Įvairių kuro rūšių šilumingumas: degalų palyginimas pagal kaloringumą + kaloringumo lentelė

Sudeginus tam tikrą kuro kiekį, išsiskiria išmatuojamas šilumos kiekis.Pagal Tarptautinę vienetų sistemą vertė išreiškiama džauliais kilogramui arba m³. Bet parametrus taip pat galima apskaičiuoti kcal arba kW. Jei vertė yra susijusi su kuro matavimo vienetu, ji vadinama specifine.

Kas turi įtakos įvairių degalų kaloringumui? Kokia yra skystųjų, kietųjų ir dujinių medžiagų indikatoriaus reikšmė? Atsakymai į aukščiau pateiktus klausimus išsamiai aprašyti straipsnyje. Be to, parengėme lentelę, kurioje rodoma savitoji medžiagų degimo šiluma – ši informacija pravers renkantis daug energijos naudojančią kuro rūšį.

Bendra informacija apie kaloringumą

Energijos išsiskyrimas degimo metu turėtų būti apibūdinamas dviem parametrais: dideliu efektyvumu ir kenksmingų medžiagų gamybos nebuvimu.

Dirbtinis kuras gaunamas apdorojant natūralų kurą - biologinis kuras. Nepriklausomai nuo agregacijos būsenos, cheminės sudėties medžiagos turi degią ir nedegią dalį. Pirmasis yra anglis ir vandenilis. Antrąjį sudaro vanduo, mineralinės druskos, azotas, deguonis ir metalai.

Pagal agregacijos būseną kuras skirstomas į skystą, kietą ir dujinį. Kiekviena grupė toliau išsišakoja į natūralų ir dirbtinį pogrupį (+)

Sudeginus 1 kg tokio „mišinio“, išsiskiria skirtingi energijos kiekiai. Kiek tiksliai šios energijos išsiskirs, priklauso nuo šių elementų proporcijų – degiosios dalies, drėgmės, pelenų kiekio ir kitų komponentų.

Kuro degimo šiluma (HCT) susidaro iš dviejų lygių – aukščiausio ir žemiausio. Pirmasis rodiklis gaunamas dėl vandens kondensacijos, antrajame į šį veiksnį neatsižvelgiama.

Kuro poreikiui ir jo sąnaudoms apskaičiuoti reikalingas mažiausias TCT, tokių rodiklių pagalba sudaromi šilumos balansai, nustatomas kurą kūrenančių įrenginių efektyvumas.

TST galima apskaičiuoti analitiniu arba eksperimentiniu būdu. Jei žinoma kuro cheminė sudėtis, taikoma periodinė formulė. Eksperimentiniai metodai yra pagrįsti tikruoju kuro deginimo šilumos matavimu.

Tokiais atvejais naudojama speciali degimo bomba - kalorimetrinė, kartu su kalorimetru ir termostatu.

Skaičiavimų ypatybės yra individualios kiekvienai kuro rūšiai. Pavyzdys: TCT vidaus degimo varikliuose skaičiuojamas nuo mažiausios vertės, nes skystis cilindruose nesikondensuoja.

TST montuojamas naudojant bombos kalorimetrą. Suslėgtas deguonis yra prisotintas vandens garų. Į tokią aplinką patalpinamas kuro mėginys ir nustatomi rezultatai.

Kiekvienas medžiagos tipas turi savo TST dėl savo cheminės sudėties ypatybių. Vertės labai skiriasi, svyravimų diapazonas yra 1000–10 000 kCal/kg.

Lyginant skirtingų tipų medžiagas, naudojama etaloninio kuro sąvoka, kuriai būdingas mažesnis 29 MJ/kg TCT.

Kietųjų medžiagų šilumingumas

Šiai kategorijai priskiriama mediena, durpės, koksas, naftingieji skalūnai, briketai ir susmulkintas kuras. Pagrindinis kietojo kuro komponentas yra anglis.

Įvairių rūšių medienos savybės

Maksimalus malkų naudojimo efektyvumas pasiekiamas, jei tenkinamos dvi sąlygos – sausa mediena ir lėtas degimo procesas.

Medienos gabalai yra pjaunami arba susmulkinami iki 25-30 cm ilgio gabalais, kad malkas būtų galima patogiai sukrauti į pakurą

Idealiai tinka šildymas malkinėmis krosnelėmis laikomi ąžuolo, beržo, uosio strypai. Gerais rodikliais pasižymi gudobelė ir lazdynas. Tačiau spygliuočių medžiai turi mažą šiluminę vertę, bet didelį degimo greitį.

Kaip dega įvairios uolienos:

1. Bukas, beržas, uosis, lazdynas sunkiai tirpsta, tačiau dėl mažo drėgmės kiekio jie gali degti drėgni.
2. Alksnis su drebule nesudaro suodžių ir „žinok, kaip“ juos pašalinti iš kamino.
3. Beržas krosnyje reikalingas pakankamas oro kiekis, kitaip jis dūmų ir nusės dervos ant vamzdžio sienelių.
4. Pušis turi daugiau sakų nei eglėje, todėl kibirkščiuoja ir dega karščiau.
5. Kriaušė ir obelis Jis skyla lengviau nei kiti ir gerai dega.
6. Kedras pamažu virsta smilkstančiomis anglimis.
7. Vyšnia ir guoba rūko, o plataną sunku suskaldyti.
8. Liepa su tuopomis greitai perdega.

Įvairių veislių TST rodikliai stipriai priklauso nuo konkrečių veislių tankumo. 1 kubinis metras malkų prilygsta maždaug 200 litrų skysto kuro ir 200 m.³ gamtinių dujų. Mediena ir malkos patenka į žemo energijos vartojimo efektyvumo kategoriją.

Amžiaus įtaka anglies savybėms

Akmens anglys yra natūrali augalinės kilmės medžiaga. Jis išgaunamas iš nuosėdinių uolienų. Šiame kure yra anglies ir kitų cheminių elementų.

Be rūšies, anglies degimo šilumą taip pat įtakoja medžiagos amžius. Ruda priklauso jaunųjų kategorijai, po to seka akmuo, o antracitas laikomas seniausiu.

Drėgmę lemia ir kuro amžius: kuo anglis jaunesnė, tuo jos drėgnumas didesnis. Kas taip pat turi įtakos šios rūšies kuro savybėms

Anglies degimo procesą lydi aplinką teršiančių medžiagų išsiskyrimas, o katilo grotelės pasidengia šlaku. Kitas nepalankus atmosferai veiksnys yra sieros buvimas kure. Šis elementas, susilietus su oru, virsta sieros rūgštimi.

Gamintojams pavyksta kiek įmanoma sumažinti sieros kiekį anglyse. Dėl to TST skiriasi net toje pačioje rūšyje. Gamybos geografija taip pat turi įtakos spektakliui. Kaip kietąjį kurą galima naudoti ne tik gryną anglį, bet ir briketuotą šlaką.

Didžiausia kuro talpa stebima kokso anglis. Akmuo, anglis, rudosios anglies ir antracitas taip pat turi gerų savybių.

Granulių ir briketų charakteristikos

Šis kietasis kuras gaminamas pramoniniu būdu iš įvairių medienos ir augalinių atliekų.

Susmulkintos drožlės, žievė, kartonas, šiaudai džiovinami ir panaudojami speciali įranga virsta granulėmis. Kad masė įgautų tam tikrą klampumą, į ją dedama polimero lignino.

Granulės turi priimtiną kainą, kuriai įtakos turi didelė paklausa ir gamybos proceso ypatumai. Ši medžiaga gali būti naudojama tik tokio tipo kurui skirtuose katiluose.

Briketai skiriasi tik forma, juos galima krauti į krosnis ir katilus. Abi kuro rūšys skirstomos į rūšis pagal žaliavas: apvalią mediena, durpės, saulėgrąžos, šiaudai.

U granulės ir briketai yra didelių pranašumų, palyginti su kitomis kuro rūšimis:

• visiškas ekologiškumas;
• galimybė laikyti beveik bet kokiomis sąlygomis;
• atsparumas mechaniniam poveikiui ir grybeliui;
• vienodas ir ilgas degimas;
• optimalus granulių dydis krovimui į šildymo įrenginį.

Ekologiškas kuras yra gera alternatyva tradiciniams šilumos šaltiniams, kurie nėra atsinaujinantys ir daro neigiamą poveikį aplinkai. Tačiau granulėms ir briketams būdingas padidėjęs gaisro pavojus, į kurį reikia atsižvelgti organizuojant sandėliavimo vietą.

Jei pageidaujate, kuro briketų gamybą galite pasirūpinti patys, daugiau informacijos žr Šis straipsnis.

Skystųjų medžiagų parametrai

Skystos medžiagos, kaip ir kietos, skyla į šiuos komponentus: anglį, vandenilį, sierą, deguonį, azotą. Procentai išreiškiami svoriu.

Vidinis organinis kuro balastas susidaro iš deguonies ir azoto, šie komponentai nedega ir į kompoziciją įtraukiami sąlyginai. Išorinis balastas susidaro iš drėgmės ir pelenų.

Benzino savitoji degimo šiluma yra didelė. Priklausomai nuo prekės ženklo, jis yra 43-44 MJ.

Panašūs savitosios degimo šilumos rodikliai nustatyti aviaciniam žibalui – 42,9 MJ. Dyzeliniai degalai taip pat patenka į lyderių kategoriją pagal kaloringumą – 43,4-43,6 MJ.

Kadangi benzinas turi daugiau TCT nei dyzelinas, jo sąnaudos ir efektyvumas turėtų būti didesnės. Tačiau dyzelinis kuras yra 30-40% ekonomiškesnis nei benzinas

Skystas raketinis kuras ir etilenglikolis pasižymi santykinai žemomis TCT vertėmis. Alkoholis ir acetonas turi mažiausią savitąją degimo šilumą. Jų našumas yra žymiai mažesnis nei tradicinių variklių degalų.

Dujinio kuro savybės

Dujinis kuras susideda iš anglies monoksido, vandenilio, metano, etano, propano, butano, etileno, benzeno, vandenilio sulfido ir kitų komponentų. Šie skaičiai išreiškiami tūrio procentais.

Vandenilis turi didžiausią degimo šilumą.Degdamas kilogramas medžiagos išskiria 119,83 MJ šilumos. Tačiau jis turi didesnį sprogstamumo laipsnį

Gamtinės dujos taip pat turi aukštą šiluminę vertę.

Jie lygūs 41-49 MJ/kg. Bet, pavyzdžiui, grynas metanas turi didesnį kaloringumą – 50 MJ/kg.

Lyginamoji rodiklių lentelė

Lentelėje pateikiamos skystojo, kietojo ir dujinio kuro masės savitosios degimo šilumos reikšmės.

Lentelėje matyti, kad vandenilis turi aukščiausius TST rodiklius iš visų medžiagų, ne tik iš dujinių. Jis priklauso didelės energijos degalams.

Vandenilio degimo produktas yra paprastas vanduo. Procesas neišskiria krosnies šlako, pelenų, anglies dioksido ir anglies dioksido, todėl medžiaga yra ekologiška degi. Bet jis yra sprogus ir turi mažą tankį, todėl šį kurą sunku suskystinti ir transportuoti.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Apie įvairių medienos rūšių kaloringumą. Rodiklių palyginimas per m³ ir kg.

TCT yra svarbiausia šiluminė ir eksploatacinė kuro charakteristika. Šis rodiklis naudojamas įvairiose žmogaus veiklos srityse: šilumos varikliuose, elektrinėse, pramonėje, namų šildyme ir maisto gaminime.

Kaloringumo vertės padeda palyginti skirtingas kuro rūšis pagal išsiskiriančios energijos laipsnį, apskaičiuoti reikiamą kuro masę ir sutaupyti.

Ar turite ką pridurti ar turite klausimų dėl skirtingų degalų rūšių šilumingumo? Galite komentuoti publikaciją ir dalyvauti diskusijose – kontaktų forma yra apatiniame bloke.