kompozicija - procentais pagal tūrį. Pagal kuro sudėtį supranta sausos dujinės dalies sudėtį.

Gamtinių dujų kuras

Dažniausias dujų kuras yra natūralios dujos su dideliu šilumos deginimu. Gamtinių dujų pagrindas yra metanas, kurio kiekis yra 76,7-98%. Kiti angliavandenilių dujiniai junginiai yra gamtinių dujų dalis nuo 0,1 iki 4,5%.

Suskystintųjų dujų produktas naftos perdirbimo - susideda daugiausia iš propano ir butano mišinio.

Gamtinės dujos (CNG, NG): Metanas CH4 daugiau kaip 90%, Ethan C2 H5 Mažiau nei 4%, propanas C3 H8 Mažiau nei 1%

Suskystintos dujos (LPG): propanas C3 H8 Daugiau nei 65%, Butanas C4 H10 Mažiau nei 35%

Degių dujų sudėtis apima: vandenilį H2, metano CH4, kiti angliavandenilių junginiai su MH N, vandenilio sulfidu H 2 S ir nedegios dujos, anglies dioksido CO2, deguonies o 2, azoto n 2 ir nedidelis vandens kiekis Garų n 2 O. indeksai m. ir. \\ T psu C ir N, įvairių angliavandenilių junginiai yra apibūdinami, pavyzdžiui, metano CH4 t \u003d.1 I. n.\u003d 4, etanui nuo 2n t \u003d 2.ir. \\ T n.\u003d B ir tt

Sauso dujinio kuro sudėtis (kaip tūrio procentinė dalis):

Co + H 2 + 2 C n n n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 \u003d 100%.

Nedeganti dalis sauso dujų kuro yra balastas - AZOT N ir anglies dioksido CO 2.

Drėgno dujinio kuro sudėtis išreiškiama taip:

Co + h 2 + σ su m n n n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O \u003d 100%.

Degimo šiluma, KJ / M (kcal / m 3), 1 m 3 grynos sausos dujos normaliomis sąlygomis nustatoma taip:

Q N C \u003d 0,01,

kur qz, q n 2, q su m n q n 2 s. - atskirų dujų degimo šiluma, įtraukta į mišinį, KJ / m 3 (kcal / m 3); Co, H 2,CM H N, H 2 S - sudedamosios dalys, sudarančios dujų mišinį, tūrio proc.

Degimo šiluma 1 m3 sausų gamtinių dujų normaliomis sąlygomis daugeliui vidaus laukų yra 33,29 - 35,87 MJ / m3 (7946 - 8560 kcal / m3). Kuro dujiniam charakteristika parodyta 1 lentelėje.

Pavyzdys.Nustatykite mažą gamtinių dujų degimo šilumą (įprastomis sąlygomis) šios sudėties:

H 2 s \u003d 1%; CH4 \u003d 76,7%; C2H 6 \u003d 4,5%; C3H 8 \u003d 1,7%; C 4H 10 \u003d 0,8%; C5 H 12 \u003d 0,6%.

Pakeičiant formulėje (26) iš 1 lentelės dujų charakteristikos, mes gauname:

Q NS \u003d 0,01 \u003d 33981 kJ / m 3 arba

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.

1 lentelė. Dujinio kuro charakteristika

Dujos	Paskyrimas	Šilumos deginimas. \\ TQ N S.
		Kj / m3.	Kcal / m3.
Vandenilis	N,	10820	2579
Oksigarbon	SO	12640	3018
Vandenilio sulfidas	H 2 S.	23450	5585
Metanas. \\ T	CH 4.	35850	8555
Etanas	Nuo 2n 6.	63 850	15226
Propanas	3h 8.	91300	21795
Butanas	Nuo 4 val 10	118700	22338
Pentanas	Nuo 5 n 12	146200	34890
Etilenas. \\ T	C 2N 4.	59200	14107
Propilenas. \\ T	3h 6.	85980	20541
Boutylene	Nuo 4 val 8	113 400	27111
Benzenas	Nuo 6 val 6	140400	33528

De katilai suvartoja nuo 71 iki 75 m3 gamtinių dujų, kad gautų vieną toną garų. Dujų kaina Rusijoje 2008 m. Rugsėjo mėn. Jis yra 2,44 rublių už kubinį metrą. Todėl poros tonas kainuos 71 × 2.44 \u003d 173 rublių 24 kapeikai. Nekilnojamasis garų tonos ant gamyklų tonų yra už katilai de sąskaita bent 189 rublių už toną garų.

DCVR tipo katilai suvartoja nuo 103 iki 118 m3 gamtinių dujų, kad gautų vieną toną garų. Šių katilų tonų garų skaičiavimo savikaina yra 103 × 2.44 \u003d 251 rublių 32 kapeikai. Tikra garų vertė ant augalų yra mažiausiai 290 rublių už toną.

Kaip apskaičiuoti maksimalų gamtinių dujų suvartojimą DE-25 garo katilui? Tai yra techninės katilo charakteristikos. 1840 kubelių per valandą. Bet jūs galite ir apskaičiuoti. 25 tonų (25 tūkst. Kg) turi būti padaugintos nuo garo ir vandens entalpumo (666,9-105) ir visa tai skirstoma į KP. 8300. Ir visa

Dirbtinis dujų kuras

Dirbtinės degiosios dujos yra vietos reikšmės kuro, nes jie turi žymiai mažiau degimo šilumą. Pagrindiniai degių elementai yra anglies monoksidas ir vandenilis H2. Šios dujos naudojamos gamyboje, kur jie gaunami kaip technologinių ir energetinių įrenginių kuras.

Visos natūralios ir dirbtinės degiosios dujos yra sprogios, gali užsidegti ant atviros ugnies ar kibirkšties. Dujų sprogumo dugnas ir viršutinė riba yra išskiriami, t. Y. Didžiausia ir mažiausia procentinė koncentracija ore. Apatinė gamtinių dujų sprogumo riba svyruoja nuo 3% iki 6%, o viršutinė - nuo 12% iki 16%. Visos degiosios dujos gali sukelti apsinuodijimą žmogaus kūnui. Pagrindinės apsinuodijimo medžiagos degių dujų yra: anglies monoksido, H2S vandenilio sulfide, NH3 amoniako.

Natūralios degiosios dujos ir dirbtinis bespalvis (nematomas) Negalima kvapo, todėl jie yra pavojingi, kai įsiskverbia į vidinio kambario katilinę per dujų armatūros atstumą. Siekiant išvengti apsinuodijimo, degiosios dujos turėtų būti apdorojamos ALRODE medžiaga su nemaloniu kvapu.

Anglies monoksido gavimas pramonės kieto kuro dujavimui

Pramoniniais tikslais anglies monoksidas gaunamas kieto kuro dujavimu, t. Y. Pasukdami jį į dujinį kurą. Taigi galite gauti anglies monoksidą iš bet kokio kieto kuro - iškastinio anglies, durpių, malkų ir kt.

Kietojo kuro dujinimo procesas parodytas laboratoriniame eksperimente (1 pav.). Užpildykite ugniai atsparią vamzdelį su anglies gabaliukais, labai nedvejodami ir praleidžiame deguonį iš dujų. Išleisk iš dujų vamzdžio, mes praleidžiame plovimą su kalkakmenio vandeniu ir tada įveskite. Kalkių vanduo yra apipjaustytas, dujos degina melsvą liepsną. Tai rodo, kad reakcijos produktuose yra CO2 dioksido ir anglies monoksido buvimas.

Šių medžiagų susidarymą galima paaiškinti tuo, kad fiksatorius pirmą kartą oksiduojamas anglies diokside, kai kreipiamasi į deguonį su karštu angliu. C + O 2 \u003d CO 2

Tada, einantis per kepta anglis, anglies dioksidas yra iš dalies atkurtas į juos į anglies monoksidą: CO 2 + C \u003d 2SO

Fig. 1. Gauti anglies monoksidą (laboratorinė patirtis).

Pramoninėse sąlygose kietojo kuro dujinimas atliekamas degalų dujų generatoriuose.

Gautas dujų mišinys vadinamas generatoriaus dujomis.

Dujų generatoriaus įrenginys rodomas paveiksle. Tai yra plieno cilindras, kurio aukštis yra apie 5 m.ir apie 3,5 skersmuo m,neapdorotas ugniai atsparios plytų viduje. Nuo viršaus dujų generatorius yra pakrautas su kuru; Ant apačios per grotelių su ventiliatoriumi, oro arba vandens garais.

Oro deguonis reaguoja su anglies degalais, formuojant anglies dioksidą, kuris pakyla per karšto kuro sluoksnį, yra atkurtas anglies anglies anglies monoksidu.

Jei generatorius pučia tik orą, gaunamas dujas, kurios sudėtyje yra anglies monoksido ir oro azoto (taip pat 2 ir kitų priemaišų). Tokia generatorių dujos vadinamos oro dujomis.

Jei vandens garai ir vandenilis susidaro dėl reakcijos, anglies ir vandenilio yra suformuoti dėl reakcijos: C + H 2 O \u003d CO + H 2

Šis dujų mišinys vadinamas vandens dujomis. Vandens dujos turi didesnę kaloringumą nei oras, kaip ir jo sudėtyje kartu su anglies oksidu, antroji degiosios dujos yra vandenilis. Vandens dujos (dujų sintezė), vienas iš kuro dujinimo produktų. Vandens dujos susideda iš CO (40%) ir H2 (50%). Vandens dujos yra kuro (šilumos deginimas 10 500 kJ / m3, arba 2730 kcal / mg) ir tuo pačiu metu žaliavos metilo alkoholio sintezei. Vandens dujos, tačiau negalima gauti ilgą laiką, nes formavimo reakcija yra jo endoterminis (su šilumos sugerties), todėl kuro generatoriaus atvėsina. Norėdami išlaikyti anglis padalijimo būsenoje, pučia vandens garų į generatoriaus pakaitinį su oro įsiurbimo, kuris yra žinomas, reaguoja su kuro su šilumos izoliacija.

Neseniai "Steam-Oxygen Blur" yra plačiai naudojamas kuro deginimui. Sinapusis valymas per vandens garų ir deguonies sluoksnį leidžia išlaikyti procesą nuolat, žymiai padidinti generatoriaus gamybą ir gauti dujas su dideliu kiekiu vandenilio ir anglies monoksido.

Šiuolaikiniai dujų generatoriai yra galingi nuolatinio veiksmo įtaisai.

Siekiant degių ir nuodingų dujų, kai degalai dujų generatoriuje, įkrovos būgnas yra padengtas dvigubai. Nors degalai patenka į vieną būgno šaką, iš kito skyriaus, kuras pilamas į generatorių; Pasukdami būgną, šie procesai kartojami, generatorius išlieka izoliuotas nuo atmosferos visą laiką. Vienodas kuro pasiskirstymas generatoriuje atliekamas naudojant kūgį, kuris gali būti įdiegtas skirtingais aukščiais. Kai jis yra nuleistas, anglis yra arčiau generatoriaus centro, kai kūgis yra pakeltas, anglis yra išmesta arčiau generatoriaus sienų.

Pelenų pašalinimas iš dujų generatoriaus yra mechanizuotas. Grotelės grotelės, turinčios kūgio formą lėtai sukasi elektros varikliu. Tuo pačiu metu pelenai pereina prie generatoriaus sienų ir specialios adaptacijos yra išleidžiamos į ralio dėžutę, iš kur jis periodiškai pašalinamas.

Pirmieji dujiniai žibintai buvo apšviesti Sankt Peterburge farmacijos saloje 1819 m. Naudota dujų, buvo gauta dujojant anglies. Tai buvo vadinama šviesos dujomis.

Didžioji Rusijos mokslininkas D. I. Mendeleev (1834-1907) pirmiausia išreiškė idėją, kad anglies dujinimas gali būti tiesiogiai po žeme, nekeliant jo. Karališkoji vyriausybė nepripažino šio pareiškimo sakinio.

Požeminio dujinimo idėją karštai palaiko V. I. Lenin. Jis pavadino ją "viena iš didžiųjų technologijų pergalės". Požeminis dujinimas buvo atliktas pirmą kartą sovietinę valstybę. Jau prieš didelį patriotinį karą Sovietų Sąjungoje, požeminiai generatoriai dirbo Donecke ir netoli Maskvos anglių baseinų.

Vienos iš požeminio dujinimo metodų idėja suteikia 3 pav. Anglies sluoksnyje, du šuliniai yra supakuoti, kurie yra sujungti žemiau esančiu kanalu. Anglis yra išspręsta tokiame kanale viename iš šulinių ir ten maitina baseiną. Degimo produktai, judantys palei kanalą, sąveikauja su kepta anglimi, todėl degi dujos, kaip ir įprastiniame generatoriuje. Dujos eina į paviršių per sekundę.

Generatorių dujos yra plačiai naudojamos pramoninėms krosnims šildymui - metalurgijos, kokose ir kaip kuro transporto priemonėse (4 pav.).

Fig. 3. Požeminio akmens anglių dujinimo schema.

Daugybė ekologiškų produktų yra sintezuojami iš vandenilio ir anglies monoksido vandenilio, pavyzdžiui, skysto kuro. Sintetinis skystas kuras - kuras (daugiausia benzinas), gaunamas sintezuojant anglies monoksido ir vandenilio, esant 150-170 gr. Celsijaus ir slėgio 0,7 - 20 mn / m2 (200 kgf / cm2), esant katalizatoriui (nikelio, geležies, kobalto) ). Pirmoji sintetinio skysto kuro gamyba yra organizuojama Vokietijoje per antrąjį pasaulinį karą dėl naftos trūkumo. Platus dauginimas, sintetinis skystas kuras negavo dėl didelių kainų. Vandens dujos naudojamos vandeniliui gaminti. Dėl to vandens dujos vandens garų mišinyje yra šildomas, kai katalizatorius ir rezultatas yra vandenilis papildomai į jau esamą vandens dujas: Co + h 2 o \u003d CO 2 + H 2

5. Aukščiausia degimo balansas

Apsvarstyti metodus apskaičiuojant šiluminio balanso deginant dujinius, skystų ir kieto kuro proceso. Apskaičiavimas sumažinamas iki šių užduočių sprendimo.

· Degalų degimo (kaloringumo vertės) šilumos nustatymas.

· Teorinės degimo temperatūros apibrėžimas.

5.1. Šilumos deginimas

Cheminės reakcijos lydi šilumos išleidimą arba absorbciją. Kai šiluma yra izoliuota, reakcija vadinama exothermic, ir absorbuojamas - endoterminis. Visos degimo reakcijos yra egzoterminės, o degimo produktai priklauso egzoterminiams junginiams.

Paskirstytas (arba absorbuojamas) šilumos cheminės reakcijos srauto metu vadinama reakcijos šiluma. Eksoterminės reakcijos yra teigiamas, endoterminiu atveju - neigiamas. Degimo reakcija visada lydi šilumos išleidimą. Šiltas deginimas Q G. (J / Mol) vadinama šilumos kiekiu, kuris išsiskiria su visišku mirtingumu apie medžiagą ir paverčia degią medžiagą į pilnas degimo produktus. MOL yra pagrindinis SI sistemos medžiagos kiekio vienetas. Viena mole yra tokia medžiaga, kurioje yra tiek daug dalelių (atomai, molekulės ir kt.), Nes kurių sudėtyje yra 12 g anglies izototopo-12. Medžiagos masė, lygi 1 maldai (molekulinė arba molinė masė), sutapo su šios medžiagos santykine molekuline mastu.

Pvz., Santykinė deguonies molekulinė masė (O 2) yra 32, anglies dioksidas (CO 2) yra 44, o atitinkami molekuliniai svoriai bus lygūs M \u003d 32 g / mol ir m \u003d 44 g / mol. Taigi, viename deguonies molyje yra 32 gramų šios medžiagos, o vienoje CO 2 molyje yra 44 gramų anglies dioksido.

Jokia degimo šiluma dažnai naudojama techniniais skaičiavimais. Q G.ir degalų kaloringuminė vertė Q.(J / kg arba j / m 3). Medžiagos kaloringa vertė yra šilumos kiekis, kuris skiriamas visiškai 1 kg arba 1 m 3 medžiagų. Skysčiams ir kietosioms medžiagoms apskaičiavimas atliekamas 1 kg, o dujinėms - 1 m 3.

Norint apskaičiuoti degimo ar sprogimo temperatūrą, degimo ar sprogimo temperatūrą žinios, slėgio sprogimo temperatūrą, liepsnos sklidimo ir kitų charakteristikų norma. Kuro šiluminę vertę nustatoma eksperimentiniais arba apskaičiuotais metodais. Eksperimentiniame kaloringumo vertės nustatymame nustatyta kietojo arba skysto kuro masė sudeginama kalorimetrine bomba, ir dujinio kuro atveju - dujų kalorimetre. Naudojant šiuos įrenginius, matuojama bendra šiluma Q. 0, išleistas deginant degalų pakabos masę M.. Kaloringumo vertės dydis Q G. Įsikūręs pagal formulę. \\ T

Bendravimas tarp degimo šilumos ir
Kuro kaloringumą

Norėdami nustatyti ryšį tarp degimo šilumos ir cheminės medžiagos šilumos, būtina įrašyti cheminės degimo reakcijos lygtį.

Visiško anglies degimo produktas yra anglies dioksidas:

C + O 2 → CO 2.

Viso vandenilio deginimo produktas yra vanduo:

2n 2 + o 2 → 2n 2 O.

Visiško sieros deginimo produktas yra sieros dioksidas:

S + O 2 → SO 2.

Tuo pačiu metu išsiskiria laisvai azoto, halogenidų ir kitų nedegių elementų.

Kuro medžiaga - dujos

Pavyzdžiui, apskaičiuojame metano CH4 kaloringuminę vertę, už kurią deginimo šiluma yra lygi Q G.=882.6 .

· Mes apibrėžiame metano molekulinę masę pagal jos cheminę formulę (CH4):

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

· Nustatykite 1 kg metano kaloringumą:

· Rasti 1 kg metano tūrį, žinant savo tankį ρ \u003d 0,717 kg / m 3 įprastomis sąlygomis:

.

· Nustatykite 1 m3 metano kaloringumą:

Panašiai nustatoma bet kokių degiųjų dujų kaloringa vertė. Daugeliui bendrų medžiagų degimo ir kaloringumo vertės šilumos reikšmė buvo matuojama dideliu tikslumu ir pateikiami atitinkamoje informacinėje literatūroje. Pateikiame kai kurių dujinių medžiagų kaloringumo vertės vertes (5.1 lentelė). Vertė Q.Ši lentelė pateikiama MJ / m 3 ir kcal / m 3, nes 1 kcal \u003d 4.1868 kJ naudojamas kaip šilumos vienetas.

5.1 lentelė

Cloror Duzinis kuras

Esmė			Acetilenas
Q.

Kuro medžiaga - skystis arba kietas korpusas

Pavyzdžiui, mes apskaičiuosime etilo alkoholio kaloringumą su 2 val. 5, tai, už kurią deginimo šiluma Q G. \u003d 1373,3 kJ / mol.

· Mes apibrėžiame etilo alkoholio molekulinę masę pagal jos cheminę formulę (nuo 2 val 5):

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

· Nustatykite 1 kg etilo alkoholio kaloringumą:

Panašiai nustatoma bet kokio skysčio ir kietųjų degių kaloringa vertė. Tab. 5.2 ir 5.3 rodo kaloringos vertės vertes Q.(MJ / kg ir kcal / kg) kai kuriems skysčiams ir kietosioms medžiagoms.

5.2 lentelė.

Skysto kuro kalorizmo

Esmė		Metilo alkoholis	Etanolis			Mazutas, aliejus
Q.

5.3 lentelė.

Kieto kuro kaloringumas

Esmė		Medis	Sausas medis	Ruda anglis	Durpės sausai	Anthracinite, Cox.
Q.

Formulė Mendeleev.

Jei degalų kaloringuminė vertė nežinoma, ji gali būti apskaičiuojama naudojant d.i. pasiūlė empirinę formulę. Mendeleev. Norėdami tai padaryti, būtina žinoti elementinę kuro sudėtį (lygiavertė kuro formulę), tai yra šių elementų procentinė dalis:

Deguonis (o);

Vandenilis (H);

Anglis (c);

Sieros (-ų);

Pelenai (a);

Vandenys (W).

Degimo produktuose degalai visada yra vandens porų, sudarančių tiek dėl drėgmės buvimo kuro ir vandenilio degimo metu. Išmetamų degimo produktai Palikite pramoninį įrenginį temperatūroje virš rasos taško temperatūros. Todėl šilumos, kuri yra paskirta vandens garų kondensacijos metu, negali būti naudinga ir neturėtų būti atsižvelgiama į šiluminius skaičiavimus.

Apskaičiuojant mažiausią kaloringumą paprastai taikoma. Q N. Kuras, kuriame atsižvelgiama į šiluminius nuostolius su vandens garais. Dėl kieto ir skysto kuro Q N. (MJ / kg) yra susijęs su Mendeleev formulė:

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

kai skliausteliuose nurodomas procentas (mastas%) atitinkamų kuro kompozicijos elementų turinį.

Šioje formulėje atsižvelgiama į egzoterminių anglies, vandenilio ir sieros degimo izoliacinių reakcijų šilumą (su "plius" ženklu). Deguonies, įtrauktos į degalą, iš dalies pakeičia oro deguonį, todėl atitinkamas (5.1) formulės narys vartojamas su minuso ženklu. Garavimo drėgmės, šiluma suvartojama, todėl atitinkamas terminas, kuriame yra W taip pat vartojamas su "minus" ženklu.

Apskaičiuotų ir eksperimentinių duomenų apie skirtingų degalų (medienos, durpių, anglies, alyvos) šiluminės vertės palyginimas parodė, kad skaičiavimas pagal MENDELEV formulę (5.1) suteikia klaidą, kuri neviršija 10%.

Mažesnė šiluminė vertė Q N. (MJ / m 3) sausos degiosios dujos su pakankamu tikslumu galima apskaičiuoti kaip atskirų komponentų šiluminės vertės produktų sumą ir jų procentą nuo 1 m 3 dujinio kuro.

Q N.\u003d 0,108 [H 2] + 0,126 [CO] + 0,358 [CH4] + 0,5 [C2H 2] + 0,234 [H 2 S] ..., (5.2)

kai skliausteliuose nurodomas procentas (tūris%) atitinkamų dujų kiekis mišinio sudėtyje.

Vidutiniškai gamtinių dujų kaloringa vertė yra maždaug 53,6 MJ / m 3. Dirbtinai gautos degiosios dujos, Metano CH4 kiekis yra šiek tiek. Pagrindiniai degūs komponentai yra vandenilio H 2 ir anglies oksido CO. Pavyzdžiui, kokso dujose H2 kiekis pasiekia (55 ÷ 60)%, o mažesnė tokių dujų kaloringa vertė pasiekia 17,6 mJ / m 3. Generatoriaus dujose ~ 30% ir H2 ~ 15% kiekis, o apatinė šiluminė generatoriaus dujų vertė Q N. \u003d (5.2 ÷ 6 6.5) MJ / m 3. Domeno dujose CO ir H 2 kiekis yra mažesnis; Vertė Q N. \u003d (4.0 ÷ 4.2) MJ / m 3.

Apsvarstykite, kaip apskaičiuoti medžiagų kaloringumą medžiagų pagal Mendeleev formulę.

Mes apibrėžiame anglies kaloringumą, elemento sudėtis pateikiama lentelėje. 5.4.

5.4 lentelė.

Elementinė anglies sudėtis

· Pakeisti nurodytus lentelėje. 5.4 Duomenys Mendeleev formulėje (5.1) (N ir Azo Azot a šioje formulėje nėra įtraukta, nes jie yra inertiški medžiagos ir nedalyvauja degimo reakcijoje):

Q N.\u003d 0,339 ∙ 37,2 + 1,025 ∙ 2.6 + 0,1085 ∙ 0.6-0,085 ∙ 12-0,025 ∙ 40 \u003d 13.04 MJ / kg.

Mes nustatome malkų, reikalingų šildymui 50 litrų vandens nuo 10 ° C iki 100 ° C, jei suvartojama 5% degimo metu išleistos šilumos, ir vandens šilumos talpa suvartojama nuo.\u003d 1 kcal / (kg ∙ kruša) arba 4.1868 kJ / (kg ∙ kruša). Elementinė kompozicija malkų yra pateikta lentelėje. 5.5:

5.5 lentelė.

Elementinė medienos sudėtis

	· Mes surasime malkų kaloringumą pagal Mendeleev formulę (5.1): Q N.\u003d 0,339 ∙ 43 + 1,025 ∙ 7-0,1085 ∙ 41-0,025 ∙ 7 \u003d 17.12 MJ / kg. · Nustatome vandens šildymui suvartotą šilumos kiekį, deginant 1 kg malkų (atsižvelgiant į tai, kad 5% šilumos yra suvartojama ant jo šildymo (A \u003d 0,05), skiriama degimo metu): Q. 2 \u003d A. Q N.\u003d 0,05 · 17.12 \u003d 0,86 MJ / kg. · Nustatykite malkų kiekį, reikalingą 50 litrų vandens šilumui nuo 10 ° C iki 100 ° C: kilogramas. Taigi vandens šildymui reikalingas apie 22 kg malkų.