Allt bränsle, när det förbränns, avger värme (energi), kvantifierat i joule eller kalorier (4,3 J = 1 cal). I praktiken, för att mäta mängden värme som frigörs under bränsleförbränning, använder de kalorimetrar - komplexa laboratorieapparater. Förbränningsvärmen kallas också för värmevärde.

Mängden värme som erhålls från förbränning av bränsle beror inte bara på dess värmevärde, utan också på dess massa.

För att jämföra ämnen med mängden energi som frigörs under förbränning, är värdet på det specifika förbränningsvärmet bekvämare. Den visar mängden värme som genereras vid förbränning av ett kilogram (massaspecifik förbränningsvärme) eller en liter kubikmeter (volymspecifik förbränningsvärme) bränsle.

Enheterna för specifik förbränningsvärme för bränsle som accepteras i SI-systemet är kcal/kg, MJ/kg, kcal/m³, MJ/m³, såväl som deras derivat.

Bränslets energivärde bestäms exakt av värdet på dess specifika förbränningsvärme. Förhållandet mellan mängden värme som genereras under förbränning av bränsle, dess massa och specifika förbränningsvärme uttrycks med en enkel formel:

Q = q m, där Q är mängden värme i J, q är det specifika förbränningsvärmet i J/kg, m är ämnets massa i kg.

För alla typer av bränsle och de flesta brännbara ämnen har värdena för det specifika förbränningsvärmet länge bestämts och sammanställts i tabeller, som används av specialister vid beräkning av värmen som frigörs vid förbränning av bränsle eller andra material. Det kan finnas små avvikelser i olika tabeller, vilket uppenbarligen förklaras av lite olika mättekniker eller olika värmevärden för liknande brännbara material utvunna från olika avlagringar.

Kol har den högsta energiintensiteten bland fasta bränslen - 27 MJ/kg (antracit - 28 MJ/kg). Träkol har liknande indikatorer (27 MJ/kg). Brunkol har ett mycket lägre värmevärde - 13 MJ/kg. Dessutom innehåller det vanligtvis mycket fukt (upp till 60%), vilket, när det förångas, minskar den totala förbränningsvärmen.

Torv brinner med en värme på 14-17 MJ/kg (beroende på dess tillstånd - smulad, pressad, brikett). Ved torkad till 20 % luftfuktighet släpper ut från 8 till 15 MJ/kg. Samtidigt kan mängden energi som tas emot från asp och björk variera nästan två gånger. Pellets från olika material ger ungefär samma indikatorer - från 14 till 18 MJ/kg.

Flytande bränslen skiljer sig mycket mindre i deras specifika förbränningsvärme än fasta bränslen. Således är den specifika förbränningsvärmen för dieselbränsle 43 MJ/l, bensin - 44 MJ/l, fotogen - 43,5 MJ/l, eldningsolja - 40,6 MJ/l.

Naturgasens specifika förbränningsvärme är 33,5 MJ/m³, propan - 45 MJ/m³. Det mest energikrävande gasformiga bränslet är vätgas (120 MJ/m³). Det är mycket lovande för användning som bränsle, men hittills har inga optimala alternativ för dess lagring och transport hittats.

Jämförelse av energiintensitet för olika typer av bränsle

När man jämför energivärdet för huvudtyperna av fasta, flytande och gasformiga bränslen kan man konstatera att en liter bensin eller diesel motsvarar 1,3 m³ naturgas, ett kilogram kol - 0,8 m³ gas, ett kg av ved - 0,4 m³ gas.

Förbränningsvärmen av ett bränsle är den viktigaste indikatorn på effektivitet, men bredden av dess fördelning i områden av mänsklig aktivitet beror på den tekniska förmågan och ekonomiska indikatorerna för användning.

specifik förbränningsvärme- specifik värmekapacitet - Ämnen olje- och gasindustrin Synonymer specifik värmekapacitet EN specifik värme ...

Mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av bränsle som väger 1 kg. Bränslets specifika förbränningsvärme bestäms experimentellt och är den viktigaste egenskapen hos bränsle. Se även: Fuel Financial Dictionary Finam... Finansiell ordbok

specifik värme för förbränning av torv med bomb- Högre förbränningsvärme av torv, med hänsyn till värmen från bildning och upplösning av svavelsyra och salpetersyra i vatten. [GOST 21123 85] Otillåtet, inte rekommenderat värmevärde för torv för en bomb Ämnen torv Allmänna termer torvs egenskaper SV ... ... Teknisk översättarguide

specifik förbränningsvärme (bränsle)- 3.1.19 specifikt förbränningsvärme (bränsle): Den totala mängden energi som frigörs under reglerade förhållanden för bränsleförbränning. Källa …

Specifik värme vid förbränning av torv med bomb- 122. Specifik förbränningsvärme av torv med bomb Högre förbränningsvärme för torv med hänsyn till värmen från bildning och upplösning av svavelsyra och salpetersyror i vatten Källa: GOST 21123 85: Torv. Termer och definitioner originaldokument... Ordbok-uppslagsbok med termer för normativ och teknisk dokumentation

specifik värme vid förbränning av bränsle- 35 specifik förbränningsvärme av bränsle: Den totala mängden energi som frigörs under specificerade bränsleförbränningsförhållanden. Källa: GOST R 53905 2010: Energibesparing. Termer och definitioner originaldokument... Ordbok-uppslagsbok med termer för normativ och teknisk dokumentation

Detta är mängden värme som frigörs under fullständig förbränning av en massa (för fasta och flytande ämnen) eller volymetriska (för gasformiga) enhet av ett ämne. Mätt i joule eller kalorier. Förbränningsvärme per massenhet eller volym bränsle, ... ... Wikipedia

Modernt uppslagsverk

Förbränningsvärme- (förbränningsvärme, kaloriinnehåll), mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av bränsle. Det finns specifika förbränningsvärme, volymetriska värme, etc. Till exempel är den specifika förbränningsvärmen för kol 28 34 MJ/kg, bensin är cirka 44 MJ/kg; volumetrisk... ... Illustrerad encyklopedisk ordbok

Specifik värme vid förbränning av bränsle- Specifik värme vid förbränning av ett bränsle: den totala mängden energi som frigörs under specificerade förbränningsförhållanden...

Alla vet att bränsleanvändning spelar en stor roll i våra liv. Bränslet används i nästan alla grenar av modern industri. Bränsle som härrör från olja används särskilt ofta: bensin, fotogen, dieselbränsle och andra. Brännbara gaser (metan och andra) används också.

Var kommer bränsleenergin ifrån?

Det är känt att molekyler är uppbyggda av atomer. För att dela upp en molekyl (till exempel en vattenmolekyl) i dess beståndsdelar är det nödvändigt att förbruka energi (för att övervinna atomernas attraktionskrafter). Experiment visar att när atomer kombineras till en molekyl (det är vad som händer när bränsle förbränns) frigörs energi tvärtom.

Det finns som bekant även kärnbränsle, men det ska vi inte prata om här.

När bränsle brinner frigörs energi. Oftast är detta termisk energi. Experiment visar att mängden energi som frigörs är direkt proportionell mot mängden bränsle som förbränns.

Specifik värme vid förbränning

För att beräkna denna energi används en fysisk storhet som kallas bränslets specifika förbränningsvärme. Det specifika förbränningsvärmet för ett bränsle visar hur mycket energi som frigörs vid förbränning av en massaenhet bränsle.

Det betecknas med den latinska bokstaven q. I SI-systemet är måttenheten för denna storhet J/kg. Observera att varje bränsle har sin egen specifika förbränningsvärme. Detta värde har uppmätts för nästan alla typer av bränsle och bestäms från tabeller vid problemlösning.

Till exempel är det specifika förbränningsvärmet för bensin 46 000 000 J/kg, fotogen är detsamma och etylalkohol är 27 000 000 J/kg. Det är lätt att förstå att energin som frigörs under förbränning av bränsle är lika med produkten av massan av detta bränsle och bränslets specifika förbränningsvärme:

Låt oss titta på exempel

Låt oss titta på ett exempel. 10 gram etylalkohol brändes i en alkohollampa på 10 minuter. Hitta kraften i alkohollampan.

Lösning. Låt oss ta reda på mängden värme som frigörs vid förbränning av alkohol:

Q = q*m; Q = 27 000 000 J/kg * 10 g = 27 000 000 J/kg * 0,01 kg = 270 000 J.

Låt oss ta reda på kraften i alkohollampan:

N = Q / t = 270 000 J / 10 min = 270 000 J / 600 s = 450 W.

Låt oss titta på ett mer komplext exempel. En aluminiumpanna med massan m1 fylld med vatten med massan m2 värmdes med en fotogenkamin från temperatur t1 till temperatur t2 (00C< t1 < t2

Lösning.

Låt oss ta reda på mängden värme som tas emot av aluminium:

Ql = cl * ml * (tl t2);

Låt oss ta reda på mängden värme som tas emot av vatten:

Q2 = c2 * m2 * (tl t2);

Låt oss ta reda på mängden värme som tas emot av en kastrull med vatten:

Låt oss ta reda på hur mycket värme som avges av bränd bensin:

Q4 = Q3 / k * 100 = (Q1 + Q2) / k * 100 =

(cl * ml * (tl t2) + c2 * m2 * (tl t2)) / k * 100;

Kostnadsberäkningar för 1 kW*timme:

• Dieselbränsle. Specifik värme för förbränning av dieselbränsle är 43 mJ/kg; eller, med hänsyn tagen till en densitet på 35 mJ/liter; Med hänsyn till effektiviteten hos en dieselpanna (89%) finner vi att vid förbränning av 1 liter genereras 31 mJ energi, eller i mer konventionella enheter 8,6 kWh.
  • Kostnaden för 1 liter dieselbränsle är 20 rubel.
  • Kostnaden för 1 kWh dieselbränsleförbränningsenergi är 2,33 rubel.

• Propan-butanblandning SPBT(Gol för flytande petroleum). Det specifika förbränningsvärmet för gasol är 45,2 mJ/kg eller, med hänsyn tagen till densiteten på 27 mJ/liter, med hänsyn tagen till effektiviteten hos en gaspanna på 95 %, får vi att vid förbränning av 1 liter, 25,65 mJ energi genereras, eller i mer konventionella enheter - 7,125 kW* h.
  • Kostnaden för 1 liter gasol är 11,8 rubel.
  • Kostnaden för 1 kWh energi är 1,66 rubel.

Skillnaden i priset på 1 kW värme från förbränning av diesel och gasol var 29 %. De givna siffrorna visar att av de listade värmekällorna är flytande gas den mer ekonomiska. För att få en mer exakt beräkning måste du sätta aktuella energipriser.

Funktioner för användningen av flytande gas och dieselbränsle

DIESELBRÄNSLE. Det finns flera sorter som skiljer sig åt i svavelhalt. Men för pannan är detta inte särskilt viktigt. Men uppdelningen i vinter- och sommardiesel är viktig. Standarden fastställer tre huvudkvaliteter av dieselbränsle. Den vanligaste är sommaren (L), användningsområdet är från 0°C och uppåt. Vinterdiesel (3) används vid minusgrader (upp till -30°C). Vid lägre temperaturer bör arktiskt (A) dieselbränsle användas. En utmärkande egenskap hos dieselbränsle är dess grumlingspunkt. Detta är faktiskt den temperatur vid vilken paraffinerna som finns i dieselbränsle börjar kristallisera. Det blir verkligen grumligt, och med ytterligare temperatursänkning blir det som gelé eller stelnad fet soppa. De minsta kristallerna av paraffin täpper till porerna på bränslefilter och skyddsnät, lägger sig i rörledningskanaler och förlamar arbetet. För sommarbränsle är grumlingspunkten -5°C och för vinterbränsle är den -25°C. En viktig indikator, som måste anges i passet för dieselbränsle, är den maximala filtrerbarhetstemperaturen. Grumligt dieselbränsle kan användas upp till filtrerbarhetstemperaturen, och då blir filtret igensatt och bränsletillförseln stannar. Vinterdiesel skiljer sig inte från sommardiesel vare sig i färg eller lukt. Så det visar sig att bara Gud (och bensinstationsvakten) vet vad som faktiskt är översvämmat. Vissa hantverkare blandar sommardieselbränsle med BGS (gasbensin) och andra saker, vilket uppnår en sänkning av filtrerbarhetstemperaturen, vilket riskerar antingen att pumpen går sönder eller helt enkelt en explosion på grund av att flampunkten för detta helvetiska grejer minskar. Dessutom, istället för diesel, kan lätt eldningsolja levereras, den skiljer sig inte i utseende, men den innehåller fler föroreningar och de som inte finns i diesel alls. Som kantas av förorening av bränsleutrustning och dyr rengöring. Av ovanstående kan vi dra slutsatsen att om du köper diesel till ett lågt pris, från privatpersoner eller overifierade organisationer, kan du hamna i behov av reparationer, eller så kan värmesystemet tinas. Priset på dieselbränsle, levererat till ditt hem, fluktuerar med en rubel från priserna på bensinstationer, både ner och upp beroende på stugans avstånd och mängden bränsle som transporteras, allt billigare bör varna dig om du inte är en extrem sportentusiast , och är inte rädd för att tillbringa natten i ett svalkande hus i 30 graders frost.

FLYTANDE GAS. Precis som dieselbränsle finns det flera kvaliteter av SPBT, som skiljer sig åt i sammansättningen av blandningen av propan och butan. Vinterblandning, sommar och arktiskt. Vinterblandningen består av 65 % propan, 30 % butan och 5 % gasföroreningar. Sommarblandningen består av 45 % propan, 50 % butan, 5 % gasföroreningar. Arktisk blandning - 95% propan och 5% föroreningar. En blandning av 95% butan och 5% föroreningar kan tillföras, denna blandning kallas hushåll. En mycket liten mängd av ett svavelhaltigt ämne, ett luktämne, tillsätts till varje blandning för att skapa en "gaslukt". Ur förbränningssynpunkt och effekten på utrustningen har blandningens sammansättning praktiskt taget ingen effekt. Butan, även om det är mycket billigare, är något bättre för uppvärmning än propan - det har fler kalorier, men det har en mycket stor nackdel som gör det svårt att använda under ryska förhållanden - butan slutar avdunsta och förblir flytande vid noll grader. Om du har en importerad tank med låg hals eller vertikal (djupet på förångningsytan är mindre än 1,5 meter) eller ligger i en plastsarkofag som försämrar värmeöverföringen, kan tanken under långvarig frost sluta avdunsta butan, inte bara på grund av frost, men också från -på grund av otillräcklig värmeöverföring (vid avdunstning kyler gasen av sig själv). Vid temperaturer under 3 grader Celsius slutar importerade behållare gjorda för förhållandena i Tyskland, Tjeckien, Italien, Polen, med intensiv avdunstning, att producera gas efter att all propan har avdunstat, och bara butan finns kvar.

Låt oss nu jämföra konsumentegenskaperna hos gasol och diesel

Att använda gasol är 29 % billigare än diesel. Kvaliteten på gasol påverkar inte dess konsumentegenskaper vid användning av AvtonomGaz-tankar. Dessutom, ju högre butaninnehåll i blandningen, desto bättre fungerar gasutrustningen. Dieselbränsle av låg kvalitet kan leda till allvarliga skador på värmeutrustning. Användning av flytande gas kommer att eliminera lukten av dieselbränsle i ditt hem. Flytande gas innehåller mindre giftiga svavelföreningar och som ett resultat finns det inga luftföroreningar i din trädgård. Du kan köra inte bara en panna, utan också en gasspis, såväl som en gasspis och en gaselektrisk generator från flytande gas.

Vad är bränsle?

Detta är en komponent eller en blandning av ämnen som är kapabla till kemiska omvandlingar i samband med frigöring av värme. Olika typer av bränsle skiljer sig åt i det kvantitativa innehållet av oxidationsmedel, som används för att frigöra termisk energi.

I vid mening är bränsle en energibärare, det vill säga en potentiell typ av potentiell energi.

Klassificering

För närvarande är bränsletyper indelade enligt deras aggregationstillstånd i flytande, fast och gasformig.

Naturliga hårda material inkluderar sten, ved och antracit. Briketter, koks, termoantracit är typer av konstgjort fast bränsle.

Vätskor inkluderar ämnen som innehåller ämnen av organiskt ursprung. Deras huvudkomponenter är: syre, kol, kväve, väte, svavel. Konstgjort flytande bränsle kommer att vara en mängd olika hartser och eldningsolja.

Det är en blandning av olika gaser: eten, metan, propan, butan. Utöver dem innehåller gasformigt bränsle koldioxid och kolmonoxid, vätesulfid, kväve, vattenånga och syre.

Bränsleindikatorer

Huvudindikatorn på förbränning. Formeln för att bestämma värmevärdet beaktas i termokemi. avger "standardbränsle", vilket innebär värmevärdet på 1 kilo antracit.

Hushållseldningsolja är avsedd för förbränning i värmeanordningar med låg effekt, som är belägna i bostadslokaler, värmegeneratorer som används i jordbruket för torkning av foder, konservering.

Ett bränsles specifika förbränningsvärme är ett värde som visar den mängd värme som genereras under en fullständig förbränning av bränsle med en volym på 1 m 3 eller en massa på ett kilogram.

För att mäta detta värde används J/kg, J/m3, kalori/m3. För att bestämma förbränningsvärmen används kalorimetrimetoden.

Med en ökning av bränslets specifika förbränningsvärme minskar den specifika bränsleförbrukningen och verkningsgraden förblir oförändrad.

Förbränningsvärme av ämnen är mängden energi som frigörs vid oxidation av ett fast, flytande eller gasformigt ämne.

Det bestäms av den kemiska sammansättningen, såväl som tillståndet för aggregation av det brännbara ämnet.

Funktioner hos förbränningsprodukter

De högre och lägre värmevärdena är relaterade till tillståndet för aggregation av vatten i de ämnen som erhålls efter förbränning av bränsle.

Det högre värmevärdet är mängden värme som frigörs vid fullständig förbränning av ett ämne. Detta värde inkluderar även kondensationsvärme av vattenånga.

Den lägsta arbetsvärmen vid förbränning är det värde som motsvarar värmeavgivningen vid förbränning utan hänsyn till kondensationsvärmen av vattenånga.

Det latenta kondensationsvärmet är mängden energi vid kondensation av vattenånga.

Matematiskt förhållande

De högre och lägre värmevärdena är relaterade till följande förhållande:

Q B = Q H + k(W + 9H)

där W är mängden i vikt (i %) vatten i ett brandfarligt ämne;

H är mängden väte (viktprocent) i det brännbara ämnet;

k - koefficient lika med 6 kcal/kg

Beräkningsmetoder

De högre och lägre värmevärdena bestäms av två huvudmetoder: beräkning och experimentell.

Kalorimetrar används för att utföra experimentella beräkningar. Först bränns ett prov av bränsle i den. Värmen som kommer att frigöras absorberas helt av vattnet. Genom att ha en uppfattning om vattenmassan kan du genom förändringen i dess temperatur bestämma värdet på dess förbränningsvärme.

Denna teknik anses vara enkel och effektiv den kräver endast kunskap om teknisk analysdata.

I beräkningsmetoden beräknas de högre och lägre värmevärdena med hjälp av Mendeleev-formeln.

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

Det tar hänsyn till innehållet av kol, syre, väte, vattenånga, svavel i arbetssammansättningen (i procent). Värmemängden vid förbränning bestäms med hänsyn till motsvarande bränsle.

Gasens förbränningsvärme gör det möjligt att utföra preliminära beräkningar och bestämma effektiviteten av att använda en viss typ av bränsle.

Funktioner av ursprung

För att förstå hur mycket värme som frigörs när ett visst bränsle förbränns är det nödvändigt att ha en uppfattning om dess ursprung.

I naturen finns det olika typer av fasta bränslen, som skiljer sig åt i sammansättning och egenskaper.

Dess bildande sker genom flera steg. Först bildas torv, sedan erhålls brunt och stenkol, sedan bildas antracit. De huvudsakliga källorna till bildning av fast bränsle är löv, trä och tallbarr. När delar av växter dör och utsätts för luft, förstörs de av svampar och bildar torv. Dess ackumulering förvandlas till en brun massa, sedan erhålls brun gas.

Vid högt tryck och temperatur förvandlas brun gas till kol, då ackumuleras bränslet i form av antracit.

Förutom organiskt material innehåller bränslet ytterligare ballast. Organiskt anses vara den del som bildas av organiska ämnen: väte, kol, kväve, syre. Förutom dessa kemiska element innehåller den ballast: fukt, aska.

Förbränningsteknik involverar separering av den arbetande, torra och brännbara massan av bränt bränsle. Arbetsmassan är det bränsle i sin ursprungliga form som levereras till konsumenten. Torr massa är en komposition där det inte finns något vatten.

Förening

De mest värdefulla komponenterna är kol och väte.

Dessa element finns i alla typer av bränsle. I torv och trä når andelen kol 58 procent, i hårt och brunt kol - 80%, och i antracit når det 95 viktprocent. Beroende på denna indikator ändras mängden värme som frigörs under bränsleförbränning. Väte är den näst viktigaste beståndsdelen i något bränsle. När det binder med syre, bildar det fukt, vilket avsevärt minskar det termiska värdet av eventuellt bränsle.

Dess andel varierar från 3,8 i oljeskiffer till 11 i eldningsolja. Syret som finns i bränslet fungerar som ballast.

Det är inte ett värmealstrande kemiskt element, därför påverkar det värdet på dess förbränningsvärme negativt. Förbränning av kväve, som finns i fri eller bunden form i förbränningsprodukter, anses vara skadliga föroreningar, därför är dess kvantitet klart begränsad.

Svavel ingår i bränsle i form av sulfater, sulfider och även som svaveldioxidgaser. När de hydratiseras bildar svaveloxider svavelsyra, vilket förstör pannutrustning och negativt påverkar växtlighet och levande organismer.

Det är därför svavel är ett kemiskt element vars närvaro i naturliga bränslen är extremt oönskad. Om svavelföreningar kommer in i arbetsområdet orsakar de betydande förgiftning av driftpersonal.

Det finns tre typer av aska beroende på dess ursprung:

• primär;
• sekundär;
• tertiär

Den primära arten bildas av mineraler som finns i växter. Sekundär aska bildas som ett resultat av att växtrester kommer in i sand och jord under bildandet.

Tertiär aska förekommer i bränslesammansättningen under utvinning, lagring och transport. Med betydande askavsättning uppstår en minskning av värmeöverföringen på värmeytan på pannenheten, vilket minskar mängden värmeöverföring till vatten från gaser. En enorm mängd aska påverkar pannans drift negativt.

Till sist

Flyktiga ämnen har en betydande inverkan på förbränningsprocessen för alla typer av bränsle. Ju större effekt de har, desto större blir flamfrontens volym. Till exempel antänds kol och torv lätt, processen åtföljs av mindre värmeförluster. Koksen som blir kvar efter att ha avlägsnat flyktiga föroreningar innehåller endast mineral- och kolföreningar. Beroende på bränslets egenskaper ändras mängden värme avsevärt.

Beroende på den kemiska sammansättningen finns det tre stadier av fast bränslebildning: torv, brunkol och kol.

Naturträ används i små panninstallationer. De använder främst flis, sågspån, plattor, bark, och själva veden används i små mängder. Beroende på träslag varierar mängden värme som genereras avsevärt.

När förbränningsvärmen minskar får ved vissa fördelar: snabb antändlighet, minimal askhalt och frånvaro av spår av svavel.

Tillförlitlig information om sammansättningen av naturligt eller syntetiskt bränsle, dess värmevärde, är ett utmärkt sätt att utföra termokemiska beräkningar.

För närvarande finns det en verklig möjlighet att identifiera de viktigaste alternativen för fasta, gasformiga, flytande bränslen som kommer att vara de mest effektiva och billiga att använda i en viss situation.