Stoffene av organisk opprinnelse inkluderer drivstoff, som når de brennes frigjør en viss mengde termisk energi. Varmeproduksjon bør være preget av høy effektivitet og fravær av bivirkninger, spesielt stoffer som er skadelige for menneskers helse og miljøet.
Hvis vi tar i betraktning drivstoffet fra synspunktet av dets aggregeringstilstand, kan stoffets struktur i henhold til graden av brennbarhet deles i to komponenter. Den brennbare delen inkluderer slike kjemiske elementer som hydrogen og karbon, som generelt er en hydrokarbonblanding, samt svovel. Den ikke-brennbare komponenten inneholder vann, mineralsalter og følgende elementer: oksygen, nitrogen og et antall metaller.
Fullstendig forbrenning av 1 kg drivstoff, som består av ovennevnte komponenter, fremmer frigjøring av forskjellige mengder termisk energi. Ethvert stoff blir vurdert av en slik indikator som forbrenningsvarmen.
Forbrenningsvarmen til drivstoff (TFC), målt i kJ / kg, betyr mengden energi som frigjøres som et resultat av full forbrenning av 1 kg av et stoff. Denne indikatoren er dannet på to nivåer. Høyere TST dannes på grunn av prosessen med kondensering av vann som er tilstede i forbrenningsprodukter. Når man bestemmer den laveste TST, blir den forrige graden ikke tatt i betraktning.
Så, beregningen av varme i forbrenningsmotorer kommer vanligvis fra verdien av den laveste. Dette kan forklares ganske enkelt: prosessen med væskekondensering er umulig i sylindrene. For å etablere TST brukes en kalorimetrisk bombe der komprimert oksygen er mettet med vanndamp. En prøve av en bestemt type drivstoff plasseres i dette miljøet, deretter analyseres resultatene.
For petroleumsstoffer beregnes TST ved å bruke følgende formler:
QВ = 33913ω (С) + 102995 ω (Н) - 10885 ω (O - S),
QН = QВ - 2512 ω (Н2О),
hvor ω (C, H, O, S) - massefraksjoner av elementer i drivstoff,%;
ω (Н2О) - mengden vanndamp i forbrenningsproduktene av 1 kg materiale,%.
Hver type stoff, forskjellig i kjemisk sammensetning, har sin egen TST. De mest populære typene fast drivstoff inkluderer:
- ved og kull;
- pellets og briketter.
La oss vurdere hver type separat.
Brensel
Dette er sagede eller hakkede trebiter som genererer varmeenergi når de brennes i ovner, kjeler og andre enheter.
For å gjøre det lettere å laste inn i peisovnen, skjæres trematerialet i separate elementer på opptil 30 cm. For å øke effektiviteten ved bruken av dem, bør treet være så tørt som mulig, og forbrenningsprosessen bør være relativt langsom. I mange henseender er ved fra hardved som eik og bjørk, hassel og ask, hagtorn egnet for oppvarming av lokaler. På grunn av høyt harpiksinnhold, økt brennhastighet og lav brennverdi er nåletrær betydelig dårligere i denne forbindelse.
Borodino kull
Borodino-kull drar først og fremst fordel av kostnadene, det er mye billigere enn Balakhtinsky. Det anbefales å brukes til å løse større oppvarmingsoppgaver, for eksempel for kraftverk eller urbane kjelehus. Dermed brukes Borodino-kull (Borodino) til oppvarming av rom med stor kubikkapasitet. Det er to typer av dette drivstoffet, selektivt og vanlig, begge produseres i en av Krasnoyarsk-bassengene. Borodinskij kull har høy varmeoverføring og varmeoppbevaring i lang tid.
Kull
Det er et naturlig plantemateriale ekstrahert fra sedimentær bergart.
Denne typen fast drivstoff inneholder karbon og andre kjemiske elementer.Det er en inndeling av materialet i typer avhengig av alder. Brunkull regnes som den yngste, etterfulgt av stenkull, og antrasitt er eldre enn alle andre typer. Alderen til et brennbart stoff bestemmes også av dets fuktighetsinnhold, som er mer til stede i det unge materialet.
I prosessen med å brenne kull oppstår miljøforurensning, og det dannes slagg på kjelens rister, som til en viss grad skaper et hinder for normal forbrenning. Tilstedeværelsen av svovel i materialet er også en ugunstig faktor for atmosfæren, siden dette elementet omdannes til svovelsyre i luften.
Imidlertid bør forbrukerne ikke være bekymret for helsen. Produsenter av dette materialet, som tar vare på privatkunder, prøver å redusere svovelinnholdet i det. Forbrenningsvarmen til kull kan variere selv innen samme type. Forskjellen avhenger av underartens egenskaper og innholdet av mineraler i den, samt utvinningsgeografien. Ikke bare rent kull finnes som et fast drivstoff, men også lavberiket kullslagge, presset til briketter.
| Kulltype | Spesifikk forbrenningsvarme av materiale | |
| kJ / kg | kcal / kg | |
| brun | 14 700 | 3 500 |
| Stein | 29 300 | 7 000 |
| Antrasitt | 31 000 | 7 400 |
Typer og karakterer av kull
Det er tre hovedtyper av kull:
- Svart: Den inneholder økte mengder ikke-flyktig karbon, vann og aske. Det er preget av høy tetthet og styrke. Denne typen kull er delt inn i to karakterer: første og høyeste. De har forskjellige fysiske egenskaper. Materialet er laget av varmebehandling av eik, ask, lønn, bøk, bjørk, hornbjelke og alm.
- Rød: har høy askeprosent. Den er laget av nåletrær: furu, gran, sedertre, lerk eller gran. Den har to karakterer: første og andre.
- Hvit: Laget av massiv eik, ask, lønn, bøk, bjørk, hornbjelke og alm. Den er ikke delt inn i flere varianter, men har de begrensende kvalitetsparametrene som er spesifisert i GOST 7657-84.
Denne klassifiseringen brukes aktivt av russiske produsenter. Den bestemmer nyansene ved å lage et materiale i samsvar med dets fysiske eller kjemiske egenskaper. Utenlandske produsenter bruker sjelden disse produksjonsstandardene. Verdensledere innen tilførsel av dette materialet, som ligger i Latin-Amerika, bruker kun eukalyptus i produksjonen, som ikke er spesifisert i verdens- eller statlige standarder.
GOST 7657-84 kull. Tekniske forhold
1 fil 106,78 kB
Pellets
Pellets (drivstoffpellets) er et fast drivstoff produsert industrielt av tre og planteavfall: spon, bark, papp, halm.
Råmaterialet som er knust til støvtilstand, tørkes og helles i granulatoren, hvorfra det kommer ut i form av granuler med en viss form. En plantepolymer, lignin, brukes til å tilsette viskositeten til massen. Kompleksiteten i produksjonsprosessen og høy etterspørsel danner kostnadene for pellets. Materialet brukes i spesialutstyrte kjeler.
Spesifikk forbrenningsvarme av drivstoff: kull, ved, gass
Når en viss mengde drivstoff blir brent, frigjøres en målbar mengde varme. I følge det internasjonale enhetssystemet er verdien uttrykt i Joule per kg eller m3. Men parameterne kan beregnes i kcal eller kW. Hvis verdien er relatert til måleenheten til drivstoffet, kalles den spesifikk.
Hva påvirker brennstoffverdien til forskjellige drivstoff? Hva er verdien av indikatoren for flytende, faste og gassformige stoffer? Svarene på disse spørsmålene er beskrevet i artikkelen. I tillegg har vi utarbeidet en tabell som viser de spesifikke forbrenningene til forbrenning av materialer & #; denne informasjonen vil være nyttig når du velger en drivstofftype med høy energi.
Generell informasjon om brennverdi
Utslipp av energi under forbrenning bør være preget av to parametere: høy effektivitet og fravær av produksjon av skadelige stoffer.
Kunstig drivstoff oppnås i prosessen med behandling av naturlig & #; biodrivstoff. Uavhengig av aggregeringstilstand har stoffer i deres kjemiske sammensetning en brennbar og ikke-brennbar del. Den første er karbon og hydrogen. Den andre består av vann, mineralsalter, nitrogen, oksygen, metaller.
I henhold til aggregeringstilstanden deles drivstoffet i væske, fast stoff og gass. Hver gruppe er i tillegg forgrenet til en naturlig og kunstig undergruppe (+)
Når 1 kg av en slik "blanding" blir brent, frigjøres en annen mengde energi. Hvor mye av denne energien som frigjøres, avhenger av proporsjonene til disse elementene - brennbar del, fuktighet, askeinnhold og andre komponenter.
Forbrenningsvarmen (TCT) dannes fra to nivåer - det høyeste og det laveste. Den første indikatoren oppnås på grunn av kondensering av vann, i den andre blir denne faktoren ikke tatt i betraktning.
Den laveste TST er nødvendig for å beregne behovet for drivstoff og kostnadene, ved hjelp av slike indikatorer blir varmebalanser samlet og effektiviteten til installasjoner som driver drivstoff bestemmes.
TST kan beregnes analytisk eller eksperimentelt. Hvis den kjemiske sammensetningen av drivstoffet er kjent, brukes Mendeleevs formel. Eksperimentelle teknikker er basert på faktisk måling av forbrenningsvarmen.
I disse tilfellene brukes en spesiell bombe til å brenne & #; kalorimetrisk sammen med et kalorimeter og en termostat.
Beregningsfunksjonene er individuelle for hver type drivstoff. Eksempel: TCT i forbrenningsmotorer beregnes fra den laveste verdien fordi ingen væske kondenserer i sylindrene.
TST installeres ved hjelp av en kalorimetrisk bombe. Det komprimerte oksygenet er mettet med vanndamp. En prøve av drivstoff plasseres i et slikt miljø og resultatene bestemmes
Hver type stoff har sin egen TST på grunn av særegenheter ved den kjemiske sammensetningen. Verdiene varierer betydelig, svingningsområdet er 1–10 kcal / kg.
Sammenligning av forskjellige typer materialer brukes konseptet med ekvivalent drivstoff, det er preget av den laveste TST på 29 MJ / kg.
Brennverdien av faste materialer
Denne kategorien inkluderer tre, torv, koks, oljeskifer, briketter og pulverisert drivstoff. Hovedbestanddelen av faste drivstoff er karbon.
Funksjoner av forskjellige tresorter
Maksimal effektivitet fra bruk av ved oppnås under to forhold - tørt tre og en langsom forbrenningsprosess.
Trestykker blir saget eller hakket i biter opp til cm lange slik at ved lett kan lastes i brennkammeret
Ideell for vedovnoppvarming er eik, bjørk, askestenger. Hagtorn og hassel er preget av god ytelse. Men bartrær har lav brennverdi, men høy forbrenningshastighet.
Hvordan forskjellige raser brenner:
- Bøk, bjørk, ask, hassel vanskelig å smelte, men de kan brenne rå på grunn av deres lave fuktighetsinnhold.
- El med osp ikke danner sot og "vet hvordan" å fjerne det fra skorsteinen.
- bjørk krever tilstrekkelig mengde luft i brannkammeret, ellers vil det røyke og tjære på rørveggene.
- Furu inneholder mer harpiks enn gran, så det gnister og brenner varmere.
- Pære og epletre den splitter lettere enn andre og brenner perfekt.
- Seder blir gradvis til glør.
- Kirsebær og alm røyker, og platan er vanskelig å dele.
- Linden med poppel brenner raskt ut.
TST-verdiene til forskjellige raser er sterkt avhengig av tettheten til spesifikke bergarter. 1 kubikkmeter ved tilsvarer omtrent liter flytende drivstoff og m3 naturgass. Tre og ved er klassifisert som lav energieffektivitet.
Alderseffekt på egenskapene til kull
Kull er et naturlig plantemateriale. Den ekstraheres fra sedimentære bergarter.Dette drivstoffet inneholder karbon og andre kjemiske elementer.
I tillegg til typen påvirkes forbrenningsvarmen til kull også av materialets alder. Brown tilhører den unge kategorien, etterfulgt av stein, og antrasitt regnes som den eldste.
Fuktighetsinnholdet bestemmes også av drivstoffets alder: jo yngre kull, jo høyere fuktighetsinnhold i det. Som også påvirker egenskapene til denne typen drivstoff
Forbrenningsprosessen med kull ledsages av utslipp av stoffer som forurenser miljøet, mens kjelristene er dekket av slagg. En annen ugunstig faktor for atmosfæren er tilstedeværelsen av svovel i drivstoffet. Dette elementet, i kontakt med luft, blir omdannet til svovelsyre.
Produsenter klarer å minimere svovelinnholdet i kull. Som et resultat er TST forskjellig selv innenfor samme art. Påvirker ytelsen og geografien til produksjonen. Ikke bare rent kull, men også brikettert slagg kan brukes som fast drivstoff.
Den høyeste drivstoffkapasiteten er observert for koks. Kull, trekull, brunkull, antrasitt har også gode egenskaper.
Kjennetegn ved pellets og briketter
Dette faste drivstoffet produseres industrielt fra forskjellige tre- og grønnsaksavfall.
Knuste spon, bark, papp, halm blir overtørket og blir ved hjelp av spesialutstyr til granulater. For at massen skal få en viss viskositet, tilsettes en polymer, lignin.
Pellets kjennetegnes av en akseptabel pris, som påvirkes av høy etterspørsel og egenskaper ved produksjonsprosessen. Dette materialet kan bare brukes i kjeler designet for denne typen drivstoff.
Briketter er bare forskjellige i form, de kan lastes i ovner, kjeler. Begge typer drivstoff er delt inn i typer råvarer: fra rund tømmer, torv, solsikke, halm.
Pellets og briketter har betydelige fordeler i forhold til andre typer drivstoff:
- fullstendig miljøvennlighet;
- muligheten til å lagre i nesten alle forhold;
- motstand mot mekanisk stress og sopp;
- ensartet og lang brenning;
- den optimale størrelsen på granulat for lasting i varmeenheten.
Miljøvennlige drivstoff er et godt alternativ til tradisjonelle varmekilder som ikke er fornybare og har en negativ innvirkning på miljøet. Men pellets og briketter kjennetegnes av en økt brannfare, som bør tas i betraktning når du organiserer et lagringssted.
Hvis ønskelig, kan du sette opp produksjonen av drivstoffbriketter med egne hender, flere detaljer & #; i denne artikkelen.
Parametere for flytende stoffer
Flytende materialer, som faste stoffer, spaltes i følgende komponenter: karbon, hydrogen, svovel, oksygen, nitrogen. Prosentandelen er uttrykt i vekt.
Intern organisk ballast av drivstoffet er dannet av oksygen og nitrogen; disse komponentene brenner ikke og er betinget inkludert i sammensetningen. Ekstern ballast er dannet av fuktighet og aske.
Bensin har høy spesifikk forbrenningsvarme. Avhengig av merke, er det MJ.
Lignende indikatorer for spesifikk forbrenningsvarme bestemmes for petroleum av luftfart & #; 42,9 MJ. Diesel drivstoff faller også inn i kategorien ledere når det gjelder brennverdi & #; 43 ,, 6 MJ.
Siden bensin har mer TST enn diesel, bør det ha høyere både forbruk og effektivitet. Men diesel er mer økonomisk enn bensin med%
Flytende rakettbrensel, etylenglykol, er preget av relativt lave TST-verdier. Alkohol og aceton er forskjellige i den minste spesifikke forbrenningsvarmen. Deres ytelse er betydelig lavere enn tradisjonelle motorbrensler.
Drivstoffgassegenskaper
Gassformet drivstoff består av karbonmonoksid, hydrogen, metan, etan, propan, butan, etylen, benzen, hydrogensulfid og andre komponenter. Disse tallene er uttrykt i volumprosent.
Hydrogen har den høyeste brennverdien. Brennende, et kilo stoff frigjør 83 MJ varme. Men det preges av økt grad av eksplosivitet.
Naturgass har også høye oppvarmingsverdier.
De er lik MJ per kg. Men for eksempel har ren metan høyere forbrenningsvarme - 50 MJ per kg.
Sammenligningstabell over indikatorer
Tabellen viser verdiene til massespesifikke forbrenningsvarmere av flytende, faste, gassformede drivstofftyper.
| Type drivstoff | Enhet rev. | Spesifikk forbrenningsvarme | ||
| Mj | kw | kcal | ||
| Ved: eik, bjørk, ask, bøk, hornbjelke | Kg | 15 | 4,2 | |
| Ved: lerk, furu, gran | Kg | 15,5 | 4,3 | |
| Brunt kull | Kg | 12,98 | 3,6 | |
| Hard kull | Kg | 27,00 | 7,5 | |
| Kull | Kg | 27,26 | 7,5 | |
| Antrasitt | Kg | 28,05 | 7,8 | |
| Trepellets | Kg | 17,17 | 4,7 | |
| Halmpellets | Kg | 14,51 | 4,0 | |
| Solsikkepiller | Kg | 18,09 | 5,0 | |
| Sagflis | Kg | 8,37 | 2,3 | |
| Papir | Kg | 16,62 | 4,6 | |
| Vinranke | Kg | 14,00 | 3,9 | |
| Naturgass | m3 | 33,5 | 9,3 | |
| Flytende gass | Kg | 45,20 | 12,5 | |
| Bensin | Kg | 44,00 | 12,2 | |
| Dis. brensel | Kg | 43,12 | 11,9 | |
| Metan | m3 | 50,03 | 13,8 | |
| Hydrogen | m3 | 33,2 | ||
| Parafin | Kg | 12 | ||
| Bensinolje | Kg | 40,61 | 11,2 | |
| Olje | Kg | 44,00 | 12,2 | |
| Propan | m3 | 45,57 | 12,6 | |
| Etylen | m3 | 48,02 | 13,3 | |
Det kan sees fra tabellen at de høyeste TST-indikatorene for alle stoffer, og ikke bare for gassformige stoffer, har hydrogen. Det tilhører høyenergi drivstoff.
Forbrenningsproduktet av hydrogen er vanlig vann. Prosessen avgir ikke ovnslagg, aske, karbonmonoksid og karbondioksid, noe som gjør stoffet til et miljøvennlig brennbart stoff. Men det er eksplosivt og har lav tetthet, så slikt drivstoff er vanskelig å flyte og transportere.
TST er den viktigste termiske og operasjonelle egenskapen til drivstoff. Denne indikatoren brukes på forskjellige områder av menneskelig aktivitet: varmemotorer, kraftverk, industri, boligoppvarming og matlaging.
Kaloriverdier hjelper til med å sammenligne ulike typer drivstoff når det gjelder frigjøringsgraden, beregne den nødvendige drivstoffmassen og spare penger.
Har du noe å legge til, eller har du spørsmål om brennverdien av forskjellige typer drivstoff? Du kan legge igjen kommentarer til publikasjonen og delta i diskusjoner & #; kontaktskjemaet er i den nedre blokken.
Briketter
Briketter er faste drivstoff, som i mange henseender ligner pellets. Identiske materialer brukes til sin produksjon: flis, spon, torv, skall og halm. Under produksjonsprosessen knuses råmaterialet og komprimeres til briketter. Dette materialet er også klassifisert som miljøvennlig drivstoff. Det er praktisk å oppbevare det utendørs. Jevn, jevn og langsom forbrenning av dette drivstoffet kan observeres både i peiser og ovner og i varmekjeler.
De typer miljøvennlige faste drivstoff som er diskutert ovenfor, er et godt alternativ til varmeproduksjon. Sammenlignet med fossile kilder til termisk energi, som har en negativ innvirkning på miljøet under forbrenning og dessuten ikke kan fornyes, har alternative drivstoff klare fordeler og relativt lave kostnader, noe som er viktig for forbrukere i noen kategorier.
Samtidig er brannfaren for slike drivstoff mye høyere. Derfor er det nødvendig å ta noen sikkerhetstiltak angående oppbevaring og bruk av brannsikre materialer til vegger.
Sammenligning av brennverdi, pris og bekvemmelighet for trebriketter og ved
Anti-reklame for ved på emballasjen til drivstoffbriketter - er det sant? Vi velger like store deler av drivstoffbriketter og bjørkeved. Vi tenner både ved og briketter ved hjelp av aviser og bjørkebark.
Trebriketter er et moderne alternativ for drivstoff. Den er produsert av trebearbeidingsavfall - komprimert treflis og sagflis. Trebriketter er en miljøvennlig type drivstoff der det ikke er noen "kjemiske" tilsetningsstoffer. Binding av partikler skjer ved høyt trykk på grunn av lignin, en polymer som finnes i selve treet.Drivstoffbriketter pakkes praktisk i plast eller i pappesker; de tar liten plass under transport og lagring. Fuktighetsinnholdet i drivstoffbriketter ved riktig lagring er ikke mer enn 8-9%.
Alt du trenger for denne artikkelen er her >>>
Når briketter blir brent, dannes det lite aske, de brenner lenger enn ved, og genererer mer varme. Så, i alle fall, står det i annonsen. Er det noen ulemper med drivstoffbriketter? Som alt godt og praktisk, er det bare en ulempe - den høye prisen.
Referanse etter emne: Brannsikkerhet til hjemmelagde ovner og skorsteiner
Hvordan bruke kull
Kull må antennes uten å bruke kjemikalier: en ubehagelig lukt fra den vil forbli så lenge drivstoffet brenner. Derfor tar vi et stykke papir, smuldrer det, stiller noen tynne tørre splinter rundt papiret med en "hytte", setter fyr på papiret, venter på at splinterene fungerer, legger litt tørt ved på toppen. Når de er godt opplyst, kan du sette i kull. Og du må brette den sammen i et lysbilde. Det blusser bedre opp på denne måten. Hvis vi snakker om grill og matlaging, så legg de bitene som er på kantene av lysbildet oppe for at kullet skal jevne seg opp. De som var nærmere sentrum viser seg å være på kanten. Så vi venter til alle bitene er dekket med en hvit blomst og flammer slutter å dukke opp over dem. Nå kan du steke en kebab.
Hvordan tenne kull? Bruk papir og tynne chips eller ... en hårføner i bygningen
Det er en måte å tenne kull uten papir, fyrstikker eller ved. Alt du trenger er en hårføner og en stikkontakt. Alt. Ingen papir, ingen fyrstikker. Ta en hårføner, slå den på maksimalt, rett luftstrømmen mot kullet som er stablet i en haug. Den første gløderen vil blusse opp om et halvt minutt, så vil resten være forlovet, om fem minutter vil alt være i brann.
