Câtă căldură se eliberează atunci când sunt arse diferite tipuri. Mașini termice
Temperatura de ardere a cărbunelui este considerată principalul criteriu care vă permite să evitați greșelile atunci când alegeți combustibil. Performanța cazanului și calitatea lucrului acestuia depind direct de această valoare.
Opțiune de detectare a temperaturii
Iarna, problema încălzirii spațiilor rezidențiale este deosebit de relevantă. Datorită creșterii sistematice a costului lichidelor de răcire, oamenii trebuie să caute opțiuni alternative generare de energie termică.
Cea mai bună modalitate de a rezolva această problemă ar fi să selectați cazane cu combustibil solid care au optim caracteristicile de producție, păstrează perfect căldura.
Căldura specifică arderea cărbunelui este mărime fizică, care arată cât de multă căldură poate fi eliberată în timpul arderii complete a unui kilogram de combustibil. Pentru ca centrala să funcționeze mult timp, este important să selectați combustibilul corect pentru acesta. Căldura specifică de ardere a cărbunelui este mare (22 MJ/kg), deci acest tip combustibilul este considerat optim pentru munca eficienta cazan
Caracteristicile și proprietățile lemnului
În prezent, există tendința de a trece de la instalațiile bazate pe procesul de ardere cu gaz la sistemele casnice de încălzire cu combustibil solid.
Nu toată lumea știe că crearea unui microclimat confortabil în casă depinde direct de calitatea combustibilului ales. Să evidențiem lemnul ca material tradițional folosit în astfel de cazane de încălzire.
În condiții climatice aspre, caracterizate de ierni lungi și reci, este destul de dificil să încălziți o locuință cu lemne pentru tot sezonul de încălzire. Când temperatura aerului scade brusc, proprietarul cazanului este forțat să-l folosească până la limita capacităților sale maxime.
Atunci când alegeți lemnul ca combustibil solid, apar probleme și inconveniente serioase. În primul rând, observăm că temperatura de ardere a cărbunelui este mult mai mare decât cea a lemnului. Printre dezavantaje și de mare viteză arderea lemnului, ceea ce creează dificultăți serioase în funcționarea cazanului de încălzire. Proprietarul său este obligat să monitorizeze în mod constant disponibilitatea lemnului de foc în focar, o cantitate destul de mare din acesta va fi necesară pentru sezonul de încălzire.
Opțiuni de cărbune
Temperatura de ardere este mult mai mare, astfel încât această opțiune de combustibil este o alternativă excelentă la lemnul de foc convențional. De asemenea, remarcăm viteza excelentă de transfer de căldură, durata procesului de ardere și consumul redus de combustibil. Există mai multe varietăți de cărbune legate de specificul mineritului, precum și de profunzimea apariției în măruntaie pământului: piatră, maro, antracit.
Fiecare dintre aceste opțiuni are propriile sale opțiuni calități distinctive si caracteristici care permit utilizarea lui in cazane cu combustibil solid. Temperatura de ardere a cărbunelui într-un cuptor va fi minimă atunci când se folosește cărbune brun, deoarece conține o cantitate destul de mare de diverse impurități. În ceea ce privește indicatorii de transfer de căldură, valoarea lor este similară cu cea a lemnului. Reacția chimică de combustie este exotermă, puterea calorică a cărbunelui este mare.
Cărbunele are o temperatură de aprindere de 400 de grade. Mai mult, puterea calorică a acestui tip de cărbune este destul de mare, astfel încât acest tip de combustibil este utilizat pe scară largă pentru încălzirea spațiilor rezidențiale.
Antracitul are eficiență maximă. Printre dezavantajele unui astfel de combustibil, subliniem costul ridicat al acestuia. Temperatura de ardere a acestui tip de cărbune ajunge la 2250 de grade. Niciun combustibil solid extras din intestinele pământului nu are un astfel de indicator.
Caracteristicile unui cuptor pe cărbune
Un dispozitiv similar are caracteristici de proiectare, implică reacția de piroliză a cărbunelui. nu aparține mineralelor, a devenit un produs al activității umane.
Temperatura de ardere a cărbunelui este de 900 de grade, care este însoțită de eliberarea unei cantități suficiente de energie termică. Care este tehnologia pentru a crea un produs atât de uimitor? Esența constă într-o anumită prelucrare a lemnului, datorită căreia se produce schimbare semnificativă structura sa, eliberarea excesului de umiditate din acesta. Un proces similar se realizează în cuptoare speciale. Principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive se bazează pe procesul de piroliză. Un cuptor cu cărbune este format din patru componente de bază:
- camere de ardere;
- fundație armată;
- coș de fum;
- compartiment de reciclare.
Proces chimic
După intrarea în cameră, are loc mocnirea treptată a lemnului de foc. Acest proces are loc datorită prezenței în focar a unei cantități suficiente de oxigen gazos care susține arderea. Pe măsură ce are loc procesul de mocnit, o cantitate suficientă de căldură este eliberată și excesul de lichid este transformat în abur.
Fumul degajat în timpul reacției merge în compartimentul secundar de procesare, unde arde complet și se eliberează căldură. îndeplinește câteva sarcini funcționale importante. Cu ajutorul lui, se formează cărbune și se menține o temperatură confortabilă în cameră.
Dar procesul de obținere a unui astfel de combustibil este destul de delicat și, cu cea mai mică întârziere, este posibilă arderea completă a lemnului. Este necesar să scoateți bucățile carbonizate din cuptor la un anumit moment.
Aplicarea cărbunelui
Dacă se urmărește lanțul tehnologic, se obține un material excelent care poate fi folosit pentru încălzirea completă a spațiilor rezidențiale în timpul sezonului de încălzire de iarnă. Desigur, temperatura de ardere a cărbunelui va fi mai mare, dar un astfel de combustibil nu este accesibil în toate regiunile.
Arderea cărbunelui începe la o temperatură de 1250 de grade. De exemplu, un cuptor de topire funcționează pe cărbune. Flacăra care se formează atunci când aerul este furnizat cuptorului topește ușor metalul.
Crearea condițiilor optime pentru ardere
Din cauza motivului temperatură ridicată Toate elementele interne ale cuptorului sunt realizate din cărămizi refractare speciale. Pentru instalarea lor se folosește argilă ignifugă. La crearea conditii speciale Este foarte posibil să se obțină o temperatură în cuptor care depășește 2000 de grade. Fiecare tip de cărbune are propriul său punct de aprindere. După atingerea acestui indicator, este important să se mențină temperatura de aprindere prin alimentarea continuă cu exces de oxigen la focar.
Printre dezavantajele acestui proces, evidențiem pierderile de căldură, deoarece o parte din energia eliberată va scăpa prin conductă. Acest lucru duce la o scădere a temperaturii focarului. În timpul studiilor experimentale, oamenii de știință au putut stabili pentru diverse tipuri combustibil volumul optim de oxigen în exces. Datorită alegerii excesului de aer, puteți conta pe arderea completă a combustibilului. Drept urmare, puteți conta pe pierderi minime de energie termică.
Concluzie
Valoarea comparativă a unui combustibil se apreciază prin puterea calorică, măsurată în calorii. Luând în considerare caracteristicile diferitelor sale tipuri, putem concluziona că cărbunele este tipul optim de solid. Mulți proprietari de sisteme de încălzire proprii încearcă să folosească cazane care funcționează cu combustibil mixt: solid, lichid, gazos.
În această lecție vom învăța cum să calculăm cantitatea de căldură pe care o eliberează combustibilul în timpul arderii. În plus, vom lua în considerare caracteristicile combustibilului - căldura specifică de ardere.
Deoarece întreaga noastră viață se bazează pe mișcare, iar mișcarea se bazează în mare parte pe arderea combustibilului, studierea acestui subiect este foarte importantă pentru înțelegerea subiectului „Fenomene termice”.
După ce am studiat problemele legate de cantitatea de căldură și capacitatea de căldură specifică, să trecem la considerare cantitatea de căldură degajată la arderea combustibilului.
Definiţie
Combustibil- o substanta care produce caldura in unele procese (combustie, reactii nucleare). Este o sursă de energie.
Combustibilul se întâmplă solide, lichide și gazoase(Fig. 1).
Orez. 1. Tipuri de combustibil
- Combustibilii solizi includ cărbune și turbă.
- Combustibilii lichizi includ petrol, benzină și alte produse petroliere.
- Combustibilii gazoși includ gaz natural .
- Separat, putem evidenția cele foarte frecvente recent combustibil nuclear .
Arderea combustibilului este un proces chimic oxidativ. În timpul arderii, atomii de carbon se combină cu atomii de oxigen pentru a forma molecule. Ca urmare a acestui fapt, este eliberată energie, pe care o persoană o folosește în propriile scopuri (Fig. 2).
Orez. 2. Formarea dioxidului de carbon
Pentru a caracteriza combustibilul, se utilizează următoarea caracteristică: putere calorica. Puterea calorică arată cât de multă căldură este eliberată în timpul arderii combustibilului (Fig. 3). În fizică, puterea calorică corespunde conceptului căldura specifică de ardere a unei substanţe.
Orez. 3. Căldura specifică de ardere
Definiţie
Căldura specifică de ardere- o cantitate fizică care caracterizează combustibilul este numeric egală cu cantitatea de căldură care este eliberată în timpul arderii complete a combustibilului.
Căldura specifică de ardere este de obicei indicată cu litera . Unități de măsură:
Nu există o unitate de măsură, deoarece arderea combustibilului are loc la o temperatură aproape constantă.
Căldura specifică de ardere este determinată experimental folosind instrumente sofisticate. Cu toate acestea, există tabele speciale pentru rezolvarea problemelor. Mai jos vă prezentăm valorile căldurii specifice de ardere pentru unele tipuri de combustibil.
|
Substanţă |
|
Tabelul 4. Căldura specifică de ardere a unor substanţe
Din valorile date este clar că în timpul arderii se eliberează o cantitate uriașă de căldură, astfel încât se folosesc unitățile de măsură (megajouli) și (gigajulii).
Pentru a calcula cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii combustibilului, se utilizează următoarea formulă:
Aici: - masa combustibilului (kg), - căldura specifică de ardere a combustibilului ().
În concluzie, remarcăm că cea mai mare parte a combustibilului folosit de umanitate este stocată folosind energia solară. Cărbune, petrol, gaz - toate acestea s-au format pe Pământ datorită influenței Soarelui (Fig. 4).
Orez. 4. Formarea combustibilului
În lecția următoare vom vorbi despre legea conservării și transformării energiei în procese mecanice și termice.
Listăliteratură
- Gendenshtein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizica 8. - M.: Mnemosyne.
- Peryshkin A.V. Fizica 8. - M.: Butard, 2010.
- Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizica 8. - M.: Iluminismul.
- Portalul de internet „festival.1september.ru” ()
- Portalul de internet „school.xvatit.com” ()
- Portalul de internet „stringer46.narod.ru” ()
Teme pentru acasă
Tabelele prezintă căldura specifică masei de ardere a combustibilului (lichid, solid și gazos) și a altor materiale combustibile. S-au luat în considerare următorii combustibili: cărbune, lemn de foc, cocs, turbă, kerosen, petrol, alcool, benzină, gaze naturale etc.
Lista de tabele:
În timpul reacției exoterme de oxidare a combustibilului, energia sa chimică este transformată în energie termică cu eliberarea unei anumite cantități de căldură. Energia termică rezultată este de obicei numită căldură de ardere a combustibilului. Depinde de compoziția sa chimică, umiditate și este cea principală. Căldura de ardere a combustibilului la 1 kg de masă sau 1 m 3 de volum formează masa sau căldura specifică volumetrică de ardere.
Căldura specifică de ardere a unui combustibil este cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii complete a unei unități de masă sau de volum de combustibil solid, lichid sau gazos. În Sistemul Internațional de Unități, această valoare este măsurată în J/kg sau J/m 3.
Căldura specifică de ardere a unui combustibil poate fi determinată experimental sau calculată analitic. Metodele experimentale pentru determinarea puterii calorice se bazează pe măsurarea practică a cantității de căldură eliberată atunci când arde un combustibil, de exemplu într-un calorimetru cu un termostat și o bombă cu ardere. Pentru combustibil cu cunoscut compozitia chimica Căldura specifică de ardere poate fi determinată folosind formula Mendeleev.
Există călduri specifice de ardere mai mari și mai mici. Puterea calorică mai mare este egală cu cantitatea maximă de căldură degajată în timpul arderii complete a combustibilului, ținând cont de căldura consumată la evaporarea umidității conținute în combustibil. Cea mai scăzută căldură de ardere este mai mică decât cea mai mare valoare a cantității de căldură de condensare, care se formează din umiditatea combustibilului și hidrogenul masei organice, care se transformă în apă în timpul arderii.
Pentru a determina indicatorii de calitate a combustibilului, precum și în calculele termice utilizați de obicei căldură specifică de ardere mai mică, care este cea mai importantă termică și caracteristici de performanta combustibil și este prezentat în tabelele de mai jos.
Căldura specifică de ardere a combustibililor solizi (cărbune, lemn de foc, turbă, cocs)
Tabelul prezintă valorile căldurii specifice de ardere a combustibilului solid uscat în dimensiunea MJ/kg. Combustibilul din tabel este aranjat după nume, în ordine alfabetică.
Cel mai mare putere calorica Dintre combustibilii solizi considerați, cărbunele de cocsificare are o căldură specifică de ardere de 36,3 MJ/kg (sau în unități SI 36,3·10 6 J/kg). În plus, căldura ridicată de ardere este caracteristică cărbune, antracit, cărbuneși cărbune brun.
Combustibilii cu eficiență energetică scăzută includ lemnul, lemnul de foc, praful de pușcă, măcinarea turbei și șisturile petroliere. De exemplu, căldura specifică de ardere a lemnului de foc este de 8,4...12,5, iar cea a prafului de pușcă este de doar 3,8 MJ/kg.
| Combustibil | |
|---|---|
| Antracit | 26,8…34,8 |
| Pelete de lemn (pelete) | 18,5 |
| Lemn de foc uscat | 8,4…11 |
| Lemn de foc uscat de mesteacan | 12,5 |
| Cocs de gaz | 26,9 |
| Blast coca | 30,4 |
| Semi-cocs | 27,3 |
| Pudra | 3,8 |
| Ardezie | 4,6…9 |
| șisturi bituminoase | 5,9…15 |
| Combustibil solid pentru rachete | 4,2…10,5 |
| Turbă | 16,3 |
| Turbă fibroasă | 21,8 |
| Turbă măcinată | 8,1…10,5 |
| Pesmet de turbă | 10,8 |
| Cărbune brun | 13…25 |
| Cărbune brun (brichete) | 20,2 |
| Cărbune brun (praf) | 25 |
| Cărbune de Donețk | 19,7…24 |
| Cărbune | 31,5…34,4 |
| Cărbune | 27 |
| Cărbune de cocsificare | 36,3 |
| Cărbune de Kuznetsk | 22,8…25,1 |
| Cărbune din Chelyabinsk | 12,8 |
| cărbune Ekibastuz | 16,7 |
| Frestorf | 8,1 |
| Zgură | 27,5 |
Căldura specifică de ardere a combustibililor lichizi (alcool, benzină, kerosen, ulei)
Este dat un tabel cu căldura specifică de ardere a combustibilului lichid și a altor lichide organice. Trebuie remarcat faptul că combustibilii precum benzina, motorina și uleiul au o degajare mare de căldură în timpul arderii.
Căldura specifică de ardere a alcoolului și acetonei este semnificativ mai mică decât combustibilii tradiționali. În plus, combustibilul lichid pentru rachete are o putere calorică relativ scăzută și, la arderea completă a 1 kg din aceste hidrocarburi, se va degaja o cantitate de căldură egală cu 9,2, respectiv 13,3 MJ.
| Combustibil | Căldura specifică de ardere, MJ/kg |
|---|---|
| Acetonă | 31,4 |
| Benzină A-72 (GOST 2084-67) | 44,2 |
| Benzină de aviație B-70 (GOST 1012-72) | 44,1 |
| Benzină AI-93 (GOST 2084-67) | 43,6 |
| Benzen | 40,6 |
| Combustibil diesel de iarnă (GOST 305-73) | 43,6 |
| Combustibil diesel de vară (GOST 305-73) | 43,4 |
| Combustibil lichid pentru rachete (kerosen + oxigen lichid) | 9,2 |
| Kerosenul de aviație | 42,9 |
| Kerosen pentru iluminat (GOST 4753-68) | 43,7 |
| Xilen | 43,2 |
| Păcură cu conținut ridicat de sulf | 39 |
| Păcură cu conținut scăzut de sulf | 40,5 |
| Păcură cu conținut scăzut de sulf | 41,7 |
| Păcură sulfuroasă | 39,6 |
| Alcool metilic (metanol) | 21,1 |
| Alcool n-butilic | 36,8 |
| Ulei | 43,5…46 |
| Ulei metan | 21,5 |
| Toluen | 40,9 |
| Spirit alb (GOST 313452) | 44 |
| etilenglicol | 13,3 |
| Alcool etilic (etanol) | 30,6 |
Căldura specifică de ardere a combustibililor gazoși și a gazelor combustibile
Este prezentat un tabel cu căldura specifică de ardere a combustibilului gazos și a altor gaze combustibile în dimensiunea MJ/kg. Dintre gazele luate în considerare, are cea mai mare masă de căldură specifică de ardere. Arderea completă a unui kilogram din acest gaz va elibera 119,83 MJ de căldură. De asemenea, combustibilul precum gazul natural are o putere calorică mare - căldura specifică de ardere a gazelor naturale este de 41...49 MJ/kg (pentru gazul pur este de 50 MJ/kg).
| Combustibil | Căldura specifică de ardere, MJ/kg |
|---|---|
| 1-Butene | 45,3 |
| Amoniac | 18,6 |
| Acetilenă | 48,3 |
| Hidrogen | 119,83 |
| Hidrogen, amestec cu metan (50% H2 și 50% CH4 în greutate) | 85 |
| Hidrogen, amestec cu metan și monoxid de carbon (33-33-33% în greutate) | 60 |
| Hidrogen, amestec cu monoxid de carbon (50% H2 50% CO2 în greutate) | 65 |
| Gaz de furnal | 3 |
| Gaz cuptor de cocs | 38,5 |
| Gaz de hidrocarburi lichefiate GPL (propan-butan) | 43,8 |
| izobutan | 45,6 |
| Metan | 50 |
| n-butan | 45,7 |
| n-hexan | 45,1 |
| n-Pentan | 45,4 |
| Gaz asociat | 40,6…43 |
| Gaz natural | 41…49 |
| Propadienă | 46,3 |
| propan | 46,3 |
| propilenă | 45,8 |
| Propilenă, amestec cu hidrogen și monoxid de carbon (90%-9%-1% în greutate) | 52 |
| etan | 47,5 |
| Etilenă | 47,2 |
Căldura specifică de ardere a unor materiale combustibile
Este prevăzut un tabel al căldurii specifice de ardere a unor materiale combustibile (lemn, hârtie, plastic, paie, cauciuc etc.). Trebuie remarcate materialele cu degajare mare de căldură în timpul arderii. Astfel de materiale includ: cauciuc de diferite tipuri, polistiren expandat (spumă), polipropilenă și polietilenă.
| Combustibil | Căldura specifică de ardere, MJ/kg |
|---|---|
| Hârtie | 17,6 |
| Imitaţie de piele | 21,5 |
| Lemn (bare cu 14% umiditate) | 13,8 |
| Lemn în stive | 16,6 |
| Lemn de stejar | 19,9 |
| Lemn de molid | 20,3 |
| Lemn verde | 6,3 |
| Lemn de pin | 20,9 |
| Capron | 31,1 |
| Produse carbolite | 26,9 |
| Carton | 16,5 |
| Cauciuc stiren butadien SKS-30AR | 43,9 |
| Cauciuc natural | 44,8 |
| Cauciuc sintetic | 40,2 |
| Cauciuc SKS | 43,9 |
| Cauciuc cloropren | 28 |
| Linoleum din clorură de polivinil | 14,3 |
| Linoleum cu dublu strat de clorură de polivinil | 17,9 |
| Linoleum cu clorură de polivinil pe bază de pâslă | 16,6 |
| Linoleum pe bază de clorură de polivinil | 17,6 |
| Linoleum pe bază de clorură de polivinil | 20,3 |
| Linoleum din cauciuc (Relin) | 27,2 |
| Parafină parafină | 11,2 |
| Spuma de polistiren PVC-1 | 19,5 |
| Plastic spumă FS-7 | 24,4 |
| Plastic spumă FF | 31,4 |
| PSB-S din polistiren expandat | 41,6 |
| Spumă poliuretanică | 24,3 |
| Placi de fibre | 20,9 |
| Clorura de polivinil (PVC) | 20,7 |
| Policarbonat | 31 |
| Polipropilenă | 45,7 |
| Polistiren | 39 |
| Polietilenă de înaltă presiune | 47 |
| Polietilenă de joasă presiune | 46,7 |
| Cauciuc | 33,5 |
| Ruberoid | 29,5 |
| Funingine de canal | 28,3 |
| Fân | 16,7 |
| Paie | 17 |
| sticla organica (plexiglas) | 27,7 |
| Textolit | 20,9 |
| Tol | 16 |
| TNT | 15 |
| Bumbac | 17,5 |
| Celuloză | 16,4 |
| Lână și fibre de lână | 23,1 |
Surse:
- GOST 147-2013 Combustibil mineral solid. Determinarea puterii calorice superioare și calcularea puterii calorifice inferioare.
- GOST 21261-91 Produse petroliere. Metodă de determinare a puterii calorifice superioare și de calculare a puterii calorifice inferioare.
- GOST 22667-82 Gaze naturale inflamabile. Metoda de calcul pentru determinarea puterii calorice, a densității relative și a numărului Wobbe.
- GOST 31369-2008 Gaze naturale. Calculul puterii calorice, densității, densității relative și numărului Wobbe pe baza compoziției componentelor.
- Zemsky G. T. Proprietăți inflamabile ale materialelor anorganice și organice: carte de referință M.: VNIIPO, 2016 - 970 p.
Substanțele de origine organică includ combustibili care, atunci când sunt arse, eliberează o anumită cantitate de energie termică. Producția de căldură trebuie să se caracterizeze prin eficiență ridicată și absența efectelor secundare, în special a substanțelor dăunătoare sănătății umane și mediului.
Pentru ușurința încărcării în focar, materialul lemnos este tăiat în elemente individuale de până la 30 cm lungime. Pentru a crește eficiența utilizării lor, lemnul de foc trebuie să fie cât mai uscat posibil, iar procesul de ardere trebuie să fie relativ lent. În multe privințe, lemnul din foioase, cum ar fi stejarul și mesteacănul, alunul și frasinul și păducelul sunt potrivite pentru încălzirea spațiilor. Datorită conținutului ridicat de rășină, vitezei crescute de ardere și puterii calorice scăzute, copacii de conifere sunt semnificativ inferiori în acest sens.
Trebuie înțeles că valoarea puterii calorice este afectată de densitatea lemnului.
Acest material natural origine vegetală, extras din roca sedimentară.
Acest tip de combustibil solid conține carbon și altele elemente chimice. Există o împărțire a materialului în tipuri în funcție de vârsta acestuia. Cărbunele brun este considerat cel mai tânăr, urmat de cărbunele tare, iar antracitul este mai vechi decât toate celelalte tipuri. Vârsta unei substanțe combustibile determină și conținutul de umiditate al acesteia, care este mai prezent în materialul tânăr.
În timpul arderii cărbunelui, are loc poluarea mediului, iar pe grătarele cazanului se formează zgură, care într-o anumită măsură creează un obstacol în calea arderii normale. Prezența sulfului în material este, de asemenea, un factor nefavorabil pentru atmosferă, deoarece în spațiul aerian acest element este transformat în acid sulfuric.
Cu toate acestea, consumatorii nu ar trebui să se teamă pentru sănătatea lor. Producătorii acestui material, având grijă de clienții privați, se străduiesc să reducă conținutul de sulf din acesta. Puterea termică a cărbunelui poate varia chiar și în cadrul aceluiași tip. Diferența depinde de caracteristicile subspeciei și de conținutul ei de minerale, precum și de geografia producției. Ca combustibil solid, se găsește nu numai cărbune pur, ci și zgură de cărbune slab îmbogățită, presată în brichete.
Peleții (granule de combustibil) sunt combustibili solizi creați industrial din lemn și deșeuri vegetale: așchii, scoarță, carton, paie.
Materia prima, zdrobita in praf, se usuca si se toarna intr-un granulator, de unde iese sub forma de granule de o anumita forma. Pentru a adăuga vâscozitate masei, se folosește un polimer vegetal, lignina. Complexitate procesul de productie iar cererea mare determină costul peleților. Materialul este utilizat în cazane special echipate.
Tipurile de combustibil sunt determinate în funcție de materialul din care sunt prelucrate:
- cherestea rotundă de copaci de orice specie;
- paie;
- turbă;
- coajă de floarea soarelui.
Printre avantajele pe care le au peleții de combustibil, merită remarcate următoarele calități:
- prietenos cu mediul;
- incapacitatea de a se deforma și rezistență la ciuperci;
- depozitare ușoară chiar și în aer liber;
- uniformitatea și durata arderii;
- cost relativ scăzut;
- Posibilitate de utilizare pentru diverse dispozitive de incalzire;
- dimensiunea granulelor adecvate pentru încărcarea automată într-un cazan special echipat.
Brichete
Brichetele sunt combustibili solizi care sunt în multe privințe similare cu peleții. Pentru fabricarea lor se folosesc materiale identice: așchii de lemn, așchii, turbă, coji și paie. În timpul procesului de producție, materiile prime sunt zdrobite și formate în brichete prin compresie. Acest material este, de asemenea, un combustibil prietenos cu mediul. Este convenabil de depozitat chiar și pe în aer liber. Arderea lină, uniformă și lentă a acestui combustibil poate fi observată atât în șeminee și sobe, cât și în cazanele de încălzire.
Tipurile de combustibil solid ecologic discutate mai sus sunt o alternativă bună pentru generarea de căldură. În comparație cu sursele fosile de energie termică, care au un efect nefavorabil asupra arderii mediuși, în plus, fiind neregenerabili, combustibilii alternativi au avantaje clare și cost relativ scăzut, ceea ce este important pentru anumite categorii de consumatori.
În același timp, riscul de incendiu al unor astfel de combustibili este mult mai mare. Prin urmare, este necesar să se ia câteva măsuri de siguranță în ceea ce privește depozitarea acestora și utilizarea materialelor rezistente la foc pentru pereți.
Combustibili lichizi și gazoși
În ceea ce privește substanțele inflamabile lichide și gazoase, situația aici este următoarea.
Toată lumea știe că consumul de combustibil joacă un rol important în viața noastră. Combustibilul este folosit în aproape orice industrie industria modernă. Combustibilul derivat din petrol este folosit în special: benzină, kerosen, motorină și altele. Se folosesc și gaze combustibile (metan și altele).
De unde provine energia combustibilului?
Se știe că moleculele sunt formate din atomi. Pentru a împărți orice moleculă (de exemplu, o moleculă de apă) în atomii ei constitutivi, este necesar să se cheltuiască energie (pentru a depăși forțele de atracție ale atomilor). Experimentele arată că atunci când atomii se combină într-o moleculă (așa se întâmplă atunci când combustibilul este ars), energie, dimpotrivă, este eliberată.
După cum știți, există și combustibil nuclear, dar nu vom vorbi despre el aici.
Când combustibilul arde, se eliberează energie. Cel mai adesea aceasta este energie termică. Experimentele arată că cantitatea de energie eliberată este direct proporțională cu cantitatea de combustibil ars.
Căldura specifică de ardere
Pentru a calcula această energie, se utilizează o mărime fizică numită căldură specifică de ardere a combustibilului. Căldura specifică de ardere a unui combustibil arată câtă energie este eliberată în timpul arderii unei unități de masă de combustibil.
Este notat cu litera latină q.În sistemul SI, unitatea de măsură pentru această mărime este J/kg. Rețineți că fiecare combustibil are propria sa căldură specifică de ardere. Această valoare a fost măsurată pentru aproape toate tipurile de combustibil și este determinată din tabele la rezolvarea problemelor.
De exemplu, căldura specifică de ardere a benzinei este de 46.000.000 J/kg, kerosenul este același, alcool etilic 27.000.000 J/kg. Este ușor de înțeles că energia eliberată în timpul arderii combustibilului este egală cu produsul dintre masa acestui combustibil și căldura specifică de ardere a combustibilului:
Să ne uităm la exemple
Să ne uităm la un exemplu. 10 grame de alcool etilic au ars într-o lampă cu alcool în 10 minute. Găsiți puterea lămpii cu alcool.
Soluţie. Să aflăm cantitatea de căldură eliberată în timpul arderii alcoolului:
Q = q*m; Q = 27.000.000 J/kg * 10 g = 27.000.000 J/kg * 0,01 kg = 270.000 J.
Să aflăm puterea lămpii cu alcool:
N = Q / t = 270.000 J / 10 min = 270.000 J / 600 s = 450 W.
Să ne uităm la un exemplu mai complex. O tigaie din aluminiu de masa m1 umpluta cu apa de masa m2 a fost incalzita folosind o soba cu kerosen de la temperatura t1 la temperatura t2 (00C).< t1 < t2
Soluţie.
Să aflăm cantitatea de căldură primită de aluminiu:
Q1 = c1 * m1 * (t1 t2);
Să aflăm cantitatea de căldură primită de apă:
Q2 = c2 * m2 * (t1 t2);
Să aflăm cantitatea de căldură primită de o tigaie cu apă:
Să aflăm cantitatea de căldură degajată de benzina arsă:
Q4 = Q3 / k * 100 = (Q1 + Q2) / k * 100 =
(c1 * m1 * (t1 t2) + c2 * m2 * (t1 t2)) / k * 100;
Încărcare...