Այսօր մարդիկ չափազանց կախված են վառելիքից։ Տների ջեռուցում, ճաշ պատրաստում, սարքավորումների շահագործում և Փոխադրամիջոց. Օգտագործված վառելանյութերի մեծ մասը ածխաջրածիններն են։ Դրանց արդյունավետությունը գնահատելու համար օգտագործվում են այրման հատուկ ջերմության արժեքներ: Կերոզինը համեմատաբար տպավորիչ ցուցանիշ ունի։ Այս որակի շնորհիվ այն օգտագործվում է հրթիռային և օդանավերի շարժիչներում։

Իր հատկությունների շնորհիվ կերոսինը օգտագործվում է հրթիռային շարժիչներում

Հատկություններ, արտադրություն և կիրառություն

Կերոսինի պատմությունը գալիս է ավելի քան 2 հազար տարի և սկսվում է այն ժամանակ, երբ արաբ գիտնականները հայտնագործեցին նավթը առանձին բաղադրիչների մեջ թորելու մեթոդ: Այն պաշտոնապես հայտնաբերվեց 1853 թվականին, երբ կանադացի բժիշկ Աբրահամ Գեսները մշակեց և արտոնագրեց թափանցիկ արդյունահանման մեթոդ: դյուրավառ հեղուկբիտումից և նավթային թերթաքարերից։

Առաջինը հորատելուց հետո նավթահոր 1859 թվականին նավթը դարձավ կերոսինի հիմնական հումքը։ Քանի որ այն լայնորեն օգտագործվում էր լամպերում, այն տասնամյակներ շարունակ համարվում էր նավթի վերամշակման հիմնական արտադրանք: Միայն էլեկտրաէներգիայի հայտնվելը նվազեցրեց դրա նշանակությունը լուսավորության համար: Կերոսինի արտադրությունը նույնպես նվազել է, քանի որ ավտոմեքենաները դարձել են ավելի տարածված:- այս հանգամանքը զգալիորեն մեծացրեց բենզինի նշանակությունը՝ որպես նավթամթերք։ Այնուամենայնիվ, այսօր աշխարհի շատ մասերում կերոսին օգտագործվում է ջեռուցման և լուսավորության համար, իսկ ժամանակակից ավիացիոն վառելիքը նույն արտադրանքն է, բայց ավելի բարձր որակի:

Ավտոմեքենաների օգտագործման աճի հետ կերոսինի ժողովրդականությունը նվազել է

Կերոզին - թեթև պարզ հեղուկ, քիմիապես խառնուրդ օրգանական միացություններ. Նրա բաղադրությունը մեծապես կախված է հումքից, սակայն, որպես կանոն, այն բաղկացած է մեկ տասնյակ տարբեր ածխաջրածիններից, որոնցից յուրաքանչյուրը պարունակում է 10-ից 16 ածխածնի ատոմ։ Կերոզինը ավելի քիչ ցնդող է, քան բենզինը: Կերոսինի և բենզինի այրման համեմատական ​​ջերմաստիճանները, որոնց դեպքում նրանք մակերևույթի մոտ այրվող գոլորշիներ են արտանետում, համապատասխանաբար 38 և -40°C են։

Այս հատկությունը մեզ թույլ է տալիս կերոսինը դիտարկել որպես համեմատաբար անվտանգ վառելիք պահեստավորման, օգտագործման և փոխադրման տեսակետից։ Ելնելով իր եռման կետից (150-ից 350°C) այն դասակարգվում է որպես հում նավթի այսպես կոչված միջին թորվածքներից մեկը։

Կերոզինը կարելի է ստանալ ուղիղ մեթոդով, այսինքն՝ ֆիզիկապես առանձնացնելով նավթից, թորման կամ օգտագործմամբ քիմիական տարրալուծումավելի ծանր ֆրակցիաներ՝ ճեղքման գործընթացի արդյունքում:

Կերոսինի բնութագրերը որպես վառելիք

Այրումը նյութերի բուռն օքսիդացման գործընթացն է՝ ջերմության արտազատմամբ։ Որպես կանոն, ռեակցիան ներառում է օդում պարունակվող թթվածին: Ածխաջրածինների այրման ժամանակ ձևավորվում են հետևյալ հիմնական այրման արտադրանքները.

• ածխաթթու գազ;
• ջրի գոլորշի;
• մուր.

Վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած էներգիայի քանակը կախված է դրա տեսակից, այրման պայմաններից, զանգվածից կամ ծավալից։ Էներգիան չափվում է ջոուլներով կամ կալորիաներով: Հատուկ (նյութի քանակի չափման միավորի համար) Ջերմային արժեքը վառելիքի միավորի այրման արդյունքում ստացված էներգիան է.

• մոլար (օրինակ, J / մոլ);
• զանգված (օրինակ, J / կգ);
• ծավալային (օրինակ՝ կկալ/լ):

Շատ դեպքերում գազային, հեղուկ և պինդ վառելիքները գնահատելու համար դրանք գործում են զանգվածային կալորիականության ցուցիչով՝ արտահայտված J/kg-ով:

Այրման ջերմության արժեքը կախված կլինի նրանից, թե արդյոք հաշվի են առնվել այրման ընթացքում ջրի հետ տեղի ունեցող գործընթացները: Խոնավության գոլորշիացումը էներգատար գործընթաց է, և հաշվի առնելով ջերմության փոխանցումը այս գոլորշիների խտացման ժամանակ նույնպես կարող է ազդել արդյունքի վրա։

Չափումների արդյունքը, որը կատարվել է մինչև խտացրած գոլորշու էներգիան համակարգին վերադարձնելը, կոչվում է ցածր ջերմային արժեք, իսկ գոլորշիների խտացումից հետո ստացված արժեքը՝ ավելի բարձր ջերմություն։ Ածխաջրածնային շարժիչները չեն կարող օգտագործել արտանետվող ջրի գոլորշու լրացուցիչ էներգիան, ուստի զուտ ցուցանիշը տեղին է շարժիչ արտադրողների համար և ավելի հաճախ հանդիպում է տեղեկատու գրքերում:

Հաճախ կալորիականությունը նշելիս չի նշվում, թե քանակներից որն է խոսքը, ինչը կարող է շփոթության պատճառ դառնալ։ Օգնում է իմանալ, որ Ռուսաստանի Դաշնությունում ավանդական է նշել ստորինը:

Զուտ ջերմային արժեք - կարևոր ցուցանիշ

Հարկ է նշել, որ որոշ վառելիքների համար զուտ և համախառն էներգիայի բաժանումն իմաստ չունի, քանի որ դրանք այրման ժամանակ ջուր չեն արտադրում։ Սա կերոսինի համար տեղին չէ, քանի որ դրա ածխաջրածինների պարունակությունը բարձր է: Համեմատաբար ցածր խտությամբ (780 կգ/մ³-ից մինչև 810 կգ/մ³) դրա կալորիականությունը նման է դիզելային վառելիքին և հետևյալն է.

• ամենացածրը՝ 43,1 ՄՋ/կգ;
• ամենաբարձրը՝ 46,2 ՄՋ/կգ։

Համեմատություն վառելիքի այլ տեսակների հետ

Դիտարկվող ցուցանիշը շատ հարմար է վառելիքում պարունակվող ջերմության պոտենցիալ քանակությունը գնահատելու համար։ Օրինակ, բենզինի կալորիականությունը մեկ միավորի զանգվածի համար համեմատելի է կերոսինի հետ, սակայն առաջինը շատ ավելի խիտ է։ Արդյունքում, նույն համեմատությամբ, մեկ լիտր բենզինը ավելի քիչ էներգիա է պարունակում։

Հատուկ ջերմությունՆավթի այրումը որպես ածխաջրածինների խառնուրդ կախված է դրա խտությունից, որը փոփոխական է տարբեր հանքավայրերի համար (43-46 ՄՋ/կգ): Հաշվարկման մեթոդները թույլ են տալիս բարձր ճշգրտությունորոշեք այս արժեքը, եթե կան նախնական տվյալներ դրա կազմի վերաբերյալ:

Որոշ տեսակի դյուրավառ հեղուկների միջին ցուցանիշները, որոնք կազմում են յուղը, նման են հետևյալին (MJ/kg).

• դիզելային վառելիք - 42-44;
• բենզին - 43-45;
• կերոսին - 43-44:

Պինդ վառելիքի կալորիականությունը, ինչպիսիք են տորֆը և ածուխը, ավելի մեծ տիրույթ ունի: Դա պայմանավորված է նրանով, որ դրանց բաղադրությունը կարող է մեծապես տարբերվել ինչպես ոչ այրվող նյութերի պարունակությամբ, այնպես էլ ածխաջրածինների կալորիականությամբ: Օրինակ՝ տորֆի կալորիականությունը տարբեր տեսակներկարող է տատանվել 8-24 ՄՋ/կգ, իսկ ածուխը՝ 13-36 ՄՋ/կգ: Սովորական գազերի մեջ ջրածինը ունի բարձր ջերմային արժեք՝ 120 ՄՋ/կգ։ Այրման հաջորդ ամենաբարձր տեսակարար ջերմությունը մեթանն է (50 ՄՋ/կգ):

Կարելի է ասել, որ կերոսինը վառելիք է, որը ժամանակի փորձությունը հաղթահարել է հենց ցածր գնով իր համեմատաբար բարձր էներգիայի ինտենսիվության շնորհիվ: Դրա օգտագործումը ոչ միայն տնտեսապես արդարացված է, այլեւ որոշ դեպքերում այլընտրանք չունի։

Բավականին հաճախ ընտրության ժամանակ հաշվի է առնվում վառելիքի կալորիականությունը ջեռուցման սարքերտների և քոթեջների համար, բնակարանի ջեռուցման համակարգեր ընտրելիս. Այս պարամետրը կարևոր է նաև ավտոմեքենաների համար վառելիքի համակարգեր ընտրելիս (հեղուկ վառելիքից գազի կամ էլեկտրականության անցնելիս):

Հարկ է նշել, որ այս պահին բազմաթիվ գիտական ​​կազմակերպություններ, գիտահետազոտական ​​ինստիտուտներ, լաբորատորիաներ և նույնիսկ մասնագիտացված ընկերություններ մշակում են համակարգեր, որոնք կարող են մեծացնել այս պարամետրը և թույլ տալ ավելի օպտիմալ օգտագործել այրման ժամանակ արտանետվող էներգիան: Սա սովորաբար ձեռք է բերվում տեղադրման արդյունավետության բարձրացման միջոցով:

Նման պարամետրի առկայությունը պայմանավորված է նրանով, որ տարբեր տեսակներհատկացնել տարբեր քանակությամբջերմություն (էներգիա) այրման գործընթացում, ինչը հատկապես կարևոր է արդյունաբերական կայանքների և կաթսայատների համար, քանի որ ընտրությունը օպտիմալ տեսակզգալի քանակությամբ ֆինանսական միջոցներ կխնայի արդյունաբերական ձեռնարկությունների շահագործման վրա։

Ստորև մենք կտանք վառելիքի ջերմային արժեքի սահմանումը, կքննարկենք, թե որն է վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը և կտանք որոշ էներգետիկ ռեսուրսների արժեքները (վառելափայտի, ածուխի, նավթամթերքի այրման հատուկ ջերմություն):

Ջերմային արժեքի տակ տարբեր տեսակներէներգետիկ ռեսուրսները հասկանում են, թե որքան ջերմային էներգիա (կիլոկալորիա) կարտադրվի, երբ վառելիքի մեկ միավոր այրվի: Այս պարամետրը որոշելու համար օգտագործվում է հատուկ սարք, որը կոչվում է կալորիմետր: Կա մեկ այլ սարք՝ կալորիմետրիկ ռումբ։

Չափիչ գործիքներում վառելիքի մեկ միավորը տաքացնում է ջուրը, որի արդյունքում առաջանում է ջրի գոլորշի: Այնուհետև գոլորշին խտանում է՝ ամբողջովին վերածվելով հեղուկ վիճակի, որը կոչվում է խտացում։ Այս դեպքում գոլորշին ամբողջությամբ ջերմային էներգիա է փոխանցում չափիչ սարքին։ Այնուամենայնիվ, նման թերությունը չափիչ գործիքներդա է ջերմային էներգիա, որը դուրս է գալիս վառելիքի այրման ժամանակ, բոլորը չէ, որ չափվում են։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ գոլորշիացման ժամանակ ջերմային էներգիայի քանակն ավելի մեծ է, քան խտացման ժամանակ։ Սա անհնար է դարձնում չափել ամբողջ թողարկված էներգիան: Սարքերի թերությունները ներառում են այն նյութերի ոչ իդեալական ջերմային հաղորդունակությունը, որոնցից դրանք պատրաստված են, ինչը նաև նվազեցնում է այրման փաստացի արագությունը: Այս չափանիշները բավականին կարևոր են լաբորատոր հետազոտությունների համար, բայց դրանք անտեսվում են գործնական նպատակներով չափումներ կատարելիս: Արդյունաբերական կայանքները շահագործելիս այդ կորուստները մեծանում են արդյունավետության շնորհիվ (ոչ 100%):

Այս դեպքում կալորիմետրիկ ռումբում (որտեղ չափման գործընթացն ավելի ճշգրիտ է, քան կալորիմետրում) ստացված ցուցանիշները կոչվում են վառելիքի նյութի ամենաբարձր ջերմային արժեք։

Կալորիմետրի ցուցիչները վառելիքի ամենացածր ջերմային արժեքն են, որը տարբերվում է ամենաբարձր արժեքից՝ 600x(9H+W)/100, որտեղ H և W-ն կոնկրետ վառելիքի նյութի միավորում պարունակվող ջրածնի և խոնավության քանակն է: Պետք է հիշել, որ ըստ ամերիկյան ստանդարտների՝ հաշվարկների համար օգտագործվում է ամենաբարձր արժեքը, իսկ մետրային համակարգ ունեցող երկրների համար՝ ամենացածր արժեքը։ Այս պահին անցման հետ կապված հարց կա մետրային համակարգամենաբարձր ցուցանիշին, քանի որ մի շարք գիտնականների կողմից այն ավելի օպտիմալ է ճանաչվել։

Արժեքներ տարբեր տեսակի վառելիքի նյութերի համար

Հաճախ շատերին հետաքրքրում է վառելիքի այրման հատուկ ջերմության արժեքը որոշակի տեսակի էներգակիրների համար, և բավականին հաճախ մարդկանց հետաքրքրում է վառելափայտի ջերմային արժեքը: Սա հատկապես կարևոր է դարձել Վերջերսերբ սկսվեց տներում դասական վառարանների նորաձեւությունը: Վառելափայտի ջերմային արժեքը կազմում է տարբեր ցեղատեսակներփայտը տատանվում է, միջին արժեքը հաճախ տրվում է: Ստորև բերված են վառելիքի նյութերի հետևյալ տեսակների արժեքները.

1. Վառելափայտի (կեչի, փշատերեւ) կալորիականությունը միջինը կազմում է 14,5-15,5 ՄՋ/կգ։ Շագանակագույն ածուխն ունի ջերմության փոխանցման նույն արագությունը:
2. Ածխի ջերմափոխանակությունը 22 ՄՋ/կգ է։
3. Տորֆի համար այս արժեքը տատանվում է 8-15 ՄՋ/կգ-ի սահմաններում:
4. Իմաստը համար վառելիքի բրիկետներգտնվում է 18,5-21 ՄՋ/կգ սահմաններում։
5. մատակարարված գազը բնակելի շենքեր, ունի 45,5 ՄՋ/կգ ցուցանիշ։
6. Շշալցված գազի համար (պրոպան-բութան) թիվը 36 ՄՋ/կգ է:
7. Դիզելային վառելիքն ունի 42,8 ՄՋ/կգ ցուցանիշ։
8. Համար տարբեր ապրանքանիշերբենզինի արժեքը տատանվում է 42-45 ՄՋ/կգ-ի սահմաններում:

Հատուկ արժեքներ

Վառելիքի մի շարք նյութերի համար հաշվարկվել են այրման հատուկ արժեքներ: Սրանք ֆիզիկական մեծություններ են, որոնք ցույց են տալիս մեկ միավորի այրման արդյունքում առաջացած ջերմային էներգիայի քանակը։ Սովորաբար չափվում է ջոուլներով մեկ կիլոգրամով (կամ խորանարդ մետրով): ԱՄՆ-ում արժեքները տրվում են մեկ կիլոգրամի կալորիաներով: Այս գործակիցները ջերմության փոխանցումն են: Դրանք չափվում են լաբորատորիայում, որից հետո տվյալները մուտքագրվում են հատուկ աղյուսակներում, որոնք հասանելի են հանրությանը: Որքան բարձր է էներգիայի ռեսուրսի ջերմային փոխանցումը (վառելիքի այրման արդյունքում արտադրվող ջերմությունը), այնքան ավելի արդյունավետ է համարվում վառելիքը: Այսինքն, նույն արդյունավետությամբ նույն տեղադրման դեպքում սպառումը ավելի ցածր կլինի այն վառելիքի համար, որն ավելի բարձր ջերմափոխանակման արժեք ունի:

Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը գրեթե միշտ օգտագործվում է նախագծման հաշվարկներում (նախագծելիս տարբեր սարքավորումներ), ինչպես նաև որոշելիս ջեռուցման համակարգերև տեխնիկա տան, բնակարանի, քոթեջի և այլնի համար։

5. այրման ջերմային հաշվեկշիռը

Դիտարկենք գազային, հեղուկ և այրման գործընթացի ջերմային հաշվեկշռի հաշվարկման մեթոդները պինդ վառելիքներ. Հաշվարկը հանգում է հետևյալ խնդիրների լուծմանը.

· Վառելիքի այրման ջերմության (կալորիականության) որոշում.

· Այրման տեսական ջերմաստիճանի որոշում.

5.1. այրման ջերմություն

Քիմիական ռեակցիաները ուղեկցվում են ջերմության արտազատմամբ կամ կլանմամբ։ Երբ ջերմությունն ազատվում է, ռեակցիան կոչվում է էկզոտերմիկ, իսկ երբ ջերմությունը ներծծվում է, այն կոչվում է էնդոթերմիկ։ Այրման բոլոր ռեակցիաները էկզոթերմիկ են, իսկ այրման արտադրանքները էկզոթերմային միացություններ են:

Քիմիական ռեակցիայի ընթացքում արձակված (կամ կլանված) ջերմությունը կոչվում է ռեակցիայի ջերմություն։ Էկզոտերմիկ ռեակցիաներում այն ​​դրական է, էնդոթերմիկ ռեակցիաներում՝ բացասական։ Այրման ռեակցիան միշտ ուղեկցվում է ջերմության արտազատմամբ։ Այրման ջերմություն Ք գ(Ջ/մոլ) ջերմության քանակն է, որն արտազատվում է նյութի մեկ մոլի ամբողջական այրման և այրվող նյութը ամբողջական այրման արտադրանքի վերածելու ժամանակ։ Խլուրդը նյութի քանակի հիմնական SI միավորն է։ Մեկ մոլը նյութի քանակն է, որը պարունակում է նույն թվով մասնիկներ (ատոմներ, մոլեկուլներ և այլն), որքան ատոմներ կան ածխածնի-12 իզոտոպի 12 գ-ում։ Նյութի զանգվածը հավասար է 1 մոլի (մոլեկուլային կամ մոլային զանգված) թվայինորեն համընկնում է տվյալ նյութի հարաբերական մոլեկուլային զանգվածի հետ։

Օրինակ, թթվածնի հարաբերական մոլեկուլային քաշը (O 2) 32 է, ածխաթթու գազ(CO 2) 44 է, և համապատասխան մոլեկուլային կշիռները կլինեն M = 32 գ/մոլ և M = 44 գ/մոլ: Այսպիսով, մեկ մոլ թթվածին պարունակում է 32 գրամ այս նյութ, իսկ մեկ մոլ CO 2 պարունակում է 44 գրամ ածխաթթու գազ։

IN տեխնիկական հաշվարկներԱռավել հաճախ օգտագործվում է ոչ թե այրման ջերմությունը Ք գ, և վառելիքի ջերմային արժեքը Ք(J/kg կամ J/m 3): Նյութի ջերմային արժեքը ջերմության քանակն է, որն ազատվում է 1 կգ կամ 1 մ 3 նյութի ամբողջական այրման ժամանակ։ Հեղուկի համար և պինդ նյութերհաշվարկը կատարվում է 1 կգ-ի համար, իսկ գազայինների համար՝ 1 մ 3-ի դիմաց:

Այրման ջերմության և վառելիքի ջերմային արժեքի իմացությունը անհրաժեշտ է այրման կամ պայթյունի ջերմաստիճանը, պայթյունի ճնշումը, բոցի տարածման արագությունը և այլ բնութագրերը հաշվարկելու համար: ՔՎառելիքի ջերմային արժեքը որոշվում է կամ փորձարարական կամ հաշվարկով։ Ջերմային արժեքը փորձնականորեն որոշելիս պինդ կամ հեղուկ վառելիքի տվյալ զանգվածն այրվում է կալորիմետրիկ ռումբում, իսկ գազային վառելիքի դեպքում՝ գազի կալորիմետրում։ Այս գործիքները չափում են ընդհանուր ջերմությունը 0-ն ազատվում է վառելիքի կշռման նմուշի այրման ժամանակմ . Ջերմային արժեքՔ գ

հայտնաբերվում է բանաձևով
Այրման ջերմության և

վառելիքի կալորիականությունը

Այրման ջերմության և նյութի կալորիականության միջև կապ հաստատելու համար անհրաժեշտ է գրել այրման քիմիական ռեակցիայի հավասարումը:

Ածխածնի ամբողջական այրման արդյունքը ածխածնի երկօքսիդն է.

C+O2 →CO2.

Ջրածնի ամբողջական այրման արդյունքը ջուրն է.

2H 2 +O 2 → 2H 2 O:

Ծծմբի ամբողջական այրման արդյունքը ծծմբի երկօքսիդն է.

S +O 2 →SO 2.

Այս դեպքում ազոտը, հալոգենները և այլ ոչ այրվող տարրերը ազատվում են ազատ ձևով:

Այրվող նյութ՝ գազ . Ջերմային արժեք=882.6 .

Որպես օրինակ, եկեք հաշվարկենք մեթանի CH 4 ջերմային արժեքը, որի համար այրման ջերմությունը հավասար է. · Որոշենք մեթանի մոլեկուլային զանգվածը՝ ըստ դրաքիմիական բանաձեւ

(SN 4):

M=1∙12+4∙1=16 գ/մոլ. · Եկեք որոշենքջերմային արժեք

1 կգ մեթան.

.

· Գտնենք 1 կգ մեթանի ծավալը՝ իմանալով նրա խտությունը ρ=0,717 կգ/մ3 նորմալ պայմաններում.

· Որոշենք 1 մ 3 մեթանի ջերմային արժեքը. գազային նյութեր(Աղյուսակ 5.1): Մեծություն Քայս աղյուսակում տրված է MJ/m 3 և kcal/m 3, քանի որ 1 կկալ = 4,1868 կՋ հաճախ օգտագործվում է որպես ջերմության միավոր:

Աղյուսակ 5.1

Գազի կալորիականությունը տարբեր վառելիքներ

Դյուրավառ նյութ է հեղուկ կամ ամուր

Որպես օրինակ, եկեք հաշվարկենք C 2 H 5 OH էթիլային սպիրտի ջերմային արժեքը, որի համար այրման ջերմությունը կազմում է. . Ջերմային արժեք= 1373,3 կՋ/մոլ:

· Որոշենք էթիլային սպիրտի մոլեկուլային զանգվածը՝ համաձայն նրա քիմիական բանաձևի (C 2 H 5 OH).

M = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 գ/մոլ:

Եկեք որոշենք 1 կգ էթիլային սպիրտի ջերմային արժեքը.

Նմանապես որոշվում է ցանկացած հեղուկ և պինդ այրվող նյութերի ջերմային արժեքը: Աղյուսակում 5.2-ը և 5.3-ը ցույց են տալիս ջերմային արժեքները Ք(MJ/kg և kcal/kg) որոշ հեղուկների և պինդ նյութերի համար:

Աղյուսակ 5.2

Հեղուկ վառելիքի կալորիականությունը

Աղյուսակ 5.3

Կոշտ վառելիքի կալորիականությունը

Մենդելեևի բանաձևը

Եթե ​​վառելիքի ջերմային արժեքը անհայտ է, ապա այն կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով D.I.-ի առաջարկած էմպիրիկ բանաձեւը։ Մենդելեևը. Դա անելու համար դուք պետք է իմանաք վառելիքի տարրական բաղադրությունը (վառելիքի համարժեք բանաձև), այսինքն՝ դրա մեջ տոկոսային պարունակությունը։:

հետևյալ տարրերը

թթվածին (O);

Ջրածին (H);

Ածխածին (C);

Ծծումբ (S);

մոխիր (A);

Ջուր (Վտ): Վառելիքի այրման արտադրանքը միշտ պարունակում էջրի գոլորշի

, առաջացել է ինչպես վառելիքում խոնավության առկայության, այնպես էլ ջրածնի այրման ժամանակ։ Թափոնների այրման արտադրանքը թողնում է արդյունաբերական գործարանը ցողի կետից բարձր ջերմաստիճանում: Հետեւաբար, ջերմությունը, որն ազատվում է ջրի գոլորշիների խտացման ժամանակ, չի կարող օգտակար օգտագործվել և չպետք է հաշվի առնվի ջերմային հաշվարկներում: Զուտ ջերմային արժեքը սովորաբար օգտագործվում է հաշվարկի համար Q n վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը Q n

վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

(MJ/kg) մոտավորապես որոշվում է Մենդելեևի բանաձևով.

Այս բանաձևը հաշվի է առնում ածխածնի, ջրածնի և ծծմբի էկզոտերմիկ այրման ռեակցիաների ջերմությունը (գումարած նշանով): Վառելիքի մեջ ընդգրկված թթվածինը մասամբ փոխարինում է օդի թթվածին, ուստի (5.1) բանաձևի համապատասխան տերմինը վերցվում է մինուս նշանով: Երբ խոնավությունը գոլորշիանում է, ջերմությունը սպառվում է, ուստի W պարունակող համապատասխան տերմինը նույնպես վերցվում է մինուս նշանով։

Տարբեր վառելանյութերի (փայտ, տորֆ, ածուխ, նավթ) կալորիականության վերաբերյալ հաշվարկված և փորձարարական տվյալների համեմատությունը ցույց է տվել, որ Մենդելեևի բանաձևով (5.1) հաշվարկը տալիս է 10%-ը չգերազանցող սխալ:

Զուտ ջերմային արժեք վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը(MJ/m3) չոր այրվող գազերը կարող են հաշվարկվել բավարար ճշգրտությամբ՝ որպես առանձին բաղադրիչների ջերմային արժեքի արտադրանքների գումար և դրանց տոկոսային պարունակությունը 1 մ3 գազային վառելիքում:

վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը= 0,108[Н 2 ] + 0,126[СО] + 0,358[СН 4 ] + 0,5[С 2 Н 2 ] + 0,234[Н 2 Ս ]…, (5.2)

որտեղ փակագծերում նշված է խառնուրդի համապատասխան գազերի տոկոսը (ծավալային %) պարունակությունը:

Միջինում բնական գազի կալորիականությունը կազմում է մոտավորապես 53,6 ՄՋ/մ3: Արհեստականորեն արտադրվող այրվող գազերում մեթանի CH4 պարունակությունը աննշան է։ Հիմնական դյուրավառ բաղադրիչներն են ջրածինը H2 և ածխածնի օքսիդը CO: Կոքսի վառարանի գազում, օրինակ, H2-ի պարունակությունը հասնում է (55 ÷ 60)%-ի, իսկ նման գազի ավելի ցածր ջերմային արժեքը հասնում է 17,6 ՄՋ/մ3-ի։ Գեներատորի գազը պարունակում է CO ~ 30% և H 2 ~ 15%, մինչդեռ գեներատորի գազի ցածր ջերմային արժեքը կազմում է. վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը= (5.2÷6.5) ՄՋ/մ3: CO-ի և H2-ի պարունակությունը պայթուցիկ վառարանի գազում ավելի ցածր է. մեծությունը վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը= (4.0÷4.2) ՄՋ/մ 3.

Դիտարկենք Մենդելեևի բանաձևով նյութերի ջերմային արժեքը հաշվարկելու օրինակներ։

Որոշենք ածուխի ջերմային արժեքը, որի տարրական բաղադրությունը տրված է աղյուսակում։ 5.4.

Աղյուսակ 5.4

Ածխի տարրական կազմը

· Փոխարինենք աղյուսակում տրվածները։ Մենդելեևի (5.1) բանաձևի 5.4 տվյալները (ազոտ N և մոխիր A ներառված չեն այս բանաձևում, քանի որ դրանք իներտ նյութեր են և չեն մասնակցում այրման ռեակցիային).

վառելիք, որը հաշվի է առնում ջրի գոլորշիով ջերմային կորուստները. Պինդ և հեղուկ վառելիքի համար արժեքը=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 ՄՋ/կգ:

Եկեք որոշենք վառելափայտի քանակությունը, որն անհրաժեշտ է 50 լիտր ջուրը 10°C-ից մինչև 100°C տաքացնելու համար, եթե այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության 5%-ը ծախսվում է ջեռուցման համար, և ջրի ջերմունակությունը։ Հետ=1 կկալ/(kg∙deg) կամ 4,1868 kJ/(kg∙deg): Վառելափայտի տարրական բաղադրությունը տրված է աղյուսակում: 5.5:

Աղյուսակ 5.5

Վառելափայտի տարրական կազմը