हर दिन, चूल्हे पर बर्नर चालू करते हुए, कुछ लोग सोचते हैं कि उन्होंने कितने समय पहले गैस का उत्पादन शुरू किया था। हमारे देश में इसका विकास बीसवीं सदी में शुरू हुआ था। इससे पहले, यह केवल तेल उत्पादों को निकालते समय पाया जाता था। कैलोरी मान प्राकृतिक गैसइतना महान है कि आज यह कच्चा माल बस अपूरणीय है, और इसके उच्च गुणवत्ता वाले समकक्ष अभी तक विकसित नहीं हुए हैं।
कैलोरी मान तालिका आपको अपने घर को गर्म करने के लिए ईंधन चुनने में मदद करेगी
जीवाश्म ईंधन की विशेषता
प्राकृतिक गैस एक महत्वपूर्ण जीवाश्म ईंधन है जो कई राज्यों के ईंधन और ऊर्जा संतुलन में अग्रणी स्थान रखता है। शहर और सभी प्रकार के ईंधन की आपूर्ति करने के लिए तकनीकी उद्यमविभिन्न दहनशील गैसों का उपभोग करें, क्योंकि प्राकृतिक को खतरनाक माना जाता है।
पारिस्थितिकीविदों का मानना है कि गैस सबसे स्वच्छ ईंधन है, जब इसे जलाया जाता है, तो यह बहुत कम छोड़ता है जहरीला पदार्थजलाऊ लकड़ी, कोयला, तेल की तुलना में। यह ईंधन लोगों द्वारा प्रतिदिन उपयोग किया जाता है और इसमें एक गंधक जैसे योजक होते हैं, जिसे 16 मिलीग्राम प्रति 1,000 क्यूबिक मीटर गैस के अनुपात में सुसज्जित प्रतिष्ठानों में जोड़ा जाता है।
पदार्थ का एक महत्वपूर्ण घटक मीथेन (लगभग 88-96%) है, बाकी अन्य रसायन हैं:
- ब्यूटेन;
- हाइड्रोजन सल्फाइड;
- प्रोपेन;
- नाइट्रोजन;
- ऑक्सीजन।
इस वीडियो में, हम कोयले की भूमिका पर विचार करेंगे:
मीथेन की मात्रा प्राकृतिक ईंधनसीधे अपने क्षेत्र पर निर्भर करता है।
वर्णित प्रकार के ईंधन में हाइड्रोकार्बन और गैर-हाइड्रोकार्बन घटक होते हैं। प्राकृतिक जीवाश्म ईंधन मुख्य रूप से मीथेन है, जिसमें ब्यूटेन और प्रोपेन शामिल हैं। वर्णित जीवाश्म ईंधन में हाइड्रोकार्बन घटकों के अलावा नाइट्रोजन, सल्फर, हीलियम और आर्गन मौजूद हैं। और तरल वाष्प भी होते हैं, लेकिन केवल गैस में तैल का खेत.
जमा प्रकार
कई प्रकार के गैस जमा नोट किए जाते हैं। वे निम्नलिखित प्रकारों में विभाजित हैं:
- गैस;
- तेल।
उन्हें बानगीहाइड्रोकार्बन सामग्री है। गैस जमा में प्रस्तुत पदार्थ का लगभग 85-90% होता है, तेल क्षेत्रों में 50% से अधिक नहीं होता है। शेष प्रतिशत पर ब्यूटेन, प्रोपेन और तेल जैसे पदार्थों का कब्जा है।
तेल उत्पादन का एक बड़ा नुकसान इसकी निस्तब्धता है कुछ अलग किस्म कायोजक। तकनीकी उद्यमों में अशुद्धता के रूप में सल्फर का शोषण किया जाता है।
प्राकृतिक गैस की खपत
कारों के लिए गैस स्टेशनों पर ईंधन के रूप में ब्यूटेन की खपत होती है, और "प्रोपेन" नामक एक कार्बनिक पदार्थ का उपयोग लाइटर को ईंधन देने के लिए किया जाता है। एसिटिलीन अत्यधिक ज्वलनशील है और इसका उपयोग वेल्डिंग और धातु काटने में किया जाता है।
रोजमर्रा की जिंदगी में जीवाश्म ईंधन का उपयोग किया जाता है:
- स्तंभ;
- गैस - चूल्हा;
इस तरह के ईंधन को सबसे अधिक बजटीय और हानिरहित माना जाता है, इसका एकमात्र दोष उत्सर्जन है कार्बन डाइआक्साइडजब वातावरण में जल गया। पूरे ग्रह के वैज्ञानिक तापीय ऊर्जा के प्रतिस्थापन की तलाश में हैं।
कैलोरी मान
प्राकृतिक गैस का ऊष्मीय मान ईंधन की एक इकाई के पर्याप्त जलने से उत्पन्न ऊष्मा की मात्रा है। दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को एक कहा जाता है घन मापीप्राकृतिक परिस्थितियों में लिया गया।
प्राकृतिक गैस की तापीय क्षमता को निम्नलिखित शब्दों में मापा जाता है:
- किलो कैलोरी / एनएम 3;
- किलो कैलोरी / एम 3।
एक उच्च और निम्न कैलोरी मान है:
- उच्च। ईंधन के दहन के दौरान होने वाली जलवाष्प की ऊष्मा पर विचार करता है।
- कम। यह जल वाष्प में निहित गर्मी को ध्यान में नहीं रखता है, क्योंकि ऐसे वाष्प संघनन के लिए उधार नहीं देते हैं, लेकिन दहन उत्पादों के साथ छोड़ देते हैं। जलवाष्प के जमा होने से यह 540 किलो कैलोरी/किग्रा के बराबर ऊष्मा की मात्रा बनाता है। इसके अलावा, जब कंडेनसेट ठंडा हो जाता है, तो 80 से एक सौ किलो कैलोरी / किग्रा तक की गर्मी निकलती है। सामान्य तौर पर, जल वाष्प के संचय के कारण, 600 किलो कैलोरी / किग्रा से अधिक बनता है, यह उच्च और निम्न ताप उत्पादन के बीच की विशिष्ट विशेषता है।
शहरी ईंधन वितरण प्रणाली में खपत होने वाली अधिकांश गैसों के लिए, अंतर 10% के बराबर होता है। शहरों को गैस प्रदान करने के लिए, इसका ऊष्मीय मान 3500 kcal/Nm 3 से अधिक होना चाहिए। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि आपूर्ति एक पाइपलाइन के माध्यम से की जाती है लंबी दूरी. यदि ऊष्मीय मान कम है, तो इसकी पूर्ति बढ़ जाती है।
यदि प्राकृतिक गैस का ऊष्मीय मान 3500 kcal / Nm 3 से कम है, तो इसका उपयोग अक्सर उद्योग में किया जाता है। इसे लंबी दूरी तक ले जाने की आवश्यकता नहीं है, और दहन करना बहुत आसान हो जाता है। बड़े बदलाव कैलोरी मानगैस को बार-बार समायोजन की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी प्रतिस्थापन एक बड़ी संख्या मेंघरेलू सेंसर के मानकीकृत बर्नर, जो कठिनाइयों की ओर ले जाता है।
इस स्थिति से गैस पाइपलाइन के व्यास में वृद्धि होती है, साथ ही धातु की लागत, नेटवर्क बिछाने और संचालन में वृद्धि होती है। कम कैलोरी वाले जीवाश्म ईंधन का बड़ा नुकसान कार्बन मोनोऑक्साइड की विशाल सामग्री है, इस संबंध में, ईंधन के संचालन के दौरान और पाइपलाइन के रखरखाव के दौरान, साथ ही साथ उपकरण के दौरान खतरे का स्तर बढ़ जाता है।
दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी, 3500 किलो कैलोरी/एनएम 3 से अधिक नहीं, का उपयोग अक्सर औद्योगिक उत्पादन में किया जाता है, जहां इसे लंबी दूरी पर स्थानांतरित करने और आसानी से दहन बनाने की आवश्यकता नहीं होती है।
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,पर लिया सामान्य स्थिति.
तकनीकी गणनाओं में, सामान्य परिस्थितियों 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।
के लिये तरलीकृत गैसेंऊष्मीय 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।
क्यू इन और क्यू एन की अवधारणाएं 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 इसके परिणामस्वरूप, धातु निवेश और निर्माण के लिए धन में वृद्धि होती है। गैस नेटवर्क, और बाद में: और 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 और साथ ही नेटवर्क और प्रतिष्ठानों की सर्विसिंग के दौरान खतरे को बढ़ाती 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। उभरता हुआ तापीय ऊर्जाईंधन के दहन की ऊष्मा कहलाती है। वह उस पर निर्भर है रासायनिक संरचना, आर्द्रता 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। पर अंतर्राष्ट्रीय प्रणालीइकाइयाँ, यह मान J / kg या J / m 3 में मापा जाता है।
ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा को प्रयोगात्मक रूप से या विश्लेषणात्मक रूप से गणना की जा सकती है। प्रयोगात्मक विधियोंऊष्मीय मान की परिभाषाएं ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा के व्यावहारिक माप पर आधारित होती 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।सकल ऊष्मीय मान बराबर है अधिकतम संख्याईंधन के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी, ईंधन में निहित नमी के वाष्पीकरण पर खर्च होने वाली गर्मी को ध्यान में रखते हुए। शुद्ध कैलोरी मान कम मूल्यसंघनन की गर्मी के मूल्य से अधिक, जो ईंधन और हाइड्रोजन की नमी से बनता है कार्बनिक पदार्थजो जलने पर पानी में बदल जाता है।
ईंधन गुणवत्ता संकेतकों के साथ-साथ गर्मी इंजीनियरिंग गणनाओं को 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 रॉकेट का ईंधन | 4,2…10,5 |
| पीट | 16,3 |
| रेशेदार पीट | 21,8 |
| मिलिंग पीट | 8,1…10,5 |
| पीट का टुकड़ा | 10,8 |
| भूरा 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
दहन की विशिष्ट ऊष्मा की तालिका दी गई है तरल ईंधनऔर कुछ अन्य कार्बनिक तरल पदार्थ। 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 |
| सल्फरयुक्त 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 |
| इथेनॉल(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 (वजन के हिसाब से 33-33-33%) | 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। इन सामग्रियों में शामिल हैं: रबर विभिन्न प्रकार के, विस्तारित पॉलीस्टाइनिन (स्टायरोफोम), 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 रबर | 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 |
| कपास | 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 निर्धारित करने के लिए गणना विधि, आपेक्षिक घनत्वऔर वोबे नंबर।
- GOST 31369-2008 प्राकृतिक गैस। घटक संरचना के आधार पर कैलोरी मान, घनत्व, सापेक्ष घनत्व और वोबे संख्या की गणना।
- ज़ेम्स्की जी. टी. अकार्बनिक के ज्वलनशील गुण और कार्बनिक सामग्री: संदर्भ पुस्तक एम.: वीएनआईआईपीओ, 2016 - 970 पी।
5. दहन का थर्मल संतुलन
गणना के तरीकों पर विचार करें गर्मी संतुलनगैसीय, तरल और ठोस ईंधन के दहन की प्रक्रिया। 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।
जारी (या अवशोषित) पाठ्यक्रम के दौरान रासायनिक प्रतिक्रियाऊष्मा 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। तिल है मूल इकाईएसआई प्रणाली में पदार्थ की मात्रा। एक मोल किसी पदार्थ की ऐसी मात्रा होती है जिसमें उतने ही कण (परमाणु, अणु आदि) होते हैं जितने कार्बन-12 समस्थानिक के 12 ग्राम में परमाणु होते हैं। 1 मोल के बराबर किसी पदार्थ की मात्रा का द्रव्यमान (आणविक या दाढ़ जन) संख्यात्मक रूप से दिए गए पदार्थ के सापेक्ष आणविक भार के साथ 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 के लिए ठोसगणना प्रति 1 किलो, और गैसीय - प्रति 1 मीटर 3 के लिए 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 कैलोरीमीटर 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 कैलोरी मान की गणना करेंगे, जिसके लिए दहन की गर्मी बराबर है क्यू जी=882.6 .
आइए परिभाषित करें आणविक वजनइसके अनुसार मीथेन रासायनिक सूत्र(सीएच 4):
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, दहन की गर्मी और ऊष्मीय मान के मूल्यों को उच्च सटीकता के साथ मापा गया है और प्रासंगिक में दिया गया है संदर्भ साहित्य. यहाँ कुछ के ऊष्मीय मानों की तालिका दी गई है गैसीय पदार्थ(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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पदार्थ |
एसिटिलीन |
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क्यू |
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दहनशील 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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पदार्थ |
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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पदार्थ |
लकड़ी ताजा |
लकड़ी सूखी |
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, ईंधन की मौलिक संरचना को जानना आवश्यक है ( समकक्ष सूत्रईंधन), यानी इसमें निम्नलिखित तत्वों का प्रतिशत:
ऑक्सीजन (ओ);
हाइड्रोजन (एच);
कार्बन (सी);
सल्फर (एस);
राख (ए);
पानी (डब्ल्यू)।
ईंधन के दहन उत्पादों में हमेशा होता है भाप, ईंधन में नमी की उपस्थिति और हाइड्रोजन के दहन के दौरान दोनों का गठन किया। 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 ध्यान में रखता है ताप हानिजल वाष्प के साथ। 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 गर्मी को ध्यान में रखता है ऊष्माक्षेपी अभिक्रियाएँकार्बन, हाइड्रोजन और सल्फर का दहन (एक प्लस चिह्न के साथ)। 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
मौलिक रचनाकोयला
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।ईंधन क्या है?
यह एक घटक या पदार्थों का मिश्रण है जो सक्षम हैं रासायनिक परिवर्तनगर्मी की रिहाई के साथ जुड़ा हुआ है। अलग - अलग प्रकारईंधन उनमें ऑक्सीकरण एजेंट की मात्रात्मक सामग्री में भिन्न होते हैं, जिसका उपयोग थर्मल ऊर्जा को मुक्त करने के लिए किया जाता है।
पर व्यापक अर्थईंधन एक ऊर्जा वाहक है, जो संभावित ऊर्जा का एक संभावित प्रकार है।
वर्गीकरण
वर्तमान में, ईंधन को उनके एकत्रीकरण की स्थिति के अनुसार तरल, ठोस, गैसीय में विभाजित किया जाता है।
कठिन करने के लिए प्राकृतिक देखोपत्थर और जलाऊ लकड़ी, एन्थ्रेसाइट शामिल हैं। ब्रिकेट, कोक, थर्मोएंथ्रेसाइट कृत्रिम ठोस ईंधन की किस्में हैं।
तरल पदार्थ ऐसे पदार्थ होते हैं जिनमें पदार्थ होते हैं जैविक उत्पत्ति. उनके मुख्य घटक हैं: ऑक्सीजन, कार्बन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, सल्फर। कृत्रिम तरल ईंधन विभिन्न प्रकार के रेजिन, ईंधन तेल होंगे।
यह विभिन्न गैसों का मिश्रण है: एथिलीन, मीथेन, प्रोपेन, ब्यूटेन। इनके अलावा, गैसीय ईंधन में कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन मोनोआक्साइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, नाइट्रोजन, जल वाष्प, ऑक्सीजन।
ईंधन संकेतक
दहन का मुख्य संकेतक। उष्मा-रसायन में ऊष्मीय मान ज्ञात करने का सूत्र माना जाता है। "संदर्भ ईंधन" का उत्सर्जन करें, जिसका अर्थ है 1 किलोग्राम एन्थ्रेसाइट का कैलोरी मान।
घरेलू हीटिंग तेल कम बिजली के हीटिंग उपकरणों में दहन के लिए अभिप्रेत है, जो आवासीय परिसर में स्थित हैं, गर्मी जनरेटर का उपयोग किया जाता है कृषिचारा सुखाने के लिए, डिब्बाबंदी।
ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा एक ऐसा मूल्य है जो 1 मीटर 3 या एक किलोग्राम के द्रव्यमान के साथ ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान बनने वाली ऊष्मा की मात्रा को प्रदर्शित करता है।
इस मान को मापने के लिए, J / kg, J / m 3, कैलोरी / m 3 का उपयोग किया जाता है। दहन की गर्मी निर्धारित करने के लिए, कैलोरीमेट्री विधि का उपयोग करें।
ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा में वृद्धि के साथ, विशिष्ट ईंधन की खपत कम हो जाती है, और गुणांक उपयोगी क्रियाएक ही मूल्य रहता है।
पदार्थों के दहन की गर्मी एक ठोस, तरल, गैसीय पदार्थ के ऑक्सीकरण के दौरान जारी ऊर्जा की मात्रा है।
यह रासायनिक संरचना द्वारा निर्धारित किया जाता है, साथ ही एकत्रीकरण की स्थितिज्वलनशील पदार्थ।
दहन उत्पादों की विशेषताएं
उच्च और निम्न ऊष्मीय मान ईंधन के दहन के बाद प्राप्त पदार्थों में पानी के एकत्रीकरण की स्थिति से जुड़ा होता है।
सकल ऊष्मीय मान किसी पदार्थ के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। इस मान में जल वाष्प के संघनन की गर्मी शामिल है।
कम काम करने वाला कैलोरी मान वह मान है जो जल वाष्प के संघनन की गर्मी को ध्यान में रखे बिना दहन के दौरान गर्मी की रिहाई से मेल खाता है।
संघनन की गुप्त ऊष्मा जलवाष्प के संघनन की ऊर्जा का मान है।
गणितीय संबंध
उच्च और निम्न ऊष्मीय मान निम्नलिखित संबंधों से संबंधित हैं:
क्यू बी = क्यू एच + के (डब्ल्यू + 9 एच)
जहां W दहनशील पदार्थ में पानी के वजन (% में) की मात्रा है;
H दहनशील पदार्थ में हाइड्रोजन (द्रव्यमान द्वारा%) की मात्रा है;
के - 6 किलो कैलोरी/किलो का गुणांक
गणना के तरीके
उच्च और निम्न ऊष्मीय मान दो मुख्य विधियों द्वारा निर्धारित किया जाता है: परिकलित और प्रायोगिक।
प्रयोगात्मक गणना के लिए कैलोरीमीटर का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले इसमें ईंधन का एक नमूना जलाया जाता है। इस मामले में निकलने वाली गर्मी पूरी तरह से पानी द्वारा अवशोषित हो जाती है। पानी के द्रव्यमान के बारे में एक विचार होने पर, इसके तापमान को बदलकर इसके दहन की गर्मी का मूल्य निर्धारित करना संभव है।
इस तकनीक को सरल और प्रभावी माना जाता है, यह केवल तकनीकी विश्लेषण डेटा के ज्ञान को ग्रहण करता है।
गणना पद्धति में, उच्चतम और निम्नतम ऊष्मीय मान की गणना मेंडलीफ सूत्र के अनुसार की जाती है।
क्यू पी एच \u003d 339 सी पी + 1030 एच पी -109 (ओ पी-एस पी) - 25 डब्ल्यू पी (केजे / किग्रा)
यह कार्य संरचना (प्रतिशत में) में कार्बन, ऑक्सीजन, हाइड्रोजन, जल वाष्प, सल्फर की सामग्री को ध्यान में रखता है। दहन के दौरान गर्मी की मात्रा संदर्भ ईंधन को ध्यान में रखकर निर्धारित की जाती है।
गैस के दहन की गर्मी आपको आवेदन की प्रभावशीलता की पहचान करने के लिए प्रारंभिक गणना करने की अनुमति देती है एक निश्चित प्रकारईंधन।
उत्पत्ति की विशेषताएं
यह समझने के लिए कि एक निश्चित ईंधन के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलती है, इसकी उत्पत्ति का अंदाजा होना जरूरी है।
प्रकृति में है विभिन्न प्रकारठोस ईंधन, जो संरचना और गुणों में भिन्न होते हैं।
इसका गठन कई चरणों के माध्यम से किया जाता है। पहले पीट बनता है, फिर भूरा और कोयला, तब एन्थ्रेसाइट बनता है। ठोस ईंधन के निर्माण के मुख्य स्रोत पत्ते, लकड़ी और सुइयां हैं। मरते हुए, पौधों के हिस्से, हवा के संपर्क में आने पर, कवक द्वारा नष्ट हो जाते हैं, पीट बनाते हैं। इसका संचय भूरे रंग के द्रव्यमान में बदल जाता है, फिर भूरी गैस प्राप्त होती है।
पर अधिक दबावऔर तापमान, ब्राउन गैस कोयले में बदल जाती है, फिर ईंधन एन्थ्रेसाइट के रूप में जमा हो जाता है।
कार्बनिक पदार्थों के अलावा, ईंधन में अतिरिक्त गिट्टी होती है। कार्बनिक भाग वह भाग है जो से बना है कार्बनिक पदार्थ: हाइड्रोजन, कार्बन, नाइट्रोजन, ऑक्सीजन। इन रासायनिक तत्वों के अलावा, इसमें गिट्टी होती है: नमी, राख।
फर्नेस तकनीक में जले हुए ईंधन के काम करने वाले, सूखे, साथ ही दहनशील द्रव्यमान का आवंटन शामिल है। उपभोक्ता को आपूर्ति किए जाने वाले कार्यशील द्रव्यमान को उसके मूल रूप में ईंधन कहा जाता है। शुष्क भार एक रचना है जिसमें पानी नहीं होता है।
मिश्रण
सबसे मूल्यवान घटक कार्बन और हाइड्रोजन हैं।
ये तत्व किसी भी प्रकार के ईंधन में पाए जाते हैं। पीट और लकड़ी में, कार्बन का प्रतिशत 58 प्रतिशत, काले और भूरे कोयले में - 80% तक पहुँच जाता है, और एन्थ्रेसाइट में यह वजन से 95 प्रतिशत तक पहुँच जाता है। इस सूचक के आधार पर, ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा में परिवर्तन होता है। हाइड्रोजन किसी भी ईंधन का दूसरा सबसे महत्वपूर्ण तत्व है। ऑक्सीजन के संपर्क में, यह नमी बनाता है, जो किसी भी ईंधन के थर्मल मूल्य को काफी कम कर देता है।
इसका प्रतिशत तेल शेल में 3.8 से लेकर ईंधन तेल में 11 तक है। ऑक्सीजन, जो ईंधन का हिस्सा है, गिट्टी का काम करती है।
यह गर्मी पैदा करने वाला नहीं है रासायनिक तत्वइसलिए, दहन की गर्मी के मूल्य को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। मुक्त में निहित नाइट्रोजन का दहन or बाध्य रूपदहन उत्पादों में माना जाता है हानिकारक अशुद्धियाँ, इसलिए इसकी मात्रा सख्ती से सीमित है।
सल्फर सल्फाइड, सल्फाइड और सल्फर डाइऑक्साइड गैसों के रूप में ईंधन की संरचना में शामिल है। हाइड्रेटेड होने पर, सल्फर ऑक्साइड बनते हैं सल्फ्यूरिक एसिड, जो बॉयलर उपकरण को नष्ट कर देता है, वनस्पति और जीवित जीवों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।
इसीलिए सल्फर एक रासायनिक तत्व है, जिसकी प्राकृतिक ईंधन में उपस्थिति अत्यधिक अवांछनीय है। काम करने वाले कमरे में प्रवेश करते समय, सल्फर यौगिक ऑपरेटिंग कर्मियों के लिए महत्वपूर्ण विषाक्तता का कारण बनते हैं।
इसकी उत्पत्ति के आधार पर राख तीन प्रकार की होती है:
- मुख्य;
- माध्यमिक;
- तृतीयक
प्राथमिक दृश्य से बनता है खनिज पदार्थजो पौधों में पाए जाते हैं। माध्यमिक राख का निर्माण गठन के दौरान रेत और मिट्टी द्वारा पौधों के अवशेषों के अंतर्ग्रहण के परिणामस्वरूप होता है।
तृतीयक राख निष्कर्षण, भंडारण और इसके परिवहन की प्रक्रिया में ईंधन का हिस्सा बन जाती है। राख के एक महत्वपूर्ण जमाव के साथ, बॉयलर इकाई की हीटिंग सतह पर गर्मी हस्तांतरण में कमी होती है, गैसों से पानी में गर्मी हस्तांतरण की मात्रा कम हो जाती है। बड़ी राशिराख बॉयलर के संचालन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है।
आखिरकार
किसी भी प्रकार के ईंधन की दहन प्रक्रिया पर वाष्पशील पदार्थों का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उनका आउटपुट जितना बड़ा होगा, फ्लेम फ्रंट का वॉल्यूम उतना ही बड़ा होगा। उदाहरण के लिए, कोयला, पीट, आसानी से आग पकड़ लेता है, प्रक्रिया नगण्य गर्मी के नुकसान के साथ होती है। वाष्पशील अशुद्धियों को दूर करने के बाद जो कोक बचता है उसमें केवल खनिज और कार्बन यौगिक होते हैं। ईंधन की विशेषताओं के आधार पर, गर्मी की मात्रा काफी भिन्न होती है।
रासायनिक संरचना के आधार पर, ठोस ईंधन के निर्माण के तीन चरणों को प्रतिष्ठित किया जाता है: पीट, लिग्नाइट, कोयला।
प्राकृतिक लकड़ी का उपयोग छोटे बॉयलर संयंत्रों में किया जाता है। ज्यादातर लकड़ी के चिप्स, चूरा, स्लैब, छाल का उपयोग किया जाता है, जलाऊ लकड़ी का उपयोग कम मात्रा में किया जाता है। लकड़ी के प्रकार के आधार पर, जारी की गई गर्मी की मात्रा काफी भिन्न होती है।
जैसे-जैसे कैलोरी मान घटता है, जलाऊ लकड़ी कुछ लाभ प्राप्त करती है: तेजी से ज्वलनशीलता, न्यूनतम राख सामग्री, और सल्फर के निशान की अनुपस्थिति।
प्राकृतिक या सिंथेटिक ईंधन के संघटन के बारे में विश्वसनीय जानकारी, इसका ऊष्मीय मान, है महान पथथर्मोकेमिकल गणना करना।
वर्तमान में, ठोस, गैसीय, तरल ईंधन के लिए उन मुख्य विकल्पों की पहचान करने का एक वास्तविक अवसर है जो किसी विशेष स्थिति में उपयोग करने के लिए सबसे कुशल और सस्ता हो जाएगा।
