5. दहन का थर्मल संतुलन
गैसीय, तरल और ठोस ईंधन की दहन प्रक्रिया के ताप संतुलन की गणना के तरीकों पर विचार करें। निम्नलिखित समस्याओं को हल करने के लिए गणना कम कर दी गई है।
· ईंधन के दहन की ऊष्मा (ऊष्मीय मान) का निर्धारण।
सैद्धांतिक दहन तापमान का निर्धारण।
5.1. जलने की गर्मी
रासायनिक प्रतिक्रियाएं गर्मी की रिहाई या अवशोषण के साथ होती हैं। जब ऊष्मा निकलती है, तो अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी कहलाती है, और जब यह अवशोषित हो जाती है, तो इसे ऊष्माशोषी कहते हैं। सभी दहन प्रतिक्रियाएं एक्ज़ोथिर्मिक हैं, और दहन उत्पाद एक्ज़ोथिर्मिक यौगिक हैं।
रासायनिक अभिक्रिया के दौरान निकलने वाली (या अवशोषित) ऊष्मा को अभिक्रिया की ऊष्मा कहते हैं। एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं में यह सकारात्मक है, एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं में यह नकारात्मक है। दहन प्रतिक्रिया हमेशा गर्मी की रिहाई के साथ होती है। ज्वलन की ऊष्मा क्यू जी(J / mol) किसी पदार्थ के एक मोल के पूर्ण दहन और एक दहनशील पदार्थ के पूर्ण दहन के उत्पादों में परिवर्तन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। किसी पदार्थ की मात्रा के लिए मोल मूल SI इकाई है। एक मोल किसी पदार्थ की इतनी मात्रा है जिसमें उतने ही कण (परमाणु, अणु आदि) होते हैं जितने कार्बन-12 समस्थानिक के 12 ग्राम में परमाणु होते हैं। 1 मोल (आणविक या दाढ़ द्रव्यमान) के बराबर किसी पदार्थ की मात्रा का द्रव्यमान किसी दिए गए पदार्थ के सापेक्ष आणविक भार के साथ संख्यात्मक रूप से मेल खाता है।
उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन का सापेक्ष आणविक भार (O 2) 32 है, कार्बन डाइऑक्साइड (CO 2) 44 है, और संबंधित आणविक भार M=32 g/mol और M=44 g/mol होगा। इस प्रकार, ऑक्सीजन के एक मोल में यह पदार्थ 32 ग्राम होता है, और CO2 के एक मोल में 44 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड होता है।
तकनीकी गणना में, दहन की गर्मी का अक्सर उपयोग नहीं किया जाता है क्यू जी, और ईंधन का ऊष्मीय मान क्यू(जे / किग्रा या जे / एम 3)। किसी पदार्थ का ऊष्मीय मान ऊष्मा की वह मात्रा है जो किसी पदार्थ के 1 किग्रा या 1 मी 3 के पूर्ण दहन के दौरान निकलती है। तरल और ठोस पदार्थों के लिए, गणना प्रति 1 किलो और गैसीय पदार्थों के लिए, प्रति 1 मीटर 3 पर की जाती है।
दहन या विस्फोट तापमान, विस्फोट दबाव, लौ प्रसार गति और अन्य विशेषताओं की गणना करने के लिए दहन की गर्मी और ईंधन के कैलोरी मान का ज्ञान आवश्यक है। ईंधन का ऊष्मीय मान या तो प्रयोगात्मक रूप से या गणना द्वारा निर्धारित किया जाता है। ऊष्मीय मान के प्रायोगिक निर्धारण में, ठोस या तरल ईंधन के दिए गए द्रव्यमान को कैलोरीमीट्रिक बम में, और गैसीय ईंधन के मामले में, गैस कैलोरीमीटर में जलाया जाता है। ये उपकरण कुल गर्मी को मापते हैं क्यू 0 , ईंधन वजन के नमूने के दहन के दौरान जारी किया गया एम. कैलोरी मान क्यू जीसूत्र के अनुसार पाया जाता है
दहन की गर्मी और के बीच संबंध
ईंधन कैलोरी मान
दहन की गर्मी और किसी पदार्थ के ऊष्मीय मान के बीच संबंध स्थापित करने के लिए, दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखना आवश्यक है।
कार्बन के पूर्ण दहन का उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड है:
सी + ओ 2 → सीओ 2।
हाइड्रोजन के पूर्ण दहन का उत्पाद पानी है:
2एच 2 + ओ 2 → 2 एच 2 ओ।
सल्फर के पूर्ण दहन का उत्पाद सल्फर डाइऑक्साइड है:
एस + ओ 2 → एसओ 2।
इसी समय, नाइट्रोजन, हैलाइड और अन्य गैर-दहनशील तत्व मुक्त रूप में निकलते हैं।
ज्वलनशील गैस
उदाहरण के तौर पर, हम मीथेन सीएच 4 के ऊष्मीय मान की गणना करेंगे, जिसके लिए दहन की गर्मी के बराबर है क्यू जी=882.6 .
मीथेन के आणविक भार को उसके रासायनिक सूत्र (सीएच 4) के अनुसार निर्धारित करें:
М=1∙12+4∙1=16 ग्राम/मोल।
1 किलो मीथेन का ऊष्मीय मान निर्धारित करें:
आइए सामान्य परिस्थितियों में 1 किलो मीथेन का आयतन ज्ञात करें, इसका घनत्व ρ=0.717 किग्रा/मी 3 जानते हुए:
.
मीथेन के 1 मीटर 3 का ऊष्मीय मान निर्धारित करें:
किसी भी ज्वलनशील गैसों का ऊष्मीय मान इसी प्रकार निर्धारित किया जाता है। कई सामान्य पदार्थों के लिए, कैलोरी मान और कैलोरी मान को उच्च सटीकता के साथ मापा गया है और प्रासंगिक संदर्भ साहित्य में दिया गया है। आइए कुछ गैसीय पदार्थों के ऊष्मीय मान के लिए मानों की एक तालिका दें (सारणी 5.1)। मूल्य क्यूइस तालिका में इसे एमजे / एम 3 और केकेसी / एम 3 में दिया गया है, क्योंकि 1 किलो कैलोरी = 4.1868 केजे अक्सर गर्मी की इकाई के रूप में प्रयोग किया जाता है।
तालिका 5.1
गैसीय ईंधन का ऊष्मीय मान
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सत्व |
एसिटिलीन |
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क्यू |
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ज्वलनशील पदार्थ - तरल या ठोस
उदाहरण के तौर पर, हम एथिल अल्कोहल सी 2 एच 5 ओएच के कैलोरी मान की गणना करेंगे, जिसके लिए दहन की गर्मी क्यू जी= 1373.3 केजे/मोल।
एथिल अल्कोहल के आणविक भार को उसके रासायनिक सूत्र (सी 2 एच 5 ओएच) के अनुसार निर्धारित करें:
М = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 ग्राम/मोल।
1 किलो एथिल अल्कोहल का ऊष्मीय मान निर्धारित करें:
किसी भी तरल और ठोस दहनशील का ऊष्मीय मान समान रूप से निर्धारित किया जाता है। तालिका में। 5.2 और 5.3 ऊष्मीय मान दिखाते हैं क्यू(MJ/kg और kcal/kg) कुछ तरल और ठोस पदार्थों के लिए।
तालिका 5.2
तरल ईंधन का ऊष्मीय मान
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सत्व |
मिथाइल अल्कोहल |
इथेनॉल |
ईंधन तेल, तेल |
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क्यू |
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तालिका 5.3
ठोस ईंधन का ऊष्मीय मान
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सत्व |
लकड़ी ताजा |
लकड़ी सूखी |
लिग्नाइट कोयला |
पीट सूखा |
एन्थ्रेसाइट, कोक |
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क्यू |
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मेंडलीफ का सूत्र
यदि ईंधन का ऊष्मीय मान अज्ञात है, तो इसकी गणना डी.आई. द्वारा प्रस्तावित अनुभवजन्य सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है। मेंडेलीव। ऐसा करने के लिए, आपको ईंधन की मौलिक संरचना (ईंधन के समतुल्य सूत्र) को जानना होगा, अर्थात इसमें निम्नलिखित तत्वों का प्रतिशत:
ऑक्सीजन (ओ);
हाइड्रोजन (एच);
कार्बन (सी);
सल्फर (एस);
राख (ए);
पानी (डब्ल्यू)।
ईंधन के दहन उत्पादों में हमेशा जल वाष्प होता है, जो ईंधन में नमी की उपस्थिति और हाइड्रोजन के दहन के दौरान दोनों के कारण बनता है। दहन के अपशिष्ट उत्पाद औद्योगिक संयंत्र को ओस बिंदु तापमान से ऊपर के तापमान पर छोड़ते हैं। इसलिए, जल वाष्प के संघनन के दौरान निकलने वाली गर्मी का उपयोगी उपयोग नहीं किया जा सकता है और थर्मल गणना में इसे ध्यान में नहीं रखा जाना चाहिए।
शुद्ध कैलोरीफिक मान आमतौर पर गणना के लिए उपयोग किया जाता है। क्यू नहींईंधन, जो जल वाष्प के साथ गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखता है। ठोस और तरल ईंधन के लिए, मूल्य क्यू नहीं(एमजे / किग्रा) लगभग मेंडेलीव सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:
क्यू नहीं=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)
जहां ईंधन संरचना में संबंधित तत्वों का प्रतिशत (द्रव्यमान%) कोष्ठक में दर्शाया गया है।
यह सूत्र कार्बन, हाइड्रोजन और सल्फर (एक प्लस चिह्न के साथ) की एक्ज़ोथिर्मिक दहन प्रतिक्रियाओं की गर्मी को ध्यान में रखता है। ऑक्सीजन, जो ईंधन का हिस्सा है, हवा में ऑक्सीजन को आंशिक रूप से बदल देती है, इसलिए सूत्र (5.1) में संबंधित शब्द को ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है। जब नमी वाष्पित हो जाती है, तो ऊष्मा की खपत हो जाती है, इसलिए W युक्त संबंधित शब्द को भी ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है।
विभिन्न ईंधनों (लकड़ी, पीट, कोयला, तेल) के ऊष्मीय मान पर परिकलित और प्रायोगिक आंकड़ों की तुलना से पता चला है कि मेंडेलीव सूत्र (5.1) के अनुसार गणना 10% से अधिक नहीं त्रुटि देती है।
शुद्ध कैलोरी मान क्यू नहीं(एमजे / एम 3) शुष्क दहनशील गैसों की गणना पर्याप्त सटीकता के साथ की जा सकती है क्योंकि व्यक्तिगत घटकों के कैलोरी मान के उत्पादों और गैसीय ईंधन के 1 मीटर 3 में उनके प्रतिशत के योग के रूप में।
क्यू नहीं= 0.108 [Н 2 ] + 0.126 [СО] + 0.358 [सीएच 4 ] + 0.5 [С 2 2 ] + 0.234 [Н 2 एस ]…, (5.2)
जहां मिश्रण में संबंधित गैसों का प्रतिशत (वॉल्यूम%) कोष्ठकों में दर्शाया गया है।
प्राकृतिक गैस का औसत ऊष्मीय मान लगभग 53.6 MJ/m 3 है। कृत्रिम रूप से उत्पादित दहनशील गैसों में, सीएच 4 मीथेन की सामग्री नगण्य है। मुख्य दहनशील घटक हाइड्रोजन एच 2 और कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ हैं। कोक ओवन गैस में, उदाहरण के लिए, एच 2 की सामग्री (55 60)% तक पहुंच जाती है, और ऐसी गैस का शुद्ध कैलोरी मान 17.6 एमजे / एम 3 तक पहुंच जाता है। जनरेटर गैस में, CO ~ 30% और H 2 ~ 15% की सामग्री, जबकि जनरेटर गैस का शुद्ध कैलोरी मान क्यू नहीं= (5.2÷6.5) एमजे/एम 3 । ब्लास्ट-फर्नेस गैस में CO और H2 की मात्रा कम होती है; आकार क्यू नहीं= (4.0÷4.2) एमजे/एम 3।
मेंडेलीव सूत्र का उपयोग करके पदार्थों के ऊष्मीय मान की गणना के उदाहरणों पर विचार करें।
आइए हम कोयले के ऊष्मीय मान का निर्धारण करें, जिसका मूल संघटन तालिका में दिया गया है। 5.4.
तालिका 5.4
कोयले की मौलिक संरचना
आइए टैब में दिए गए स्थानापन्न करें। मेंडेलीव सूत्र (5.1) में 5.4 डेटा (नाइट्रोजन एन और राख ए इस सूत्र में शामिल नहीं हैं, क्योंकि वे निष्क्रिय पदार्थ हैं और दहन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं):
क्यू नहीं=0.339∙37.2+1.025∙2.6+0.1085∙0.6–0.1085∙12–0.025∙40=13.04 एमजे/किग्रा।
आइए हम 50 लीटर पानी को 10 डिग्री सेल्सियस से 100 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने के लिए आवश्यक जलाऊ लकड़ी की मात्रा निर्धारित करें, यदि दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी का 5% हीटिंग पर खर्च किया जाता है, और पानी की गर्मी क्षमता साथ\u003d 1 किलो कैलोरी / (किलो डिग्री) या 4.1868 केजे / (किलो डिग्री)। जलाऊ लकड़ी की मौलिक संरचना तालिका में दी गई है। 5.5:
तालिका 5.5
जलाऊ लकड़ी की मौलिक संरचना
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आइए मेंडेलीफ के सूत्र (5.1) के अनुसार जलाऊ लकड़ी का ऊष्मीय मान ज्ञात करें: क्यू नहीं=0.339∙43+1.025∙7–0.1085∙41–0.025∙7= 17.12 एमजे/किग्रा। 1 किलो जलाऊ लकड़ी जलाने पर पानी गर्म करने पर खर्च होने वाली ऊष्मा की मात्रा निर्धारित करें (इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा का 5% (a = 0.05) इसे गर्म करने पर खर्च होता है): क्यू 2=ए क्यू नहीं=0.05 17.12=0.86 एमजे/किग्रा। 50 लीटर पानी को 10°C से 100°C तक गर्म करने के लिए आवश्यक जलाऊ लकड़ी की मात्रा निर्धारित करें:
इस प्रकार, पानी को गर्म करने के लिए लगभग 22 किलो जलाऊ लकड़ी की आवश्यकता होती है। |
किलोग्राम।दहनशील गैसों का वर्गीकरण
शहरों और औद्योगिक उद्यमों की गैस आपूर्ति के लिए, विभिन्न दहनशील गैसों का उपयोग किया जाता है, जो मूल, रासायनिक संरचना और भौतिक गुणों में भिन्न होते हैं।
मूल रूप से, दहनशील गैसों को ठोस और तरल ईंधन से उत्पादित प्राकृतिक, या प्राकृतिक और कृत्रिम में विभाजित किया जाता है।
प्राकृतिक गैसों को तेल के साथ-साथ विशुद्ध रूप से गैस क्षेत्रों या तेल क्षेत्रों के कुओं से निकाला जाता है। तेल क्षेत्रों की गैसों को संबद्ध गैसें कहा जाता है।
शुद्ध गैस क्षेत्रों की गैसों में मुख्य रूप से भारी हाइड्रोकार्बन की एक छोटी सामग्री के साथ मीथेन होता है। उन्हें संरचना और कैलोरी मान की स्थिरता की विशेषता है।
मीथेन के साथ संबद्ध गैसों में भारी मात्रा में हाइड्रोकार्बन (प्रोपेन और ब्यूटेन) होते हैं। इन गैसों की संरचना और ऊष्मीय मान व्यापक रूप से भिन्न होते हैं।
कृत्रिम गैसों का उत्पादन विशेष गैस संयंत्रों में किया जाता है - या धातुकर्म संयंत्रों में कोयले के दहन के साथ-साथ तेल रिफाइनरियों में उप-उत्पाद के रूप में प्राप्त किया जाता है।
हमारे देश में कोयले से उत्पादित गैसों का उपयोग शहरी गैस आपूर्ति के लिए बहुत सीमित मात्रा में किया जाता है, और उनका विशिष्ट गुरुत्व लगातार कम होता जा रहा है। इसी समय, तेल शोधन के दौरान गैस-गैसोलीन संयंत्रों और तेल रिफाइनरियों में संबद्ध पेट्रोलियम गैसों से प्राप्त तरलीकृत हाइड्रोकार्बन गैसों का उत्पादन और खपत बढ़ रही है। शहरी गैस आपूर्ति के लिए उपयोग की जाने वाली तरल हाइड्रोकार्बन गैसों में मुख्य रूप से प्रोपेन और ब्यूटेन होते हैं।
गैसों की संरचना
गैस का प्रकार और इसकी संरचना काफी हद तक गैस के दायरे, गैस नेटवर्क की योजना और व्यास, गैस बर्नर और व्यक्तिगत गैस पाइपलाइन इकाइयों के लिए डिजाइन समाधान पूर्व निर्धारित करती है।
गैस की खपत कैलोरी मान पर निर्भर करती है, और इसलिए गैस पाइपलाइनों के व्यास और गैस दहन की स्थिति पर निर्भर करती है। औद्योगिक प्रतिष्ठानों में गैस का उपयोग करते समय, दहन तापमान और लौ प्रसार गति और गैस ईंधन संरचना की स्थिरता का बहुत महत्व है। गैसों की संरचना, साथ ही साथ उनके भौतिक-रासायनिक गुण, मुख्य रूप से प्राप्त करने के प्रकार और विधि पर निर्भर करते हैं। गैसें
दहनशील गैसें विभिन्न गैसों के यांत्रिक मिश्रण हैं<как горючих, так и негорючих.
गैसीय ईंधन के दहनशील भाग में शामिल हैं: हाइड्रोजन (एच 2) - बिना रंग, स्वाद और गंध के गैस, इसका कम कैलोरी मान 2579 है किलो कैलोरी / एनएम 3 \मीथेन (सीएच 4) - एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस, प्राकृतिक गैसों का मुख्य ज्वलनशील हिस्सा है, इसका कम कैलोरी मान 8555 है किलो कैलोरी / एनएम 3;कार्बन मोनोऑक्साइड (CO) - एक रंगहीन, स्वादहीन और गंधहीन गैस, जो किसी भी ईंधन के अधूरे दहन से प्राप्त होती है, बहुत जहरीली, कम कैलोरी मान 3018 किलो कैलोरी / एनएम 3;भारी-हाइड्रोकार्बन (सी पी एन टी),इस शीर्षक से<и формулой обозначается целый ряд углеводородов (этан - С2Н 6 , пропан - С 3 Нв, бутан- С4Н 10 и др.), низшая теплотворная способность этих газов колеблется от 15226 до 34890 किलो कैलोरी/एनएम*.
गैसीय ईंधन के गैर-दहनशील भाग में शामिल हैं: कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2), ऑक्सीजन (ओ 2) और नाइट्रोजन (एन 2)।
गैसों के गैर-दहनशील भाग को गिट्टी कहा जाता है। प्राकृतिक गैसों को उच्च कैलोरी मान और कार्बन मोनोऑक्साइड की पूर्ण अनुपस्थिति की विशेषता है। इसी समय, कई क्षेत्रों, मुख्य रूप से गैस और तेल में, एक बहुत ही जहरीली (और संक्षारक गैस) होती है - हाइड्रोजन सल्फाइड (एच 2 एस)। अधिकांश कृत्रिम कोयला गैसों में अत्यधिक जहरीली गैस - कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है। ) गैस कार्बन और अन्य विषाक्त पदार्थों में ऑक्साइड की उपस्थिति अत्यधिक अवांछनीय है, क्योंकि वे परिचालन कार्य के उत्पादन को जटिल करते हैं और गैस का उपयोग करते समय खतरे को बढ़ाते हैं। मुख्य घटकों के अलावा, गैसों की संरचना में विभिन्न अशुद्धियां शामिल हैं, जिसका विशिष्ट मूल्य प्रतिशत के संदर्भ में नगण्य है। हालाँकि, हजारों और लाखों क्यूबिक मीटर गैस को देखते हुए, अशुद्धियों की कुल मात्रा एक महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुँच जाती है। गैस पाइपलाइनों में कई अशुद्धियाँ निकलती हैं, जो अंततः उनकी कमी की ओर ले जाती हैं थ्रूपुट, और कभी-कभी गैस प्रवाह की पूर्ण समाप्ति के लिए। इसलिए, गैस पाइपलाइनों के डिजाइन में गैस में अशुद्धियों की उपस्थिति को ध्यान में रखा जाना चाहिए, साथ ही ऑपरेशन के दौरान।
अशुद्धियों की मात्रा और संरचना गैस के उत्पादन या निष्कर्षण की विधि और उसके शुद्धिकरण की मात्रा पर निर्भर करती है। सबसे हानिकारक अशुद्धियाँ धूल, टार, नेफ़थलीन, नमी और सल्फर यौगिक हैं।
उत्पादन (निष्कर्षण) के दौरान या पाइपलाइनों के माध्यम से गैस परिवहन के दौरान गैस में धूल दिखाई देती है। राल ईंधन के थर्मल अपघटन का एक उत्पाद है और कई कृत्रिम गैसों के साथ होता है। गैस में धूल की उपस्थिति में, राल टार-कीचड़ प्लग और गैस पाइपलाइनों में रुकावटों के निर्माण में योगदान देता है।
नेफ़थलीन आमतौर पर कृत्रिम कोयला गैसों में पाया जाता है। कम तापमान पर, नेफ़थलीन पाइपों में अवक्षेपित हो जाता है और अन्य ठोस और तरल अशुद्धियों के साथ, गैस पाइपलाइनों के प्रवाह क्षेत्र को कम कर देता है।
वाष्प के रूप में नमी लगभग सभी प्राकृतिक और कृत्रिम गैसों में निहित है। यह पानी की सतह के साथ गैसों के संपर्क के कारण गैस क्षेत्र में ही प्राकृतिक गैसों में प्रवेश करता है, और उत्पादन प्रक्रिया के दौरान कृत्रिम गैसों को पानी से संतृप्त किया जाता है। गैस में नमी की महत्वपूर्ण मात्रा में उपस्थिति अवांछनीय है, क्योंकि यह कैलोरी को कम करती है गैस का मूल्य। इसके अलावा, इसमें वाष्पीकरण की उच्च ताप क्षमता होती है, गैस दहन के दौरान नमी वातावरण में दहन उत्पादों के साथ एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी को दूर करती है। गैस में एक बड़ी नमी सामग्री भी अवांछनीय है, क्योंकि जब संघनन होता है गैस को "पाइप के माध्यम से अपने आंदोलन के बोझ" में ठंडा किया जाता है, यह हटाए जाने के लिए गैस पाइपलाइन (निचले बिंदुओं में) में पानी के प्लग बना सकता है। इसके लिए विशेष घनीभूत कलेक्टरों की स्थापना और उन्हें पंप करने की आवश्यकता होती है।
सल्फर यौगिकों, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, में हाइड्रोजन सल्फाइड, साथ ही कार्बन डाइसल्फ़ाइड, मर्कैप्टन आदि शामिल हैं। ये यौगिक न केवल मानव स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालते हैं, बल्कि पाइपों के महत्वपूर्ण क्षरण का कारण बनते हैं।
अन्य हानिकारक अशुद्धियों में अमोनिया और साइनाइड यौगिक शामिल हैं, जो मुख्य रूप से कोयला गैसों में पाए जाते हैं। अमोनिया और साइनाइड यौगिकों की उपस्थिति से पाइप धातु का क्षरण बढ़ जाता है।
दहनशील गैसों में कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन की उपस्थिति भी अवांछनीय है। ये गैसें दहन प्रक्रिया में भाग नहीं लेती हैं, एक गिट्टी होने के कारण जो कैलोरी मान को कम करती है, जिससे गैस पाइपलाइनों के व्यास में वृद्धि होती है और गैसीय ईंधन का उपयोग करने की आर्थिक दक्षता में कमी आती है।
शहरी गैस आपूर्ति के लिए उपयोग की जाने वाली गैसों की संरचना को GOST 6542-50 (तालिका 1) की आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए।
तालिका नंबर एक
देश में सबसे प्रसिद्ध क्षेत्रों की प्राकृतिक गैसों की संरचना का औसत मूल्य तालिका में प्रस्तुत किया गया है। 2.
गैस क्षेत्रों से (सूखा)
| पश्चिमी यूक्रेन। . . | 81,2 | 7,5 | 4,5 | 3,7 | 2,5 | - . | 0,1 | 0,5 | 0,735 | |
| शेबेलिंस्कोए …………………………… | 92,9 | 4,5 | 0,8 | 0,6 | 0,6 | ____ . | 0,1 | 0,5 | 0,603 | |
| स्टावरोपोल क्षेत्र। . | 98,6 | 0,4 | 0,14 | 0,06 | - | 0,1 | 0,7 | 0,561 | ||
| क्रास्नोडार क्षेत्र। . | 92,9 | 0,5 | - | 0,5 | _ | 0,01 | 0,09 | 0,595 | ||
| सेराटोव …………………………… | 93,4 | 2,1 | 0,8 | 0,4 | 0,3 | निशान | 0,3 | 2,7 | 0,576 | |
| गज़ली, बुखारा क्षेत्र | 96,7 | 0,35 | 0,4" | 0,1 | 0,45 | 0,575 | ||||
| तेल और गैस क्षेत्रों से (संबद्ध) | ||||||||||
| रोमाश्किनो …………………………… | 18,5 | 6,2 | 4,7 | 0,1 | 11,5 | 1,07 | ||||
| 7,4 | 4,6 | ____ | निशान | 1,112 | __ . | |||||
| तुयमाज़ी …………………………… | 18,4 | 6,8 | 4,6 | ____ | 0,1 | 7,1 | 1,062 | - | ||
| आशी....... | 23,5 | 9,3 | 3,5 | ____ | 0,2 | 4,5 | 1,132 | - | ||
| निडर.......... ............................. । | 2,5 | . ___ . | 1,5 | 0,721 | - | |||||
| सीज़रान-तेल ………………… | 31,9 | 23,9 - | 5,9 | 2,7 | 0,8 | 1,7 | 1,6 | 31,5 | 0,932 | - |
| ईशिम्बे …………………………… | 42,4 | 20,5 | 7,2 | 3,1 | 2,8 | 1,040 | _ | |||
| अंदिजान। ............................... | 66,5 | 16,6 | 9,4 | 3,1 | 3,1 | 0,03 | 0,2 | 4,17 | 0,801 ; | |
गैसों का ऊष्मीय मान
ईंधन की एक इकाई मात्रा के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को कैलोरी मान (Q) या, जैसा कि कभी-कभी कहा जाता है, ऊष्मीय मान या कैलोरी मान कहा जाता है, जो ईंधन की मुख्य विशेषताओं में से एक है।
गैसों के ऊष्मीय मान को सामान्यतः 1 . कहा जाता है एम 3,सामान्य परिस्थितियों में लिया गया।
तकनीकी गणना में, सामान्य स्थितियों को 0 डिग्री सेल्सियस के बराबर तापमान पर और 760 के दबाव पर गैस की स्थिति के रूप में समझा जाता है। एमएमएचजी कला।इन शर्तों के तहत गैस का आयतन निरूपित किया जाता है एनएम 3(सामान्य घन मीटर)।
GOST 2923-45 के अनुसार औद्योगिक गैस माप के लिए, 20 ° C का तापमान और 760 का दबाव सामान्य परिस्थितियों के रूप में लिया जाता है एमएमएचजी कला।गैस की मात्रा इन स्थितियों को संदर्भित करती है, इसके विपरीत एनएम 3हम फोन करेंगे एम 3 (घन मीटर)।
गैसों का ऊष्मीय मान (क्यू))में व्यक्त किया किलो कैलोरी/एनएम ईया में किलो कैलोरी / एम 3।
तरलीकृत गैसों के लिए, ऊष्मीय मान को 1 . कहा जाता है किलोग्राम।
उच्च (क्यू इंच) और निम्न (क्यू एन) कैलोरी मान हैं। सकल ऊष्मीय मान ईंधन के दहन के दौरान बनने वाले जलवाष्प के संघनन की ऊष्मा को ध्यान में रखता है। शुद्ध ऊष्मीय मान दहन उत्पादों के जल वाष्प में निहित गर्मी को ध्यान में नहीं रखता है, क्योंकि जल वाष्प संघनित नहीं होता है, लेकिन दहन उत्पादों के साथ बह जाता है।
अवधारणाएं क्यू इन और क्यू एन केवल उन गैसों पर लागू होती हैं, जिनके दहन के दौरान जल वाष्प निकलता है (ये अवधारणाएं कार्बन मोनोऑक्साइड पर लागू नहीं होती हैं, जो दहन के दौरान जल वाष्प नहीं देती हैं)।
जब जल वाष्प संघनित होता है, तो ऊष्मा 539 . के बराबर निकलती है किलो कैलोरी / किग्रा।इसके अलावा, जब कंडेनसेट को 0 डिग्री सेल्सियस (या 20 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा किया जाता है, तो क्रमशः 100 या 80 की मात्रा में गर्मी निकलती है। किलो कैलोरी / किग्रा।
कुल मिलाकर, जल वाष्प के संघनन के कारण, गर्मी 600 . से अधिक निकलती है किलो कैलोरी / किग्रा,जो गैस के सकल और शुद्ध ऊष्मीय मान के बीच का अंतर है। शहरी गैस आपूर्ति में उपयोग होने वाली अधिकांश गैसों के लिए यह अंतर 8-10% है।
कुछ गैसों के ऊष्मीय मान का मान तालिका में दिया गया है। 3.
शहरी गैस आपूर्ति के लिए, वर्तमान में गैसों का उपयोग किया जाता है, जो एक नियम के रूप में, कम से कम 3500 का कैलोरी मान होता है। किलो कैलोरी / एनएम 3.यह इस तथ्य से समझाया गया है कि शहरों में गैस की आपूर्ति पाइप के माध्यम से काफी दूरी पर की जाती है। कम ऊष्मीय मान के साथ, बड़ी मात्रा में आपूर्ति करना आवश्यक है। यह अनिवार्य रूप से गैस पाइपलाइनों के व्यास में वृद्धि की ओर जाता है और, परिणामस्वरूप, धातु निवेश में वृद्धि और गैस नेटवर्क के निर्माण के लिए धन, और बाद में, परिचालन लागत में वृद्धि के लिए। कम कैलोरी गैसों का एक महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि ज्यादातर मामलों में उनमें कार्बन मोनोऑक्साइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जो गैस का उपयोग करते समय खतरे को बढ़ाती है, साथ ही साथ नेटवर्क और प्रतिष्ठानों की सर्विसिंग भी करती है।
3500 . से कम कैलोरी मान वाली गैस किलो कैलोरी/एनएम 3सबसे अधिक बार उद्योग में उपयोग किया जाता है, जहां इसे लंबी दूरी तक ले जाने की आवश्यकता नहीं होती है और भस्म को व्यवस्थित करना आसान होता है। शहरी गैस आपूर्ति के लिए, गैस का एक स्थिर ऊष्मीय मान होना वांछनीय है। उतार-चढ़ाव, जैसा कि हम पहले ही स्थापित कर चुके हैं, 10% से अधिक की अनुमति नहीं है। गैस के ऊष्मीय मान में अधिक परिवर्तन के लिए एक नए समायोजन की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी घरेलू उपकरणों के लिए बड़ी संख्या में एकीकृत बर्नर में बदलाव की आवश्यकता होती है, जो महत्वपूर्ण कठिनाइयों से जुड़ा होता है।
टेबल ईंधन (तरल, ठोस और गैसीय) और कुछ अन्य दहनशील पदार्थों के दहन की द्रव्यमान विशिष्ट गर्मी प्रस्तुत करते हैं। ईंधन जैसे: कोयला, जलाऊ लकड़ी, कोक, पीट, मिट्टी का तेल, तेल, शराब, गैसोलीन, प्राकृतिक गैस, आदि माना जाता है।
तालिकाओं की सूची:
एक एक्ज़ोथिर्मिक ईंधन ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में, इसकी रासायनिक ऊर्जा एक निश्चित मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। परिणामी तापीय ऊर्जा को ईंधन के दहन की ऊष्मा कहा जाता है। यह इसकी रासायनिक संरचना, आर्द्रता पर निर्भर करता है और मुख्य है। ईंधन का ऊष्मीय मान, जिसे 1 किलो द्रव्यमान या 1 मीटर 3 आयतन के रूप में संदर्भित किया जाता है, द्रव्यमान या आयतन विशिष्ट कैलोरीफ मान बनाता है।
ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा एक इकाई द्रव्यमान के पूर्ण दहन या ठोस, तरल या गैसीय ईंधन के आयतन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। इंटरनेशनल सिस्टम ऑफ यूनिट्स में, यह मान J/kg या J/m3 में मापा जाता है।
ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा को प्रयोगात्मक रूप से या विश्लेषणात्मक रूप से गणना की जा सकती है।ऊष्मीय मान निर्धारित करने के लिए प्रायोगिक तरीके ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा के व्यावहारिक माप पर आधारित होते हैं, उदाहरण के लिए, थर्मोस्टैट और दहन बम के साथ कैलोरीमीटर में। एक ज्ञात रासायनिक संरचना वाले ईंधन के लिए, दहन की विशिष्ट गर्मी मेंडेलीव के सूत्र से निर्धारित की जा सकती है।
दहन के उच्च और निम्न विशिष्ट ताप होते हैं।ईंधन में निहित नमी के वाष्पीकरण पर खर्च की गई गर्मी को ध्यान में रखते हुए, सकल कैलोरी मान ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान जारी गर्मी की अधिकतम मात्रा के बराबर है। कम ऊष्मीय मान संघनन की ऊष्मा के मान से उच्च मान से कम होता है, जो ईंधन की नमी और कार्बनिक द्रव्यमान के हाइड्रोजन से बनता है, जो दहन के दौरान पानी में बदल जाता है।
ईंधन गुणवत्ता संकेतक, साथ ही गर्मी इंजीनियरिंग गणना में निर्धारित करने के लिए आमतौर पर दहन की सबसे कम विशिष्ट गर्मी का उपयोग करते हैं, जो ईंधन की सबसे महत्वपूर्ण तापीय और परिचालन विशेषता है और नीचे दी गई तालिकाओं में दी गई है।
ठोस ईंधन (कोयला, जलाऊ लकड़ी, पीट, कोक) के दहन की विशिष्ट ऊष्मा
तालिका एमजे/किलोग्राम की इकाई में शुष्क ठोस ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी के मूल्यों को दर्शाती है। तालिका में ईंधन को वर्णानुक्रम में नाम से व्यवस्थित किया गया है।
माना जाता है कि ठोस ईंधन में, कोकिंग कोल का सबसे अधिक कैलोरी मान होता है - इसकी विशिष्ट दहन गर्मी 36.3 MJ/kg (या SI इकाइयों में 36.3·10 6 J/kg) होती है। इसके अलावा, उच्च कैलोरी मान कोयले, एन्थ्रेसाइट, चारकोल और ब्राउन कोयले की विशेषता है।
कम ऊर्जा दक्षता वाले ईंधन में लकड़ी, जलाऊ लकड़ी, बारूद, फ़्रीज़टॉर्फ़, तेल शेल शामिल हैं। उदाहरण के लिए, जलाऊ लकड़ी के दहन की विशिष्ट ऊष्मा 8.4 ... 12.5 है, और बारूद - केवल 3.8 MJ / किग्रा।
| ईंधन | |
|---|---|
| एन्थ्रेसाइट | 26,8…34,8 |
| लकड़ी छर्रों (गोलियों) | 18,5 |
| जलाऊ लकड़ी सूखी | 8,4…11 |
| सूखी सन्टी जलाऊ लकड़ी | 12,5 |
| गैस कोक | 26,9 |
| ब्लास्ट फर्नेस कोक | 30,4 |
| अर्द्ध कोक | 27,3 |
| पाउडर | 3,8 |
| स्लेट | 4,6…9 |
| तेल परत | 5,9…15 |
| ठोस प्रणोदक | 4,2…10,5 |
| पीट | 16,3 |
| रेशेदार पीट | 21,8 |
| मिलिंग पीट | 8,1…10,5 |
| पीट का टुकड़ा | 10,8 |
| लिग्नाइट कोयला | 13…25 |
| भूरा कोयला (ब्रिकेट्स) | 20,2 |
| भूरा कोयला (धूल) | 25 |
| डोनेट्स्क कोयला | 19,7…24 |
| लकड़ी का कोयला | 31,5…34,4 |
| कोयला | 27 |
| कोकिंग कोल | 36,3 |
| कुज़्नेत्स्क कोयला | 22,8…25,1 |
| चेल्याबिंस्क कोयला | 12,8 |
| एकिबस्तुज़ कोयला | 16,7 |
| फ़्रेज़टॉर्फ़ | 8,1 |
| लावा | 27,5 |
तरल ईंधन (शराब, गैसोलीन, मिट्टी के तेल, तेल) के दहन की विशिष्ट गर्मी
तरल ईंधन और कुछ अन्य कार्बनिक तरल पदार्थों के दहन की विशिष्ट गर्मी की तालिका दी गई है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि गैसोलीन, डीजल ईंधन और तेल जैसे ईंधन को दहन के दौरान उच्च गर्मी रिलीज की विशेषता है।
अल्कोहल और एसीटोन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा पारंपरिक मोटर ईंधन की तुलना में काफी कम होती है। इसके अलावा, तरल प्रणोदक का अपेक्षाकृत कम कैलोरी मान होता है और इन हाइड्रोकार्बन के 1 किलो के पूर्ण दहन के साथ, क्रमशः 9.2 और 13.3 एमजे के बराबर गर्मी की मात्रा जारी की जाएगी।
| ईंधन | दहन की विशिष्ट गर्मी, एमजे / किग्रा |
|---|---|
| एसीटोन | 31,4 |
| गैसोलीन A-72 (GOST 2084-67) | 44,2 |
| विमानन गैसोलीन B-70 (GOST 1012-72) | 44,1 |
| गैसोलीन AI-93 (GOST 2084-67) | 43,6 |
| बेंजीन | 40,6 |
| शीतकालीन डीजल ईंधन (GOST 305-73) | 43,6 |
| ग्रीष्मकालीन डीजल ईंधन (GOST 305-73) | 43,4 |
| तरल प्रणोदक (केरोसिन + तरल ऑक्सीजन) | 9,2 |
| उड्डयन मिट्टी का तेल | 42,9 |
| प्रकाश केरोसिन (GOST 4753-68) | 43,7 |
| ज़ाइलीन | 43,2 |
| उच्च सल्फर ईंधन तेल | 39 |
| कम सल्फर ईंधन तेल | 40,5 |
| कम सल्फर ईंधन तेल | 41,7 |
| सल्फर ईंधन तेल | 39,6 |
| मिथाइल अल्कोहल (मेथनॉल) | 21,1 |
| एन-ब्यूटाइल अल्कोहल | 36,8 |
| तेल | 43,5…46 |
| तेल मीथेन | 21,5 |
| टोल्यूनि | 40,9 |
| सफेद आत्मा (गोस्ट 313452) | 44 |
| इथाइलीन ग्लाइकॉल | 13,3 |
| एथिल अल्कोहल (इथेनॉल) | 30,6 |
गैसीय ईंधन और दहनशील गैसों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा
एमजे/किलोग्राम के आयाम में गैसीय ईंधन और कुछ अन्य दहनशील गैसों के दहन की विशिष्ट गर्मी की एक तालिका प्रस्तुत की गई है। माना गैसों में से, दहन की सबसे बड़ी द्रव्यमान विशिष्ट गर्मी भिन्न होती है। इस गैस के एक किलोग्राम के पूर्ण दहन से 119.83 MJ ऊष्मा निकल जाएगी। इसके अलावा, प्राकृतिक गैस जैसे ईंधन का उच्च कैलोरी मान होता है - प्राकृतिक गैस के दहन की विशिष्ट गर्मी 41 ... 49 एमजे / किग्रा (शुद्ध 50 एमजे / किग्रा के लिए) होती है।
| ईंधन | दहन की विशिष्ट गर्मी, एमजे / किग्रा |
|---|---|
| 1-ब्यूटेन | 45,3 |
| अमोनिया | 18,6 |
| एसिटिलीन | 48,3 |
| हाइड्रोजन | 119,83 |
| हाइड्रोजन, मीथेन के साथ मिश्रण (द्रव्यमान द्वारा 50% एच 2 और 50% सीएच 4) | 85 |
| हाइड्रोजन, मीथेन और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ मिश्रण (33-33-33% द्रव्यमान द्वारा) | 60 |
| हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ मिश्रण (द्रव्यमान द्वारा 50% एच 2 50% सीओ 2) | 65 |
| ब्लास्ट फर्नेस गैस | 3 |
| कोक ओवन गैस | 38,5 |
| एलपीजी तरलीकृत हाइड्रोकार्बन गैस (प्रोपेन-ब्यूटेन) | 43,8 |
| आइसोब्यूटेन | 45,6 |
| मीथेन | 50 |
| एन-ब्यूटेन | 45,7 |
| एन-हेक्सेन | 45,1 |
| एन-पैंटेन | 45,4 |
| एसोसिएटेड गैस | 40,6…43 |
| प्राकृतिक गैस | 41…49 |
| प्रोपेडियन | 46,3 |
| प्रोपेन | 46,3 |
| प्रोपलीन | 45,8 |
| प्रोपलीन, हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ मिश्रण (वजन के हिसाब से 90%-9%-1%) | 52 |
| एटैन | 47,5 |
| ईथीलीन | 47,2 |
कुछ ज्वलनशील पदार्थों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा
कुछ ज्वलनशील पदार्थों (लकड़ी, कागज, प्लास्टिक, पुआल, रबर, आदि) के दहन की विशिष्ट ऊष्मा की एक तालिका दी गई है। यह दहन के दौरान उच्च गर्मी रिलीज के साथ सामग्री पर ध्यान दिया जाना चाहिए। ऐसी सामग्रियों में शामिल हैं: विभिन्न प्रकार के रबर, विस्तारित पॉलीस्टाइनिन (पॉलीस्टाइनिन), पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलीइथाइलीन।
| ईंधन | दहन की विशिष्ट गर्मी, एमजे / किग्रा |
|---|---|
| कागज़ | 17,6 |
| कृत्रिम चमड़ा | 21,5 |
| लकड़ी (14% की नमी सामग्री वाले बार) | 13,8 |
| ढेर में लकड़ी | 16,6 |
| बलूत का लकड़ा | 19,9 |
| लकड़ी सजाना | 20,3 |
| लकड़ी हरा | 6,3 |
| देवदार की लकड़ी | 20,9 |
| कप्रोनो | 31,1 |
| कार्बोलाइट उत्पाद | 26,9 |
| गत्ता | 16,5 |
| स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर SKS-30AR | 43,9 |
| प्राकृतिक रबड़ | 44,8 |
| सिंथेटिक रबर | 40,2 |
| रबड़ एससीएस | 43,9 |
| क्लोरोप्रीन रबर | 28 |
| पॉलीविनाइल क्लोराइड लिनोलियम | 14,3 |
| दो-परत पॉलीविनाइल क्लोराइड लिनोलियम | 17,9 |
| लिनोलियम पॉलीविनाइलक्लोराइड एक महसूस के आधार पर | 16,6 |
| गर्म आधार पर लिनोलियम पॉलीविनाइल क्लोराइड | 17,6 |
| कपड़े के आधार पर लिनोलियम पॉलीविनाइलक्लोराइड | 20,3 |
| लिनोलियम रबर (रिलिन) | 27,2 |
| पैराफिन ठोस | 11,2 |
| पॉलीफ़ोम पीवीसी -1 | 19,5 |
| पॉलीफोम एफएस -7 | 24,4 |
| पॉलीफोम एफएफ | 31,4 |
| विस्तारित पॉलीस्टाइनिन PSB-S | 41,6 |
| पॉलीयूरीथेन फ़ोम | 24,3 |
| fibreboard | 20,9 |
| पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) | 20,7 |
| पॉलीकार्बोनेट | 31 |
| polypropylene | 45,7 |
| polystyrene | 39 |
| हाइ डेन्सिटी पोलिथीन | 47 |
| कम दबाव वाली पॉलीथीन | 46,7 |
| रबड़ | 33,5 |
| रूबेरॉयड | 29,5 |
| कालिख चैनल | 28,3 |
| सूखी घास | 16,7 |
| घास | 17 |
| कार्बनिक ग्लास (प्लेक्सीग्लस) | 27,7 |
| टेक्स्टोलाइट | 20,9 |
| सहने | 16 |
| टीएनटी | 15 |
| सूती | 17,5 |
| सेल्यूलोज | 16,4 |
| ऊन और ऊन के रेशे | 23,1 |
स्रोत:
- GOST 147-2013 ठोस खनिज ईंधन। उच्च ऊष्मीय मान का निर्धारण और निम्न ऊष्मीय मान की गणना।
- GOST 21261-91 पेट्रोलियम उत्पाद। सकल ऊष्मीय मान ज्ञात करने और शुद्ध उष्मीय मान की गणना करने की विधि।
- GOST 22667-82 दहनशील प्राकृतिक गैसें। ऊष्मीय मान, सापेक्ष घनत्व और वोबे संख्या निर्धारित करने के लिए गणना विधि।
- GOST 31369-2008 प्राकृतिक गैस। घटक संरचना के आधार पर कैलोरी मान, घनत्व, सापेक्ष घनत्व और वोबे संख्या की गणना।
- ज़ेम्स्की जी.टी. अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के ज्वलनशील गुण: संदर्भ पुस्तक एम .: वीएनआईआईपीओ, 2016 - 970 पी।
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ईंधन की एक इकाई मात्रा के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को कैलोरी मान (Q) या, जैसा कि कभी-कभी कहा जाता है, ऊष्मीय मान या कैलोरी मान कहा जाता है, जो ईंधन की मुख्य विशेषताओं में से एक है।
गैसों के ऊष्मीय मान को सामान्यतः 1 . कहा जाता है एम 3,सामान्य परिस्थितियों में लिया गया।
तकनीकी गणना में, सामान्य स्थितियों को 0 डिग्री सेल्सियस के बराबर तापमान पर और 760 के दबाव पर गैस की स्थिति के रूप में समझा जाता है। एमएमएचजी कला।इन शर्तों के तहत गैस का आयतन निरूपित किया जाता है एनएम 3(सामान्य घन मीटर)।
GOST 2923-45 के अनुसार औद्योगिक गैस माप के लिए, 20 ° C का तापमान और 760 का दबाव सामान्य परिस्थितियों के रूप में लिया जाता है एमएमएचजी कला।गैस की मात्रा इन स्थितियों को संदर्भित करती है, इसके विपरीत एनएम 3हम फोन करेंगे एम 3 (घन मीटर)।
गैसों का ऊष्मीय मान (क्यू))में व्यक्त किया किलो कैलोरी/एनएम ईया में किलो कैलोरी / एम 3।
तरलीकृत गैसों के लिए, ऊष्मीय मान को 1 . कहा जाता है किलोग्राम।
उच्च (क्यू इंच) और निम्न (क्यू एन) कैलोरी मान हैं। सकल ऊष्मीय मान ईंधन के दहन के दौरान बनने वाले जलवाष्प के संघनन की ऊष्मा को ध्यान में रखता है। शुद्ध ऊष्मीय मान दहन उत्पादों के जल वाष्प में निहित गर्मी को ध्यान में नहीं रखता है, क्योंकि जल वाष्प संघनित नहीं होता है, लेकिन दहन उत्पादों के साथ बह जाता है।
अवधारणाएं क्यू इन और क्यू एन केवल उन गैसों पर लागू होती हैं, जिनके दहन के दौरान जल वाष्प निकलता है (ये अवधारणाएं कार्बन मोनोऑक्साइड पर लागू नहीं होती हैं, जो दहन के दौरान जल वाष्प नहीं देती हैं)।
जब जल वाष्प संघनित होता है, तो ऊष्मा 539 . के बराबर निकलती है किलो कैलोरी / किग्रा।इसके अलावा, जब कंडेनसेट को 0 डिग्री सेल्सियस (या 20 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा किया जाता है, तो क्रमशः 100 या 80 की मात्रा में गर्मी निकलती है। किलो कैलोरी / किग्रा।
कुल मिलाकर, जल वाष्प के संघनन के कारण, गर्मी 600 . से अधिक निकलती है किलो कैलोरी / किग्रा,जो गैस के सकल और शुद्ध ऊष्मीय मान के बीच का अंतर है। शहरी गैस आपूर्ति में उपयोग होने वाली अधिकांश गैसों के लिए यह अंतर 8-10% है।
कुछ गैसों के ऊष्मीय मान का मान तालिका में दिया गया है। 3.
शहरी गैस आपूर्ति के लिए, वर्तमान में गैसों का उपयोग किया जाता है, जो एक नियम के रूप में, कम से कम 3500 का कैलोरी मान होता है। किलो कैलोरी / एनएम 3.यह इस तथ्य से समझाया गया है कि शहरों में गैस की आपूर्ति पाइप के माध्यम से काफी दूरी पर की जाती है। कम ऊष्मीय मान के साथ, बड़ी मात्रा में आपूर्ति करना आवश्यक है। यह अनिवार्य रूप से गैस पाइपलाइनों के व्यास में वृद्धि की ओर जाता है और, परिणामस्वरूप, धातु निवेश में वृद्धि और गैस नेटवर्क के निर्माण के लिए धन, और बाद में, परिचालन लागत में वृद्धि के लिए। कम कैलोरी गैसों का एक महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि ज्यादातर मामलों में उनमें कार्बन मोनोऑक्साइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जो गैस का उपयोग करते समय खतरे को बढ़ाती है, साथ ही साथ नेटवर्क और प्रतिष्ठानों की सर्विसिंग भी करती है।
3500 . से कम कैलोरी मान वाली गैस किलो कैलोरी/एनएम 3सबसे अधिक बार उद्योग में उपयोग किया जाता है, जहां इसे लंबी दूरी तक ले जाने की आवश्यकता नहीं होती है और भस्म को व्यवस्थित करना आसान होता है। शहरी गैस आपूर्ति के लिए, गैस का एक स्थिर ऊष्मीय मान होना वांछनीय है। उतार-चढ़ाव, जैसा कि हम पहले ही स्थापित कर चुके हैं, 10% से अधिक की अनुमति नहीं है। गैस के ऊष्मीय मान में अधिक परिवर्तन के लिए एक नए समायोजन की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी घरेलू उपकरणों के लिए बड़ी संख्या में एकीकृत बर्नर में बदलाव की आवश्यकता होती है, जो महत्वपूर्ण कठिनाइयों से जुड़ा होता है।
