Tabela specifike e djegies së karburantit. Temperatura e djegies së qymyrit. Llojet e qymyrit. Nxehtësia specifike e djegies së qymyrit

Çfarë është karburanti?

Ky është një komponent ose një përzierje e substancave që janë të afta për transformime kimike të lidhura me lëshimin e nxehtësisë. Llojet e ndryshme të karburantit ndryshojnë në përmbajtjen sasiore të oksiduesit, i cili përdoret për çlirimin e energjisë termike.

Në një kuptim të gjerë, karburanti është një bartës energjie, domethënë një lloj potencial i energjisë potenciale.

Klasifikimi

Aktualisht, llojet e karburanteve ndahen sipas gjendjes së tyre të grumbullimit në të lëngët, të ngurtë dhe të gaztë.

Materialet e forta natyrore përfshijnë gurin, dru zjarri dhe antracit. Briketat, koksi, termoantraciti janë lloje të lëndëve djegëse të ngurta artificiale.

Lëngjet përfshijnë substanca që përmbajnë substanca me origjinë organike. Përbërësit kryesorë të tyre janë: oksigjeni, karboni, azoti, hidrogjeni, squfuri. Karburanti i lëngshëm artificial do të jetë një shumëllojshmëri rrëshirash dhe nafte.

Është një përzierje e gazrave të ndryshëm: etilen, metan, propan, butan. Përveç tyre, karburanti i gaztë përmban dioksid karboni dhe monoksid karboni, sulfid hidrogjeni, azot, avull uji dhe oksigjen.

Treguesit e karburantit

Treguesi kryesor i djegies. Formula për përcaktimin e vlerës kalorifike konsiderohet në termokimi. emetojnë “karburant standard”, që nënkupton vlerën kalorifike prej 1 kilogrami antracit.

Vaji për ngrohje shtëpiake është i destinuar për djegie në pajisjet e ngrohjes me fuqi të ulët, të cilat ndodhen në ambiente banimi, gjeneratorë të nxehtësisë që përdoren në bujqësi për tharjen e ushqimit, konservimin.

Nxehtësia specifike e djegies së një karburanti është një vlerë që tregon sasinë e nxehtësisë që krijohet gjatë djegies së plotë të karburantit me një vëllim prej 1 m 3 ose një masë prej një kilogrami.

Për të matur këtë vlerë përdoren J/kg, J/m3, kalori/m3. Për të përcaktuar nxehtësinë e djegies, përdoret metoda e kalorimetrisë.

Me një rritje të nxehtësisë specifike të djegies së karburantit, konsumi specifik i karburantit zvogëlohet, dhe efikasiteti mbetet i pandryshuar.

Nxehtësia e djegies së substancave është sasia e energjisë së çliruar gjatë oksidimit të një lënde të ngurtë, të lëngët ose të gaztë.

Përcaktohet nga përbërja kimike, si dhe nga gjendja e grumbullimit të substancës së djegshme.

Karakteristikat e produkteve të djegies

Vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta lidhen me gjendjen e grumbullimit të ujit në substancat e marra pas djegies së karburantit.

Vlera më e lartë kalorifike është sasia e nxehtësisë që çlirohet gjatë djegies së plotë të një substance. Kjo vlerë përfshin gjithashtu nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit.

Vlera kalorifike më e ulët e punës është vlera që korrespondon me çlirimin e nxehtësisë gjatë djegies pa marrë parasysh nxehtësinë e kondensimit të avullit të ujit.

Nxehtësia latente e kondensimit është sasia e energjisë së kondensimit të avullit të ujit.

Marrëdhënia matematikore

Vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta lidhen me marrëdhënien e mëposhtme:

QB = QH + k(W + 9H)

ku W është sasia ndaj peshës (në %) e ujit në një substancë të ndezshme;

H është sasia e hidrogjenit (% në masë) në substancën e djegshme;

k - koeficienti i barabartë me 6 kcal/kg

Metodat për kryerjen e llogaritjeve

Vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta përcaktohen me dy metoda kryesore: llogaritëse dhe eksperimentale.

Kalorimetrat përdoren për të kryer llogaritjet eksperimentale. Së pari, një mostër e karburantit digjet në të. Nxehtësia që do të lëshohet absorbohet plotësisht nga uji. Duke pasur një ide për masën e ujit, mund të përcaktoni nga ndryshimi i temperaturës së tij vlerën e nxehtësisë së tij të djegies.

Kjo teknikë konsiderohet e thjeshtë dhe efektive, ajo kërkon vetëm njohuri për të dhënat e analizës teknike.

Në metodën e llogaritjes, vlerat kalorifike më të larta dhe më të ulëta llogariten duke përdorur formulën Mendeleev.

Q p H = 339C p +1030H p -109(O p -S p) - 25 W p (kJ/kg)

Ai merr parasysh përmbajtjen e karbonit, oksigjenit, hidrogjenit, avullit të ujit, squfurit në përbërjen e punës (në përqindje). Sasia e nxehtësisë gjatë djegies përcaktohet duke marrë parasysh karburantin ekuivalent.

Nxehtësia e djegies së gazit lejon që të bëhen llogaritjet paraprake dhe të përcaktohet efektiviteti i përdorimit të një lloji të caktuar karburanti.

Karakteristikat e origjinës

Për të kuptuar se sa nxehtësi lirohet kur digjet një lëndë djegëse e caktuar, është e nevojshme të keni një ide për origjinën e saj.

Në natyrë, ekzistojnë versione të ndryshme të lëndëve djegëse të ngurta, të cilat ndryshojnë në përbërje dhe veti.

Formimi i tij ndodh në disa faza. Fillimisht formohet torfe, më pas formohet thëngjilli kafe dhe i fortë, më pas formohet antraciti. Burimet kryesore të formimit të lëndëve djegëse të ngurta janë gjethet, druri dhe hala pishe. Kur pjesë të bimëve vdesin dhe ekspozohen ndaj ajrit, ato shkatërrohen nga kërpudhat dhe formojnë torfe. Grumbullimi i tij kthehet në një masë kafe, pastaj përftohet gaz kafe.

Në presion dhe temperaturë të lartë, gazi kafe shndërrohet në qymyr, pastaj karburanti grumbullohet në formën e antracitit.

Përveç lëndës organike, karburanti përmban çakëll shtesë. Organike konsiderohet ajo pjesë që formohet nga lëndët organike: hidrogjeni, karboni, azoti, oksigjeni. Përveç këtyre elementeve kimike, ai përmban çakëll: lagështi, hi.

Teknologjia e djegies përfshin ndarjen e masës punuese, të thatë dhe të djegshme të karburantit të djegur. Masa e punës është karburanti në formën e tij origjinale që i jepet konsumatorit. Masa e thatë është një përbërje në të cilën nuk ka ujë.

Kompleksi

Komponentët më të vlefshëm janë karboni dhe hidrogjeni.

Këta elementë gjenden në çdo lloj karburanti. Në torfe dhe dru, përqindja e karbonit arrin 58 përqind, në qymyrin e fortë dhe të murrmë - 80%, dhe në antracit arrin 95 përqind të peshës. Në varësi të këtij treguesi, sasia e nxehtësisë së lëshuar gjatë djegies së karburantit ndryshon. Hidrogjeni është elementi i dytë më i rëndësishëm i çdo karburanti. Kur lidhet me oksigjenin, formon lagështi, e cila ul ndjeshëm vlerën termike të çdo karburanti.

Përqindja e tij varion nga 3.8 në argjilë nafte deri në 11 në naftë. Oksigjeni i përfshirë në karburant vepron si çakëll.

Nuk është një element kimik që gjeneron nxehtësi, prandaj ndikon negativisht në vlerën e nxehtësisë së tij të djegies. Djegia e azotit, e përmbajtur në formë të lirë ose të lidhur në produktet e djegies, konsiderohet papastërti e dëmshme, prandaj sasia e tij është qartësisht e kufizuar.

Squfuri përfshihet në lëndë djegëse në formën e sulfateve, sulfideve, si dhe si gazra të dioksidit të squfurit. Kur hidratohet, oksidet e squfurit formojnë acid sulfurik, i cili shkatërron pajisjet e bojlerit dhe ndikon negativisht në vegjetacionin dhe organizmat e gjallë.

Kjo është arsyeja pse squfuri është një element kimik, prania e të cilit në karburantin natyror është jashtëzakonisht e padëshirueshme. Nëse komponimet e squfurit futen brenda zonës së punës, ato shkaktojnë helmim të konsiderueshëm të personelit operativ.

Ekzistojnë tre lloje të hirit në varësi të origjinës së tij:

• fillore;
• dytësore;
• terciare

Lloji kryesor është formuar nga mineralet që gjenden në bimë. Hiri dytësor formohet si rezultat i mbetjeve të bimëve që hyjnë në rërë dhe tokë gjatë formimit.

Hiri terciar shfaqet në përbërjen e karburantit gjatë nxjerrjes, ruajtjes dhe transportit. Me depozitimin e konsiderueshëm të hirit, ndodh një ulje e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e ngrohjes të njësisë së bojlerit, duke zvogëluar sasinë e transferimit të nxehtësisë në ujë nga gazrat. Një sasi e madhe e hirit ndikon negativisht në funksionimin e bojlerit.

Si përfundim

Substancat e avullueshme kanë një ndikim të rëndësishëm në procesin e djegies së çdo lloj karburanti. Sa më i madh prodhimi i tyre, aq më i madh do të jetë vëllimi i pjesës së përparme të flakës. Për shembull, qymyri dhe torfe ndizen lehtësisht, procesi shoqërohet me humbje të vogla të nxehtësisë. Koksi që mbetet pas heqjes së papastërtive të avullueshme përmban vetëm përbërje minerale dhe karboni. Në varësi të karakteristikave të karburantit, sasia e nxehtësisë ndryshon ndjeshëm.

Në varësi të përbërjes kimike, ekzistojnë tre faza të formimit të lëndës djegëse të ngurtë: torfe, linjit, qymyr.

Druri natyral përdoret në instalimet e bojlerëve të vegjël. Ata përdorin kryesisht copa druri, tallash, pllaka, lëvore dhe vetë drutë e zjarrit përdoren në sasi të vogla. Në varësi të llojit të drurit, sasia e nxehtësisë së gjeneruar ndryshon ndjeshëm.

Ndërsa nxehtësia e djegies zvogëlohet, dru zjarri fiton disa avantazhe: ndezshmëri e shpejtë, përmbajtje minimale e hirit dhe mungesë e gjurmëve të squfurit.

Informacioni i besueshëm në lidhje me përbërjen e karburantit natyror ose sintetik, vlerën e tij kalorifike, është një mënyrë e shkëlqyer për të kryer llogaritjet termokimike.

Aktualisht, ekziston një mundësi reale për të identifikuar ato opsione kryesore për lëndë djegëse të ngurta, të gazta, të lëngshme që do të jenë më efektive dhe më të lira për t'u përdorur në një situatë të caktuar.

Dihet se burimi i energjisë që përdoret në industri, transport, bujqësi dhe jetën e përditshme është karburanti. Këto janë qymyri, nafta, torfe, dru zjarri, gaz natyror etj. Kur digjet karburanti, lirohet energji. Le të përpiqemi të zbulojmë se si lirohet energjia në këtë rast.

Le të kujtojmë strukturën e molekulës së ujit (Fig. 16, a). Ai përbëhet nga një atom oksigjen dhe dy atome hidrogjeni. Nëse një molekulë uji ndahet në atome, atëherë është e nevojshme të kapërceni forcat e tërheqjes midis atomeve, d.m.th., të bëni punë, dhe për këtë arsye të shpenzoni energji. Në të kundërt, nëse atomet kombinohen për të formuar një molekulë, energjia çlirohet.

Përdorimi i karburantit bazohet pikërisht në fenomenin e çlirimit të energjisë kur atomet bashkohen. Për shembull, atomet e karbonit që përmbahen në karburant kombinohen me dy atome oksigjeni gjatë djegies (Fig. 16, b). Në këtë rast, formohet një molekulë e monoksidit të karbonit - dioksidi i karbonit - dhe lirohet energji.

Oriz. 16. Struktura e molekulave:
a - ujë; b - kombinimi i një atomi karboni dhe dy atomeve të oksigjenit në një molekulë të dioksidit të karbonit

Gjatë llogaritjes së motorëve, inxhinieri duhet të dijë saktësisht se sa nxehtësi mund të lëshojë karburanti i djegur. Për ta bërë këtë, është e nevojshme të përcaktohet eksperimentalisht se sa nxehtësi do të lirohet gjatë djegies së plotë të së njëjtës masë të karburantit të llojeve të ndryshme.

Një sasi fizike që tregon se sa nxehtësi lirohet gjatë djegies së plotë të karburantit që peshon 1 kg quhet nxehtësia specifike e djegies së karburantit.

Nxehtësia specifike e djegies shënohet me shkronjën q. Njësia e nxehtësisë specifike të djegies është 1 J/kg.

Nxehtësia specifike e djegies përcaktohet eksperimentalisht duke përdorur instrumente mjaft komplekse.

Rezultatet e të dhënave eksperimentale janë paraqitur në tabelën 2.

Tabela 2

Nga kjo tabelë mund të shihet se nxehtësia specifike e djegies, për shembull, e benzinës është 4.6 10 7 J / kg.

Kjo do të thotë se djegia e plotë e benzinës me peshë 1 kg çliron 4,6 10 7 J energji.

Sasia totale e nxehtësisë Q e çliruar gjatë djegies së m kg lëndë djegëse llogaritet me formulën

Pyetje

1. Cila është nxehtësia specifike e djegies së karburantit?
2. Në cilat njësi matet nxehtësia specifike e djegies së karburantit?
3. Çfarë do të thotë shprehja "nxehtësi specifike e djegies së karburantit e barabartë me 1.4 10 7 J / kg"? Si llogaritet sasia e nxehtësisë së çliruar gjatë djegies së karburantit?

Ushtrimi 9

1. Çfarë sasie nxehtësie lirohet gjatë djegies së plotë të qymyrit me peshë 15 kg; alkool me peshë 200 g?
2. Sa nxehtësi do të lirohet gjatë djegies së plotë të naftës, masa e së cilës është 2.5 ton; vajguri, vëllimi i së cilës është 2 litra dhe dendësia është 800 kg / m 3?
3. Kur druri i thatë u dogj plotësisht, u lirua 50,000 kJ energji. Çfarë mase druri është djegur?

Ushtrimi

Duke përdorur tabelën 2, ndërtoni një diagram me shtylla për nxehtësinë specifike të djegies së druve të zjarrit, alkoolit, vajit, hidrogjenit, duke zgjedhur shkallën si më poshtë: gjerësia e drejtkëndëshit është 1 qelizë, lartësia prej 2 mm korrespondon me 10 J.

5. BILANCI TERMIK I DJEGJES

Le të shqyrtojmë metodat për llogaritjen e bilancit të nxehtësisë së procesit të djegies së lëndëve djegëse të gazta, të lëngshme dhe të ngurta. Llogaritja zbret në zgjidhjen e problemeve të mëposhtme.

· Përcaktimi i nxehtësisë së djegies (vlera kalorifike) e karburantit.

· Përcaktimi i temperaturës teorike të djegies.

5.1. NXEHTËSIA E DJEGJES

Reaksionet kimike shoqërohen me çlirimin ose thithjen e nxehtësisë. Kur lëshohet nxehtësia, reaksioni quhet ekzotermik, dhe kur nxehtësia absorbohet, quhet endotermik. Të gjitha reaksionet e djegies janë ekzotermike, dhe produktet e djegies janë komponime ekzotermike.

Nxehtësia e çliruar (ose e absorbuar) gjatë një reaksioni kimik quhet nxehtësia e reaksionit. Në reaksionet ekzotermike është pozitive, në reaksionet endotermike është negative. Reaksioni i djegies shoqërohet gjithmonë me çlirimin e nxehtësisë. Nxehtësia e djegies Q g(J/mol) është sasia e nxehtësisë që lirohet gjatë djegies së plotë të një moli të një lënde dhe shndërrimit të një lënde të djegshme në produkte të djegies së plotë. Moli është njësia bazë SI e sasisë së një substance. Një mol është sasia e substancës që përmban të njëjtin numër grimcash (atome, molekula, etj.) sa ka atome në 12 g të izotopit të karbonit-12. Masa e një sasie të një lënde të barabartë me 1 mol (masa molekulare ose molare) numerikisht përkon me masën molekulare relative të kësaj lënde.

Për shembull, pesha molekulare relative e oksigjenit (O 2) është 32, dioksidi i karbonit (CO 2) është 44, dhe pesha molekulare përkatëse do të jetë M = 32 g/mol dhe M = 44 g/mol. Kështu, një mol oksigjen përmban 32 gram të kësaj substance, dhe një mol CO 2 përmban 44 gram dioksid karboni.

Në llogaritjet teknike, nuk është nxehtësia e djegies që përdoret më shpesh. Q g, dhe vlera kalorifike e karburantit P(J/kg ose J/m 3). Vlera kalorifike e një lënde është sasia e nxehtësisë që çlirohet gjatë djegies së plotë të 1 kg ose 1 m 3 të një lënde. Për substancat e lëngshme dhe të ngurta, llogaritja kryhet për 1 kg, dhe për substancat e gazta - për 1 m 3.

Njohja e nxehtësisë së djegies dhe vlerës kalorifike të karburantit është e nevojshme për të llogaritur temperaturën e djegies ose shpërthimit, presionin e shpërthimit, shpejtësinë e përhapjes së flakës dhe karakteristika të tjera. P Vlera kalorifike e karburantit përcaktohet ose eksperimentalisht ose me llogaritje. Gjatë përcaktimit eksperimental të vlerës kalorifike, një masë e caktuar e karburantit të ngurtë ose të lëngët digjet në një bombë kalorimetrike, dhe në rastin e karburantit të gaztë, në një kalorimetër gazi. Këto instrumente matin nxehtësinë totale 0 i lëshuar gjatë djegies së një kampioni të karburantit që peshon m . Vlera kalorifike Q g

gjendet me formulë
Marrëdhënia ndërmjet nxehtësisë së djegies dhe

Për të vendosur një lidhje midis nxehtësisë së djegies dhe vlerës kalorifike të një substance, është e nevojshme të shkruhet ekuacioni për reaksionin kimik të djegies.

Produkti i djegies së plotë të karbonit është dioksidi i karbonit:

C+O2 →CO2.

Produkti i djegies së plotë të hidrogjenit është uji:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O.

Produkti i djegies së plotë të squfurit është dioksidi i squfurit:

S +O 2 → SO 2.

Në këtë rast, azoti, halogjenet dhe elementët e tjerë jo të djegshëm lëshohen në formë të lirë.

Substanca e djegshme - gaz

Si shembull, le të llogarisim vlerën kalorifike të metanit CH 4, për të cilin nxehtësia e djegies është e barabartë me . Vlera kalorifike=882.6 .

· Le të përcaktojmë peshën molekulare të metanit në përputhje me formulën e tij kimike (CH 4):

M=1∙12+4∙1=16 g/mol.

· Le të përcaktojmë vlerën kalorifike të 1 kg metan:

· Të gjejmë vëllimin e 1 kg metan, duke ditur dendësinë e tij ρ=0,717 kg/m3 në kushte normale:

.

· Le të përcaktojmë vlerën kalorifike të 1 m 3 metan:

Vlera kalorifike e çdo gazi të djegshëm përcaktohet në mënyrë të ngjashme. Për shumë substanca të zakonshme, nxehtësia e djegies dhe vlerat kalorifike janë matur me saktësi të lartë dhe janë dhënë në literaturën përkatëse të referencës. Këtu është një tabelë e vlerave kalorifike të disa substancave të gazta (Tabela 5.1). Madhësia P në këtë tabelë është dhënë në MJ/m 3 dhe në kcal/m 3, pasi shpesh përdoret si njësi e nxehtësisë 1 kcal = 4,1868 kJ.

Tabela 5.1

Vlera kalorifike e lëndëve djegëse të gazta

Substanca e djegshme - e lëngshme ose e ngurtë

Si shembull, le të llogarisim vlerën kalorifike të alkoolit etilik C 2 H 5 OH, për të cilin nxehtësia e djegies është . Vlera kalorifike= 1373,3 kJ/mol.

· Le të përcaktojmë peshën molekulare të alkoolit etilik në përputhje me formulën e tij kimike (C 2 H 5 OH):

M = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.

Le të përcaktojmë vlerën kalorifike të 1 kg alkool etilik:

Vlera kalorifike e çdo lëndë djegëse të lëngshme dhe të ngurtë përcaktohet në mënyrë të ngjashme. Në tabelë 5.2 dhe 5.3 tregojnë vlerat kalorifike P(MJ/kg dhe kcal/kg) për disa lëngje dhe lëndë të ngurta.

Tabela 5.2

Vlera kalorike e lëndëve djegëse të lëngëta

Tabela 5.3

Vlera kalorifike e lëndëve djegëse të ngurta

formula e Mendelejevit

Nëse vlera kalorifike e karburantit është e panjohur, atëherë ajo mund të llogaritet duke përdorur formulën empirike të propozuar nga D.I.

Mendelejevi. Për ta bërë këtë, duhet të dini përbërjen elementare të karburantit (formula ekuivalente e karburantit), domethënë përmbajtjen e përqindjes së elementëve të mëposhtëm në të:

Oksigjen (O);

Hidrogjen (H);

karboni (C);

Squfuri (S);

Hiri (A);

Uji (W).

Produktet e djegies së karburantit përmbajnë gjithmonë avull uji, i cili formohet si për shkak të pranisë së lagështisë në karburant ashtu edhe gjatë djegies së hidrogjenit. Produktet e djegies së mbeturinave largohen nga një fabrikë industriale në një temperaturë mbi pikën e vesës. Prandaj, nxehtësia që lirohet gjatë kondensimit të avullit të ujit nuk mund të përdoret në mënyrë të dobishme dhe nuk duhet të merret parasysh në llogaritjet termike. Vlera kalorifike neto përdoret zakonisht për llogaritjen Q n karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera Q n

karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

(MJ/kg) përcaktohet afërsisht nga formula e Mendeleev:

ku në kllapa tregohet përmbajtja e përqindjes (wt.%) e elementëve përkatës në përbërjen e karburantit.

Kjo formulë merr parasysh nxehtësinë e reaksioneve të djegies ekzotermike të karbonit, hidrogjenit dhe squfurit (me një shenjë plus). Oksigjeni i përfshirë në karburant zëvendëson pjesërisht oksigjenin në ajër, kështu që termi përkatës në formulën (5.1) merret me një shenjë minus. Kur lagështia avullohet, nxehtësia konsumohet, kështu që termi përkatës që përmban W merret gjithashtu me një shenjë minus.

Një krahasim i të dhënave të llogaritura dhe eksperimentale mbi vlerën kalorifike të lëndëve djegëse të ndryshme (dru, torfe, qymyr, vaj) tregoi se llogaritja duke përdorur formulën Mendeleev (5.1) jep një gabim jo më shumë se 10%. karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera Vlera kalorifike neto

karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera(MJ/m3) të gazrave të djegshëm të thatë mund të llogaritet me saktësi të mjaftueshme si shuma e produkteve të vlerës kalorifike të përbërësve individualë dhe përqindja e përmbajtjes së tyre në 1 m3 lëndë djegëse të gaztë.

= 0,108[Н 2 ] + 0,126[СО] + 0,358[СН 4 ] + 0,5[С 2 Н 2 ] + 0,234[Н 2 S ]…, (5,2)

Mesatarisht, vlera kalorifike e gazit natyror është afërsisht 53.6 MJ/m 3 . Në gazrat e djegshëm të prodhuar artificialisht, përmbajtja e metanit CH4 është e parëndësishme. Përbërësit kryesorë të ndezshëm janë hidrogjeni H2 dhe monoksidi i karbonit CO. Në gazin e furrës së koksit, për shembull, përmbajtja e H2 arrin (55 ÷ 60)%, dhe vlera më e ulët kalorifike e këtij gazi arrin 17,6 MJ/m3. Gazi i gjeneratorit përmban CO ~ 30% dhe H 2 ~ 15%, ndërsa vlera më e ulët kalorifike e gazit të gjeneratorit është karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera= (5.2÷6.5) MJ/m3. Përmbajtja e CO dhe H 2 në gazin e furrës shpërthyese është më e ulët; magnitudë karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera= (4.0÷4.2) MJ/m 3.

Le të shohim shembuj të llogaritjes së vlerës kalorifike të substancave duke përdorur formulën Mendeleev.

Le të përcaktojmë vlerën kalorifike të qymyrit, përbërja elementare e të cilit është dhënë në tabelë. 5.4.

Tabela 5.4

Përbërja elementare e qymyrit

· Të zëvendësojmë ato të dhëna në tabelë. 5.4 të dhënat në formulën Mendeleev (5.1) (azoti N dhe hiri A nuk përfshihen në këtë formulë, pasi ato janë substanca inerte dhe nuk marrin pjesë në reaksionin e djegies):

karburanti, i cili merr parasysh humbjet e nxehtësisë me avujt e ujit. Për lëndët djegëse të ngurta dhe të lëngëta vlera=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.

Le të përcaktojmë sasinë e druve të zjarrit që nevojiten për të ngrohur 50 litra ujë nga 10°C në 100°C, nëse 5% e nxehtësisë së çliruar gjatë djegies konsumohet për ngrohje dhe kapaciteti i nxehtësisë së ujit. Me=1 kcal/(kg∙deg) ose 4,1868 kJ/(kg∙deg). Përbërja elementare e druve të zjarrit është dhënë në tabelë. 5.5:

Tabela 5.5

Përbërja elementare e druve të zjarrit

Përveç përbërësve kryesorë, qymyri përmban aditivë të ndryshëm jo të ndezshëm që formojnë hirin, "shkëmb". Hiri ndot mjedisin dhe shkrihet në skorje në hekura, gjë që e vështirëson djegien e qymyrit. Përveç kësaj, prania e shkëmbit zvogëlon nxehtësinë specifike të djegies së qymyrit. Në varësi të llojit dhe kushteve të minierave, sasia e mineraleve ndryshon shumë, përmbajtja e hirit të qymyrit të fortë është rreth 15% (10-20%).
Një përbërës tjetër i dëmshëm i qymyrit është squfuri. Gjatë djegies së squfurit, formohen okside, të cilat në atmosferë shndërrohen në acid sulfurik. Përmbajtja e squfurit në qymyrin që ne i furnizojmë klientët nëpërmjet rrjetit tonë të përfaqësuesve është rreth 0.5%, kjo është një vlerë shumë e ulët, që do të thotë se do të ruhet ekologjia e shtëpisë tuaj.
Treguesi kryesor i çdo karburanti është nxehtësia specifike e djegies. Për qymyrin kjo shifër është:

Këto shifra i referohen koncentratit të qymyrit. Shifrat aktuale mund të ndryshojnë ndjeshëm. Pra, për qymyrin e zakonshëm, i cili mund të blihet në magazinat e qymyrit, vlera e treguar është 5000-5500 kcal/kg. Ne përdorim 5300 kcal/kg në llogaritjet tona.
Dendësia e qymyrit është nga 1 në 1.7 (thëngjill i fortë - 1.3–1.4) g/cm 3, në varësi të llojit dhe përmbajtjes së substancave minerale. Në teknologji përdoret gjithashtu "dendësia e madhe" është rreth 800-1000 kg/m3.

Llojet dhe klasat e qymyrit

Qymyri klasifikohet sipas shumë parametrave (gjeografia e nxjerrjes, përbërja kimike), por nga pikëpamja “shtëpiake”, kur blini qymyr për përdorim në furra, mjafton të kuptoni etiketimin dhe mundësinë e përdorimit në ThermoRobot.

Sipas shkallës së koalifikimit, dallohen tre lloje të qymyrit: kafe, guri Dhe antracit. Përdoret sistemi i mëposhtëm i përcaktimit të qymyrit: Shumëllojshmëri = (markë) + (madhësia).

Krahas notave kryesore të dhëna në tabelë, dallohen edhe notat e ndërmjetme të qymyrit: DG (gaz me flakë të gjatë), GZH (gaz yndyror), KZH (koks yndyror), PA (gjysmë antracit), qymyr kafe. të ndarë në grupe.
Notat e koksimit të qymyrit (G, koks, Zh, K, OS) praktikisht nuk përdoren në inxhinierinë e energjisë termike, pasi ato janë një lëndë e parë e pakët për industrinë e koksit.
Sipas klasës së madhësisë (madhësia e copave, fraksioneve), qymyri i klasifikuar ndahet në:

Përveç qymyrit të klasifikuar, ka fraksione të kombinuara dhe skanime të disponueshme për shitje (PK, KO, OM, MS, SSh, MSSh, OMSSh). Madhësia e qymyrit përcaktohet në bazë të vlerës më të vogël të fraksionit më të mirë dhe vlerës më të madhe të fraksionit më të madh të treguar në emrin e shkallës së qymyrit.
Për shembull, fraksioni OM (M - 13-25, O - 25-50) është 13-50 mm.

Përveç llojeve të lartpërmendura të qymyrit, në shitje mund të gjeni briketa qymyri, të cilat janë të shtypura nga llumi i qymyrit me pasurim të ulët.

Si digjet qymyri

Qymyri përbëhet nga dy përbërës të ndezshëm: substanca të avullueshme Dhe mbetje e ngurtë (koksi)..

Gjatë fazës së parë të djegies lirohen substanca të avullueshme; Nëse ka një tepricë të oksigjenit, ato digjen shpejt, duke prodhuar një flakë të gjatë, por pak nxehtësi.

Pas kësaj, mbetjet e koksit digjen; intensiteti i djegies së tij dhe temperatura e ndezjes varen nga shkalla e koalifikimit, domethënë nga lloji i qymyrit (kafe, i fortë, antracit).
Sa më e lartë të jetë shkalla e karbonizimit (më e larta është për antracitin), aq më e lartë është temperatura e ndezjes dhe nxehtësia e djegies, por aq më i ulët është intensiteti i djegies.

Klasat e qymyrit D, G

Për shkak të përmbajtjes së lartë të substancave të paqëndrueshme, qymyri i tillë ndizet shpejt dhe digjet shpejt. Qymyri i këtyre klasave është i disponueshëm dhe i përshtatshëm për pothuajse të gjitha llojet e kaldajave, megjithatë, për djegie të plotë, ky qymyr duhet të furnizohet në pjesë të vogla në mënyrë që substancat e paqëndrueshme të çliruara të kenë kohë të kombinohen plotësisht me oksigjenin në ajër. Djegia e plotë e qymyrit karakterizohet nga një flakë e verdhë dhe gazra të qarta të gripit; djegia jo e plotë e substancave të paqëndrueshme prodhon një flakë të purpurt dhe tym të zi.
Për të djegur në mënyrë efektive një thëngjill të tillë, procesi duhet të monitorohet vazhdimisht.

Klasa e qymyrit A

Është më e vështirë të ndizet, por digjet për një kohë të gjatë dhe prodhon shumë më tepër nxehtësi. Qymyri mund të ngarkohet në tufa të mëdha, pasi ato djegin kryesisht mbetjet e koksit dhe nuk ka lëshim masiv të substancave të paqëndrueshme. Mënyra e fryrjes është shumë e rëndësishme, pasi nëse ka mungesë ajri, djegia ndodh ngadalë, mund të ndalet, ose, përkundrazi, një rritje e tepruar e temperaturës, duke çuar në humbje të nxehtësisë dhe djegie të bojlerit.

Çdo lëndë djegëse, kur digjet, çliron nxehtësi (energji), e llogaritur në xhaul ose kalori (4,3 J = 1 cal). Në praktikë, për të matur sasinë e nxehtësisë së lëshuar gjatë djegies së karburantit, ata përdorin kalorimetra - pajisje komplekse laboratorike. Nxehtësia e djegies quhet edhe vlerë kalorifike.

Sasia e nxehtësisë e marrë nga djegia e karburantit varet jo vetëm nga vlera e saj kalorifike, por edhe nga masa e saj.

Për të krahasuar substancat me sasinë e energjisë së lëshuar gjatë djegies, vlera e nxehtësisë specifike të djegies është më e përshtatshme. Ai tregon sasinë e nxehtësisë së gjeneruar gjatë djegies së një kilogrami (nxehtësia specifike në masë e djegies) ose një litër, metër kub (vëllimi specifik i nxehtësisë së djegies) të karburantit.

Njësitë e nxehtësisë specifike të djegies së karburantit të pranuara në sistemin SI janë kcal/kg, MJ/kg, kcal/m³, MJ/m³, si dhe derivatet e tyre.

Vlera e energjisë e një karburanti përcaktohet pikërisht nga vlera e nxehtësisë specifike të djegies. Marrëdhënia midis sasisë së nxehtësisë së gjeneruar gjatë djegies së karburantit, masës së saj dhe nxehtësisë specifike të djegies shprehet me një formulë të thjeshtë:

Q = q m, ku Q është sasia e nxehtësisë në J, q është nxehtësia specifike e djegies në J/kg, m është masa e substancës në kg.

Për të gjitha llojet e karburanteve dhe substancave më të djegshme, vlerat e nxehtësisë specifike të djegies janë përcaktuar prej kohësh dhe janë përpiluar në tabela, të cilat përdoren nga specialistët kur llogaritin nxehtësinë e lëshuar gjatë djegies së karburantit ose materialeve të tjera. Mund të ketë mospërputhje të lehta në tabela të ndryshme, të cilat padyshim shpjegohen nga teknika matëse paksa të ndryshme ose vlera të ndryshme kalorifike të materialeve të ngjashme të djegshme të nxjerra nga depozitime të ndryshme.

Qymyri ka intensitetin më të lartë të energjisë midis lëndëve djegëse të ngurta - 27 MJ/kg (antracit - 28 MJ/kg). Qymyri ka tregues të ngjashëm (27 MJ/kg). Qymyri kaf ka një vlerë kalorifike shumë më të ulët - 13 MJ/kg. Gjithashtu zakonisht përmban shumë lagështi (deri në 60%), e cila, kur avullohet, zvogëlon nxehtësinë totale të djegies.

Torfe digjet me një nxehtësi prej 14-17 MJ/kg (në varësi të gjendjes së saj - e thërrmuar, e shtypur, briket). Druri i zjarrit i tharë në lagështi 20% çliron nga 8 deri në 15 MJ/kg. Në të njëjtën kohë, sasia e energjisë së marrë nga aspen dhe thupër mund të ndryshojë pothuajse dy herë. Peletat nga materiale të ndryshme japin përafërsisht të njëjtët tregues - nga 14 në 18 MJ/kg.

Lëndët djegëse të lëngshme ndryshojnë shumë më pak në nxehtësinë e tyre specifike të djegies sesa lëndët djegëse të ngurta. Kështu, nxehtësia specifike e djegies së karburantit dizel është 43 MJ / l, benzina - 44 MJ / l, vajguri - 43,5 MJ / l, vaji i karburantit - 40,6 MJ / l.

Nxehtësia specifike e djegies së gazit natyror është 33,5 MJ/m³, propan - 45 MJ/m³. Karburanti i gaztë që kërkon më shumë energji është gazi hidrogjen (120 MJ/m³). Është shumë premtues për përdorim si lëndë djegëse, por deri më sot nuk janë gjetur opsione optimale për ruajtjen dhe transportin e tij.

Krahasimi i intensitetit të energjisë së llojeve të ndryshme të karburantit

Kur krahasojmë vlerën energjetike të llojeve kryesore të lëndëve djegëse të ngurta, të lëngshme dhe të gazta, mund të vërtetohet se një litër benzinë ​​ose naftë korrespondon me 1.3 m³ gaz natyror, një kilogram qymyr - 0.8 m³ gaz, një kg dru zjarri - 0,4 m³ gaz.

Nxehtësia e djegies së një karburanti është treguesi më i rëndësishëm i efikasitetit, por gjerësia e shpërndarjes së tij në fushat e veprimtarisë njerëzore varet nga aftësitë teknike dhe treguesit ekonomikë të përdorimit.