Specifična toplota zgorevanja. Temperatura zgorevanja premoga. Vrste premoga. Specifična toplota zgorevanja premoga

Tabele prikazujejo masno specifično toploto zgorevanja goriva (tekočega, trdnega in plinastega) in nekaterih drugih gorljivih materialov. Upoštevana so naslednja goriva: premog, drva, koks, šota, kerozin, nafta, alkohol, bencin, zemeljski plin itd.

Seznam tabel:

Med eksotermno oksidacijsko reakcijo goriva se njegova kemična energija pretvori v toplotno energijo s sproščanjem določene količine toplote. Nastala toplotna energija se običajno imenuje toplota zgorevanja goriva. Odvisno je od njegove kemične sestave, vlažnosti in je glavna. Toplota zgorevanja goriva na 1 kg mase ali 1 m 3 prostornine tvori maso ali prostorninsko specifično toploto zgorevanja.

Specifična toplota zgorevanja goriva je količina toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem enote mase ali prostornine trdnega, tekočega ali plinastega goriva. V mednarodnem sistemu enot se ta vrednost meri v J / kg ali J / m 3.

Specifično toploto zgorevanja goriva lahko določimo eksperimentalno ali izračunamo analitično. Eksperimentalne metode za določanje kurilne vrednosti temeljijo na praktičnem merjenju količine toplote, ki se sprosti med zgorevanjem goriva, na primer v kalorimetru s termostatom in zgorevalno bombo. Za gorivo z znano kemično sestavo lahko specifično toploto zgorevanja določimo s formulo Mendelejeva.

Razlikovati med višjo in nižjo specifično toploto zgorevanja. Najvišja kalorična vrednost je enaka največji količini toplote, ki se sprosti med popolnim zgorevanjem goriva, ob upoštevanju toplote, porabljene za izhlapevanje vlage, ki jo vsebuje gorivo. Najnižja toplota zgorevanja je manjša od vrednosti najvišje za vrednost kondenzacijske toplote, ki nastane iz vlage goriva in vodika organske mase, ki se pri zgorevanju pretvori v vodo.

Za določitev kazalnikov kakovosti goriva, pa tudi pri izračunih toplotne tehnike običajno uporabljajo najnižjo specifično toploto zgorevanja, ki je najpomembnejša toplotna in delovna lastnost goriva in je prikazana v spodnjih tabelah.

Specifična toplota zgorevanja trdnega goriva (premog, drva, šota, koks)

V tabeli so prikazane vrednosti specifične toplote zgorevanja suhega trdnega goriva v MJ / kg. Gorivo v tabeli je razvrščeno po abecedi po imenu.

Najvišjo kalorično vrednost obravnavanih trdnih goriv ima koksni premog - njegova specifična toplota zgorevanja je 36,3 MJ / kg (ali v enotah SI 36,3 · 10 6 J / kg). Poleg tega je visoka toplota zgorevanja značilna za premog, antracit, oglje in lignit.

Goriva z nizko energijsko učinkovitostjo vključujejo les, drva, smodnik, mletsko šoto, oljni skrilavec. Na primer, specifična toplota zgorevanja drv je 8,4 ... 12,5, smodnik pa le 3,8 MJ / kg.

Specifična toplota zgorevanja trdnega goriva (premog, drva, šota, koks)

Gorivo
antracit	26,8…34,8
Lesni peleti (peleti)	18,5
Suha drva	8,4…11
Suha brezova drva	12,5
Plinski koks	26,9
Koks iz plavžev	30,4
Polkoks	27,3
v prahu	3,8
Skrilavec	4,6…9
Gorljiv skrilavec	5,9…15
Trdno raketno gorivo	4,2…10,5
Šota	16,3
Vlaknasta šota	21,8
Mletska šota	8,1…10,5
Šotna drobtina	10,8
Rjavi premog	13…25
Rjavi premog (briketi)	20,2
Rjavi premog (prah)	25
Donetsk premog	19,7…24
Oglje	31,5…34,4
Trdi premog	27
Koksni premog	36,3
Kuznetsk premog	22,8…25,1
Čeljabinsk premog	12,8
Ekibastuški premog	16,7
Freztorf	8,1
žlindra	27,5

Specifična toplota zgorevanja tekočega goriva (alkohol, bencin, kerozin, olje)

Podana je tabela specifičnih toplot zgorevanja tekočega goriva in nekaterih drugih organskih tekočin. Treba je opozoriti, da se goriva, kot so bencin, dizelsko gorivo in olje, odlikujejo po visokem sproščanju toplote med zgorevanjem.

Specifična toplota zgorevanja alkohola in acetona je bistveno nižja od tradicionalnih motornih goriv. Poleg tega ima tekoče raketno gorivo relativno nizko kalorično vrednost in - s popolnim zgorevanjem 1 kg teh ogljikovodikov se bo sprostila količina toplote, ki je enaka 9,2 oziroma 13,3 MJ.

Specifična toplota zgorevanja tekočega goriva (alkohol, bencin, kerozin, olje)

Gorivo	Specifična toplota zgorevanja, MJ / kg
Aceton	31,4
Bencin A-72 (GOST 2084-67)	44,2
Letalski bencin B-70 (GOST 1012-72)	44,1
Bencin AI-93 (GOST 2084-67)	43,6
Benzen	40,6
Dizelsko gorivo zimsko (GOST 305-73)	43,6
Poletno dizelsko gorivo (GOST 305-73)	43,4
Tekoče raketno gorivo (kerozin + tekoči kisik)	9,2
Letalski kerozin	42,9
Razsvetljava kerozin (GOST 4753-68)	43,7
ksilen	43,2
Kurilno olje z visoko vsebnostjo žvepla	39
Kurilno olje z nizko vsebnostjo žvepla	40,5
Kurilno olje z nizko vsebnostjo žvepla	41,7
Žveplovo kurilno olje	39,6
Metilni alkohol (metanol)	21,1
n-butilni alkohol	36,8
olje	43,5…46
Metansko olje	21,5
Toluen	40,9
Beli špirit (GOST 313452)	44
Etilen glikol	13,3
Etilni alkohol (etanol)	30,6

Specifična toplota zgorevanja plinastega goriva in gorljivih plinov

Predstavljena je tabela specifičnih toplot zgorevanja plinastega goriva in nekaterih drugih gorljivih plinov v MJ/kg. Od obravnavanih plinov se razlikuje največja masna specifična toplota zgorevanja. S popolnim zgorevanjem enega kilograma tega plina se bo sprostilo 119,83 MJ toplote. Tudi takšno gorivo, kot je zemeljski plin, ima visoko kalorično vrednost - specifična toplota zgorevanja zemeljskega plina je 41 ... 49 MJ / kg (za čistih 50 MJ / kg).

Specifična toplota zgorevanja plinastega goriva in gorljivih plinov (vodik, zemeljski plin, metan)

Gorivo	Specifična toplota zgorevanja, MJ / kg
1-buten	45,3
amoniak	18,6
Acetilen	48,3
vodik	119,83
Vodik, zmes z metanom (50 mas. % H 2 in 50 mas. % CH 4)	85
Vodik, zmes z metanom in ogljikovim monoksidom (33-33-33 mas. %)	60
Vodik, pomešan z ogljikovim monoksidom (50 % H 2 50 % CO 2 po masi)	65
Plin iz plavžev	3
Koksni plin	38,5
Utekočinjeni naftni plin (LPG) (propan-butan)	43,8
izobutan	45,6
metan	50
n-Butan	45,7
n-heksan	45,1
n-pentan	45,4
Povezani plin	40,6…43
Zemeljski plin	41…49
Propadien	46,3
Propan	46,3
propilen	45,8
propilen, zmes z vodikom in ogljikovim monoksidom (90 % -9 % -1 mas. %)	52
Etan	47,5
etilen	47,2

Specifična toplota zgorevanja nekaterih gorljivih materialov

Obstaja tabela specifičnih toplot zgorevanja nekaterih gorljivih materialov (les, papir, plastika, slama, guma itd.). Omeniti velja materiale z visoko toploto zgorevanja. Ti materiali vključujejo: gumo različnih vrst, ekspandirani polistiren (pena), polipropilen in polietilen.

Specifična toplota zgorevanja nekaterih gorljivih materialov

Gorivo	Specifična toplota zgorevanja, MJ / kg
Papir	17,6
Usnjena tkanina	21,5
Les (palice z vsebnostjo vlage 14%)	13,8
Les v kupih	16,6
hrastov les	19,9
Smrekov les	20,3
Les je zelen	6,3
Borov les	20,9
Najlon	31,1
Karbolitni izdelki	26,9
Karton	16,5
Stiren-butadienski kavčuk SKS-30AR	43,9
Naravna guma	44,8
Sintetična guma	40,2
SKS guma	43,9
Kloroprenska guma	28
Linolej, polivinilklorid	14,3
Dvoslojni polivinilkloridni linolej	17,9
PVC linolej na osnovi klobučevine	16,6
Linolej, polivinilklorid na topli osnovi	17,6
Linolej, polivinilklorid na tkaninski osnovi	20,3
Linolej guma (relin)	27,2
Parafinski vosek	11,2
Pena PVC-1	19,5
Stiropor FS-7	24,4
Pena FF	31,4
Ekspandirani polistiren PSB-S	41,6
Poliuretanska pena	24,3
Vlaknena plošča	20,9
Polivinilklorid (PVC)	20,7
Polikarbonat	31
Polipropilen	45,7
polistiren	39
Visokotlačni polietilen	47
Nizkotlačni polietilen	46,7
Guma	33,5
Strešni material	29,5
Kanalske saje	28,3
Seno	16,7
Slama	17
Organsko steklo (pleksi steklo)	27,7
Tekstolit	20,9
Tol	16
TNT	15
bombaž	17,5
Celuloza	16,4
Volna in volnena vlakna	23,1

Viri:

1. GOST 147-2013 Trdo mineralno gorivo. Določanje bruto kurilne vrednosti in izračun neto kurilne vrednosti.
2. GOST 21261-91 Naftni proizvodi. Metoda za določanje bruto kurilne vrednosti in izračun neto kurilne vrednosti.
3. GOST 22667-82 Naravni gorljivi plini. Računska metoda za določanje kurilne vrednosti, relativne gostote in Wobbejevega števila.
4. GOST 31369-2008 Zemeljski plin. Izračun kurilne vrednosti, gostote, relativne gostote in Wobbejevega števila na podlagi sestave komponent.
5. Zemskiy G.T.

Znano je, da je vir energije, ki se uporablja v industriji, prometu, kmetijstvu, v vsakdanjem življenju, gorivo. To so premog, nafta, šota, drva, zemeljski plin itd. Ko gorivo zgoreva, se sprosti energija. Poskusimo ugotoviti, zaradi kakšne energije se v tem primeru sprosti.

Spomnimo se zgradbe molekule vode (slika 16, a). Sestavljen je iz enega atoma kisika in dveh atomov vodika. Če je molekula vode razdeljena na atome, je treba premagati privlačne sile med atomi, torej opraviti delo in zato porabiti energijo. Nasprotno, če se atomi združijo v molekulo, se sprosti energija.

Uporaba goriva temelji prav na pojavu sproščanja energije, ko se atomi združijo. Tako se na primer ogljikovi atomi, ki jih vsebuje gorivo, med zgorevanjem združijo z dvema atomoma kisika (slika 16, b). Tako nastane molekula ogljikovega monoksida – ogljikov dioksid – in energija se sprosti.

riž. 16. Molekularna struktura:
a - voda; b - kombinacija atoma ogljika in dveh atomov kisika v molekulo ogljikovega dioksida

Pri izračunu motorjev mora inženir natančno vedeti, koliko toplote lahko sprosti zgorelo gorivo. Da bi to naredili, je treba eksperimentalno ugotoviti, koliko toplote se bo sprostilo med popolnim zgorevanjem enake mase goriva različnih vrst.

Fizikalna količina, ki kaže, koliko toplote se sprosti pri popolnem zgorevanju goriva, ki tehta 1 kg, se imenuje specifična toplota zgorevanja goriva.

Specifična kurilna vrednost je označena s črko q. Enota specifične toplote zgorevanja je 1 J / kg.

Specifično toploto zgorevanja določimo eksperimentalno z uporabo precej zapletenih instrumentov.

Rezultati eksperimentalnih podatkov so prikazani v tabeli 2.

tabela 2

Ta tabela kaže, da je specifična toplota zgorevanja, na primer bencina, 4,6 10 7 J / kg.

To pomeni, da se pri popolnem zgorevanju bencina, ki tehta 1 kg, sprosti 4,6 10 7 J energije.

Skupna količina toplote Q, ki se sprosti pri zgorevanju m kg goriva, se izračuna po formuli

vprašanja

1. Kakšna je specifična toplota zgorevanja goriva?
2. V katerih enotah se meri specifična toplota zgorevanja goriva?
3. Kaj pomeni izraz "specifična toplota zgorevanja goriva enaka 1,4 10 7 J / kg"? Kako se izračuna količina toplote, ki se sprosti med zgorevanjem goriva?

Vaja 9

1. Kakšna količina toplote se sprosti pri popolnem zgorevanju oglja, ki tehta 15 kg; 200 g alkohola?
2. Koliko toplote se bo sprostilo pri popolnem zgorevanju olja, katerega masa je 2,5 tone; kerozin, katerega prostornina je 2 litra, gostota pa 800 kg / m 3?
3. S popolnim zgorevanjem suhega lesa se je sprostilo 50.000 kJ energije. Koliko drv je bilo zagorelo?

Vaja

S pomočjo tabele 2 sestavite palični graf za specifične toplote zgorevanja lesa, alkohola, olja, vodika, pri čemer izberite merilo, kot sledi: širina pravokotnika je 1 celica, višina 2 mm ustreza 10 J.

Toplotni stroji v termodinamiki so to periodično delujoči toplotni motorji in hladilni stroji (termokompresorji). Toplotne črpalke so vrsta hladilnih strojev.

Naprave, ki opravljajo mehansko delo zaradi notranje energije goriva, se imenujejo toplotni motorji (toplotni motorji). Za delovanje toplotnega stroja so potrebne naslednje komponente: 1) vir toplote z višjo temperaturno stopnjo t1, 2) vir toplote z nižjo temperaturo t2, 3) delovna tekočina. Z drugimi besedami: kateri koli toplotni motorji (toplotni motorji) so sestavljeni iz grelec, hladilnik in delovna tekočina .

Kot delovna tekočina uporablja se plin ali para, saj sta dobro stisnjena, odvisno od tipa motorja pa je lahko gorivo (bencin, kerozin), vodna para itd. notranja energija, izvaja se mehansko delo (A), nato delovna tekočina odda določeno količino toplote v hladilnik (Q2) in se ohladi na začetno temperaturo. Opisana shema predstavlja cikel delovanja motorja in je splošna, v resničnih motorjih lahko različne naprave igrajo vlogo grelnika in hladilnika. Okolje lahko služi kot hladilnik.

Ker se v motorju del energije delovne tekočine prenese v hladilnik, je jasno, da se vsa energija, ki jo prejme od grelnika, ne porabi za opravljanje dela. oz. učinkovitosti motor (učinkovitost) je enak razmerju popolnega dela (A) in količine toplote, ki jo prejme od grelnika (Q1):

Motor z notranjim zgorevanjem (ICE)

Obstajata dve vrsti motorjev z notranjim zgorevanjem (ICE): uplinjač in dizel... Pri uplinjačnem motorju se delovna mešanica (mešanica goriva in zraka) pripravi zunaj motorja v posebni napravi in ​​od tam vstopi v motor. Pri dizelskem motorju se v samem motorju pripravi gorljiva mešanica.

ICE je sestavljen iz cilinder v katerem se premika bat ; so v cilindru dva ventila , skozi katerega se gorljiva mešanica dovaja v jeklenko, skozi drugo pa se izpušni plini odvajajo iz jeklenke. Bat z ročični mehanizem povezuje z ročična gred , ki se s translacijskim gibanjem bata vrti. Cilinder je zaprt s pokrovom.

Cikel motorja z notranjim zgorevanjem vključuje štiri palice: dovod, stiskanje, delovni hod, sprostitev. Med sesanjem se bat premakne navzdol, tlak v cilindru se zmanjša, skozi ventil pa vanj vstopi gorljiva mešanica (v uplinjaču) ali zrak (v dizelskem motorju). Ventil je v tem trenutku zaprt. Na koncu dovoda gorljive mešanice se ventil zapre.

Med drugim taktom se bat premakne navzgor, ventili se zaprejo in delovna mešanica oziroma zrak se stisne. V tem primeru se temperatura plina dvigne: gorljiva mešanica v motorju uplinjača se segreje na 300-350 ° C, zrak v dizelskem motorju pa na 500-600 ° C. Na koncu kompresijskega takta v uplinjaču preskoči iskra in mešanica goriva se vžge. Pri dizelskem motorju se gorivo vbrizga v valj in nastala mešanica se spontano vžge.

Ko gorljiva zmes gori, se plin razširi in potisne bat in ročično gred, ki je povezana z njim, pri čemer opravlja mehansko delo. To povzroči, da se plin ohladi.

Ko bat doseže najnižjo točko, se bo tlak v njem zmanjšal. Ko se bat premakne navzgor, se ventil odpre in izpušni plini se sprostijo. Na koncu tega udarca se ventil zapre.

Parna turbina

Parna turbina je disk, nameščen na gredi, na kateri so pritrjena rezila. Para se dovaja na rezila. Para, segreta na 600 ° C, se usmeri v šobo in se v njej širi. Ko se para širi, se njena notranja energija pretvori v kinetično energijo usmerjenega gibanja parnega curka. Curek pare prihaja iz šobe na lopatice turbine in nanje prenese del svoje kinetične energije, ki turbino požene v vrtenje. Običajno imajo turbine več diskov, od katerih se vsak prenese del energije pare. Vrtenje diska se prenaša na gred, na katero je priključen generator električnega toka.

Ko zgorevajo različna goriva enake mase, se sprostijo različne količine toplote. Na primer, dobro je znano, da je zemeljski plin energetsko bolj učinkovito gorivo kot les. To pomeni, da mora biti za pridobitev enake količine toplote masa drv, ki jih je treba zakuriti, bistveno večja od mase zemeljskega plina. Posledično je z energetskega vidika za različne vrste goriva značilna količina, ki se imenuje specifična toplota zgorevanja goriva .

Specifična toplota zgorevanja goriva- fizikalna količina, ki kaže, koliko toplote se sprosti pri popolnem zgorevanju goriva z maso 1 kg.

Ko zgoreva, katero koli gorivo sprosti toploto (energijo), ki je kvantitativno ocenjena v joulih ali kalorijah (4,3 J = 1 kalorija). V praksi se za merjenje količine toplote, ki se sprosti med zgorevanjem goriva, uporabljajo kalorimetri, sofisticirane laboratorijske naprave. Kalorična vrednost se imenuje tudi kalorična vrednost.

Količina toplote, prejete pri zgorevanju goriva, ni odvisna samo od njegove kalorične vrednosti, temveč tudi od njegove mase.

Za primerjavo snovi glede na prostornino energije, ki se sprosti med zgorevanjem, je vrednost specifične toplote zgorevanja bolj priročna. Prikazuje količino toplote, ki nastane pri zgorevanju enega kilograma (masna specifična toplota zgorevanja) ali enega litra, kubičnega metra (volumetrična specifična toplota zgorevanja) goriva.

Enote specifične toplote zgorevanja goriva, sprejete v sistemu SI, so kcal / kg, MJ / kg, kcal / m³, MJ / m³, pa tudi njihovi derivati.

Energijska vrednost goriva je določena natančno z vrednostjo njegove specifične toplote zgorevanja. Razmerje med količino toplote, ki nastane pri zgorevanju goriva, njegovo maso in specifično toploto zgorevanja je izraženo s preprosto formulo:

Q = q m, kjer je Q količina toplote v J, q specifična toplota zgorevanja v J / kg, m pa masa snovi v kg.

Za vse vrste goriv in večino gorljivih snovi so že dolgo določene in tabelarizirane specifične toplote zgorevanja, ki jih strokovnjaki uporabljajo pri izračunu toplote, ki se sprosti pri zgorevanju goriva ali drugih materialov. V različnih tabelah so možna rahla odstopanja, očitno posledica nekoliko različnih merilnih metod ali različne kurilne vrednosti iste vrste gorljivih materialov, pridobljenih iz različnih nahajališč.

Premog ima največjo porabo energije trdnih goriv - 27 MJ / kg (antracit - 28 MJ / kg). Oglje ima podobne kazalnike (27 MJ / kg). Rjavi premog ima veliko nižjo kurilno vrednost - 13 MJ / kg. Poleg tega običajno vsebuje veliko vlage (do 60%), ki z izhlapevanjem zmanjša vrednost skupne toplote zgorevanja.

Šota gori s toploto 14-17 MJ / kg (odvisno od stanja - drobtina, stisnjena, briket). Drva, posušena do 20% vlage, oddajajo od 8 do 15 MJ / kg. Hkrati se lahko količina energije, prejete iz trepetlike in breze, razlikuje za skoraj polovico. Peleti iz različnih materialov dajejo približno enake kazalnike - od 14 do 18 MJ / kg.

Tekoča goriva se po specifični toploti zgorevanja precej manj razlikujejo od trdnih. Tako je specifična toplota zgorevanja dizelskega goriva 43 MJ / l, bencina - 44 MJ / l, kerozina - 43,5 MJ / l, kurilnega olja - 40,6 MJ / l.

Specifična toplota zgorevanja za zemeljski plin je 33,5 MJ / m³, za propan - 45 MJ / m³. Najbolj energetsko potratno plinasto gorivo je vodikov plin (120 MJ / m³). Je zelo obetaven za uporabo kot gorivo, vendar do danes ni bilo najdenih optimalnih možnosti za njegovo shranjevanje in transport.

Primerjava energijske intenzivnosti različnih vrst goriva

Če primerjamo energijsko vrednost glavnih vrst trdnih, tekočih in plinastih goriv, ​​je mogoče ugotoviti, da en liter bencina ali dizelskega goriva ustreza 1,3 m³ zemeljskega plina, en kilogram premoga - 0,8 m³ plina in en kg drv - 0,4 m³ plina.

Toplota zgorevanja goriva je najpomembnejši kazalnik učinkovitosti, vendar je širina njegove porazdelitve na področjih človeške dejavnosti odvisna od tehničnih zmogljivosti in ekonomskih kazalnikov uporabe.

Ljudje so danes izjemno odvisni od goriva. Brez tega ne gre ogrevanje stanovanj, priprava hrane, delovanje opreme in vozil. Večina uporabljenih goriv so ogljikovodiki. Za oceno njihove učinkovitosti se uporabljajo vrednosti specifičnih toplot zgorevanja. Kerozin ima relativno impresivno zmogljivost. Zaradi te kakovosti se uporablja v raketnih in letalskih motorjih.

Kerozin se zaradi svojih lastnosti uporablja v raketnih motorjih

Lastnosti, potrdilo in aplikacija

Zgodovina kerozina je stara več kot 2 tisoč let in se začne s časom, ko so arabski znanstveniki prišli do metode destilacije olja v posamezne sestavine. Uradno je bil odprt leta 1853, ko je kanadski zdravnik Abraham Gesner razvil in patentiral metodo za ekstrakcijo bistre vnetljive tekočine iz bitumna in oljnega skrilavca.

Po vrtanju prve naftne vrtine leta 1859 je nafta postala glavna surovina za kerozin. Zaradi vseprisotne uporabe v svetilkah že desetletja velja za osnovni rafinirani izdelek. Šele pojav električne energije je zmanjšal njen pomen za razsvetljavo. Proizvodnja kerozina je padla, ko se je povečala priljubljenost avtomobilov.- ta okoliščina je znatno povečala pomen bencina kot naftnega proizvoda. Kljub temu se kerozin še danes marsikje po svetu uporablja za ogrevanje in razsvetljavo, sodobno gorivo za reaktivne motorje pa je enak izdelek, vendar višje kakovosti.

S povečanjem uporabe avtomobilov je priljubljenost kerozina padla

Kerozin je lahka prozorna tekočina, kemično mešanica organskih spojin. Njegova sestava je v veliki meri odvisna od surovine, vendar je praviloma sestavljena iz ducata različnih ogljikovodikov, vsaka molekula vsebuje od 10 do 16 atomov ogljika. Kerozin je manj hlapen kot bencin. Relativne temperature vžiga kerozina in bencina, pri katerih oddajata vnetljive hlape blizu površine, sta 38 oziroma -40 °C.

Ta lastnost omogoča, da kerozin obravnavamo kot relativno varno gorivo v smislu skladiščenja, uporabe in transporta. Glede na vrelišče (150 do 350 °C) ga uvrščamo med tako imenovane srednje destilate surove nafte.

Kerozin je mogoče pridobiti naravnost, to je fizično ločen od nafte, z destilacijo ali s kemično razgradnjo težjih frakcij kot posledica procesa krekinga.

Karakterizacija kerozina kot goriva

Zgorevanje je proces nasilne oksidacije snovi s sproščanjem toplote. Praviloma je v reakciji vključen kisik v zraku. Pri zgorevanju ogljikovodikov nastanejo naslednji glavni produkti zgorevanja:

• ogljikov dioksid;
• vodna para;
• saje.

Količina energije, ki nastane pri zgorevanju goriva, je odvisna od njegove vrste, pogojev zgorevanja, mase ali prostornine. Energija se meri v joulih ali kalorijah. Specifično (na mersko enoto količine snovi) toplota zgorevanja je energija, pridobljena z zgorevanjem enote goriva:

• molar (na primer J / mol);
• masa (na primer J / kg);
• volumetrično (na primer kcal / l).

V večini primerov se za oceno plinastih, tekočih in trdnih goriv uporablja masna toplota zgorevanja, izražena v J / kg.

Ko se ogljikov hidrat izgoreva, nastane več elementov, kot so saje

Vrednost kurilne vrednosti bo odvisna od tega, ali so bili upoštevani procesi, ki se pojavljajo z vodo med zgorevanjem. Izhlapevanje vlage je proces, ki zahteva veliko energije, na rezultat pa lahko vpliva tudi upoštevanje prenosa toplote med kondenzacijo teh hlapov.

Rezultat meritev, opravljenih, preden kondenzirana para vrne energijo v sistem, se imenuje neto kalorična vrednost, vrednost, dobljena po kondenzaciji hlapov, pa se imenuje bruto toplota. Ogljikovodični motorji ne morejo izkoristiti dodatne energije vodne pare v izpušnih plinih, zato je neto številka pomembna za proizvajalce motorjev in se pogosteje nahaja v referenčnih knjigah.

Pogosto pri določanju kalorične vrednosti ne navedejo, katera vrednost je mišljena, kar lahko povzroči zmedo. Pomaga pri krmarjenju po znanju, da je v Ruski federaciji običajno navesti najnižjo.

Neto kalorična vrednost je pomemben kazalnik

Opozoriti je treba, da za nekatera goriva delitev na neto in bruto energijo ni smiselna, saj pri zgorevanju ne tvorijo vode. V zvezi s kerozinom je to nepomembno, saj je vsebnost ogljikovodikov v njem visoka. Z relativno nizko gostoto (med 780 kg / m³ in 810 kg / m³) njegova kurilna vrednost je podobna kot pri dizelskem gorivu in je:

• najnižja - 43,1 MJ / kg;
• najvišja - 46,2 MJ / kg.

Primerjava z drugimi gorivi

Ta indikator je zelo priročen za oceno potencialne količine toplote v gorivu. Na primer, toplota zgorevanja bencina na enoto mase je primerljiva s toploto kerozina, vendar je prva veliko gostejša. Posledično v isti primerjavi liter bencina vsebuje manj energije.

Specifična toplota zgorevanja olja kot mešanice ogljikovodikov je odvisna od njegove gostote, ki je za različna polja spremenljiva (43-46 MJ/kg). Metode izračuna omogočajo določitev te vrednosti z visoko natančnostjo, če obstajajo začetni podatki o njeni sestavi.

Povprečni kazalniki za nekatere vrste vnetljivih tekočin, ki sestavljajo olje, izgledajo takole (v MJ / kg):

• dizelsko gorivo - 42-44;
• bencin - 43-45;
• kerozin - 43-44.

Kalorična vrednost trdnih goriv, ​​kot sta šota in premog, je večja. To je posledica dejstva, da se njihova sestava lahko močno razlikuje tako v vsebnosti negorljivih snovi kot v kalorični vsebnosti ogljikovodikov. Na primer, kurilna vrednost različnih vrst šote lahko niha v območju 8-24 MJ / kg, premoga pa 13-36 MJ / kg. Med običajnimi plini ima vodik visoko kalorično vrednost - 120 MJ / kg. Naslednji po specifični toploti zgorevanja je metan (50 MJ / kg).

Za kerozin lahko rečemo, da je gorivo, ki je prestalo preizkus časa prav zaradi relativno visoke energijske intenzivnosti po nizki ceni. Njegova uporaba ni le ekonomsko upravičena, ampak v nekaterih primerih ni alternative.