Теплотворность топлива: сравнительный обзор топлива по теплоте сгорания

Содержание

сравнительный обзор топлива по теплоте сгорания

Когда определенное количество топлива сгорает, выделяется измеримое количество теплоты. Согласно Международной системе единиц величина выражается в Джоулях на кг или м3. Но параметры могут быть рассчитаны и в кКал или кВт. Если значение соотносится с единицей измерения топлива, оно называется удельным.

На что влияет теплотворность различного топлива? Каково значение показателя для жидких, твердых и газообразных веществ? Ответы на обозначенные вопросы подробно изложены в статье. Кроме того, мы подготовили таблицу с отображением удельной теплоты сгорания материалов – эта информация пригодится при выборе высокоэнергетического типа топлива.

Содержание статьи:

Общая информация о теплотворности

Выделение энергии при горении должно характеризоваться двумя параметрами: высоким КПД и отсутствием выработки вредных веществ.

Искусственное топливо получается в процессе переработки естественного – . Вне зависимости от агрегатного состояния вещества в своем химическом составе имеют горючую и негорючую часть. Первая — это углерод и водород. Вторая состоит из воды, минеральных солей, азота, кислорода, металлов.

По агрегатному состоянию топливо делится на жидкое, твердое и газ. Каждая группа дополнительно разветвляется на естественную и искусственную подгруппу (+)

При сгорании 1 кг такой «смеси» выделяется разное количество энергии. Сколько именно этой энергии выделится, зависит от пропорций указанных элементов — горючей части, влажности, зольности и других компонентов.

Теплота сгорания топлива (ТСТ) формируется из двух уровней — высшего и низшего. Первый показатель получается из-за конденсации воды, во втором этот фактор не учитывается.

Низшая ТСТ нужна для расчетов потребности в горючем и его стоимости, с помощью таких показателей составляются тепловые балансы и определяется КПД работающих на топливе установок.

Вычислить ТСТ можно аналитически или экспериментально. Если химический состав горючего известен, применяется формула Менделеева. Экспериментальные методики основаны на фактическом измерении теплоты при сгорании топлива.

В этих случаях применяют специальную бомбу для сжигания – калориметрическую вместе с калориметром и термостатом.

Особенности расчетов индивидуальны для каждого вида топлива. Пример: ТСТ в двигателях внутреннего сгорания рассчитывается от низшего значения, потому что в цилиндрах жидкость не конденсируется.

ТСТ устанавливается с помощью калориметрической бомбы. Сжатый кислород насыщают водяным паром. В такую среду помещают навеску топлива и определяют результаты

Каждый тип веществ имеет свою ТСТ из-за особенностей химического состава. Значения существенно разнятся, диапазон колебаний — 1 000–10 000 кКал/кг.

Сравнивая разные виды материалов, используется понятие условного топлива, оно характеризуется низшей ТСТ в 29 МДж/кг.

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для  считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

  1. Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
  2. Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
  3. Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
  4. Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
  5. Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
  6. Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
  7. Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
  8. Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У  есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

  • полная экологичность;
  • возможность хранения практически в любых условиях;
  • устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
  • равномерное и длительное горение;
  • оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в .

Параметры жидких веществ

Жидкие материалы, как и твердые, раскладываются на следующие составляющие: углерод, водород, серу, кислород, азот. Процентное соотношение выражается по массе.

Из кислорода и азота образуется внутренний органический балласт топлива, эти компоненты не горят и включены в состав условно. Внешний балласт формируется из влаги и золы.

Высокая удельная теплота сгорания наблюдается у бензина. В зависимости от марки она составляет 43-44 МДж.

Похожие показатели удельной теплоты сгорания определяются и у авиационного керосина – 42,9 МДж. В категорию лидеров по значению теплотворной способности попадает и дизельное топливо – 43,4-43,6 МДж.

Т. к. у бензина больше ТСТ, чем у дизтоплива, то у него должен быть выше и расход, и КПД. Но ДТ экономичнее бензина на 30-40%

Относительно низкими значениями ТСТ характеризуются жидкое ракетное горючее, этиленгликоль. Минимальной удельной теплотой сгорания отличаются спирт и ацетон. Их показатели существенно ниже, чем у традиционного моторного топлива.

Свойства газообразного топлива

Газообразное топливо складывается из оксида углерода, водорода, метана, этана, пропана, бутана, этилена, бензола, сероводорода и других компонентов. Эти показатели выражаются в процентах по объему.

Наибольшей теплотой сгорания отличается водород. Сгорая, килограмм вещества выделяет 119,83 МДж тепла. Но оно отличается повышенной степенью взрывоопасности

Высокие показатели теплотворной способности наблюдаются и у природного газа.

Они равны 41-49 МДж на кг. Но, например, у чистого метана теплота сгорания больше — 50 МДж на кг.

Сравнительная таблица показателей

В таблице представлены значения массовой удельной теплоты сгорания жидких, твердых, газообразных разновидностей топлива.

Вид топлива Ед. изм. Удельная теплота сгорания
МДж кВт кКал
Дрова: дуб, береза, ясень, бук, граб кг 15 4,2 2500
Дрова: лиственница, сосна, ель кг 15,5 4,3 2500
Уголь бурый кг 12,98 3,6 3100
Уголь каменный кг 27,00 7,5 6450
Уголь древесный кг 27,26 7,5 6510
Антрацит кг 28,05 7,8 6700
Пеллета древесная кг 17,17 4,7 4110
Пеллета соломенная кг 14,51 4,0 3465
Пеллета из подсолнуха кг 18,09 5,0 4320
Опилки кг 8,37 2,3 2000
Бумага кг 16,62 4,6 3970
Виноградная лоза кг 14,00 3,9 3345
Природный газ м3 33,5 9,3 8000
Сжиженный газ кг 45,20 12,5 10800
Бензин кг 44,00 12,2 10500
Диз. топливо кг 43,12 11,9 10300
Метан м3 50,03 13,8 11950
Водород м3 120 33,2 28700
Керосин кг 43.50 12 10400
Мазут кг 40,61 11,2 9700
Нефть кг 44,00 12,2 10500
Пропан м3 45,57 12,6 10885
Этилен м3 48,02 13,3 11470

Из таблицы видно, что наибольшие показатели ТСТ из всех веществ, а не только из газообразных, имеет водород. Он относится к высокоэнергетическим видам топлива.

Продукт сгорания водорода — обычная вода. В процессе не выделяется топочные шлаки, зола, угарный и углекислый газ, что делает вещество экологически чистым горючим. Но оно взрывоопасно и отличается низкой плотностью, поэтому такое топливо сложно сжижается и транспортируется.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м3 и кг.

ТСТ — важнейшая тепловая и эксплуатационная характеристика горючего. Этот показатель используется в различных сферах человеческой деятельности: тепловых двигателях, электростанциях, промышленности, при обогреве жилья и приготовлении пищи.

Значения теплотворности помогают сравнить различные виды топлива по степени выделяемой энергии, рассчитать необходимую массу горючего, сэкономить на расходах.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по теме теплотворности разных видов топлива? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях – форма для связи находится в нижнем блоке.

Теплотворная способность различных видов топлива. Сравнительный анализ

(рис. 14.1 – Теплотворная
способность топлива)

Обратите внимание на теплотворную способность (удельную теплоту сгорания) различных видов топлива, сравните показатели. Теплотворная способность топлива характеризует количество теплоты, выделяемое при полном сгорании топлива массой 1 кг или объёмом 1 м³ (1 л). Наиболее часто теплотворная способность измеряется в Дж/кг (Дж/м³; Дж/л). Чем выше удельная теплота сгорания топлива, тем меньше его расход. Поэтому теплотворная способность является одной из наиболее значимых характеристик топлива.

Удельная теплота сгорания каждого вида топлива зависит:

  • От его горючих составляющих (углерода, водорода, летучей горючей серы и др.).
  • От его влажности и зольности.
Таблица 4 — Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов.
Вид энергоносителя Теплотворная способность Объёмная
плотность вещества
(ρ=m/V)		 Цена за единицу
условного топлива		 Коэфф.
полезного действия
(КПД) системы
отопления, %		 Цена за
1 кВт·ч		 Реализуемые системы
МДж кВт·ч
(1Мдж=0.278кВт·ч)
Электричество — 1,0 кВт·ч — 3,70р. за кВт·ч 98% 3,78р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование, приготовление пищи
Метан
(Ch5, температура
кипения: -161,6 °C)		 39,8 МДж/м³ 11,1 кВт·ч/м³ 0,72 кг/м³ 5,20р. за м³ 94% 0,50р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Пропан
(C3H8, температура
кипения: -42.1 °C)		 46,34
МДж/кг		 23,63
МДж/л		 12,88
кВт·ч/кг		 6,57
кВт·ч/л		 0,51 кг/л 18,00р. за л 94% 2,91р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Бутан
C4h20, температура
кипения: -0,5 °C)		 47,20
МДж/кг		 27,38
МДж/л		 13,12
кВт·ч/кг		 7,61
кВт·ч/л		 0,58 кг/л 14,00р. за л 94% 1,96р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
Пропан-бутан
(СУГ — сжиженный
углеводородный газ)		 46,8
МДж/кг		 25,3
МДж/л		 13,0
кВт·ч/кг		 7,0
кВт·ч/л		 0,54 кг/л 16,00р. за л 94% 2,42р. Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение
 Дизельное топливо 42,7
МДж/кг		 11,9
кВт·ч/кг		 0,85 кг/л 30,00р. за кг 92% 2,75р. Отопление (нагрев воды и выработка электричества – очень затратны)
Дрова
(берёзовые, влажность — 12%)		 15,0
МДж/кг		 4,2
кВт·ч/кг		 0,47-0,72 кг/дм³ 3,00р. за кг 90% 0,80р. Отопление (неудобно готовить пищу, практически невозможно получать горячую воду)
Каменный уголь 22,0
МДж/кг		 6,1
кВт·ч/кг		 1200-1500 кг/м³ 7,70р. за кг 90% 1,40р. Отопление
МАРР газ (смесь сжиженного нефтяного газа — 56% с метилацетилен-пропадиеном — 44%) 89,6
МДж/кг		 24,9
кВт·ч/м³		 0,1137 кг/дм³ -р. за м³ 0%   Отопление, горячее водоснабжение (ГВС), приготовления пищи, резервное и постоянное электроснабжение, автономный септик (канализация), уличные инфракрасные обогреватели, уличные барбекю, камины, бани, дизайнерское освещение

(рис. 14.2 – Удельная теплота сгорания)

Согласно таблице «Удельная теплота сгорания различных энергоносителей, сравнительный анализ расходов», пропан-бутан (сжиженный углеводородный газ) уступает в экономической выгоде и перспективности использования только природному газу (метану). Однако следует обратить внимание на тенденцию к неизбежному росту стоимости магистрального газа, которая на сегодняшний день существенно занижена. Аналитики предрекают неминуемую реорганизацию отрасли, которая приведёт к существенному удорожанию природного газа, возможно, даже превысит стоимость дизельного топлива.

Таким образом, сжиженный углеводородный газ, стоимость которого практически не изменится, остаётся исключительно перспективным – оптимальным решением для систем автономной газификации.

сравнение топлива по теплоте сгорания + таблица теплотворности. Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов

Что такое удельная теплота сгорания?

Удельная теплота сгорания q — это физическая величина равная количеству тепла, выделяющегося при полном сгорания 1 кг топлива.

Формула удельной теплоты сгорания выглядит так:

$$q={Q over m}$$

где:

Q — количество тепла, выделившееся в процессе горения топлива, Дж;

m — масса топлива, кг.

Единицей измерения q в интернациональной системе единиц СИ является Дж/кг.

$$[q]={Дж over кг}$$

Для обозначения больших величин q часто используются внесистемные единицы энергии: килоджоули (кДж), мегаджоули (МДж) и гигаджоули (ГДж).

Значения q для разных веществ определяют экспериментально.

Зная q, можно вычислить количество тепла Q, которое получится в результате сжигания топлива массой m:

$$Q={q * m}$$

Как измеряют удельную теплоту сгорания

Для измерения q используют приборы, которые называются калориметрами (calor – тепло, metreo – измеряю).

Контейнер с порцией топлива сжигается внутри прибора. Контейнер помещен в воду с известной массой. В результате горения выделившееся тепло нагревает воду. Величина массы воды и изменение ее температуры позволяют вычислить теплоту сгорания. Далее q определяется по вышеприведенной формуле.

Где можно найти значения q

Информацию о величинах удельной теплоты сгорания для конкретных видов топлива можно найти в технических справочниках или в их электронных версиях на интернет-ресурсах. Обычно они приводятся в виде такой таблицы:

Удельная теплота сгорания, q

Вещество МДж/кг Вещество МДж/кг
Торф 8,1 Дизельное топливо 42,7
Дрова 10,2 Керосин 44,0
Уголь бурый 15,0 Бензин 48,0
Уголь каменный 29,3 Пропан 47,5
Нефть 41,3 Метан 50,11

Ресурсы разведанных, современных видов топлива ограничены. Поэтому в будущем на смену им придут другие источники энергии:

  • атомные, использующие энергию ядерных реакций;
  • солнечные, преобразовывающие энергию солнечных лучей в тепло и электричество;
  • ветряные;
  • геотермальные, использующие тепло природных горячих источников.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Наибольшей энергоёмкостью из твёрдых видов топлива обладает каменный уголь — 27 МДж/кг (антрацит — 28 МДж/кг). Подобные показатели имеет древесный уголь (27 МДж/кг). Намного менее теплотворен бурый уголь — 13 Мдж/кг. Он к тому же содержит обычно много влаги (до 60 %), которая, испаряясь, снижает величину общей теплоты сгорания.

Торф сгорает с теплотой 14-17 Мдж/кг (зависит от его состояния — крошка, прессованый, брикет). Дрова, подсушенные до 20 % влажности, выделяют от 8 до 15 Мдж/кг. При этом количество энергии, получаемой от осины и от берёзы, может разниться практически вдвое. Примерно такие же показатели дают пеллеты из разных материалов — от 14 до 18 Мдж/кг.

Намного меньше, чем твёрдые, различаются величинами удельной теплоты сгорания жидкие виды топлива. Так, удельная теплота сгорания дизельного топлива — 43 МДж/л, бензина — 44 МДж/л, керосина — 43,5 МДж/л, мазута — 40,6 МДж/л.

Удельная теплота сгорания природного газа составляет 33,5 МДж/м³, пропана — 45 МДж/м³. Наиболее энергоёмким топливом из газообразных является газ водород (120 Мдж/м³). Он весьма перспективен для использования в качестве топлива, но на сегодняшний день пока не найдены оптимальные варианты его хранения и транспортировки.

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

При сравнении энергетической ценности основных видов твёрдого, жидкого и газообразного топлива можно установить, что одному литру бензина или дизтоплива соответствует 1,3 м³ природного газа, одному килограмму каменного угля — 0,8 м³ газа, одному кг дров — 0,4 м³ газа.

Теплота сгорания топлива — это важнейший показатель эффективности, однако широта распространения его в сферах человеческой деятельности зависит от технических возможностей и экономических показателей использования.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)

В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.

Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·106 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.

К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.

Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Антрацит 26,8…34,8
Древесные гранулы (пиллеты) 18,5
Дрова сухие 8,4…11
Дрова березовые сухие 12,5
Кокс газовый 26,9
Кокс доменный 30,4
Полукокс 27,3
Порох 3,8
Сланец 4,6…9
Сланцы горючие 5,9…15
Твердое ракетное топливо 4,2…10,5
Торф 16,3
Торф волокнистый 21,8
Торф фрезерный 8,1…10,5
Торфяная крошка 10,8
Уголь бурый 13…25
Уголь бурый (брикеты) 20,2
Уголь бурый (пыль) 25
Уголь донецкий 19,7…24
Уголь древесный 31,5…34,4
Уголь каменный 27
Уголь коксующийся 36,3
Уголь кузнецкий 22,8…25,1
Уголь челябинский 12,8
Уголь экибастузский 16,7
Фрезторф 8,1
Шлак 27,5

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)

Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.

Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.

Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Ацетон 31,4
Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) 44,2
Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72) 44,1
Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) 43,6
Бензол 40,6
Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73) 43,6
Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73) 43,4
Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород) 9,2
Керосин авиационный 42,9
Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68) 43,7
Ксилол 43,2
Мазут высокосернистый 39
Мазут малосернистый 40,5
Мазут низкосернистый 41,7
Мазут сернистый 39,6
Метиловый спирт (метанол) 21,1
н-Бутиловый спирт 36,8
Нефть 43,5…46
Нефть метановая 21,5
Толуол 40,9
Уайт-спирит (ГОСТ 313452) 44
Этиленгликоль 13,3
Этиловый спирт (этанол) 30,6

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов

Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).

Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов (водород, природный газ, метан)ТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

1-Бутен 45,3
Аммиак 18,6
Ацетилен 48,3
Водород 119,83
Водород, смесь с метаном (50% h3 и 50% Ch5 по массе) 85
Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе) 60
Водород, смесь с оксидом углерода (50% h3 50% CO2 по массе) 65
Газ доменных печей 3
Газ коксовых печей 38,5
Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан) 43,8
Изобутан 45,6
Метан 50
н-Бутан 45,7
н-Гексан 45,1
н-Пентан 45,4
Попутный газ 40,6…43
Природный газ 41…49
Пропадиен 46,3
Пропан 46,3
Пропилен 45,8
Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе) 52
Этан 47,5
Этилен 47,2

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов

Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.

Удельная теплота сгорания некоторых горючих материаловТопливоУдельная теплота сгорания, МДж/кг

Бумага 17,6
Дерматин 21,5
Древесина (бруски влажностью 14 %) 13,8
Древесина в штабелях 16,6
Древесина дубовая 19,9
Древесина еловая 20,3
Древесина зеленая 6,3
Древесина сосновая 20,9
Капрон 31,1
Карболитовые изделия 26,9
Картон 16,5
Каучук бутадиенстирольный СКС-30АР 43,9
Каучук натуральный 44,8
Каучук синтетический 40,2
Каучук СКС 43,9
Каучук хлоропреновый 28
Линолеум поливинилхлоридный 14,3
Линолеум поливинилхлоридный двухслойный 17,9
Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе 16,6
Линолеум поливинилхлоридный на теплой основе 17,6
Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе 20,3
Линолеум резиновый (релин) 27,2
Парафин твердый 11,2
Пенопласт ПХВ-1 19,5
Пенопласт ФС-7 24,4
Пенопласт ФФ 31,4
Пенополистирол ПСБ-С 41,6
Пенополиуретан 24,3
Плита древесноволокнистая 20,9
Поливинилхлорид (ПВХ) 20,7
Поликарбонат 31
Полипропилен 45,7
Полистирол 39
Полиэтилен высокого давления 47
Полиэтилен низкого давления 46,7
Резина 33,5
Рубероид 29,5
Сажа канальная 28,3
Сено 16,7
Солома 17
Стекло органическое (оргстекло) 27,7
Текстолит 20,9
Толь 16
Тротил 15
Хлопок 17,5
Целлюлоза 16,4
Шерсть и шерстяные волокна 23,1

Теплотворность твердых материалов

К этой категории относится древесина, торф, кокс, горючие сланцы, брикетное и пылевидное топливо. Основная составная часть твердого топлива — углерод.

Особенности разных пород дерева

Максимальная эффективность от использования дров достигается при условии соблюдения двух условий — сухости древесины и медленном процессе горения.

Куски дерева распиливают или рубят на отрезки длиной до 25-30 см, чтобы дрова удобно загружались в топку

Идеальными для дровяного печного отопления считаются дубовые, березовые, ясеневые бруски. Хорошими показателями характеризуется боярышник, лещина. А вот у хвойных пород теплотворность низкая, но высокая скорость горения.

Как горят разные породы:

  1. Бук, березу, ясень, лещину сложно растопить, но они способны гореть сырыми из-за низкого содержания влажности.
  2. Ольха с осиной не образуют сажи и «умеют» удалять ее из дымохода.
  3. Береза требует достаточного количества воздуха в топке, иначе будет дымить и оседать смолой на стенках трубы.
  4. Сосна содержит больше смолы, чем ель, поэтому искрит и горит жарче.
  5. Груша и яблоня легче других раскалывается и отлично горит.
  6. Кедр постепенно превращается в тлеющий уголь.
  7. Вишня и вяз дымит, а платан сложно расколоть.
  8. Липа с тополем быстро прогорают.

Показатели ТСТ разных пород сильно зависят от плотности конкретных пород. 1 кубометр дров эквивалентен примерно 200 литрам жидкого топлива и 200 м3 природного газа. Древесина и дрова относятся к категории с низкой энергоэффективностью.

Влияние возраста на свойства угля

Уголь является природным материалом растительного происхождения. Добывается он из осадочных пород. В этом топливе содержится углерод и другие химические элементы.

Кроме типа на теплоту сгорания угля оказывает влияние и возраст материала. Бурый относится к молодой категории, за ним следует каменный, а самым старшим считается антрацит.

По возрасту горючего определяется и влажность: чем моложе уголь, тем больше в нем содержание влаги. Которая также влияет на свойства этого типа топлива

Процесс горения угля сопровождается выделением веществ, загрязняющих окружающую среду, колосники котла при этом покрываются шлаком. Еще один неблагоприятный фактор для атмосферы — наличие серы в составе топлива. Этот элемент при соприкосновении с воздухом трансформируется в серную кислоту.

Производителям удается максимально снизить содержание серы в угле. В результате ТСТ отличается даже в пределах одного вида. Влияет на показатели и география добычи. Как твердое топливо может использоваться не только чистый уголь, но и брикетированный шлак.

Наибольшая топливная способность наблюдается у коксующегося угля. Хорошими характеристиками обладает и каменный, древесный, бурый уголь, антрацит.

Характеристики пеллет и брикетов

Это твердое топливо изготавливается промышленным способом из различного древесного и растительного мусора.

Измельченная стружка, кора, картон, солома пересушивается и с помощью специального оборудования превращается в гранулы. Чтобы масса приобрела определенную степень вязкости, в нее добавляют полимер — лигнин.

Пеллеты отличаются приемлемой стоимостью, на которую влияют высокий спрос и особенности процесса изготовления. Использоваться этот материал может только в предназначенных для такого вида топлива котлах

Брикеты отличаются только формой, их можно загружать в печи, котлы. Оба типа горючего делятся на виды по сырью: из кругляка, торфа, подсолнечника, соломы.

У пеллет и брикетов есть существенные преимущества перед прочими разновидностями топлива:

  • полная экологичность;
  • возможность хранения практически в любых условиях;
  • устойчивость к механическим воздействиям и грибку;
  • равномерное и длительное горение;
  • оптимальный размер гранул для загрузки в отопительное устройство.

Экологичное топливо — хорошая альтернатива традиционным источникам тепла, которые не возобновляются и неблагоприятно действуют на окружающую среду. Но пеллеты и брикеты отличаются повышенной пожароопасностью, что стоит учитывать при организации места хранения.

При желании, можно наладить изготовление топливных брикетов собственноручно, подробнее – в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

О теплотворности разных пород дерева. Сравнение показателей в расчете на м3 и кг.

ТСТ — важнейшая тепловая и эксплуатационная характеристика горючего. Этот показатель используется в различных сферах человеческой деятельности: тепловых двигателях, электростанциях, промышленности, при обогреве жилья и приготовлении пищи.

Значения теплотворности помогают сравнить различные виды топлива по степени выделяемой энергии, рассчитать необходимую массу горючего, сэкономить на расходах.

Источники

  • https://obrazovaka.ru/fizika/udelnaya-teplota-sgoraniya-formula.html
  • https://dostavka-toplivo-spb.ru/poleznye-stati/207-teplota-sgoraniya-topliva
  • http://thermalinfo.ru/eto-interesno/udelnaya-teplota-sgoraniya-topliva-i-goryuchih-materialov
  • https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/teplotvornost-razlichnyx-vidov-topliva.html

Биотоплива. Примерное содержание энергии (высшая теплотворная способность, удельная теплота сгорания).

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Тепловые величины, включая температуры кипения, плавления, пламени и т.д …… / / Удельная теплота сгорания (теплотворная способность). Высшая и низшая теплота сгорания. Потребность в кислороде.  / / Биотоплива. Примерное содержание энергии (высшая теплотворная способность, удельная теплота сгорания).

Биотоплива. Примерное содержание энергии (высшая теплотворная способность, удельная теплота сгорания).

Примерное содержание энергии в основных биотопливах.

















Биотоплива. Примерное содержание энергии (высшая теплотворная способность, удельная теплота сгорания).
Био топливо = биотопливо Содержание энергии
МДж/кг кВт*час/кг
Бытовые отходы (Domestic refuse) 9 2,5
Дерево свежее (Wood, green), влажность 60% — обычная 6 1,7
Дерево, высушенное на улице (Wood, air-dried) влажность 20% — обычная 15 4,2
Дерево, высушенное в печи — 0% влажности 18 5
Древесный уголь (Charcoal) 30 8,3
Жмых, например, сахарного тростника (Sugar cane residues) 17 4,7
Использованная упаковка или тара (Commercial wastes) 16 4,4
Навоз, сухой ( Dung, dried) 16 4,4
Трава свежая (Grass, fresh) 4 1,1
Маккулатура (Paper, newspaper) 17 4,7
Масло отработанное с кухонь (Oil ) 42 11,7
Метан из биогаза (Methane from biogas) 55 15,3
Солома тюковая = киповая (Straw, baled) 15 4,2
Уголь (Coal) 28 7,8

Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.

TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

 Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Виды топлива для твердотопливных котлов. Теплотворная способность топлива


Выбирая отопительный котел, каждый покупатель сталкивается с необходимостью определиться, на каком виде топлива будет работать оборудование. Для того, чтобы Вам было легче ориентироваться в многообразии предложений, мы подготовили развернутую статью с подробными характеристиками.


Основные виды топлива для твердотопливных котлов:


  1. Дрова

  2. Пеллеты

  3. Топливные брикеты

  4. Уголь



Дрова — куски дерева, которые предназначены для сжигания в печах, каминах, топках или кострах для получения тепла, жара и света.


Каминные дрова в основном заготавливаются и поставляются в пиленном и колотом виде. Содержание влаги должно быть как можно меньшим. Длина поленьев в основном 25 и 33 см. Такие дрова продают в насыпных складометрах или фасуют, и продают по весу.


Для отопительных целей применяются различные дрова. Приоритетной характеристикой, по которой выбирают те или иные дрова для каминов и печей, является их теплотворная способность, длительность горения и комфорт при использовании (картина пламени, запах). Для отопительных целей желательно, чтобы тепловыделение происходило медленнее, но более продолжительное время. Для отопительных целей лучше всего подходят все дрова из лиственных пород.


Для топки печей и каминов используют преимущественно дрова таких пород, как дуб, ясень, берёза, лещина, тис, боярышник.


Особенности горения дров разных пород древесины:


  • дрова из бука, березы, ясеня, лещины трудно растапливать, но они могут гореть сырыми, потому что имеют небольшую влажность, причем дрова из всех этих пород деревьев, кроме бука, легко раскалываются;

  • ольха и осина сгорают без образования сажи, более того — они выжигают ее из дымохода;

  • березовые дрова хороши для тепла, но при недостатке воздуха в топке, горят дымно и образуют деготь (березовую смолу), который оседает на стенках трубы;

  • сосновые дрова горят жарче еловых из-за большего содержания смолы. При горении смоленых дров, резком повышении температуры с треском лопаются маленькие полости в древесине, в которых скапливается смола, и во все стороны разлетаются искры;

  • лучшей теплоотдачей обладают дубовые дрова, единственный их недостаток — они плохо раскалываются, так же как и дрова из граба;

  • дрова из груши и яблони легко раскалываются и хорошо горят;

  • дрова из пород средней твердости, как правило, легко колоть;

  • долго тлеющие угли дают дрова из кедра;

  • дрова из вишни и вяза при горении дымят;

  • дрова из платана легко растапливаются, но тяжело колются;

  • меньше подходят для топки дрова хвойных пород, потому что они способствуют образованию смолистых отложений в трубе и имеют низкую теплотворную способность. Сосновые и еловые дрова легко колоть и растапливать, но они дымят и искрят;

  • к породам деревьев с мягкой древесиной относят также тополь, ольху, осину, липу. Дрова этих пород хорошо горят, дрова из тополя сильно искрят и очень быстро прогорают;

Необходимо учитывать тот факт, что показатель теплотворной способности дров разных пород древесины сильно колеблется. В результате чего получаем колебания плотности древесины и колебания в пересчётных коэффициентах кубометр => складометр.


Ниже приведена таблица со средними значениями теплотворной способности на один складометр дров.











Дрова (естественная сушка)

Теплотворная способность кВт.ч/кг

Теплотворная способность мега Джоуль/кг

Теплотворная способность Мвтч./складометр

Объёмная плотность в кг/дм³

Плотность кг/складометр

Грабовые дрова

4,2

15

2,1

0,72

495

Буковые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Ясеневые дрова

4,2

15

2,0

0,69

480

Дубовые дрова

4,2

15

2,0

0,67

470

Берёзовые дрова

4,2

15

1,9

0.65

450

Дрова из лиственницы

4,3

15,5

1,8

0,59

420

Сосновые дрова

4,3

15,5

1,6

0,52

360

Еловые дрова

4,3

15,5

1,4

0,47

330

1 складометр сухой древесины лиственных деревьев заменяет около 200 до 210 литров жидкого топлива или 200 до 210 м³ природного газа.




Пеллеты (топливные гранулы) — это универсальное топливо, которое представляет собой прессованное под высоким давлением натуральное сырье растительного происхождения в форме цилиндрических гранул стандартного размера. Сырьем для их производства является кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства (лузга подсолнечника, солома и др.).


При производстве топливных гранул не используются химические связующие примеси. В качестве связующего элемента используется природный лигнин – полимер, содержащийся в клетках растительного сырья. Лигнин высвобождается из него под высоким давлением пресса, и при остывании крепко связывает его измельченные элементы. Гранулятор пресса придает пеллетам форму.


Пеллеты (топливные гранулы) представляют собой современный универсальный вид биотоплива, по эффективности применения равноценный каменному углю. Чаще всего материалами для производства пеллет служат отходы, получаемые в процессе обработки древесины (кора, ветки, стружка, опилки), торф, сельскохозяйственные отходы (солома, некондиционный лен), органические упаковочные материалы, картонная тара и т.д.


Процесс производства пеллет состоит из нескольких последовательных этапов: дробления, сушки и грануляции. Сначала сырье измельчается до состояния муки, затем тщательно высушивается и сжимается в аккуратные гранулы стандартного размера при помощи специального оборудования (гранулятора). Во время грануляции, сопровождающейся повышением температуры материала, содержащийся в нем лигнин плотно склеивает измельченные частицы. На выходе получается легкое, недорогое, удобное в хранении и абсолютно безопасное топливо, являющееся отличной альтернативой традиционным видам топлива (уголь, торф, дрова, природный газ).


В зависимости от типов сырья используемого при производстве пеллет, они подразделяются на следующие виды:


  • древесные топливные гранулы, полученные путем переработки кругляка твердых и мягких пород деревьев;

  • пеллеты, полученные путем переработки соломы;

  • пеллеты, полученные переработки подсолнечниковой шелухи;

  • пеллеты, полученные путем переработки початков и стебля кукурузы

  • торфяные пеллеты.

Поскольку пеллеты преимущественно производятся из безвредных для человека и окружающей среды материалов, подлежащих утилизации, они являются экологически чистым топливом; при этом стоимость таких гранул выгодно отличается от цены угля, жидкого топлива или дров. Кроме того, пеллеты удобно транспортировать и хранить (доставка подразумевает как фасовку гранул в пакеты, так и транспортировку россыпью).


Применение топливных гранул — хорошая альтернатива прямому использованию древесных отходов в виде топлива. Гранулы выделяют больше тепла, чем опилки и щепа, увеличивая коэффициент полезного действия котельных, не требуют больших складских площадей и при хранении не самовоспламеняются, а после их полного сгорания остается минимальное количество шлаков (следовательно, чистку котла можно производить намного реже). При этом процесс загрузки гранул в топочное устройство автоматизирован.

Кроме этого, гранулы используются для сжигания в домашних каминных печах и отопительных устройствах. Это печи с открытым пламенем, которые устанавливаются внутри помещения и отдают тепло за счет теплового излучения или вследствие конвекции. Именно этот тип теплового излучения считается наиболее комфортным для человека. Нагревательные устройства, работающие на древесных гранулах, регулируются в автоматическом режиме.


Топливные гранулы имеют очень широкий спектр применения в Европейских странах, США и Канаде, которые одними из первых начали применять программы по сохранению окружающей среды. Их достоинства неоспоримы. Преимущества пеллет перед другими видами топлива заключается в том, что для их хранения не требуются специальные площади (они могут храниться под открытым небом), они не гниют, не рассыпаются и не разбухают. При сжигании топливных гранул получают в полтора раза больше тепловой энергии, чем при сжигании эквивалентного количества дров.


Древесные гранулы намного экологичнее традиционного топлива: в 10-50 раз ниже эмиссия углекислого газа в воздушное пространство, в 15-20 раз меньше образование золы, чем при сжигании угля.


Одно из важнейших преимуществ – высокая и постоянная насыщенная плотность, позволяющая относительно легко транспортировать этот продукт на большие расстояния и пересыпать через специальные рукава, что дает возможность автоматизировать процессы погрузки – разгрузки и сжигания этого топлива.


Топливные гранулы (пеллеты) находят самое широкое применение как в промышленности, так и в быту: их можно использовать для отопления жилых домов (путем сжигания в печах, каминах и котлах) или для обеспечения теплом и электроэнергией промышленных объектов и небольших населенных пунктов (с этой целью обычно используются крупные темные гранулы с высоким содержанием древесной коры). Спрос на этот вид альтернативного топлива, а также на оборудование для его производства и сжигания с каждым годом возрастает. Популярности пеллетов способствует их экологичность, доступность, практичность, высокая


Сравнительные характеристики видов топлива











Вид топлива

Теплота сгорания МДж/кг

% серы

% золы

Углекислый газ

кг/ГДж

Каменный уголь

15 – 25

1-3

10 — 35

60

Двигательное топливо

42,5

0,2

1

78

Мазут

42

1,2

1,5

78

Щепа древесная

10

0

2

0

Гранулы древесные

17,5

0,1

1

0

Гранулы торфяные

10

0

20

70

Гранулы из соломы

14,5

0,2

4

0

Природный газ

35 – 38 МДж/м3

0

0

57

Примечание:


«0» означает, что при сжигании продукта количество выделяемого углекислого газа не превышает объема, который образуется при естественном разложении, а количество других вредных выбросов ничтожно мало.

  1. Измерение теплоты сгорания в Ккал / кг. Общеизвестно, что 1 (одна) калория — это количество тепла необходимое для нагрева одного грамма воды на один градус. Полностью понятный смысл данной физической величины и уже нетрудно представить, сколько же нужно тепла для нагрева ведра воды 4,500 Кал / кг. ( 4,500 Кал / кг ) — теплота сгорания килограмма нашего топлива в Калориях.

  2. Измерение теплоты сгорания в МДж / кг. Системная международная тепловая единица. Физический смысл ее можно выразить лишь через калорию. 1 Калория равна 4,19 Джоуля. (4,500 Ккал/кг. * 4,19 Джоул = 18,855 МДж/кг.) — теплота сгорания килограмма нашего топлива в Джоулях.

  3. Измерение теплоты сгорания в Квт/час. В энергетике электрическую и тепловую энергию принято измерять в Квт./час. 5,238 Квт. час./ кг. — теплота сгорания килограмма нашего топлива, измеренная в «электротехнических единицах». Как получилось данное значение? Если килограмм данного топлива сжечь за час, то не трудно подсчитать, какое количество энергии выделялось ежесекундно, то есть какая тепловая мощность вырабатывалась при этом. Разделим 18.855.000 Дж (см. пункт 2 ) на 3600 секунд и получим 5238 Дж/сек. т.е. 5,238 Квт.

В частности, можно выделить следующие преимущества этого вида биотоплива:


  • Низкая цена. По сравнению с любыми другими энергоносителями, особенно углеводородами, данное топливо значительно дешевле. Соответственно, можно более экономно решить вопрос отопления и обогрева. Причем, решение актуально как для загородного дома (организация котла отопления), так и для промышленных объектов (подготовка воды нужной температуры и обогрев цехов). Еще один важный фактор – отсутствие давления на рыночную цену международного фактора. Если пеллеты Киев покупает исключительно по внутренней цене, сформированной на основе внутреннего спроса и предложения, то уголь и газ поступают потребителю по ценам, которые диктуются мировым рынком.

  • Выгодные физико-химические свойства материала. Пеллеты древесные имеют высокую теплотворную способность, что позволяет добиться высокой производительности котла при низком расходе топлива. Кроме того, при сжигании пеллет, образуется мало золы, потому котлы на пеллетах не слишком капризны и требуют минимум обслуживания.

  • Эффективная с точки зрения физики горения структура топлива. Так как пеллеты представляют собой насыпь отдельных элементов, они очень хорошо горят, ведь непосредственно в структуре сыпучего материала содержится лучший катализатор – воздух. Соответственно, топливо можно считать универсальным, оно не требует никакой дополнительной обработки перед применением. Такое топливо – не хуже газа или угля.

  • Пеллеты древесные являются практически неограниченным ресурсом. Если нефть приравнивается к черному золоту, а газ становится причиной международных скандалов, то древесина низкого сорта, а также отходы деревообрабатывающей промышленности – в изобилии. Потому данный ресурс всегда без проблем доступен на рынке.

  • Экологическая чистота. Сжигание пеллет не приводит к выбросам каких-либо вредных веществ, полностью соответствует самым строгим нормам по выбросам углекислого газа, а также любых других газов в атмосферу. Соответственно, пеллеты – не только выгодная, но и зеленая технология.

  • Удобный процесс сжигания. Современные котлы на пеллетах имеют высокую степень автоматизации, что позволяет без каких-либо технических трудностей перейти на данный вид топлива. Котел на пеллетах требует не больше внимания, чем котел на угле.

  • При сжигании 1,9 т пеллет выделяется примерно такое же количество тепла, что при сжигании одной тонны мазута, при этом стоимость пеллет на внутреннем рынке втрое дешевле. Таким образом, обогрев пеллетами обходится на 40% дешевле мазута.

Таблица 1. Теплоотдача пеллет и альтернативных источников энергии










Вид топлива

Тепловая способность, ккал/кг

Пелетты

4500

Дрова

2500

Уголь древесный

7500

Каменный уголь

7400

Мазут

9800

Дизельное топливо

10200

Природный газ

8300

В разных странах приняты различные стандарты производства пеллет. В США действует Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet). Этим стандартом разрешено производство пеллет двух сортов: «Премиум» и «Стандарт». «Преимум» должен содержать не более 1 % золы, а «Стандарт» не более 3 %. «Премиум» может применяться для отопления любых зданий. На сорт «Премиум» приходится около 95 % производства пеллет в США. Сорт «Стандарт» содержит больший объём коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры пеллет, влажность, содержание пыли и других веществ. В Германии на пеллеты принят стандарт DIN 51731, в Австрии — стандарт ONORM M-7135, в Великобритания — The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets), в Швейцария — SN 166000, в Швеция — SS 187120.


Основные европейские стандарты качества топливных гранул























Параметр

DIN 51 731

O-Norm M-7135

DINplus

SS187120

Германия

Австрия

Германия

Швеция

Диаметр (мм)

4-10

4-10

    

Длина (мм)

< 50

< 5*d

< 5*d

< 5*d

Плотность (кг/дм3)

> 1,0-1,4

> 1,12

> 1,12

Нет

Влажность (%)

< 12

< 10

< 10

< 10

Насыпная масса (кг/м3)

650

650

650

650

Брикетная пыль (%)

Нет

< 2,3

< 2,3

Нет

Зольность (%)

< 1,5

< 0,5

< 0,5

< 1,5

Теплота сгорания (МДж/кг)

17,5-19,5

> 18

> 18

> 18

Содержание серы (%)

< 0,08

< 0,04

< 0,04

< 0,08

Содержание азота (%)

< 0,3

< 0,3

< 0,3

нет

Содержание хлора (%)

< 0,03

< 0,02

< 0,02

< 0,03

Мышьяк (мг/кг)

< 0,8

Нет

< 0,8

Нет

Свинец (мг/кг)

< 10

Нет

< 10

Нет

Кадмий (мг/кг)

< 0,5

Нет

< 0,5

Нет

Хром (мг/кг)

< 8

Нет

< 8

Нет

Медь(мг/кг)

< 5

Нет

< 5

Нет

Ртуть(мг/кг)

< 1,5

Нет

< 1,5

Нет

Цинк(мг/кг)

< 100

Нет

< 100

Нет

Закрепитель, связующие материалы (%)

Нет

< 2

< 2

  

* «нет» – не означает величины, это может быть, нет сведений, не определено, нет точной величины и т.д.


Успешное развитие экономики любой страны напрямую связано с ростом потребления энергии. Однако ископаемые носители энергии, во-первых, не безграничны, а во-вторых, их сжигание приводит к загрязнению окружающей среды и к парниковому эффекту на нашей планете. Последний, является одной из причин изменения климата на Земле.



Топливные брикеты — это спрессованные отходы деревообработки (стружка, щепа), отходы сельского хозяйства (солома, шелуха семечки подсолнуха, гречихи), а также торфа.

Топливные брикеты (они еще имеют другое название – «евродрова»), — это современное, удобное для хранения и использования экологически чистое топливо. Изготавливаются путем прессования без каких-либо вредных связующих веществ.

Топливные брикеты имеют достаточно широкое применение, прежде всего, используются  для отопления частных домов в различных типах топок (печах), дровяных котлах, при приготовлении еды на гриле. Их приятно и удобно использовать в каминах.

Брикеты топливные при горении не искрятся, не выделяют угарный газ, дают долгое и ровное пламя.


К основным преимуществам топливных брикетов можно отнести:


  • Топливные брикеты, полученные из растительного сырья, являются экологически чистым продуктом. Материалом топливного брикета в полном объеме является природное сырье. Связующим веществом является натуральный «живой» лигнин – это вещество, содержащееся в клетках омертвевшего растительного сырья.

  • После термической обработки сырья в процессе производства евродрова не поддаются воздействию грибков.

  • В сравнении с природными дровами – евродрова по причине большей плотности, — дольше горят. Поэтому подкладывать в печь (котел) брикеты – можно реже в 2-4 раза.

  • Евродрова по причине их удобной формы очень удобно и хранить и использовать.

  • Обладают высокой теплотворностью. Евродрова дают в среднем в 2 раза больше тепла, в сравнении с обычными дровами. Их теплотворность сопоставима с теплотворностью каменного угля.

  • При горении обеспечивают постоянную температуру на каждом этапе горения за счет ровного пламени.

  • Содержание золы после сгорания брикетов в пределах 1-3%. Для сравнения: содержание золы после сгорания каменного угля: 30-40%, сгорания природных дров: 8 -16% , древесной щепы: 11 — 18%. По этой причине современные твердотопливные котлы, работающие на евродровах, чистят 1 раз в год. При этом золу можно использовать как экологически чистое удобрение.

  • При сжигании топливных брикетов ядовитый  угарный газ не выделяется и другие вредные вещества не образуются.

  • При использовании евродров — затраты на отопления ниже, чем в случае использования каменного угля или же естественных дров.

Выделяют 3 типа топливных брикетов:


  1. RUF-брикеты. RUF-брикет представляет собой брикет в форме набольшего кирпичика прямоугольной формы.

  2. NESTRO-брикеты. Брикет NESTRO представляет собой брикет цилиндрической формы. Может быть с радиальным отверстием внутри.

  3. Pini&Kay-брикеты. Брикет  Пини-Кей представляет собой брикет, имеющий  4, 6 или 8 граней  с продольным радиальным отверстием внутри.



Уголь — это горючая осадочная порода растительного происхождения, состоящая в основном из углерода и ряда других химических элементов.

Состав угля зависит от возраста и условий углефикации: самый молодой — бурый уголь , затем идет каменный уголь , старше всех антрацит . По мере старения происходило концентрирование углерода и уменьшение содержания летучих составляющих, в частности, влаги. Так, бурый уголь имеет влажность 30–40%, более 50% летучих компонентов, у антрацита оба показателя составляют 5–7%. Влажность каменного угля, составляет 12–16%, количество летучих компонентов около 40%.


Кроме основных компонентов, уголь содержит различные негорючие золообразующие добавки, «породу». Зола загрязняет окружающую среду и спекается в шлак на колосниках, что затрудняет горение угля. Кроме того, наличие породы уменьшает удельную теплоту сгорания угля. В зависимости от сорта и условий добычи количество минеральных веществ различается очень сильно, зольность каменного угля около 15% (10–20%).


Еще один вредный компонент угля — сера. В процессе сгорания серы образуются окислы, которые в атмосфере превращаются в серную кислоту. Содержание серы в угле, который мы поставляем покупателям через сеть своих представителей, около 0,5%, это весьма низкое значение, значит, экологию Вашего дома удастся сохранить.


Удельная теплота сгорания







Вид угля

Удельная теплота сгорания угля

кДж/кг

ккал/кг

Бурый

14 700

3 500

Каменный

29 300

7 000

Антрацит

31 000

7 400

Указанные цифры относятся к угольному концентрату. Реальные цифры могут существенно отличаться. Так, для рядового кузбасского каменного угля, который можно купить на угольных складах, указывается значение 5000-5500 ккал/кг. Мы в своих расчетах используем 5300 ккал/кг.


Плотность угля от 1 до 1,7 (каменный уголь — 1,3–1,4) г/см3 в зависимости от вида и содержания минеральных веществ. В технике используют также «насыпную плотность», она составляет около 800-1 000 кг/м3.


Виды и сорта угля


Уголь классифицируется по многим параметрам (география добычи, химический состав), но с «бытовой» точки зрения, покупая уголь для использования в печах, достаточно разобраться в маркировке и возможности использования в Термороботе.

По степени углефикации выделяют три вида угля: бурый, каменный и антрацит. Используют следующую систему обозначений угля: Сорт = (марка) + (класс крупности).











Бурые

Б

Каменные

Длиннопламенные

Д

Газовые

Г

Жирные

Ж

Коксовые

К

Отощенно-спекающиеся

ОС

Слабоспекающийся

СС

Тощие

Т

Антрациты

А

Кроме основных марок, приведенных в таблице, выделяют также промежуточные марки каменного угля: ДГ (длиннопламенно-газовые), ГЖ (газовые жирные), КЖ (коксовые жирные), ПА (полуантрациты), бурые угли также делятся по группам.


Коксующиеся марки угля (Г, кокс, Ж, К, ОС) в теплоэнергетике практически не используются, так как они являются дефицитным сырьем для коксохимической промышленности.


По классу крупности (размеру кусков, фракции) сортовой каменный уголь подразделяется на:









П

Плитный

более 100 мм

К

Крупный

50-100 мм

О

Орех

26-50 мм

М

Мелкий

13-25 мм

С

Семечко

6-13 мм

Ш

Штыб

менее 6 мм

Р

Рядовой

не ограниченный размерами

Кроме сортового угля в продаже присутствуют совмещенные фракции и отсевы (ПК, КО, ОМ, МС, СШ, МСШ, ОМСШ). Размер угля определяют исходя из меньшего значения самой мелкой фракции и большего значения самой крупной фракции, указанных в названии марки угля.

Например, фракция ОМ (М — 13–25, О — 25-50) составляет 13–50 мм.


Кроме указанных сортов угля в продаже можно встретить угольные брикеты, которые прессуют из низкообогащенного угольного шлама.


Как горит уголь


Уголь состоит из двух горючих компонентов: летучие вещества и твердый (коксовый) остаток


На первом этапе горения выделяются летучие вещества; при избытке кислорода они быстро сгорают, давая длинное пламя, но малое количество тепла.


После этого выгорает коксовый остаток; интенсивность его горения и температура воспламенения зависит от степени углефикации, то есть, от вида угля (бурый, каменный, антрацит).

Чем выше степень углефикации (самая высокая она у антрацита), тем выше температура воспламенения и теплота сгорания, но ниже интенсивность горения.


Уголь марок Б, Д, Г


Из-за высокого содержания летучих веществ такой уголь быстро разгорается и быстро сгорает. Уголь этих марок доступен и пригоден практически для всех видов котлов, однако для полного сгорания этот уголь должен подаваться маленькими порциями, чтобы выделяющиеся летучие вещества успевали полностью соединяться с кислородом воздуха. Полное сгорание угля характеризуется желтым пламенем и прозрачными дымовыми газами; неполное сгорание летучих веществ дает багровое пламя и чёрный дым.

Для эффективного сжигания такого угля процесс должен постоянно контролироваться, такой режим работы реализован в автоматической котельной Терморобот.


Уголь марок СС, Т, А


Разжечь его труднее, зато он горит долго и выделяет намного больше тепла. Уголь можно загружать большими партиями, так как в них горит преимущественно коксовый остаток, нет массового выделения летучих веществ. Очень важен режим поддува, так как при недостатке воздуха горение происходит медленно, возможно его прекращение, либо, напротив, чрезмерное повышение температуры, приводящее к уносу тепла и прогоранию котла.

Уголь таких марок также успешно может использоваться в Термороботе, поскольку в нем осуществляется регулируемый принудительный поддув воздуха.


Информация, использованная в данной аналитической записке, была взята из открытых источников.



Теплоты сгорания топлива: удельная, единицы и расчет

Всякое топливо, сгорая, выделяет теплоту (энергию), оцениваемую количественно в джоулях или в калориях (4,3Дж = 1кал). На практике для измерения количества теплоты, которое выделится при сгорании топлива, пользуются калориметрами — сложными устройствами лабораторного применения. Теплоту сгорания называют также теплотворной способностью.

Количество теплоты, получаемой от сжигания топлива, зависит не только от его теплотворной способности, но и от массы.

Для сравнения веществ по объёму энергии, выделяемой при сгорании, более удобна величина удельной теплоты сгорания. Она показывает количество теплоты, образуемой при сгорании одного килограмма (массовая удельная теплота сгорания) или одного литра, метра кубического (объёмная удельная теплота сгорания) топлива.

Принятыми в системе СИ единицами удельной теплоты сгорания топлива считаются ккал/кг, МДж/кг, ккал/м³, Мдж/м³, а также их производные.

Энергетическая ценность топлива определяется именно величиной его удельной теплоты сгорания. Связь между количеством теплоты, образуемой при сгорании топлива, его массой и удельной теплотой сгорания выражается простой формулой:

Q = q · m, где Q — количество теплоты в Дж, q — удельная теплота сгорания в Дж/кг, m — масса вещества в кг.

Для всех видов топлива и большинства горючих веществ величины удельной теплоты сгорания давно определены и сведены в таблицы, которыми пользуются специалисты при проведении расчётов теплоты, выделяемой при сгорании топлива или иных материалов. В разных таблицах возможны небольшие разночтения, объясняемые, очевидно, несколько отличающимися методиками измерений или различной теплотворной способностью однотипных горючих материалов, добываемых из разных месторождений.

Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Наибольшей энергоёмкостью из твёрдых видов топлива обладает каменный уголь — 27 МДж/кг (антрацит — 28 МДж/кг). Подобные показатели имеет древесный уголь (27 МДж/кг). Намного менее теплотворен бурый уголь — 13 Мдж/кг. Он к тому же содержит обычно много влаги (до 60 %), которая, испаряясь, снижает величину общей теплоты сгорания.

Торф сгорает с теплотой 14-17 Мдж/кг (зависит от его состояния — крошка, прессованый, брикет). Дрова, подсушенные до 20 % влажности, выделяют от 8 до 15 Мдж/кг. При этом количество энергии, получаемой от осины и от берёзы, может разниться практически вдвое. Примерно такие же показатели дают пеллеты из разных материалов — от 14 до 18 Мдж/кг.

Намного меньше, чем твёрдые, различаются величинами удельной теплоты сгорания жидкие виды топлива. Так, удельная теплота сгорания дизельного топлива — 43 МДж/л, бензина — 44 МДж/л, керосина — 43,5 МДж/л, мазута — 40,6 МДж/л.

Удельная теплота сгорания природного газа составляет 33,5 МДж/м³, пропана — 45 МДж/м³. Наиболее энергоёмким топливом из газообразных является газ водород (120 Мдж/м³). Он весьма перспективен для использования в качестве топлива, но на сегодняшний день пока не найдены оптимальные варианты его хранения и транспортировки.

Сравнение энергоемкости различных видов топлива

При сравнении энергетической ценности основных видов твёрдого, жидкого и газообразного топлива можно установить, что одному литру бензина или дизтоплива соответствует 1,3 м³ природного газа, одному килограмму каменного угля — 0,8 м³ газа, одному кг дров — 0,4 м³ газа.

Теплота сгорания топлива — это важнейший показатель эффективности, однако широта распространения его в сферах человеческой деятельности зависит от технических возможностей и экономических показателей использования.

Звоните по номеру +7 (812) 426-10-10. С нами удобно, доставка 24/7

Теплотворная способность топлива

Теплотворная способность топлива

Теплотворная способность
стоимость топлива

Теплотворная способность топлива — это
количество тепла, выделяемого при его сгорании — при постоянном давлении и под
«нормальные» условия (т.е. до 0 o C и ниже
давление 1,013 мбар ).

В процессе сгорания образуется водяной пар, поэтому могут использоваться определенные методы.
для восстановления количества тепла, содержащегося в этом водяном паре, путем его конденсации.

Высшая теплотворная способность (или
Высшая теплотворная способность — GCV) предполагают, что вода сгорания полностью
конденсируется, а тепло, содержащееся в водяном паре, рекуперируется.

Нижняя теплотворная способность (или низшая теплотворная способность — NCV) предполагает, что
продукты сгорания содержат водяной пар и тепло в
водяной пар не восстанавливается.

Топливо

Выше
Теплотворная способность
(Высшая теплотворная способность — GCV)

кДж / кг

БТЕ / фунт

Ацетон

29 000

Алкоголь,
96%

30 000

Антрацит

32 500
— 34 000

14 000
— 14 500

Битумный
уголь

17 000
— 23 250

7,300
— 10 000

Бутан

49 510

20 900

Углерод

34 080

Древесный уголь

29 600

12 800

Уголь

15 000
— 27 000

8000
— 14 000

Кокс

28 000
— 31 000

12 000
— 13 500

Дизель

44 800

19 300

Этанол

29 700

12 800

эфир

43 000

Бензин

47 300

20 400

Глицерин

19 000

Водород

141 790

61 000

Бурый уголь

16 300

7 000

Метан

55 530

Масла,
овощной

39 000
— 48 000

Торф

13 800
— 20 500

5 500
— 8 800

Бензиновый

48 000

Нефть

43 000

Пропан

50,350

Полу
антрацит

26 700
— 32 500

11 500
— 14 000

Сера

9 200

Смола

36 000

Скипидар

44 000

Дерево
(сухой)

14 400
— 17 400

6 200
— 7 500

кДж / м 3

БТЕ / фут 3

Ацетилен

56 000

Бутан
С 4 В 10

133 000

Водород

13 000

Натуральный
газ

43 000

Метан
CH 4

39 820

Пропан
С 3 В 8

101 000

Город
газ

18 000

кДж / л

БТЕ / галлон

Газ
масло

38 000

164 000

Тяжелый
мазут

41 200

177 000

Керосин

35 000

154 000

  • 1 кДж / кг = 0.4299 британских тепловых единиц / фунт м
    = 0,23884 ккал / кг
  • 1 БТЕ / фунт м = 2,326 кДж / кг
    = 1,8 ккал / кг

Теплотворная способность — определение теплотворной способности по The Free Dictionary

При проведении приблизительного и окончательного анализа угля руководствовались рекомендациями Американского общества по испытанию материалов (ASTM), в то время как калориметр с баллистической бомбой использовался для исследования теплотворной способности. Аналитические данные показывают, что влажность колеблется от 6.От 4 до 7,8%; летучие вещества от 41,5 до 45,3%; связанный углерод от 41 до 48,8%; зола от 6,6 до 7,6%; Теплотворная способность от 5900 Ккал / кг до 6350 Ккал / кг, углерод от 76,9 до 80,2% и сера от 3,8 до 4,3%. Помимо элементного состава, другие важные свойства угля, такие как зольность, температура плавления золы, или даже теплотворная способность, которая имеет сложную связь с элементным составом, рассчитывается на основе спектров LIBS с использованием методов многомерного анализа [8-10].Хотя теплотворная способность письма Хели-Хатчинсон составляет около четверти от того, что бензин сжигается стехиометрически с воздухом, при сильном сжатии он взорвется. Низшая теплотворная способность ([W.sub.n-] ккал / 100 г) тушек был рассчитан с использованием эквивалентов сети Atwater по следующей формуле: [W.sub.N] = 4 * B + 9 * T + 4 * W [ккал / г] [19], где B — содержание белка в образце, г / 100 г; Т — содержание жира в пробе, г / 100 г; W — содержание углеводов в пробе, г / 100 г; 4, 9 и 4 — чистые эквиваленты Atwater для белков, жиров и углеводов, соответственно, ккал / г.Сравнивая низшую теплотворную способность биодизеля с дизелем из (Рис.4), теплотворная способность биодизеля незначительна. Древесный уголь был измельчен и использован для определения: содержания влаги в соответствии со стандартом NBR 14929 (ABNT, 2003), брутто теплотворная способность согласно стандарту DIN 51900 (DIN, 2000) и предварительный анализ согласно стандарту ASTM 1762 (ASTM, 2013) .Бомбовой калориметр используется для определения более высокой теплотворной способности твердого и жидкого топлива. NCV) новая цена на газ с 1 октября 2015 г. по 31 марта 2016 г. составила 4 доллара США.Цена на природный газ, согласно формуле, утвержденной правительством в октябре прошлого года, упадет до 3,82 доллара за миллион британских тепловых единиц (ммБТЕ) на основе высшей теплотворной способности (GCV) для шести По данным министерства нефти, начиная с 1 октября, с текущих $ 4,66 за миллибте. Ожидается, что к сентябрю начнется превращение обуви в силу.Экзамен

MEO Class IV: Расчет дизельного двигателя SFOC

Для расчета удельного расхода мазута (г / кВт · ч, г / л / ч) требуется, чтобы мощность двигателя и количество потребляемого мазута были известны за определенный период времени. Мощность двигателя (в л.с. или кВт) можно рассчитать по диаграмме индикатора, по методу индекса топливного насоса или по частоте вращения турбокомпрессора. Количество масла измеряется в течение нескольких часов, чтобы избежать ошибок в расчетах. В этот период нельзя изменять параметры двигателя.Поскольку измерения количества будут производиться в единицах объема (м3), необходимо знать плотность нефти, чтобы преобразовать ее в единицы веса (грамм). Плотность должна соответствовать температуре в точке измерения. Плотность можно рассчитать на основе технических характеристик бункера. Плотность при 15 градусах указана в BDN (бункерная накладная). Плотность при требуемой температуре может быть рассчитана с помощью уравнения поправочного коэффициента плотности. Но обычно в руководстве представлены графики для определения плотности при требуемой температуре, где изменение плотности показано как функция температуры.

График коррекции плотности

Расчет на примере
Эффективная мощность двигателя, Po — скажем, 8 130 л.с. Индикаторная диаграмма или с указателем топливного насоса или методом турбонагнетателя. Все методы описаны ниже)
Расход, Co — 3,83 м3 за 3 часа
Температура точки измерения — 119 ° C
Плотность при 119 ° C — Удельный вес 0.6 = 136,4 г / л.с. / час
3 x 8,130

Корректировка LCV мазута

Чтобы иметь возможность сравнивать измерения расхода, проведенные для различных типов жидкого топлива, необходимо сделать поправку на различия в нижней теплоте сгорания (НТС) соответствующего топлива. Обычно на испытательном стенде используется газойль с более низкой теплотворной способностью прибл. 42 707 кДж / кг (что соответствует 10 200 ккал / кг). Если судовладелец не дал других инструкций, рекомендуется преобразовать в это значение.Обычно нижняя теплотворная способность бункерного топлива нефтяными компаниями не указывается. Однако с помощью приведенного в руководстве графика как функции содержания серы и плотности при 15 ° C можно определить LCV. Скорректированное потребление может быть
определяется путем умножения на «измеренное потребление

LCV 1
42,707


LCV1 = удельная низшая теплотворная способность бункерного топлива в кДж / кг

OR

LCV2
10,200

LCV2 = удельная низшая теплотворная способность бункера в ккал / кг Нефть

Расчет LCV по графику
LCV1, = 40,700 кДж / кг, получено из графика, приведенного в руководстве

. Расход с поправкой на теплотворную способность:


136.4 x 40,700 = 130,0 г / л / ч
42,707

Примечание. Условия окружающей среды (температура и давление на входе в нагнетатель и температура охлаждающей жидкости продувочного воздуха) также влияют на расход топлива. Поправка на условия окружающей среды не считается важной при сравнении сервисных измерений.

Щелкните здесь , чтобы узнать, как рассчитать мощность из таблицы характеристик

Если вам понравилась наша статья, поделитесь ею с друзьями и ПОСЕТИТЕ НАШУ СТРАНИЦУ FACEBOOK И НРАВИТСЯ (нажмите здесь), чтобы получать от нас все обновления.

теплотворная способность топлива — определение, как найти, примеры

Последнее обновление: 25 мая 2020 г., Teachoo

Количество тепла, выделяемого при полном сгорании 1 кг топлива, называется теплотворной способностью.

(Когда мы сжигаем 1 кг топлива, количество выделяемого тепла)

Как измеряется теплотворная способность?

Он измеряется в килоджоулей / кг.


пример

Теплотворная способность бензина 45000 кДж / кг.

Это означает, что если 1 кг бензина полностью сгорел, он произведет 45000 килоджоулей тепловой энергии.

Теплотворная способность различных видов топлива


Топливо


Теплотворная способность (кДж / кг)

Пирог из коровьего навоза

6000-8000

Дерево

17000-22000

Уголь

25000–33000

Бензин

45000

Керосин

45000

Дизель

45000

Метан

50000

СПГ

50000

СУГ

55000

Биогаз

35000-40000

Водород

150000

Как рассчитать теплотворную способность?

Вопросы


NCERT Вопрос 7 —

Назовите единицу измерения теплотворной способности топлива.

Посмотреть ответ

Подпишитесь на наш канал Youtube — https: // you.трубка / teachoo

Теплотворная способность — определение, метод расчета, формула и значение

×

Извините !, эта страница сейчас недоступна для добавления в закладки.

Что такое теплотворная способность?

СМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ

Теплотворная способность — параметр, необходимый для определения энергетической ценности материалов; это называется высшей теплотворной способностью (GCV) или высокой теплотворной способностью.Также представлен как абсолютное значение удельной энергии сгорания для единицы массы вещества (как правило, твердого биотоплива или пищи). Единица теплотворной способности — кДж / кг (килоджоуль на килограмм).

Эффективность пищевого топлива зависит от теплотворной способности; Чем выше значение, тем выше КПД и, аналогично, ниже теплотворная способность, ниже КПД. Таким образом, можно сказать, что теплотворная способность вещества прямо связана или пропорциональна его эффективности.Кроме того, водяной пар, образующийся в процессе сгорания, содержит тепло, и если его регенерировать с помощью различных методов, вещество будет иметь более высокую теплотворную способность (GCV) и наоборот, когда это приведет к более низкой или низшей теплотворной способности (NCV). NCV — это результат утечки продуктов сгорания.

Какое топливо имеет самую высокую теплотворную способность?

Считается, что хорошее топливо имеет более высокую теплотворную способность. Например, сжиженный нефтяной газ, бензин, керосин и биогаз считаются подходящими видами топлива, имеющими теплотворную способность от более высокой до более низкой в ​​порядке убывания, причем сжиженный нефтяной газ имеет самую высокую теплотворную способность.Это также имеет фундаментальное значение для определения коммерческой ценности вещества и является наиболее важной характеристикой для определения цены твердой биомассы.

Определение теплотворной способности

«Теплотворная способность может быть определена как количество тепла, выделяемого в результате полного сгорания единицы объема вещества».

Как рассчитать теплотворную способность

С учетом приведенного выше понимания теплотворной способности мы можем записать формулу теплотворной способности следующим образом:

Формула теплотворной способности

Низшая теплотворная способность (NCV) = Высшая теплотворная способность (GCV) — Скрытая теплота паров воды

OR

Общая теплотворная способность = Низшая теплотворная способность + Скрытая теплота водяных паров

Теплотворная способность пищевых продуктов

Пищевая теплотворная способность рассчитывается в килокалории, которая определяется как количество энергии, необходимое для повышения температура одного литра воды на 1 градус.Энергетическая ценность пищи представляет собой ценность как топливо для тела. Это может быть меньше теплотворной способности, полученной с помощью опытов, в которых пища сжигается вне тела с помощью калориметра бомбы. Это происходит потому, что часть энергии пищи может «теряться» во время пищеварения и метаболизма внутри организма. Поскольку пища также содержит компоненты клетчатки, ее обычно вычитают из общего количества углеводов, жиров, белков или алкоголя. Установлено, что при сжигании всех этих энергосодержащих питательных веществ средние значения для-

Белка 4 Ккал / грамм

Углеводы 4 Ккал / грамм

Жиры 9 Ккал / грамм

Алкоголь 7 Ккал / gm

Он упоминается ниже в виде таблицы, где теплотворная способность продуктов пронумерована в кДж / г, а также в ккал / г.Жир является наиболее калорийным макроэлементом, за ним следуют алкоголь, белок и углеводы.

9353

Макронутриенты

килоджоулей на грамм

килокалорий на грамм

29

7

Белок

Пар — chapter_value

Steam — chapter_value

Steam: его создание и использование

Содержание
Предыдущая Глава

[Pg 173]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКОВ ТОПЛИВА

Теплотворная способность топлива может быть определена расчетным путем.
из химического анализа или путем сжигания образца в калориметре.

В первом методе расчет должен основываться на конечном
анализ, который уменьшает топливо до его элементарных составляющих
углерод, водород, кислород, азот, сера, зола и влага, чтобы обеспечить
разумная степень точности. Предварительный анализ, определяющий
только процентное содержание влаги, связанного углерода, летучих веществ и золы,
без определения окончательного состава летучих веществ,
не может использоваться для вычисления теплоты сгорания с той же степенью
точности в качестве окончательного анализа, но оценки могут быть основаны на
окончательный анализ, который достаточно верен.

Окончательный анализ требует услуг компетентного химика и
методы, которые следует использовать при таком определении, можно найти в любом
стандартная книга по инженерной химии. Окончательный анализ, в то время как
разложение топлива на его элементарные составляющие не показывает, как
они могли быть объединены в топливе. Манера их
сочетание, несомненно, напрямую влияет на их теплотворную способность,
поскольку топлива, имеющие практически идентичный окончательный анализ, показывают разницу в
теплотворная способность при испытании в калориметре.Такая разница, однако,
незначительна, и очень близкие приближения могут быть вычислены из
окончательный анализ.

Окончательный анализ проводится как для влажного, так и для сухого топлива.
Поскольку последнее является общепринятой основой для
сравнение данных, кажется, что это лучшая основа, на которой
сообщить о таком анализе. Когда анализ проводится на влажном топливе
основы его можно легко превратить в сухую основу, разделив
процентное содержание различных составляющих на единицу минус процентное содержание
влажность, сообщая содержание влаги отдельно.

Влажное топливо Сухое топливо
C 83.95 84,45
H
O 3,02 3,04
N 1.27 1,28
S .91 .91
Ясень 6,03 6,07
––––––––––––
100,00
Влажность .59 .59
––––––––––––
100.00

расчетов на основе окончательного анализа — первая формула для
расчет теплотворной способности из состава топлива как
определенная на основе окончательного анализа, принадлежит Дюлонгу, и эта формула,
слегка измененный, наиболее часто используется в настоящее время.Другие формулы имеют
были предложены, некоторые из которых более точны для определенных
классов топлива, но все они основаны на формуле Дулонга,
принята измененная форма которой:

Тепловые единицы в Б. т. u. за фунт сухого топлива =

14,600 C + 62,000 ( H — ) + 4000 S ( 18 )

[Pg 174]

где C, H, O и S — доли углерода в весовых частях,
водород, кислород и сера.

Предположим, что это уголь указанного состава. Подставляя в эту формулу
( 18 ),

Теплотворная способность на фунт сухого угля

= 14 600 × .8445 + 62 000 ( .0425 —
.0304
––– —
8
) + 4000 × .0091 = 14,765 млрд т. u.

Этот уголь калориметрическим методом показал 14 843 млрд т. u., и от
при сравнении будет отмечена степень точности формулы.

Расследование Лорда и Хааса в этой стране, Маблер во Франции,
и Бунте в Германии, все показывают, что формула Дюлонга дает результаты
почти идентичны результатам калориметрических испытаний и могут быть
безопасно применяется для всех видов твердого топлива, кроме каменного угля, бурого угля, торфа и
древесины при условии верного окончательного анализа.Это практически ограничивает
его использование для угля. Ограничивающими особенностями являются наличие водорода и
углерод объединен в виде углеводородов. Такие углеводороды присутствуют
в углях в небольших количествах, но имеют положительную и отрицательную теплоту
комбинации, и в углях они кажутся компенсирующими друг друга,
конечно, достаточно, чтобы применить формулу к таким видам топлива.

Высокая и низкая теплота сгорания топлива — в любом топливе, содержащем водород,
теплотворная способность, определенная калориметром, выше, чем
можно получить в большинстве рабочих условий в котельной практике на сумму
равна скрытой теплоте испарения воды.Это тепло
появляются снова, когда пар конденсируется, хотя в обычной практике
пар уходит без конденсата. Этот факт приводит к различию в
теплотворной способности на так называемые «высшую» и «низкую» теплотворную способность.
Более высокое значение, i. е. , определяемый калориметром, является
единственная научная единица, это значение, которое следует использовать в котле
работа по тестированию, рекомендованная Американским обществом
Инженеры-механики.

Абсолютной меры нижней теплоты сгорания не существует, а в
ввиду большой разницы во мнениях физиков относительно
вычеты, которые должны быть сделаны из высшей или абсолютной единицы в этой
определение, меньшее значение следует рассматривать как искусственную единицу.
Более низкое значение предполагает использование окончательного анализа и включает
предположения, которые сделали бы использование такого подразделения неосуществимым
для коммерческой работы. Использование низкого значения также может привести к ошибке и
никоим образом не рекомендуется для использования в котельных.

Пример его нелогичного использования может быть показан при рассмотрении
котел работал в сочетании со специальным экономайзером, в котором пар
производимый водородом частично конденсируется экономайзером. Если
низкие значения были использованы при расчете КПД котла, очевидно
что общий КПД комбинированного котла и экономайзера должен быть
по ошибке из-за зачисления комбинации с теплом, переданным в
конденсируя пар и не нагружая такое тепло до теплотворной способности
уголь.

Теплотворная способность газообразного топлива — Метод расчета теплотворной способности
окончательный анализ особенно подходит для твердого топлива, с
исключения уже отмечены. Теплотворная способность газообразного топлива может быть
рассчитывается по формуле Дулонга при добавлении еще одного члена для получения
для любого присутствующего окиси углерода. Однако такой метод включает
разделение составляющих газов на их элементарные газы, которые
часто бывает сложно и подвержено простой арифметической ошибке.Как
горючая часть газообразного топлива обычно состоит из водорода,
монооксид углерода [Pg 175] и некоторые углеводороды, определение
теплотворную способность гораздо легче получить, разделив их на
составляющие газы и расчет теплотворной способности по таблице
таких ценностей составляющих. Таблица 37 дает теплотворную способность.
наиболее распространенных горючих газов вместе с теоретическими
количество воздуха, необходимого для их сгорания.

4 980 Метан
ТАБЛИЦА 37

ВЕС И КАЛОРИФИЧЕСКИЕ ЗНАЧЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ГАЗОВ
ПРИ 32 ГРАДУСАХ ФАРЕНГЕЙТА И АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ
С ТЕОРЕТИЧЕСКИМ КОЛИЧЕСТВОМ ВОЗДУХА, НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ СГОРАНИЯ

Газ Символ Кубических футов
газа на фунт 		млрд т. u. за
фунтов 		млрд т. u. на
кубических футов 		кубических футов
необходимого воздуха
на фунт
газа 		кубических футов
кубических футов
кубических футов газа
водорода H 177.90 62000 349 428,25 2,41
Окись углерода CO 2,81 4450 347 30,60 2,39
CH 900 22,37 23550 1053 214,00 9,57
Ацетилен C 2 H 2 13.79 21465 1556 164,87 11,93
Olefiant Gas C 2 H 4 12,80 21440 1675 183.60 14,3

C 2 H 6 11,94 22230 1862 199,88 16,74

При применении этой таблицы, поскольку анализы газов могут сообщаться по весу
или объема, в таблице 33 [36] приведен способ перехода от
от объемного анализа до анализа по весу.

Примеры:

1-й. Допустим, доменный газ, анализ которого в процентах по
масса, кислород = 2,7, оксид углерода = 19,5, диоксид углерода = 18,7,
азот = 59,1. Здесь единственный горючий газ — это окись углерода,
а теплотворная способность

0,195 × 4450 = 867,75 Б. т. u. за фунт.

Чистый объем воздуха, необходимый для сжигания одного фунта этого газа, составит

0.195 × 30,6 = 5,967 кубических футов.

2-й. Предположим, что это природный газ, анализ которого в процентах
объем кислорода = 0,40, оксида углерода = 0,95, диоксида углерода = 0,34,
олефиантный газ (C 2 H 4 ) = 0,66, этан (C 2 H 6 ) = 3,55, болотный газ
(CH 4 ) = 72,15 и водород = 21,95. Все, кроме кислорода и углерода
диоксида горючие, и тепло на кубический фут будет

Из CO = 0.0095 × 347 = 3,30
C 2 H 4 = 0,0066 × 1675 23 = 11,05
C 2 H 6 = 0,0355 × 1862 = 66,10
CH 4 = 0.7215 × 1050 = 757,58
H = 0,2195 × 349 = 76,61
––– ––––
Б. т. u. на кубический фут = 914,64

[Pg 176]

чистого воздуха , необходимого для сжигания одного кубического фута газа, будет
быть,

6 9099 H 6
CO = 0.0095 × 2,39 = 0,02
C 2 H 4 = 0,0066 × 14,33 = 0,09
= 0,0355 × 16,74 = 0,59
CH 4 = 0,7215 × 9.57 = 6,90
H = 0,2195 × 2,41 = 0,53
–––––––
Всего нетто воздуха на кубический фут = 8,13

Proximate Analysis — Ближайший анализ топлива дает его
массовые доли связанного углерода, летучих горючих веществ,
влага и зола.Метод проведения такого анализа, который был
Было обнаружено, что они дали в высшей степени удовлетворительные результаты, и описано ниже.

Из пробы угля, полученной при испытании котла, средняя проба
примерно 40 грамм разбивают и взвешивают. Хорошее средство
Для восстановления такой пробы пропускают ее через обычную кофемолку.
Этот образец следует поместить в воздушную баню с двойными стенками, которая должна
держать примерно при постоянной температуре 105 градусов
по Цельсию, образец взвешивается с интервалами до достижения минимального
достиг.Процент влажности можно рассчитать по потерям в
такая сушка.

Для определения остатка анализа и нагрева
стоимость топлива, часть этого высушенного образца должна быть тщательно
измельченный, и, если он должен храниться, должен быть помещен в герметичный
емкость. Один грамм измельченной пробы следует взвесить в
фарфоровый тигель с хорошо закрывающейся крышкой. Этот тигель
следует опираться на платиновый треугольник и нагревать в течение семи минут
над полным пламенем бунзеновской горелки.По истечении этого времени
образец следует поместить в эксикатор, содержащий хлорид кальция, и
после охлаждения следует взвесить. От потери процент летучих
горючие вещества могут быть легко рассчитаны.

Тот же образец, из которого были извлечены летучие вещества, должен быть
используется при определении процентного содержания золы. Этот процент
получают путем сжигания связанного углерода над горелкой Бунзена или в муфеле.
печь. Горение должно продолжаться до тех пор, пока не станет постоянным
закреплен, и этому может способствовать перемешивание платиновой палочкой.В
вес остатка определяет процентное содержание золы, а
процент связанного углерода легко рассчитывается по потерям во время
определение золы после удаления летучих веществ.

Возможны приблизительные анализы и отчеты на влажной или сухой основе. В
сухая основа — это то, что обычно принято, и это основа, принятая
на протяжении всей книги. Метод превращения влажного в сухое
основа такая же, как и в случае окончательного анализа.А
экспресс-анализ легко проводится, дает информацию об общем
характеристики топлива и его относительной теплотворной способности .

Таблица 38 дает приблизительный анализ и теплотворную способность ряда
типичные угли найдены в США.
[Pg 177]

917 917 или жилы )

900,21

6

6

9099 Cherokee

6

96 Маклестер

Эдлестер

Connellsville

7

9099

W. Va

9099

США Гео. С.

ТАБЛИЦА 38

ПРИБЛИЗИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ И КАЛОРИФИЧЕСКАЯ ЗНАЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ТИПОВЫХ АМЕРИКАНСКИХ УГЛЕЙ

Штат Графство Поле, пласт Б.т. u.
На
фунтов
Сухой
Уголь 		Орган власти
Влажность Летучие
Вещество 		Фиксированное
Углерод 		Зола
ANTHRACITES 902

9027 Углерод

Lehigh Beaver Meadow 1,50 2,41 90,30 7,29 Gale
Па. Dauphin Schuylkill Гречка 2,15 12,88 78,23 8,89 13137 Whitham
Pa. Buckawanna6 Lackawanna6 Pa. . 8,29 7,81 77,19 15,00 12341 Sadtler
Па. Лакаванна Вайоминг Джонсон Калм. 13,90 11,16 65,96 22,88 10591 B. & W. Co.
Pa. Luzerne Wyoming Pittston No. 2 Buck. 3,66 4,40 78,96 16,64 12865 B. & W. Co.
Па. Люцерн Вайоминг Мамонт Большой 4.00 3,44 90,59 5,97 13720 Карпентер
Па. Люцерн Вайоминг Exeter Рис 0,25 8,18 79,61 B. & W. Co.
Па. Нортумберленд Schuylkill Treverton 0,84 6,73 86.39 6,88 Isherwood
Па. Schuylkill Schuylkill Buck Mountain 3,17 92,41 33 4,42 14220 14220 Carpenter Schuylkill York Farm Гречка 0,81 5,51 75,90 18,59 11430
Па. Victoria Гречка 4,30 0,55 86,73 12,72 12642 B. & W. Co.
Па. Углерод Lehigh Lehigh Уилкс С. Ко. Бак. & Pea 1,57 6,27 66,53 27,20 12848 B. & W. Co.
Па. Углерод Lehigh Гречиха 5.00 81,00 14,00 11800 Плотник
Па. Lackawanna Del. & Hud. Co. № 1 Бак. 6,20 11.60 12100 Denton
ПОЛУАНТРАЦИТЫ
Па. Lygalsock Loyalsock 30 8,72 84,44 6,84
Па. Салливан Лопес 5,48 7,53 81,00 Б. 11,47 W. Co.
Па. Салливан Bernice 1,29 8,21 84,43 7,36
SEMI-BITUMINO

мкр. Alleghany Big Vein, George’s Crk. 3,50 21,33 72,47 6,20 14682 B. & W. Co.
Md. Alleghany George’s Creek 3,63

16,27 76,93 6,80 14695 B. & W. Co.
Md. Alleghany George’s Creek 2.28 19,43 77,44 6,13 14793 B. & W. Co.
Md. Alleghany George’s Creek Ocean No. 7 Ход шахты 1,13 14451 B. & W. Co.
Md. Alleghany Cumberland 1,50 17,26 76.65 6,09 14700
Md. Garrett Вашингтон № 3 Ход шахты 2,33 14,38 74,93 10,49 14033 S. С. [37]
Па. Брэдфорд Лонг-Вэлли 1,55 20,33 68,38 11,29 12965
Па. Tioga Antrim 2,19 18,43 71,87 9,70 13500
Па. Cambria «B» или вал Миллера Soriman 3,40 20,70 71,84 7,46 14484 NY Ed. Co.
Па. Cambria «B» или Miller Henrietta 1.23 18,37 75,28 6,45 14770 Так. Англ. Co.
Па. Cambria «B» или Miller Penker 3,64 21,34 70,48 8,18 14401 B. & W. Co.
Па. Cambria «B» или Miller Lancashire 4.38 21.20 70.27 8,53 14453 B. & W. Co.
Па. Cambria Нижний Киттэннинг Penn. C. & C. Co. No. 3 Шахта 3,51 17,43 75,69 6,88 14279 U. S. Geo. S.
Па. Cambria Верхний Киттэннинг Долина Шахта 3.40 14.89 75.03 10.08 14152 B. & W. Co.
Па. Clearfield Нижний Киттэннинг Eureka Шахтный ход 5.90 16.71 77.22 6.07 14843 География США. S.
Па. Clearfield Ghem Добыча 3,43 17,53 69,67 12.80 13744 B. & W. Co.
Па. Clearfield Osceola 1,24 25,43 68,56 6,01 13589 B. & W .Co
Па. Clearfield Reynoldsville 2,91 21,55 69,03 9,42 14685 B.& W. Co.
Па. Клирфилд Атлантик-Клирфилд Шахта 1,55 23,36 71,15 5,94 13963 Whitham
Па. Huntington Barnet & Fulton Carbon Шахта 4,50 18,34 73,06 8,60 13770 B. & W.Co.
Па. Huntington Rock Hill Шахта 5,91 17,58 73,44 8,99 14105 B. & W. Co.
Па Somerset Lower Kittanning Kimmelton Mine run 3.09 17,84 70,47 11,69 13424 География США. С.
Па. Somerset Prime Vein «C» Jenner Шахта 9,37 16,47 75,76 7,77 14507 PRR
W. Va. Fayette New Спешка Шахта 2,14 22,87 71,56 5,57 14959 География США. S. [Pg 178]
W. Va. Fayette New River Loup Creek 0.55 19,36 78,48 2,16 14975 Hill
W. Va. Fayette New River Slack 6,66 20,94 73,16 14412 B. & W. Co.
W. Va. Fayette New River Шахта 2,16 17,82 75.66 6,52 14786 B. & W. Co.
W. Va. Fayette New River Rush Run Шахтный ход 0,94 22,16 75,85 1,99 15007 B. & W. Co.
W. Va. McDowell Pocahontas No. 3 Zenith Ход шахты 4,85 17,14 76.54 6,32 14480 U. S. Geo. S.
W. Va. McDowell Tug River Big Sandy Шахта 1,58 18,55 76,44 4,91 15170 U. S. Geo. С.
W. Va. Mercer Pocahontas Mora Кусковой 1,74 18,55 75,15 6.30 15015 U. S. Geo. S.
W. Va. Минеральное Elk Garden 2,10 15,70 75,40 8,90 14195 B. & W. Co.
W Вирджиния. McDowell Pocahontas Flat Top Шахта 0,52 24,02 74,59 1,39 14490 B.& W. Co.
W. Va. McDowell Pocahontas Flat Top Slack 3.24 15,33 77.60 7.07 14653 B. & W. Co.
W. Va. McDowell Pocahontas Flat Top Gump 3.63 16.03 78.04 5.93 14956 B. & W.Co.
Штат Округ Поле, пласт
или жила 		Шахта Размер Приблизительный анализ (сухой уголь) B. t. u.
На
фунтов
Сухой
Уголь 		Орган власти
Влажность Летучие
Вещество 		Фиксированное
Углерод 		Зола
БИТУМИНОС
БИТУМИНОМ 23 Bibb Cahaba Hill Creek Шахта 6,19 28,58 55,60 15,82 12576 B. & W. Co.
Ala. Jeffersonrat Pratt No. 13 4,29 25,78 67,68 6,54 14482 B. & W. Co.
Ala. Jefferson Pratt Warner Mine бег 2.51 27,80 61,50 10,70 13628 U. S. Geo. S.
Ala. Jefferson Coalburg Шахтный спуск 0.94 31.34 65.65 3.01 14513 B. & W. Co.
Ala. Уокер Хорс-Крик Ivy C. & I. Co. No. 8 Гайка 2,56 31.82 53,89 14,29 12937 U. S. Geo. S.
Ala. Walker Jagger Galloway C. Co. No. 5 Mine run 4.83 34.65 51.12 14.03 12976 U. S. Geo. С.
Ark. Franklin Denning Western No. 4 Гайка 2,22 12,83 75.35 11,82 U. S. Geo. С.
Арк. Себастьян Дженни Линд Шахта № 12 Кусковой 1.07 17.04 74.45 8.51 14252 U. S. Geo. С.
Ковчег Себастьян Хантингтон Чероки Шахта 0,97 19,87 70,30 9.83 14159 U. S. Geo. С.
Цвет Боулдер Саут-Платт Лафайет Шахта 19,48 38,80 49,00 12,20 11939 B. & W. Co.
Цвет Боулдер Ларами Симсон Ход шахты 19,78 44,69 48,62 6,69 12577 U.S. Geo. S.
Цвет Fremont Canon City Chandler Гайка и провисание 9,37 38,10 51,75 10,15 11850 B. & W. Co.
Цвет Las Animas Trinidad Hastings Гайка 2,15 31,07 53,40 15,53 12547 B. & W. Co.
Цвет Las Animas Trinidad Moreley Slack 1,88 28,47 55,58 15,95 12703 B. & W. Co.
Col Routt Yampa Oak Creek 6,67 42,91 55,64 1,45 Hill
Ill. Christian Pana Penwell Col. Кусковой 8,05 43,67 49,97 6,36 10900 Джонс
Илл. Франклин № 6 Бентон Яйцо 8,31 34,52 11,43 11727 География США. S.
Иллинойс Franklin Big Muddy Zeigler ¾ дюйма 13.28 31,97 57,37 10,66 12857 США Geo. С.
Ill. Jackson Big Muddy 4.85 31.55 62.19 6.26 11466 Breckenridge
Ill. La Salle La Salle 8,40 41,76 51,42 6.82 11727 Breckenridge
Ill. La Salle Streator Marseilles Шахтный ход 12,98 43,73 49,13 7,14 10899 B. & W. Co
Иллинойс Macoupin Nilwood Шахта № 2 Отборы 13,34 34,75 44,55 20,70 10781 B.& W. Co.
Ill. Macoupin Mt. Olive Шахта № 2 Спуск шахты 13,54 41,28 46,30 12,42 10807 U. S. Geo. С.
Иллинойс Мэдисон Бельвиль Donk Bros. Комок 13,47 38,69 48,07 13,24 12427 U. S. Geo. С.
ил. Madison Glen Carbon Шахта 9,78 38,18 51,52 10,30 11672 Bryan
Ill. Marion Odin

Odin

6,20 42,91 49,06 8,03 11880 Брекенридж
Иллинойс Mercer Gilchrist Отборы 8.50 36,17 41,64 22,19 10497 Breckenridge
Иллинойс Montgomery Pana или № 5 Coffeen Шахта 11,93 345 16,10 10303 География США. С.
Иллинойс Пеория № 5 Империя 17,64 31,91 46.17 21,92 10705 B. & W. Co.
Илл. Perry Du Quoin Номер 1 Отборы 9,81 33,67 48,36 17,97 11229 B. & W. Co.
Ill. Perry Du Quoin Willis Mine run 7.22 33.06 53.97 12.97 11352 U. S. Geo. S. [Pg 179]
Ill. Sangamon Pawnee Slack 4.81 41,53 39,62 18,85 10220 Jones
St. . Glair Standard Nigger Hollow Шахта 14,39 32,90 44,84 22,26 11059 B.& W. Co.
Иллинойс Сент-Клер Стандарт Мэривилл Шахта 15,71 38,10 41,10 20.80 10999 B. & W. Co.
Илл. Williamson Big Muddy Daws Шахта 8.17 34,33 52,50 13,17 12643 US Geo. С.
Иллинойс Williamson Carterville или No. 7 Carterville 4.66 35.65 56.86 7.49 12286 Univ. of Ill.
Ill. Williamson Carterville или No. 7 Burr Nut, Pea and Slack 11.91 33.70 55.90 10.40 12932 B.& W. Co.
Ind. Brazil Brazil Gartside Block 2,83 40.03 51,97 8,00 13375 Stillman
Ind. Clay Louise Block 0,83 39,70 52,28 8,02 13248 Jones
Ind. Green Island City Mine run 6.17 35,42 53,55 11,03 11916 Дирборн
Ind. Knox Жила № 5 Tecumseh Ход шахты 10,73 35,76 12911 B. & W. Co.
Ind. Parke Вены № 6 Parke Coal Co. Кусковой 10,72 44.02 46.33 9,65 11767 U. S. Geo. S.
Ind. Sullivan Sullivan No. 6 Mildred Washed 16,59 42,17 48,44 9,59 13377 U. S. Geo. S.
Ind. Vigo Номер 6 Fontanet Шахта 2,28 34,95 50,50 14.55 11920 Дирборн
Штат Округ Поле, пласт
или жила 		Шахта Размер Приблизительный анализ (сухой уголь) B. t. u.
На
фунтов
Сухой
Уголь 		Орган власти
Влажность Летучие
Вещество 		Фиксированный
Углерод 		Ясень
Инд. Шахтный проезд 11.62 41,17 46,76 12,07 12740 U. S. Geo. S.
Айова Appanoose Mystic Шахта № 3 Кусковой 13,48 39,40 43,09 17,51 11678 U. S. Geo. С.
Айова Лукас Лукас Внутренний № 1 Шахта 16.01 37,82 46.24 15,94 11963 U. S. Geo. С.
Айова Марион Большая жила Liberty No. 5 Шахта 14,88 41,53 39,63 18,84 11443 U. S. Geo. С.
Айова Полк Третий шов Алтуна № 4 Комок 12,44 41,27 40,86 17.87 11671 U. S. Geo. С.
Айова Wapello Wapello Кусковой 8,69 36,23 43,68 20.09 11443 U. S. Geo. S.
Кан. Cherokee Weir Pittsburgh Southwestern Dev. Co. Кусковой 4,31 33,88 53,67 12,45 13144 U.S. Geo. S.
Kan. Cherokee Cherokee Показы 6,16 35,56 46,90 17,54 10175 Jones
Kan .6 Комок 1,81 34,77 52,77 12,46 12557 Джонс
Кан. Linn Boicourt Комок 4.74 36,59 47,07 16,34 10392 Джонс
Ky. Bell Straight Creek Str. Ck. C. & C. Co. Шахта 2,89 36,67 57,24 6,09 14362 США Geo. С.
Ky. Hopkins Кровать № 9 Earlington Комок 6,89 40.30 55,16 4,54 13381 St. Col. Ky
Ky. Hopkins Слой № 9 Barnsley Шахта 7,92 40,53 48,70 10,77 13036 География США. С.
Ky. Hopkins Вена № 14 Nebo Pea and Slack 8.02 31.91 54.02 14,07 12448 B. & W. Co.
Ky. Johnson Жила № 1 Miller’s Creek Ход шахты 5,12 38,46 58,63 2,91 13743 География США. С.
Ky. Mulenburg Слой № 9 Pierce Pea and Slack 9,22 33,94 52,18 13.88 12229 B. & W. Co.
Ky. Pulaski Гринсбург 2,80 26,54 63,58 9,88 14095 N. Y. Ed. Co.
Ky. Webster Слой № 9 Pea and Slack 7.30 31.08 60.72 8.20 13600 B.& W. Co.
Ky. Whitley Jellico Гайка и натяжитель 3,82 31,82 58,78 9,40 13175 B. & W. Co.
Пн. Adair Данфорт Ход шахты 9,00 30,55 46,26 23,19 9889 B. & W. Co.
Пн. Бейтс Рич Хилл Новый дом Шахта 7.28 37,62 43,83 18,55 12109 США Geo. S.
Mo. Clay Lexington Mo. City Coal Co. 12,45 39,39 48,47 12,14 12875 Univ. Пн
Пн Лафайет Уэверли Облепиха 8.58 41,78 45,99 12,23 12735 Univ. из Пн
Пн Лафайет Уэверли Хигби 10,84 31,72 55,29 12,99 12500 Univ. из Пн
Пн Линн Бевье Марселин 9,45 36,72 52,20 11.08 13180 Univ. из Мо
Мо Macon Bevier Northwest Coal Co. 13.09 37,83 42.95 19.22 11500 U. S. Geo. S.
Пн. Morgan Morgan Co. Morgan Co. Coal Co. Шахта 12.24 45.69 47.98 6.33 14197 U.S. Geo. S.
Mo. Putnam Mendotta Mendotta No. 8 20,78 39,36 50,00 10,64 12602 U. S. Geo. S.
N.Mex. McKinley Gallup Gibson Pea and Slack 12,17 36,31 51,17 12,52 12126 B. & W. Co.
Огайо Афины Сандей Крик Слэк 12.16 34,64 53,10 12,26 12214 [Pg 180]
Огайо Belmont Питтсбург № 8 Neff Coal Co. Шахта 5,31 38,78 900

52,22 9,00 12843 География США. С.
Огайо Columbiana Средний Киттеннинг Палестина 2.15 37,57 51,80 10,63 13370 Lord & Haas
Огайо Coshocton Средний Киттеннинг Morgan Run Шахта 41,76 13,24

13239 B. & W. Co.
Огайо Гернси Вена № 7 Little Kate 6,19 33.02 59.96 7.02 13634 B. & W. Co.
Огайо Hocking Hocking Valley Глыба 6.45 39.12 50.08 10.80 12700 Lord & Haas
Огайо Hocking Hocking Valley 2,60 40,80 47,60 11.60 12175 Джонс
Огайо Джексон Бруквилл Superior Coal Co. Шахта 7,59 38,45 43,99 17,56 11704 U. S. Geo С.
Огайо Джексон Нижний Киттэннинг Superior Coal Co. Шахта 8.99 41,43 50.06 8.51 13113 U. S. Geo. С.
Огайо Джексон Квакертаун Веллстон 3,38 35,26 54,18 7,56 12506 Хилл
Огайо Джефферс №

Джефферс 8 Воронья полая ¾ дюйм 4,04 40,08 52,27 9,65 13374 U.S. Geo. S.
Огайо Jefferson Pittsburgh или No. 8 Rush Run No. 1 ¾ дюйма 4,74 36,08 54,81 9,11 13532 U. S. Geo. С.
Огайо Перри Хокинг Конго 6 41 38,33 46,71 14,96 12284 B. & W. Co.
Огайо Старк Массиллон Slack 6,67 40,02 46,46 13,52 11860 B. & W. Co.
Огайо Винтон Brookville или No. 4 Clarion Гайка и провисание 2,47 42,38 50,39 6,23 13421 US Geo. S.
Штат Округ Поле, пласт
или жила 		Шахта Размер Приблизительный анализ (сухой уголь) B.т. u.
На
фунтов
Сухой
Уголь 		Администрация
Влажность Летучие
Вещество 		Фиксированный
Углерод 		Зола
Окла Ход шахты 4,79 39,18 49,97 10,85 13005 География США. С.
Окла. Чокто McAlester Adamson Slack 4.72 28,54 58,17 13,29 12105 B. & W. Co.
Окла Крик Генриетта Глыба и слабина 7,65 36,77 50 13,09 12834 География США. С.
Па. Allegheny Pittsburgh 3rd Pool Slack 1.77 32.06 57,11 10,83 13205 Карпентер
Па. Аллегейни Мононгахела Черепаший ручей 1,75 36,85 53,94 36,85 53,94 9 Лорд Haas
Па. Allegheny Pittsburgh Bertha ¾ дюйм 2,61 35,86 57.81 6,33 13997 U. S. Geo. S.
Па. Cambria Beach Creek Slack 3,01 32,87 55,86 11,27 13755 B. & W. Co.
Па. Cambria Miller Lincoln Шахта 5,39 30,83 61,05 8,12 13600 B.& W. Co.
Па. Clarion Нижний Фрипорт 0,54 35,93 57,66 6,41 13547
Па. Fayette Slack 1,85 28,73 63,22 7,95 13775 Whitham
Pa. Greene Youghiogheny 1ump25 32,60 54,70 12,70 13100 B. & W. Co.
Па. Грин Вестморленд Отборы 11,12 31,67 55,61 12,72 13100 PRR
Па. Индиана Изелин Ход шахты 2,70 29,33 63.56 7,11 14220 B. & W. Co.
Па. Jefferson Punxsutawney Шахта 3,38 29,33 64,93 5,73 B. & W. Co.
Па. Lawrence Средний Киттэннинг 0,70 37,06 56,24 6.70 13840 Lord & Haas
Па. Mercer Taylor 4,18 32,19 55,55 12,26 12820 B. & W. Co.
Па. Вашингтон Питтсбург Элсворт 2,46 35,35 58,46 6,19 14013 U.S. Geo. S.
Па. Вашингтон Югиогени Андерсон ¾ дюйм 1,00 39,29 54,80 5,91 13729 Джонс
Па. Питтсбург Scott Haven Lump 4.06 32.91 59.78 7.31 13934 B. & W. Co.
Tenn. Campbell Jellico 1,80 37,76 62,12 1,12 13846 ВМС США
Tenn. Claiborne Mingo 34,31 59,22 6,47 География США. С.
Теннеси Мэрион Этна 3.16 32,98 56,59 10,43
Тенн. Morgan Brushy Mt. 1,77 33,46 54,73 11,87 13824 B. & W. Co.
Тенн. Scott Glen Mary No. 4 Glen Mary 1,53 40,80 56,78 2.42 14625 Ky. State Col.
Tex. Maverick Eagle Pass 5,42 33,73 44,89 21,38 10945 B. & W. Co.
Tex. Паоло Пинто Thurber Шахта 1.90 36.01 49.09 14.90 12760 B.& W. Co.
Tex. Паоло Пинто Strawn Шахта 4,19 35,40 52,98 11,62 13202 B. & W. Co.
Вирджиния. Хенрико Гэйтон 0,82 17,14 74,92 7,94 14363 B. & W. Co.
Вирджиния. Ли Дарби Дарби 1½ дюйма 4,35 38,46 56,91 4,63 13939 США Geo. S. [Pg 181]
Вирджиния Ли МакКоннел Уилсон Шахта 3,35 36,35 57,88 5,77 13931 U. S. Geo. S.
VA Wise Верхний баннер Coburn 3½ дюйма 3.05 32,65 62,73 4,62 14470 U. S. Geo. С.
Вирджиния. Рокингем Кловер Хилл 31,77 57,98 10,25 13103
Вирджиния Расселч 2,00 35,72 56,12 8.16 14200
Вирджиния. Мононгахела Бернмонт 32,00 59,90 8,10 13424 Карпентер
W. Va Питтсбург Океан Ход шахты 2,47 39,35 52,78 7,87 14202 География США.S.
W. Va. Harrison Girard Гайка, горох и слабина 36,66 57,49 5,85 14548 B. & W. Co.
W. Va. Kanawha Winifrede Winifrede 1.05 32,74 64.38 2.88 14111 Hill
W.Вирджиния. Канава Keystone Keystone Добыча 2.21 33.29 58.61 8.10 14202 U. S. Geo. S.
W. Va. Logan Island Creek Nut and Slack 1.12 38.61 55.91 5.48 14273 Hill
W. Va. Марион Fairmont Kingmont 1.90 35,31 57,34 7,35 14198 U. S. Geo. S.
W. Va. Mingo Thacker Maritime 0,68 31,89 63,48 4,63 14126 Hill
W. Va. Глен-квасцы Глен-квасцы Добыча 3,02 33,81 59.45 6,74 14414 U. S. Geo. S.
W. Va. Preston Bakerstown 4.14 29.09 63.50 7.41 14546 U. S. Geo. С.
W. Va. Putnam Pittsburgh Black Betsy Багровая пыль 7,41 32,84 53,96 13.20 12568 B. & W. Co.
W. Va. Randolph Верхний свободный порт Coalton Глыба и гайка 2,11 29,57 59,93 10,50 13854 География США. S.
Штат Округ Поле, пласт
или жила 		Шахта Размер Приблизительный анализ (сухой уголь) B.т. u.
На
фунтов
Сухой
Уголь 		Орган власти
Влажность Летучие
Вещество 		Фиксированный
Углерод 		Зола
ЛИГНИТЫ
ЛИГНИТЫ ИЛИ ЛИГНИТЫ

3

99027

КОРОТКИ

Боулдер Rex 16.05 42.12 47.97 9.91 10678 B.& W. Co.
Цвет Эль-Пасо Curtis 23,25 42,11 49,38 8,51 11090 B. & W. Co.
Цвет Эль-Пасо Пайк Вью 23,77 48,70 41,47 9,83 10629 B. & W. Co.
Col. Gunnison South Platte Mt. Углерод 20,38 46,38 47,50 6,12
Цвет Las Animas Acme 16,74 47,90 7,5 44,60 Col. Sc. М.
Цвет Lehigh 18.30 45,29 44,67 10,04
Н. Дак. McLean Eckland Шахта 29,65 45,56 47,05 7,39 10553 Lord
N. Dak. McLean Wilton Глыба 35,96 49,84 38,05 12,11 11036 U.S. Geo. С.
Н. Дак. Маклин Казино 29,65 46,56 38,70 14,74 Лорд
Н. Дак. Stark Lehigh Lehigh Шахта 35,84 43,84 39,59 16,57 10121 U. S. Geo. С.
Н. Дак. William Williston Шахта 41.76 39,37 48,09 12,54 10121 B. & W. Co.
N. Dak. William Williston Шахта 42,74 40,83 47,79 11,38 10271 B. & W. Co.
Tex. Bastrop Bastrop Bastrop Гленхэм 32,77 42,76 36.88 20,36 8958 B. & W. Co.
Tex. Хьюстон Крокетт 23,27 40,95 38,37 20,68 10886
Tex. Houston Houston C. & C. Co. 31,48 46,93 34,40 18,87 10176 B.& W. Co.
Tex. Milam Rockdale Worley 32,48 43,04 41,14 15,82 10021 B. & W. Co.
Tex. Robertson Calvert Уголь № 1 32.01 43.70 43.08 13.22 10753 B. & W. Co.
Tex. Дерево Hoyt Consumer’s Lig. Co. 33,98 46,97 41,40 11,63 10600 США Geo. S.
Tex. Дерево Hoyt 30,25 43,27 41,46 15,27 10597
Wash. King Black Diamond 3.71 48,72 46,56 4,72 Gale
Wyo. Углерод Hanna Шахтный ход 6,44 51,32 43,00 5,68 B. & W. Co.
Wyo. Crook Black Hills Stilwell Coal Co. 19.08 45.21 46.42 8,37 12641 U. S. Geo. S.
Wyo. Sheridan Sheridan Monarch 21,18 51,87 40,43 7,70 12316 U. S. Geo. С.
Wyo. Sweetwater Rock Spring Отборы 7,70 38,57 56,99 4,44 12534 B.& W. Co.
Wyo. Uinta Adaville Lazeart 19,15 45,50 48,11 6,39 9868 U. S. Geo. S.

[Pg 182] [Pl 182]

[Pg 183]

81 Углерод

81 Кислород
ТАБЛИЦА 39

ПОКАЗЫВАЕТ ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ И КОНЕЧНЫМ АНАЛИЗАМИ УГЛЯ

State Field or Bed Mine Proximate Analysis Ultimate Analysis Common in
Proximate
& Ultimate
Analysis
Летучие
Материя 		Фиксированный Углерод

Азот Сера Зола Влажность
Ал. Horse Creek Icy Coal & Iron Co., No. 8 31.81 53.90 72.02 4.78 6.45 1.66 .80 14.29 2.56
Ark. Хантингтон Central C. & C. Co., No. 3 18,99 67,71 76,37 3,90 3,71 1,49 1,23 13,30 1.99
Илл. Пана или № 5 Клеверный лист № 1 37,22 45,64 63,04 4,49 10,04 1,28 4,01 17,14 13,19
Ind. No. 5, Warrick Co. Electric 41,85 44,45 68,08 4,78 7,56 1,35 4,53 13.70 9,11
Ky. No. 11, Hopkins Co. St. Bernard, No. 11 41,10 49,60 72,22 5,06 8,44 1,33 3,65 9,30 7,76
Па. «B» или Нижний Киттэннинг Eureka, No. 31 16,71 77,22 84,45 4,25 3,04 1.28 .91 6,07 .56
Па. Indiana Co. 29,55 62,64 79,86 5,02 4,27 1,86 1,18 7,81 900

2,90
W. Va. Fire Creek Rush Run 22,87 71,56 83,71 4,64 3,67 1.70 ,71 5,57 2,14

Таблица 39 дает для сравнения окончательный и приблизительный анализы
некоторые угли, с которыми были проведены испытания при испытании угля
завод Геологической службы США при покупке в Луизиане
Экспозиция в Сент-Луисе.

Теплотворная способность топлива не может быть непосредственно вычислена из приблизительного
анализ, в связи с тем, что содержание летучих широко варьируется в
различные виды топлива по составу и теплотворной способности.

Некоторые методы были усовершенствованы для оценки теплотворной способности
угли экспресс-анализа. Уильям Кент [38] вычитал из
Испытания Малером европейских углей приблизительная теплотворная способность зависит от
от содержания связанного углерода в горючем. Отношение как
вычисленный Кентом между теплотой и стоимостью фунта горючего и
процент связанного углерода, относящийся к горючим, представлен
графически рис. 23.

Goutal дает еще один метод определения теплоты сгорания
приблизительный анализ, в котором углероду дается фиксированное значение и
теплотворная способность летучего вещества рассматривается как функция его
процент относится к горючим.Метод Goutal тесно связан с
Определения Кента.

Однако все формулы для расчета теплотворной способности углей
из приближенного анализа обычно ограничиваются определенными классами
топливо. Кент, например, утверждает, что его выводы верны.
в пределах близкого предела для топлива, содержащего более 60 процентов фиксированного
углерода в горючем, а для тех, которые содержат более низкий
процента ошибка может достигать 4 процентов, высокой или низкой.

Хотя использование таких вычислений будет служить там, где приблизительные результаты
только требуется, чтобы они были приблизительными, должны быть тщательно
понял.

Калориметрия. Окончательный или приблизительный анализ топлива полезен в
[Pg 184], определяя его общие характеристики, и как описано на странице 183,
может использоваться при расчете приблизительной теплотворной способности. куда
необходимо вычислить КПД котла, однако
стоимость во всех случаях должна определяться точно с помощью
калориметр топлива.

Рис. 23. Графическое представление связи между
теплотворной способностью на фунт
горючих газов и
фиксированного углерода в горючих газах, рассчитанных Wm. Кент.

В таком аппарате топливо полностью сгорает и тепло
образующийся при таком сгорании поглощается водой, количество тепла
рассчитывается по высоте в температуре воды. А
признанный лучшим для такой работы калориметр — один в
топливо сжигается в стальной бомбе, наполненной сжатым кислородом.Функция кислорода, который обычно находится под давлением
около 25 атмосфер, чтобы вызвать быстрое и полное сгорание
образец топлива. Топливо зажигается с помощью электрического тока,
делается поправка на тепло, выделяемое таким током, и
прогорание провода предохранителя.

Калориметр этого типа, который будет давать удовлетворительные
результаты исследования М. Пьера Малера, показанные на рис. 24 и
состоит из следующих частей:

Водяная рубашка A , которая поддерживает постоянные условия за пределами
собственно калориметр, что делает возможным более точный расчет
радиационных потерь.

Стальная бомба с фарфоровой футеровкой B , в которой сжигание топлива
происходит в сжатом кислороде.

Рис. 24. Калориметр бомбы Малера

[Pg 185]

Платиновый поддон C , для хранения топлива.

Собственно калориметр D , окружающий бомбу и содержащий определенный
отвешенное количество воды.

Электрод E , соединяющийся с плавким проводом F , для воспламенения топлива.
помещается в поддон C .

Подставка G , для водяной мешалки.

Термометр I , для определения температуры воды в
калориметр. Термометр лучше всего поддерживать на подставке, независимой от
калориметр, чтобы его нельзя было сдвинуть тремором в частях
калориметр, что затрудняет снятие показаний. Чтобы
для получения точности показаний их следует снимать через зрительную трубу или
очки.

Пружинно-винтовой механизм для вращения мешалки.

Рычаг L , движением которого приводится во вращение мешалка.

Манометр M , для измерения количества кислорода, поступающего в
бомбить. Обычно используется от 20 до 25 атмосфер.

Кислородный баллон O .

А аккумулятор или батарейки П , ток от которых нагревает провод предохранителя
используется для воспламенения топлива.

Этот или аналогичный калориметр используется для определения тепла.
сжигания твердого или жидкого топлива. Какое бы топливо ни проверяли,
нельзя придавать слишком большого значения обеспечению среднего
образец. Если требуется испытать уголь, испытания следует проводить из порции
высушенного и измельченного лабораторного образца, способы получения
которые были описаны. При рассмотрении методов калориметра
определения, замечания, относящиеся к углю, в равной степени применимы к любому
твердое топливо и такие изменения в методах, которые необходимы для жидкого топлива.
виды топлива будут очевидны из того же описания.

Примерно один грамм измельченной пробы высушенного угля должен быть
помещается непосредственно в поддон калориметра. Есть некоторая опасность в
использование измельченного образца из-за того, что часть его может быть
выдувается из кастрюли при поступлении кислорода. Это может быть как минимум
частично преодолевается, формируя брикет около двух граммов
использование цилиндра с плунжером и шнековым прессом. Такой
брикет следует разбить и использовать примерно один грамм.Если
используется измельченный образец, необходимо следить за тем, чтобы кислород медленно впускался
чтобы уголь не вылетел из поддона. Вес образца
ограничено примерно одним граммом, так как калориметр пропорционален
для сгорания примерно этого веса при давлении кислорода
около 25 атмосфер.

К нижнему концу плунжера подсоединен кусок тонкой железной проволоки.
чтобы сформировать предохранитель для воспламенения образца. Вес используемой железной проволоки составляет
определяется, и если после сгорания часть не сгорела,
определяется вес такой порции.Помещая образец в чашу,
и при настройке предохранителя верхняя часть калориметра удаляется. это
затем заменили и осторожно прикрутили к бомбе с помощью
гаечный ключ с длинной ручкой, предназначенный для этой цели.

Затем бомбу помещают в калориметр, заполненный
определенное количество воды. Этот вес является «водным эквивалентом»
Аппарат, и. е. , вес воды, температура которой
увеличится на один градус для эквивалентного повышения температуры
комбинированный аппарат.Его можно определить расчетом из
вес и удельная теплоемкость различных частей [Pg 186] устройства. Такой
однако определение может быть ошибочным, поскольку вес бомбы
облицовку можно только приблизить, а значительная часть
аппарат не погружен в воду. Еще один способ изготовления такого
определение осуществляется добавлением определенной массы теплой воды к
определенное количество более холодной воды в калориметре и
среднее количество экспериментов.Лучший способ изготовления
такое определение, вероятно, есть сжигание определенного количества
повторно сублимированный нафталин, теплота сгорания которого известна.

Температура воды в водяной рубашке калориметра
должен быть приблизительно таким же, как в окружающей атмосфере. В
температура навески воды в калориметре составляет
некоторые экспериментаторы немного больше, чем окружающий воздух в
чтобы начальная поправка на излучение была в той же
направление в качестве окончательной коррекции.Другие экспериментаторы начинают с
температура такая же или немного ниже температуры в помещении,
исходя из того, что температура после сгорания будет немного ниже
выше комнатной температуры и поправка на излучение должна быть либо
минимум или полностью исключены.

Хотя никаких экспериментов, чтобы окончательно показать, какие из этих
методы тем лучше, обычно используется последний.

После того, как бомба была помещена в калориметр, она заполняется
кислород из баллона до тех пор, пока давление не достигнет от 20 до 25 атмосфер.Более низкого давления будет достаточно во всех случаях, кроме исключительных.
Затем выполняется последовательное подключение к току от сухих батарей, чтобы
устроен так, чтобы допустить завершение цепи переключателем. В
ток от системы освещения нельзя использовать для зажигания, так как
опасность искры при сгорании предохранителя, что может повлиять на
полученные результаты. После этого прибор готов к тесту.

Несомненно лучший способ извлечения данных является использование
координатная бумага и нанесение данных с температурой и временем
интервалы в виде ординат и абсцисс.Такое графическое изображение
показано на рис. 25.

Рис. 25. Графический метод записи результатов калориметра бомбы

После помещения бомбы в калориметр и до того, как уголь
зажигается, показания температуры воды следует снимать при одном
минутные интервалы в течение периода, достаточного для обеспечения постоянной скорости
изменить, и таким образом определить начальное излучение. Уголь
затем воспламеняется, замыкая цепь, температура в момент
цепь замкнута, учитывая температуру в начале
горения.После розжига показания следует снимать при
полутораминутные интервалы, хотя из-за быстроты
только приблизительные показания могут быть возможны в течение как минимум
через минуту после выстрела такие показания, однако, достаточно
точно для этого периода. Следует снять показания за полторы минуты.
[Pg 187] после зажигания в течение пяти минут и, скажем, на пять минут дольше при
минутные интервалы для точного определения окончательной скорости излучения.

На рис. 25 показаны результаты таких измерений, построенные в соответствии с
предложенный метод. Теперь осталось вычислить результаты этого
нанесенные данные.

Сначала применяется лучевая поправка. Наверное, самый точный
способ внесения такой коррекции — использование метода Пфаундлера,
который является модификацией Regnault. Это предполагает, что в
начиная с начальной скорости излучения, представленной
наклон линии AB , рис.25, и заканчивая финальным излучением
представлен наклоном линии CD , рис. 25, что скорость
излучение для промежуточных температур между точками B и C
пропорциональны начальной и конечной ставкам. То есть скорость
излучения в точке на полпути между B и C. будет средним между
начальная и конечная ставки; уровень излучения в точке три четверти
расстояния между B и C будет ставка B плюс
три четверти разницы в ставках B и C и т. д.Этот способ
отличается от излучения Рено тем, что Рено предположил, что излучение
в каждом случае пропорциональна разнице температур между
вода калориметра и окружающий воздух плюс постоянная
найдено для каждого эксперимента. Метод Пфаундлера проще этого
Рено, и результаты, полученные двумя методами, на практике
соглашение.

Выраженный в виде формулы, метод Пфаундлера, хотя и не в форме, приведен
им:

C = N
( R +
R ‘- R
––––––––––––
T ‘- T
( T «- T ) )
( 19 )
Где C = поправка в градусах Цельсия,
N = количество интервалов, через которые производится коррекция,
R = начальное излучение в градусах на интервал,
R ‘ = конечное излучение в градусах на интервал,
T = средняя температура за период, в течение которого начальное излучение
вычисляется,
T « = средняя температура за период горения [39],
T ‘ = средняя температура за период, в течение которого окончательное излучение
вычисляется.[39]

Эта формула применяется к рис. 25 следующим образом:

Как уже говорилось, температура в начале горения — это
чтение непосредственно перед включением тока, или B на рис. 25. Точка
C или температура, при которой сгорание предположительно завершается, должно
приниматься в момент, который укладывается в установленную окончательную норму
излучения, а не при максимальной температуре, при которой термометр
указывает в тесте, если он не лежит на прямой линии, определяющей
финальное излучение.Это связано с тем, что в некоторых случаях
местные условия заставят термометр показывать выше, чем
должен в то время, когда бомба передает тепло воде
быстро, а в других случаях максимальная температура может быть ниже
то, что будет указано, следует снимать с интервалом
менее полуминуты, i. е. , точка максимальной температуры
упадет ниже линии, определяемой окончательной скоростью излучения.С участием
это понимание AB , рис. 25, представляет время начального
излучения, г. до н.э., время горения [Pg 188], и CD время окончательного
радиация. Следовательно, чтобы применить поправку Пфаундлера, формулу ( 19 ), к
данные представлены на рис. 25.

N = 6, R = 0, R ‘ = .01, T = 20,29, T ‘ = 22,83,
T « =
20,29 + 22,54 + 22,84 + 22,88 + 22,87 + 22,86
––––––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– –––––
6
= 22.36
C = 6
( 0 +
.01 — 0
–––––––––––––––– –––––––
22,85 — 20,29
( 22,36 — 20,29 ) )
= 6 × .008 = , 048

Формула Пфаундлера простая, но довольно длинная. Мистер Э. Х. Пибоди имеет
разработал более простую формулу, с помощью которой при определенных условиях
отклонение от поправки, найденной методом Пфаундлера, незначительно.

В ходе расширенной серии калориметрических испытаний было отмечено, что
максимальная температура была достигнута термометром чуть более одного
минута после момента выстрела.Если этот период между временем
стрельба и максимальная зарегистрированная температура составляла ровно одну минуту,
излучение за этот период будет равняться излучению на половину
минут до выстрела плюс излучение за полминуты после
максимальная температура достигнута ; или излучение через один
минутный интервал будет средним значением излучения за минуту до
стрельба и излучение в минуту после максимума. Построенная диаграмма
температуры приняли бы форму кривой из трех прямых линий
( B , C ‘, D ) на рис.25. В таких условиях, используя обозначения как в
формула ( 19 ) поправка станет,

C =
2R + 2R ‘
–––––––––––––––
2
+ ( N — 2 ) R ‘, или R + (N — 1) R’ ( 20 )

Эта формула может быть обобщена для условий, когда максимальное
температура достигается через период более одной минуты, поскольку
следует:

Пусть M = количество интервалов между временем стрельбы и
максимальная температура.Тогда излучение за этот период будет
среднее значение излучения для M интервалов до стрельбы и для M
интервалы после записи максимума, или

C =
MR + MR ‘
–––––––––––––––––––––––––
2
+ ( N — M ) R ‘ = R + ( N — ) R’ 8 ( 210005 210005) )

В случае г.Вычеты Пибоди M оказались приблизительно
2 и формула ( 21 ) превращается непосредственно в C = R + (N — 1) R ‘или формулу ( 20 ).

Исправления, которые должны быть внесены, как обеспечивается использованием этой формулы,
очень близко к тем, которые были получены методом Пфаундлера, где точка
максимальная температура не более чем на пять интервалов позже точки
стрельбы. Если более длительный период указан в таблице
графики температуры, приблизительную формулу использовать не следует.Как
период между обжигом и максимальной температурой увеличивается,
нанесенные на график результаты все дальше и дальше от теоретических
прямая кривая. Если этот период не превышает пяти интервалов, или
две с половиной минуты, аппроксимация прямой кривой может
наносится на глаз, и обычно применяется поправка на излучение
можно очень точно определить по такой аппроксимированной кривой.

Приблизительная формула Пибоди была получена в результате ряда тестов,
дают результаты внутри.003 градуса по Фаренгейту для пределов, в которых
его применение соответствует описанию [Pg 189]. Значение M, которое не
обязательно целое число, следует определять для каждого теста, хотя
по всей вероятности, такая величина постоянна для любого человека
калориметр, который правильно эксплуатируется.

Поправка на излучение, указанная на странице 188, во всех случаях
быть добавленным к диапазону температуры между точкой воспламенения и
выбранная точка, от которой рассчитывается окончательное излучение.Этот
скорректированный диапазон, умноженный на водный эквивалент калориметра
дает теплоту сгорания в калориях угля, сжигаемого в
калориметр вместе с калориметром образовался при сгорании плавкого провода.
Тепло, выделяемое при сгорании плавкой проволоки, исходит от
определение фактического веса сожженной проволоки и теплоты
сжигание одного миллиграмма проволоки (1,7 калории), т. е. , г.
умножьте вес используемой проволоки на 1,7, результат будет в граммах.
калорий или тепла, необходимого для подъема одного грамма воды на один градус
по Цельсию.

Также необходимо внести небольшие поправки на образование азотной кислоты.
кислоты и для сжигания серы в серную кислоту вместо
диоксид серы, за счет более полного сгорания в присутствии
кислорода, чем было бы возможно в атмосфере.

Чтобы внести эти исправления, бомба калориметра осторожно
промывают водой после каждого теста и определяют количество кислоты
от титрования этой воды стандартным раствором аммиака или
каустическая сода, причем предполагается, что вся кислота является азотной кислотой.Каждый
кубический сантиметр используемого раствора для титрования аммиака эквивалентен
коррекция 2,65 калорий.

Поскольку часть кислотности связана с образованием серной кислоты,
исправление необходимо. При сжигании серной кислоты тепло выделяется на
грамм серы — это 2230 калорий сверх тепла, которое было бы
образовалось, если сера сгорела до диоксида серы, или 22,3 калории для
каждый процент серы в угле. Один кубический сантиметр
раствор аммиака эквивалентен 0.00286 грамм серы в пересчете на серную кислоту
кислоты, или 0,286 × 22,3 = 6,38 калорий. Таким образом, очевидно, что
после умножения количества кубических сантиметров, использованных при титровании, на
коэффициент тепла для азотной кислоты (2,65) дальнейшая корректировка
6,38 — 2,65 = 3,73 необходимо на каждый кубический сантиметр, используемый в
титрование серной вместо азотной кислоты. Это исправление будет
3,73 ⁄ 0,297 = 13 единиц на каждые 0,01 грамма серы в угле.

Таким образом, полная поправка на водный раствор азотной и серной кислоты.
находится путем умножения аммиака на 2.65 и добавив 13 калорий для
каждые 0,01 грамма серы в угле. Это полное исправление должно быть
вычитается из теплотворной способности, найденной из скорректированного диапазона и
количество, эквивалентное калориметру.

После каждого испытания поддон, в котором сжигался уголь, должен быть
внимательно осмотрели, чтобы убедиться, что весь образец прошел
полное сгорание. Наличие черных точек обычно указывает на
несгоревший уголь, и часто его можно найти там, где уголь содержит кость или
шифер.При обнаружении таких пятнышек испытания следует повторить. В
испытание любого топлива, где трудно полностью израсходовать
пробы, может быть добавлено взвешенное количество нафталина, общий вес
топлива и нафталина составляет примерно один грамм. Нафталин
имеет известную теплоту сгорания, образцы для этой цели
можно получить в Бюро стандартов США и в
комбинированная теплота сгорания топлива и нафталина, теплота сгорания
первое может быть легко вычислено.

Want to say something? Post a comment

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2025 © Все права защищены.