რა არის საწვავი?

ეს არის ერთი კომპონენტი ან ნივთიერებების ნარევი, რომელსაც შეუძლია ქიმიური გარდაქმნებიდაკავშირებულია სითბოს გამოყოფასთან. Განსხვავებული ტიპებისაწვავი განსხვავდება მათში ჟანგვის აგენტის რაოდენობრივი შემცველობით, რომელიც გამოიყენება თერმული ენერგიის გასათავისუფლებლად.

AT ფართო გაგებითსაწვავი არის ენერგიის გადამზიდავი, ანუ პოტენციური ენერგიის პოტენციური ტიპი.

კლასიფიკაცია

ამჟამად, საწვავი იყოფა მათი აგრეგაციის მდგომარეობის მიხედვით თხევად, მყარად, აირად.

რთულად ბუნებრივი სახემოიცავს ქვას და შეშას, ანტრაციტს. ბრიკეტები, კოქსი, თერმოანტრაციტი ხელოვნური მყარი საწვავის ჯიშებია.

სითხეები არის ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ნივთიერებებს ორგანული წარმოშობა. მათი ძირითადი კომპონენტებია: ჟანგბადი, ნახშირბადი, აზოტი, წყალბადი, გოგირდი. ხელოვნური თხევადი საწვავიიქნება სხვადასხვა სახის ფისები, მაზუთი.

ეს არის სხვადასხვა გაზების ნარევი: ეთილენი, მეთანი, პროპანი, ბუტანი. მათ გარდა აირისებრი საწვავი შეიცავს ნახშირორჟანგს და ნახშირბადის მონოქსიდი s, წყალბადის სულფიდი, აზოტი, წყლის ორთქლი, ჟანგბადი.

საწვავის ინდიკატორები

წვის მთავარი მაჩვენებელი. კალორიული ღირებულების განსაზღვრის ფორმულა განიხილება თერმოქიმიაში. გამოყოფს „რეფერენტულ საწვავს“, რაც გულისხმობს 1 კილოგრამი ანტრაციტის კალორიულობას.

სახლის გათბობის ზეთი განკუთვნილია წვისთვის დაბალი სიმძლავრის გათბობის მოწყობილობებში, რომლებიც განლაგებულია საცხოვრებელ შენობებში, სითბოს გენერატორებში, რომლებიც გამოიყენება სოფლის მეურნეობასაკვების გასაშრობად, კონსერვისთვის.

საწვავის წვის სპეციფიკური სითბო არის ისეთი მნიშვნელობა, რომ იგი აჩვენებს სითბოს რაოდენობას, რომელიც წარმოიქმნება საწვავის სრული წვის დროს 1 მ 3 მოცულობით ან ერთი კილოგრამის მასით.

ამ მნიშვნელობის გასაზომად გამოიყენება J / კგ, J / m 3, კალორია / მ 3. წვის სიცხის დასადგენად გამოიყენეთ კალორიმეტრიის მეთოდი.

საწვავის წვის სპეციფიკური სითბოს მატებასთან ერთად მცირდება საწვავის სპეციფიკური მოხმარება და კოეფიციენტი სასარგებლო მოქმედებაიგივე მნიშვნელობა რჩება.

ნივთიერებების წვის სითბო არის ენერგიის რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა მყარი, თხევადი, აირისებრი ნივთიერების დაჟანგვის დროს.

იგი განისაზღვრება ქიმიური შემადგენლობით, ასევე აგრეგაციის მდგომარეობააალებადი ნივთიერება.

წვის პროდუქტების მახასიათებლები

უფრო მაღალი და დაბალი კალორიულობა დაკავშირებულია საწვავის წვის შემდეგ მიღებულ ნივთიერებებში წყლის აგრეგაციის მდგომარეობასთან.

მთლიანი კალორიული ღირებულება არის ნივთიერების სრული წვის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა. ეს მნიშვნელობა მოიცავს წყლის ორთქლის კონდენსაციის სითბოს.

ქვედა სამუშაო კალორიულობა არის მნიშვნელობა, რომელიც შეესაბამება წვის დროს სითბოს გამოყოფას წყლის ორთქლის კონდენსაციის სითბოს გათვალისწინების გარეშე.

კონდენსაციის ლატენტური სითბო არის წყლის ორთქლის კონდენსაციის ენერგიის მნიშვნელობა.

მათემატიკური ურთიერთობა

უმაღლესი და დაბალი კალორიული ღირებულება დაკავშირებულია შემდეგი ურთიერთობით:

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

სადაც W არის წყლის რაოდენობა წონით (%-ში) წვად ნივთიერებაში;

H არის წყალბადის რაოდენობა (% მასის მიხედვით) წვად ნივთიერებაში;

k - კოეფიციენტი 6 კკალ/კგ

გაანგარიშების მეთოდები

მაღალი და დაბალი კალორიულობა განისაზღვრება ორი ძირითადი მეთოდით: გამოთვლითი და ექსპერიმენტული.

კალორიმეტრები გამოიყენება ექსპერიმენტული გამოთვლებისთვის. ჯერ მასში იწვება საწვავის ნიმუში. სითბო, რომელიც გამოიყოფა ამ შემთხვევაში, მთლიანად შეიწოვება წყალში. წყლის მასის შესახებ წარმოდგენისას შესაძლებელია მისი წვის სითბოს სიდიდის დადგენა მისი ტემპერატურის შეცვლით.

ეს ტექნიკა ითვლება მარტივი და ეფექტური, იგი ითვალისწინებს მხოლოდ ტექნიკური ანალიზის მონაცემების ცოდნას.

გამოთვლის მეთოდში ყველაზე მაღალი და ყველაზე დაბალი კალორიულობა გამოითვლება მენდელეევის ფორმულის მიხედვით.

Q p H \u003d 339C p + 1030H p -109 (O p -S p) - 25 W p (კჯ / კგ)

იგი ითვალისწინებს ნახშირბადის, ჟანგბადის, წყალბადის, წყლის ორთქლის, გოგირდის შემცველობას სამუშაო შემადგენლობაში (პროცენტებში). წვის დროს სითბოს რაოდენობა განისაზღვრება საცნობარო საწვავის გათვალისწინებით.

გაზის წვის სითბო საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ წინასწარი გამოთვლები, დაადგინოთ განაცხადის ეფექტურობა გარკვეული სახისსაწვავი.

წარმოშობის მახასიათებლები

იმისათვის, რომ გავიგოთ, რამდენი სითბო გამოიყოფა გარკვეული საწვავის წვის დროს, აუცილებელია წარმოდგენა გქონდეთ მის წარმოშობაზე.

ბუნებაში არსებობს სხვადასხვა ვარიანტებიმყარი საწვავი, რომელიც განსხვავდება შემადგენლობითა და თვისებებით.

მისი ფორმირება რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობს. ჯერ წარმოიქმნება ტორფი, შემდეგ მიიღება ყავისფერი და მყარი ნახშირი, შემდეგ წარმოიქმნება ანტრაციტი. მყარი საწვავის ფორმირების ძირითადი წყაროა ფოთლები, ხე და ნემსები. კვდება, მცენარეების ნაწილები, ჰაერის ზემოქმედებისას, განადგურებულია სოკოებით, წარმოქმნის ტორფს. მისი დაგროვება იქცევა ყავისფერ მასად, შემდეგ მიიღება ყავისფერი აირი.

ზე მაღალი წნევადა ტემპერატურა, ყავისფერი აირი იქცევა ნახშირად, შემდეგ საწვავი გროვდება ანტრაციტის სახით.

Ცალკე ორგანული ნივთიერებები, საწვავში არის დამატებითი ბალასტი. ორგანული ნაწილი არის ის ნაწილი, საიდანაც ჩამოყალიბდა ორგანული ნივთიერებები: წყალბადი, ნახშირბადი, აზოტი, ჟანგბადი. გარდა ამ ქიმიური ელემენტებისა, შეიცავს ბალასტს: ტენიანობას, ნაცარს.

ღუმელის ტექნოლოგია გულისხმობს დამწვარი საწვავის სამუშაო, მშრალი და ასევე წვადი მასის გამოყოფას. სამუშაო მასას ეწოდება საწვავი ორიგინალური სახით, რომელიც მიეწოდება მომხმარებელს. მშრალი წონა არის შემადგენლობა, რომელშიც წყალი არ არის.

ნაერთი

ყველაზე ღირებული კომპონენტებია ნახშირბადი და წყალბადი.

ეს ელემენტები გვხვდება ნებისმიერი ტიპის საწვავში. ტორფსა და ხეში ნახშირბადის პროცენტი აღწევს 58 პროცენტს, მყარ და ყავისფერ ნახშირში - 80%-ს, ანტრაციტში კი წონით 95 პროცენტს აღწევს. ამ მაჩვენებლის მიხედვით იცვლება საწვავის წვის დროს გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა. წყალბადი ნებისმიერი საწვავის მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი ელემენტია. ჟანგბადთან კონტაქტისას წარმოქმნის ტენიანობას, რაც საგრძნობლად ამცირებს ნებისმიერი საწვავის თერმულ ღირებულებას.

მისი პროცენტული მაჩვენებელი ნავთობის ფიქლში 3,8-დან მაზუთში 11-მდე მერყეობს. ჟანგბადი, რომელიც საწვავის ნაწილია, მოქმედებს როგორც ბალასტი.

ეს არ არის სითბოს წარმომქმნელი ქიმიური ელემენტი, ამიტომ უარყოფითად მოქმედებს მისი წვის სითბოს ღირებულებაზე. აზოტის წვა, რომელიც შეიცავს თავისუფალ ან შეკრული ფორმაწვის პროდუქტებში განიხილება მავნე მინარევებიამიტომ მისი რაოდენობა მკაცრად შეზღუდულია.

გოგირდი შედის საწვავის შემადგენლობაში სულფატების, სულფიდების და ასევე გოგირდის დიოქსიდის აირების სახით. ჰიდრატაციისას წარმოიქმნება გოგირდის ოქსიდები გოგირდის მჟავა, რომელიც ანადგურებს ქვაბის აღჭურვილობას, უარყოფითად მოქმედებს მცენარეულობაზე და ცოცხალ ორგანიზმებზე.

ამიტომ გოგირდი არის ქიმიური ელემენტი, რომლის არსებობა ბუნებრივ საწვავში ძალზე არასასურველია. სამუშაო ოთახში შესვლისას გოგირდის ნაერთები იწვევს დამსწრეების მნიშვნელოვან მოწამვლას.

არსებობს სამი სახის ნაცარი მისი წარმოშობის მიხედვით:

• პირველადი;
• მეორადი;
• მესამეული.

პირველადი ხედვა იქმნება მინერალებირომლებიც გვხვდება მცენარეებში. მეორადი ფერფლი წარმოიქმნება ფორმირებისას მცენარის ნარჩენების ქვიშითა და მიწით გადაყლაპვის შედეგად.

მესამეული ნაცარი საწვავის ნაწილია მოპოვების, შენახვისა და ასევე მისი ტრანსპორტირების პროცესში. ნაცრის მნიშვნელოვანი დეპონირებით, ხდება სითბოს გადაცემის შემცირება ქვაბის განყოფილების გათბობის ზედაპირზე, ამცირებს წყალში სითბოს გადაცემის რაოდენობას გაზებიდან. დიდი თანხანაცარი უარყოფითად მოქმედებს ქვაბის მუშაობაზე.

ბოლოს და ბოლოს

აქროლადი ნივთიერებები მნიშვნელოვან გავლენას ახდენენ ნებისმიერი ტიპის საწვავის წვის პროცესზე. რაც უფრო დიდია მათი გამომავალი, მით უფრო დიდი იქნება ალი ფრონტის მოცულობა. მაგალითად, ქვანახშირი, ტორფი, ადვილად იკიდებს ცეცხლს, პროცესს თან ახლავს უმნიშვნელო სითბოს დანაკარგები. კოქსი, რომელიც რჩება აქროლადი მინარევების მოცილების შემდეგ, შეიცავს მხოლოდ მინერალურ და ნახშირბადის ნაერთებს მის შემადგენლობაში. საწვავის მახასიათებლებიდან გამომდინარე, სითბოს რაოდენობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება.

დამოკიდებულია იმაზე ქიმიური შემადგენლობამყარი საწვავის ფორმირებაში სამი ეტაპია: ტორფი, ლიგნიტი, ქვანახშირი.

ნატურალური ხე გამოიყენება მცირე საქვაბე ქარხნებში. ძირითადად გამოიყენება ხის ნატეხები, ნახერხი, ფილები, ქერქი, თავად შეშა გამოიყენება მცირე რაოდენობით. ხის ტიპის მიხედვით, გამოთავისუფლებული სითბოს რაოდენობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება.

კალორიული ღირებულების კლებასთან ერთად შეშა იძენს გარკვეულ უპირატესობებს: სწრაფი აალებადი, ნაცრის მინიმალური შემცველობა და გოგირდის კვალის არარსებობა.

სანდო ინფორმაცია ბუნებრივი ან სინთეზური საწვავის შემადგენლობის, მისი კალორიული ღირებულების შესახებ არის შესანიშნავი გზათერმოქიმიური გამოთვლების განხორციელება.

ამჟამად, არსებობს რეალური შესაძლებლობა, გამოავლინოს მყარი, აირისებრი, თხევადი საწვავის ძირითადი ვარიანტები, რომლებიც გახდება ყველაზე ეფექტური და იაფი გამოსაყენებლად კონკრეტულ სიტუაციაში.

გაზის საწვავი იყოფა ბუნებრივ და ხელოვნურად და წარმოადგენს აალებადი და არაწვადი აირების ნარევს, რომელიც შეიცავს გარკვეული რაოდენობის წყლის ორთქლს, ზოგჯერ კი მტვერს და ტარს. რაოდენობა გაზის საწვავიგამოხატული კუბურ მეტრებში ნორმალური პირობები(760 მმ Hg და 0 ° C), და შემადგენლობა არის პროცენტული მოცულობა. საწვავის შემადგენლობის ქვეშ გვესმის მისი მშრალი აირისებრი ნაწილის შემადგენლობა.

ბუნებრივი აირის საწვავი

ყველაზე გავრცელებული გაზის საწვავი არის ბუნებრივი აირი, რომელსაც აქვს მაღალი კალორიულობა. ბუნებრივი აირის საფუძველია მეთანი, რომლის შემცველობა შეადგენს 76,7-98%-ს. სხვა აირისებრი ნახშირწყალბადის ნაერთები ბუნებრივი აირის ნაწილია 0,1-დან 4,5%-მდე.

თხევადი გაზი ნავთობის გადამუშავების პროდუქტია - იგი ძირითადად შედგება პროპანისა და ბუტანის ნარევისგან.

აალებადი აირებია: წყალბადი H 2, მეთანი CH 4, ნახშირწყალბადის სხვა ნაერთები C m H n, წყალბადის სულფიდი H 2 S და არაწვადი აირები, ნახშირორჟანგი CO2, ჟანგბადი O 2, აზოტი N 2 და მცირე რაოდენობით წყლის ორთქლი H 2 O. ინდექსები მდა პ C და H ახასიათებს სხვადასხვა ნახშირწყალბადების ნაერთებს, მაგალითად, მეთანისთვის CH 4 t = 1 და ნ= 4, ეთანისთვის С 2 Н b t = 2და ნ= b და ა.შ.

მშრალი აირისებრი საწვავის შემადგენლობა (პროცენტებში მოცულობით):

CO + H 2 + 2 C m H n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 = 100%.

მშრალი აირისებრი საწვავის აალებადი ნაწილი - ბალასტი - არის აზოტი N და ნახშირორჟანგი CO 2 .

სველი აირისებრი საწვავის შემადგენლობა გამოიხატება შემდეგნაირად:

CO + H 2 + Σ C m H n + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O \u003d 100%.

წვის სითბო, კჯ / მ (კკალ / მ 3), 1 მ 3 სუფთა მშრალი გაზი ნორმალურ პირობებში განისაზღვრება შემდეგნაირად:

Q n s \u003d 0.01,

სადაც Qco, Q n 2, Q m n n Q n 2-ით ს. - ინდივიდუალური აირების წვის სითბო, რომლებიც ქმნიან ნარევს, კჯ / მ 3 (კკალ / მ 3); CO, H 2,სმ H n, H 2 S - კომპონენტები, რომლებიც ქმნიან გაზის ნარევი, % მოცულობით.

1 მ3 მშრალი ბუნებრივი აირის კალორიულობა ნორმალურ პირობებში საყოფაცხოვრებო საბადოების უმეტესობისთვის არის 33,29 - 35,87 მჯ/მ3 (7946 - 8560 კკალ/მ3). აირისებური საწვავის მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში 1.

მაგალითი.განსაზღვრეთ შემდეგი შემადგენლობის ბუნებრივი აირის წმინდა კალორიულობა (ნორმალურ პირობებში):

H2S = 1%; CH 4 = 76.7%; C 2 H 6 = 4.5%; C 3 H 8 = 1.7%; C4H10 = 0.8%; C 5 H 12 = 0.6%.

ფორმულით (26) ჩანაცვლებით აირების მახასიათებლები 1 ცხრილიდან, მივიღებთ:

Q ns \u003d 0.01 \u003d 33981 კჯ / მ 3 ან

Q ns \u003d 0.01 (5585.1 + 8555 76.7 + 15 226 4.5 + 21 795 1.7 + 28 338 0.8 + 34 890 0.6) \u003d 8109 კკალ / მ.

ცხრილი 1. აირისებრი საწვავის მახასიათებლები

მყარი საწვავის გაზიფიცირების პროცესი ნაჩვენებია ლაბორატორიულ ექსპერიმენტში (ნახ. 1). ცეცხლგამძლე მილის ნახშირის ნაჭრებით შევსების შემდეგ, ძლიერად ვაცხელებთ და ჟანგბადს გაზომეტრში ვუშვებთ. მილიდან გამოსულმა აირებმა გაიარონ კირის წყლის გამრეცხი და შემდეგ დავანთე ცეცხლი. კირის წყალი მოღრუბლული ხდება, გაზი იწვის მოლურჯო ალი. ეს მიუთითებს CO2 დიოქსიდის და ნახშირბადის მონოქსიდის CO-ს არსებობაზე რეაქციის პროდუქტებში.

ამ ნივთიერებების წარმოქმნა შეიძლება აიხსნას იმით, რომ როდესაც ჟანგბადი შედის კონტაქტში ცხელ ნახშირთან, ეს უკანასკნელი ჯერ იჟანგება ნახშირორჟანგში: C + O 2 \u003d CO 2

შემდეგ, ცხელი ნახშირის გავლით, ნახშირორჟანგი ნაწილობრივ მცირდება ნახშირბადის მონოქსიდში: CO 2 + C \u003d 2CO

წვის სიცხე განისაზღვრება წვადი ნივთიერების ქიმიური შემადგენლობით. აალებადი ნივთიერებაში შემავალი ქიმიური ელემენტები მითითებულია მიღებული სიმბოლოებით თან , ჰ , ო , ნ , სდა ნაცარი და წყალი სიმბოლოა მაგრამდა ვშესაბამისად.

ენციკლოპედიური YouTube

• 1 / 5

  წვის სითბო შეიძლება დაკავშირებული იყოს აალებადი ნივთიერების სამუშაო მასასთან Q P (\displaystyle Q^(P)), ანუ აალებადი ნივთიერებამდე იმ ფორმით, რომელშიც ის შედის მომხმარებელში; მატერიის გასაშრობად Q C (\displaystyle Q^(C)); ნივთიერების აალებადი მასისკენ Q Γ (\displaystyle Q^(\Gamma )), ანუ წვად ნივთიერებამდე, რომელიც არ შეიცავს ტენიანობას და ნაცარს.

  განასხვავეთ უფრო მაღალი ( Q B (\displaystyle Q_(B))) და ქვედა ( Q H (\displaystyle Q_(H))) წვის სითბო.

  ქვეშ უფრო მაღალი კალორიული ღირებულებაგააცნობიეროს სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა ნივთიერების სრული წვის დროს, მათ შორის წყლის ორთქლის კონდენსაციის სითბო წვის პროდუქტების გაგრილების დროს.

  წმინდა კალორიული ღირებულებაშეესაბამება სითბოს რაოდენობას, რომელიც გამოიყოფა სრული წვის დროს, წყლის ორთქლის კონდენსაციის სითბოს გათვალისწინების გარეშე. წყლის ორთქლის კონდენსაციის სითბოს ასევე უწოდებენ აორთქლების ლატენტური სითბო (კონდენსაცია).

  ქვედა და მაღალი კალორიულობა დაკავშირებულია თანაფარდობით: Q B = Q H + k (W + 9 H) (\displaystyle Q_(B)=Q_(H)+k(W+9H)),

  სადაც k არის 25 კჯ/კგ (6 კკალ/კგ) ტოლი კოეფიციენტი; W - წყლის რაოდენობა წვაში,% (წონის მიხედვით); H არის წყალბადის რაოდენობა წვად ნივთიერებაში, % (მასით).

  წვის სითბოს გაანგარიშება

  ამრიგად, უფრო მაღალი კალორიულობა არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა წვადი ნივთიერების ერთეული მასის ან მოცულობის (გაზისთვის) სრული წვის დროს და წვის პროდუქტების გაციებისას ნამის წერტილის ტემპერატურამდე. სითბოს ინჟინერიის გამოთვლებში, მთლიანი კალორიულობა აღებულია 100%. ფარული სითბოგაზის წვა არის სითბო, რომელიც გამოიყოფა წვის პროდუქტებში შემავალი წყლის ორთქლის კონდენსაციის დროს. თეორიულად შეიძლება 11%-ს მიაღწიოს.

  პრაქტიკაში შეუძლებელია წვის პროდუქტების გაცივება სრულ კონდენსაციამდე და, შესაბამისად, შემოღებულია წმინდა კალორიული ღირებულების კონცეფცია (QHp), რომელიც მიიღება უმაღლესი კალორიული მნიშვნელობიდან წყლის ორთქლის აორთქლების სითბოს გამოკლებით, რომელიც შეიცავს ორივეს. ნივთიერება და წარმოიქმნება მისი წვის დროს. 1 კგ წყლის ორთქლის აორთქლებაზე იხარჯება 2514 კჯ/კგ (600 კკალ/კგ). წმინდა კალორიული ღირებულება განისაზღვრება ფორმულებით (კჯ / კგ ან კკალ / კგ):

  Q H P = Q B P - 2514 ⋅ ((9 H P + W P) / 100) (\displaystyle Q_(H)^(P)=Q_(B)^(P)-2514\cdot ((9H^(P)+W^ (P))/100))(სოლიდისთვის)

  Q H P = Q B P - 600 ⋅ ((9 H P + W P) / 100) (\displaystyle Q_(H)^(P)=Q_(B)^(P)-600\cdot ((9H^(P)+W^ (P))/100))(ამისთვის თხევადი ნივთიერება), სადაც:

  2514 - აორთქლების სითბო 0 °C და ატმოსფერული წნევა, კჯ/კგ;

  H P (\displaystyle H^(P))და W P (\displaystyle W^(P))- წყალბადის და წყლის ორთქლის შემცველობა სამუშაო საწვავში,%;

  9 არის კოეფიციენტი, რომელიც აჩვენებს, რომ როდესაც 1 კგ წყალბადი იწვება ჟანგბადთან ერთად, წარმოიქმნება 9 კგ წყალი.

  წვის სითბო ყველაზე მეტია მნიშვნელოვანი მახასიათებელისაწვავი, ვინაიდან იგი განსაზღვრავს სითბოს რაოდენობას, რომელიც მიიღება 1 კგ მყარი ან თხევადი საწვავის ან 1 მ³ აირისებრი საწვავის დაწვით კჯ/კგ (კკალ/კგ). 1 კკალ = 4,1868 ან 4,19 კჯ.

  წმინდა კალორიული ღირებულება განისაზღვრება ექსპერიმენტულად თითოეული ნივთიერებისთვის და არის საცნობარო მნიშვნელობა. ის ასევე შეიძლება განისაზღვროს მყარი და თხევადი მასალებისთვის, ცნობილი ელემენტარული შემადგენლობით, გაანგარიშებით D.I. მენდელეევის ფორმულის შესაბამისად, kJ / კგ ან კკალ / კგ:

  Q H P = 339 ⋅ C P + 1256 ⋅ H P − 109 ⋅ (O P − S L P) − 25,14 ⋅ (9 ⋅ H P + W P) (\displaystyle Q_(H)^(P)=339\cdot C^(P)+ cdot H^(P)-109\cdot (O^(P)-S_(L)^(P))-25.14\cdot (9\cdot H^(P)+W^(P)))

  Q H P = 81 ⋅ C P + 246 ⋅ H P − 26 ⋅ (O P + S L P) − 6 ⋅ W P (\displaystyle Q_(H)^(P)=81\cdot C^(P)+246\cdot H^(P) -26\cdot (O^(P)+S_(L)^(P))-6\cdot W^(P)), სადაც:

  C P (\displaystyle C_(P)), H P (\displaystyle H_(P)), O P (\displaystyle O_(P)), S L P (\displaystyle S_(L)^(P)), W P (\displaystyle W_(P))- ნახშირბადის, წყალბადის, ჟანგბადის, აქროლადი გოგირდის და ტენის შემცველობა საწვავის სამუშაო მასაში % (მასით).

  შედარებითი გამოთვლებისთვის გამოიყენება ეგრეთ წოდებული ჩვეულებრივი საწვავი, რომელსაც აქვს წვის სპეციფიკური სითბო 29308 კჯ/კგ (7000 კკალ/კგ).

  Რუსეთში თერმული გამოთვლები(მაგალითად, სითბოს დატვირთვის გამოთვლა აფეთქებისა და ხანძრის საშიშროების ოთახის კატეგორიის დასადგენად) ჩვეულებრივ ხორციელდება ყველაზე დაბალი კალორიული მნიშვნელობის მიხედვით, აშშ-ში, დიდ ბრიტანეთში, საფრანგეთში - უმაღლესის მიხედვით. დიდ ბრიტანეთში და აშშ-ში ზომების მეტრიკული სისტემის შემოღებამდე სპეციფიკური სითბოწვა გაზომილი იყო ბრიტანული თერმული ერთეულებით (BTU) ფუნტზე (lb) (1Btu/lb = 2,326 კჯ/კგ).

  ნივთიერებები და მასალები	წმინდა კალორიული ღირებულება Q H P (\displaystyle Q_(H)^(P)), MJ/კგ
  ბენზინი	41,87
  ნავთი	43,54
  ქაღალდი: წიგნები, ჟურნალები	13,4
  ხე (ბარები W = 14%)	13,8
  ნატურალური რეზინი	44,73
  პოლივინილ ქლორიდის ლინოლეუმი	14,31
  რეზინი	33,52
  Staple ბოჭკოვანი	13,8
  პოლიეთილენი	47,14
  სტიროქაფი	41,6
  ბამბა გაფხვიერდა	15,7
  პლასტიკური	41,87

  ორგანული წარმოშობის ნივთიერებებს მიეკუთვნება საწვავი, რომელიც წვის დროს გამოყოფს თერმული ენერგიის გარკვეულ რაოდენობას. სითბოს გამომუშავება უნდა დახასიათდეს მაღალი ეფექტურობისდა გვერდითი ეფექტების, კერძოდ, ადამიანის ჯანმრთელობისა და გარემოსთვის მავნე ნივთიერებების არარსებობა.

  ღუმელში ჩასატვირთად ხის მასალა იჭრება ცალკეულ ელემენტებად 30 სმ-მდე სიგრძის, მათი გამოყენების ეფექტურობის გასაზრდელად შეშა უნდა იყოს რაც შეიძლება მშრალი, ხოლო წვის პროცესი შედარებით ნელი. მრავალი თვალსაზრისით, შეშა ისეთი ხისტიდან, როგორიცაა მუხა და არყი, თხილი და ნაცარი, კუნელი შესაფერისია სივრცის გასათბობად. იმის გამო მაღალი შემცველობაფისი, გაზრდილი სიჩქარეწვა და დაბალი კალორიულობა წიწვოვანი ხეებიამ მხრივ მნიშვნელოვნად ჩამორჩებიან.

  უნდა გვესმოდეს, რომ ხის სიმკვრივე გავლენას ახდენს კალორიული ღირებულების მნიშვნელობაზე.

  Ეს არის ბუნებრივი მასალა მცენარეული წარმოშობადანალექი ქანებისგან მოპოვებული.

  ამ ტიპის მყარი საწვავი შეიცავს ნახშირბადს და სხვა ქიმიური ელემენტები. ხდება მასალის ტიპებად დაყოფა მისი ასაკის მიხედვით. ყველაზე ახალგაზრდა ითვლება ყავისფერი ნახშირი, რომელსაც მოჰყვება ქვა და უფრო ძველი ვიდრე ყველა სხვა სახეობა - ანტრაციტი. აალებადი ნივთიერების ასაკი ასევე განისაზღვრება მისი ტენიანობით, რომელიც ქ მეტიწარმოდგენილია ახალგაზრდა მასალაში.

  ქვანახშირის წვის პროცესში ბინძურდება გარემო, ქვაბის ბადეზე წარმოიქმნება წიდა, რაც გარკვეულწილად დაბრკოლებას უქმნის ნორმალურ წვას. მასალაში გოგირდის არსებობა ასევე არახელსაყრელი ფაქტორია ატმოსფეროსთვის, ვინაიდან ქ საჰაერო სივრცეეს ელემენტი გარდაიქმნება გოგირდის მჟავად.

  თუმცა, მომხმარებლებს არ უნდა ეშინოდეთ მათი ჯანმრთელობისთვის. ამ მასალის მწარმოებლები, რომლებიც ზრუნავენ კერძო მომხმარებლებზე, ცდილობენ შეამცირონ მასში გოგირდის შემცველობა. ნახშირის კალორიული ღირებულება შეიძლება განსხვავდებოდეს ერთი და იმავე ტიპის შიგნითაც კი. განსხვავება დამოკიდებულია ქვესახეობის მახასიათებლებზე და მასში მინერალების შემცველობაზე, აგრეთვე წარმოების გეოგრაფიაზე. როგორც მყარი საწვავი, გვხვდება არა მხოლოდ სუფთა ქვანახშირი, არამედ დაბალ გამდიდრებული ნახშირის წიდა დაპრესილი ბრიკეტებში.

  Pellets (fuel pellets) არის მყარი საწვავი შექმნილი ინდუსტრიულადხის და მცენარეული ნარჩენებისგან: ნამსხვრევები, ქერქი, მუყაო, ჩალა.

  მტვრამდე დაქუცმაცებულ ნედლეულს აშრობენ და ასხამენ გრანულატორში, საიდანაც უკვე გრანულების სახით გამოდის. გარკვეული ფორმა. მასაში სიბლანტის დასამატებლად გამოიყენება მცენარეული პოლიმერი ლიგნინი. სირთულის წარმოების პროცესიდა მაღალი მოთხოვნა მარცვლების ღირებულებიდან. მასალა გამოიყენება სპეციალურად აღჭურვილ ქვაბებში.

  საწვავის ტიპები განისაზღვრება იმის მიხედვით, თუ რა მასალისგან არის დამუშავებული:

  • ნებისმიერი სახეობის ხეების მრგვალი ხე;
  • ჩალა;
  • ტორფი;
  • მზესუმზირის ქერქი.

  საწვავის მარცვლებს შორის უპირატესობებს შორის აღსანიშნავია შემდეგი თვისებები:

  • გარემოსდაცვითი კეთილგანწყობა;
  • დეფორმაციის შეუძლებლობა და სოკოს წინააღმდეგობა;
  • შენახვის სიმარტივე თუნდაც გარეთ;
  • ერთგვაროვნება და წვის ხანგრძლივობა;
  • შედარებით დაბალი ღირებულება;
  • სხვადასხვა გათბობის მოწყობილობებისთვის გამოყენების შესაძლებლობა;
  • პელეტის შესაფერისი ზომა სპეციალურად აღჭურვილ ქვაბში ავტომატური ჩატვირთვისთვის.

  ბრიკეტები

  ბრიკეტებს უწოდებენ მყარ საწვავს, მრავალი თვალსაზრისით ჰგავს მარცვლებს. მათი წარმოებისთვის გამოიყენება იდენტური მასალები: ხის ჩიპები, ნამსხვრევები, ტორფი, ქერქები და ჩალა. წარმოების პროცესში ნედლეულის დაწურვა ხდება და შეკუმშვის შედეგად ფორმირდება ბრიკეტებად. ეს მასალა ასევე ეკუთვნის ეკოლოგიურად სუფთა საწვავს. მოსახერხებელია შესანახადაც კი გარეთ. ამ საწვავის გლუვი, ერთგვაროვანი და ნელი წვა შეინიშნება როგორც ბუხრებსა და ღუმელებში, ასევე გათბობის ქვაბებში.

  ზემოთ განხილული ეკოლოგიურად სუფთა მყარი საწვავის სახეობები სითბოს გამომუშავების კარგი ალტერნატივაა. თერმული ენერგიის წიაღისეული წყაროებთან შედარებით, რომლებიც უარყოფითად მოქმედებს წვის პროცესზე გარემოგარდა ამისა, არაგანახლებადი, ალტერნატიულ საწვავს აქვს აშკარა უპირატესობები და შედარებით დაბალი ღირებულება, რაც მნიშვნელოვანია გარკვეული კატეგორიის მომხმარებლებისთვის.

  ამავდროულად, ასეთი საწვავის ხანძრის საშიშროება გაცილებით მაღალია. ამიტომ, გარკვეული სიფრთხილის ზომები უნდა იქნას მიღებული მათი შენახვისა და ცეცხლგამძლე კედლის მასალების გამოყენებასთან დაკავშირებით.

  თხევადი და აირისებრი საწვავი

  რაც შეეხება თხევად და აირად წვად ნივთიერებებს, სიტუაცია ასეთია.

  ბუნებრივი აირების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

  ბუნებრივ აირებს არ აქვთ ფერი, სუნი და გემო.

  ბუნებრივი აირის ძირითადი მაჩვენებლებია: შემადგენლობა, წვის სითბო, სიმკვრივე, წვის და აალების ტემპერატურა, ფეთქებადი ზღვრები და აფეთქების წნევა.

  სუფთა გაზის საბადოებიდან ბუნებრივი აირები ძირითადად შედგება მეთანისგან (82-98%) და სხვა ნახშირწყალბადებისგან.

  აალებადი გაზი შეიცავს წვად და არაწვად ნივთიერებებს. აალებადი აირებია: ნახშირწყალბადები, წყალბადი, წყალბადის სულფიდი. აალებადი ნივთიერებებია: ნახშირორჟანგი, ჟანგბადი, აზოტი და წყლის ორთქლი. მათი შემადგენლობა დაბალია და შეადგენს 0,1-0,3% CO 2 და 1-14% N 2 . ამოღების შემდეგ გაზიდან გამოიყოფა ტოქსიკური გოგირდწყალბადი აირი, რომლის შემცველობა არ უნდა აღემატებოდეს 0,02 გ/მ3-ს.

  კალორიულობა არის სითბოს რაოდენობა, რომელიც გამოიყოფა 1 მ3 გაზის სრული წვის დროს. წვის სითბო იზომება კკალ/მ3, კჯ/მ3 გაზში. მშრალი ბუნებრივი აირის კალორიულობაა 8000-8500 კკალ/მ 3.

  ნივთიერების მასის მოცულობის თანაფარდობით გამოთვლილ მნიშვნელობას ნივთიერების სიმკვრივე ეწოდება. სიმკვრივე იზომება კგ/მ3-ში. ბუნებრივი აირის სიმკვრივე მთლიანად დამოკიდებულია მის შემადგენლობაზე და არის c=0,73-0,85 კგ/მ3 ფარგლებში.

  ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებანებისმიერი აალებადი გაზის არის სითბოს გამომუშავება, ანუ მაქსიმალური ტემპერატურა, რომელიც მიღწეულია გაზის სრული წვის დროს, თუ საჭირო თანხაწვის ჰაერი ზუსტად ემთხვევა წვის ქიმიურ ფორმულებს და გაზისა და ჰაერის საწყისი ტემპერატურა ნულის ტოლია.

  ბუნებრივი აირის სითბოს სიმძლავრე დაახლოებით 2000 -2100 °C, მეთანის - 2043 °C. ღუმელებში წვის რეალური ტემპერატურა გაცილებით დაბალია, ვიდრე სითბოს გამომუშავება და დამოკიდებულია წვის პირობებზე.

  აალების ტემპერატურა არის ჰაერ-საწვავის ნარევის ტემპერატურა, რომლის დროსაც ნარევი აალდება ანთების წყაროს გარეშე. ბუნებრივი აირის შემთხვევაში ის 645-700 °C დიაპაზონშია.

  ყველა აალებადი აირი ფეთქებადია, რომელსაც შეუძლია აალება ღია ცეცხლით ან ნაპერწკალით. გამოარჩევენ ცეცხლის გავრცელების ქვედა და ზედა კონცენტრაციის ზღვარი , ე.ი. ქვედა და ზედა კონცენტრაციები, რომლებშიც შესაძლებელია ნარევის აფეთქება. აირების ქვედა ფეთქებადი ზღვარი არის 3÷6%, ზედა ზღვარი 12÷16%.

  ფეთქებადი საზღვრები.

  გაზ-ჰაერის ნარევი, რომელიც შეიცავს გაზის რაოდენობას:

  5%-მდე - არ იწვის;

  5-დან 15%-მდე - ფეთქდება;

  15%-ზე მეტი - იწვის ჰაერის მიწოდებისას.

  წნევა ბუნებრივი აირის აფეთქებისას არის 0,8-1,0 მპა.

  ყველა აალებადი აირი შეიძლება გამოიწვიოს ადამიანის სხეულის მოწამვლა. ძირითადი ტოქსიკური ნივთიერებებია: ნახშირბადის მონოქსიდი (CO), წყალბადის სულფიდი (H 2 S), ამიაკი (NH 3).

  ბუნებრივ გაზს სუნი არ აქვს. გაჟონვის დასადგენად გაზს სუნებენ (ე.ი. სპეციფიკურ სუნს აძლევენ). სუნის განხორციელება ხორციელდება ეთილის მერკაპტანის გამოყენებით. განახორციელეთ სუნი გაზის გამანაწილებელ სადგურებზე (GDS). როდესაც ბუნებრივი აირის 1% ჰაერში შედის, მისი სუნი იგრძნობა. პრაქტიკა ამას გვიჩვენებს საშუალო მაჩვენებელიეთილის მერკაპტანი ბუნებრივი აირის სურნელებისთვის, რომელიც შედის ქალაქის ქსელებში, უნდა იყოს 16 გ 1000 მ3 გაზზე.

  მყარ და თხევად საწვავთან შედარებით, ბუნებრივი აირი იმარჯვებს მრავალი თვალსაზრისით:

  შედარებითი სიიაფე, რაც აიხსნება მოპოვებისა და ტრანსპორტირების უფრო მარტივი გზით;

  არავითარი ნაცარი და გადასატანი ნაწილაკებისატმოსფეროში;

  წვის მაღალი სითბო;

  არ არის საჭირო საწვავის მომზადება წვისთვის;

  მომსახურე მუშაკების მუშაობა გაადვილებულია და უმჯობესდება მათი მუშაობის სანიტარიული და ჰიგიენური პირობები;

  ხელს უწყობს სამუშაო პროცესების ავტომატიზაციას.

  გაზსადენის კავშირებსა და ფიტინგებში გაჟონვის შედეგად შესაძლო გაჟონვის გამო, ბუნებრივი აირის გამოყენება განსაკუთრებულ ზრუნვას და სიფრთხილეს მოითხოვს. ოთახში 20%-ზე მეტი გაზის შეღწევამ შეიძლება გამოიწვიოს დახრჩობა, ხოლო თუ ის დახურულ მოცულობაშია 5-დან 15%-მდე, შეიძლება გამოიწვიოს გაზ-ჰაერის ნარევის აფეთქება. არასრული წვის შედეგად წარმოიქმნება ტოქსიკური ნახშირბადის მონოქსიდი CO, რომელიც დაბალ კონცენტრაციებშიც კი იწვევს საოპერაციო პერსონალის მოწამვლას.

  მათი წარმოშობის მიხედვით, ბუნებრივი აირები იყოფა ორ ჯგუფად: მშრალი და ცხიმოვანი.

  მშრალიაირები არის მინერალური წარმოშობის აირები და გვხვდება აწმყო ან წარსულ ვულკანურ აქტივობასთან დაკავშირებულ ადგილებში. მშრალი აირები თითქმის ექსკლუზიურად შედგება მხოლოდ მეთანისგან, ბალასტის შემადგენელი ელემენტების უმნიშვნელო რაოდენობით (აზოტი, ნახშირორჟანგი) და აქვთ კალორიულობა Qн=7000÷9000 კკალ/ნმ3.

  ცხიმოვანიგაზები ახლავს ნავთობის საბადოებიდა ჩვეულებრივ გროვდება ზედა ფენებში. მათი წარმოშობის მიხედვით, ცხიმოვანი აირები ახლოსაა ზეთთან და შეიცავს ბევრ ადვილად კონდენსირებად ნახშირწყალბადს. კალორიული ღირებულებათხევადი აირები Qн=8000-15000 კკალ/ნმ3

  აირისებრი საწვავის უპირატესობებში შედის ტრანსპორტირებისა და წვის სიმარტივე, ტენიანი ნაცრის არარსებობა და ქვაბის აღჭურვილობის მნიშვნელოვანი სიმარტივე.

  Ისევე, როგორც ბუნებრივი აირებიასევე გამოიყენება ხელოვნური წვადი აირები, რომლებიც მიიღება მყარი საწვავის გადამუშავების დროს, ან სამრეწველო ქარხნების მუშაობის შედეგად, როგორც ნარჩენი აირები. ხელოვნური აირები შედგება საწვავის, ბალასტური გაზების და წყლის ორთქლის არასრული წვის აალებადი გაზებისგან და იყოფა მდიდარ და ღარიბებად, რომელთა საშუალო კალორიული ღირებულებაა შესაბამისად 4500 კკალ/მ3 და 1300 კკამ3. აირების შემადგენლობა: წყალბადი, მეთანი, სხვა ნახშირწყალბადების ნაერთები CmHn, წყალბადის სულფიდი H 2 S, აალებადი აირები, ნახშირორჟანგი, ჟანგბადი, აზოტი და მცირე რაოდენობით წყლის ორთქლი. ბალასტი - აზოტი და ნახშირორჟანგი.

  ამრიგად, მშრალი აირისებრი საწვავის შემადგენლობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ელემენტების შემდეგი ნარევით:

  CO + H 2 + ∑CmHn + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 \u003d 100%.

  სველი აირისებრი საწვავის შემადგენლობა გამოიხატება შემდეგნაირად:

  CO + H 2 + ∑CmHn + H 2 S + CO 2 + O 2 + N 2 + H 2 O \u003d 100%.

  წვის სითბო მშრალი აირისებრი საწვავი კჯ/მ3 (კკალ/მ3) 1 მ3 გაზზე ნორმალურ პირობებში განისაზღვრება შემდეგნაირად:

  Qn \u003d 0.01,

  სადაც Qi არის შესაბამისი გაზის კალორიულობა.

  აირისებრი საწვავის წვის სითბო მოცემულია ცხრილში 3.

  აფეთქებული ღუმელის გაზიწარმოიქმნება აფეთქების ღუმელებში რკინის დნობის დროს. მისი მოსავლიანობა და ქიმიური შემადგენლობა დამოკიდებულია მუხტისა და საწვავის თვისებებზე, ღუმელის მუშაობის რეჟიმზე, პროცესის გაძლიერების მეთოდებსა და სხვა ფაქტორებზე. გაზის გამომუშავება მერყეობს 1500-2500 მ 3 ტონა ღორის რკინაზე. აფეთქებადი კომპონენტების (N 2 და CO 2) წილი აფეთქების გაზში დაახლოებით 70% -ს შეადგენს, რაც განაპირობებს მის დაბალ თერმულ მაჩვენებელს (გაზის ყველაზე დაბალი კალორიულობა 3-5 მჯ/მ 3).

  აფეთქების ღუმელში გაზის წვისას, წვის პროდუქტების მაქსიმალური ტემპერატურა (თბოდაკარგვისა და სითბოს მოხმარების გამოკლებით CO 2 და H 2 O დისოციაციისთვის) არის 400-1500 0 C. თუ გაზი და ჰაერი თბება წვამდე, წვის პროდუქტების ტემპერატურა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს.

  ფეროშენადნობი გაზიწარმოიქმნება მადნის შემცირების ღუმელებში ფეროშენადნობების დნობის დროს. დახურული ღუმელებიდან გამონაბოლქვი აირი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საწვავი SER (მეორადი ენერგეტიკული რესურსები). ღია ღუმელებში იმის გამო უფასო წვდომაჰაერის გაზი იწვის თავზე. ფეროშენადნობი აირის გამოსავლიანობა და შემადგენლობა დამოკიდებულია დნობის ხარისხზე

  შენადნობი, დამუხტვის შემადგენლობა, ღუმელის მუშაობის რეჟიმი, მისი სიმძლავრე და ა.შ. გაზის შემადგენლობა: 50-90% CO, 2-8% H 2, 0.3-1% CH 4, O 2<1%, 2-5% CO 2 , остальное N 2 . Максимальная температура продуктов сгорания равна 2080 ^0 C. Запылённость газа составляет 30-40 г/м^3 .

  გადამყვანი გაზიწარმოიქმნება ჟანგბადის გადამყვანებში ფოლადის დნობის დროს. გაზი ძირითადად შედგება ნახშირბადის მონოქსიდისგან, მისი გამოსავლიანობა და შემადგენლობა დნობის დროს მნიშვნელოვნად იცვლება. გაწმენდის შემდეგ გაზის შემადგენლობა დაახლოებით ასეთია: 70-80% CO; 15-20% CO 2; 0.5-0.8% O 2; 3-12% N 2. გაზის წვის სიცხე შეადგენს 8,4-9,2 მჯ/მ3. წვის მაქსიმალური ტემპერატურა აღწევს 2000 0 C.

  კოქსის ღუმელის გაზიწარმოიქმნება ნახშირის მუხტის კოქსირების დროს. შავი მეტალურგიაში მას იყენებენ ქიმიური პროდუქტების მოპოვების შემდეგ. კოქსის ღუმელის გაზის შემადგენლობა დამოკიდებულია ნახშირის მუხტის თვისებებზე და კოქსირების პირობებზე. აირში კომპონენტების მოცულობითი ფრაქციები შემდეგ საზღვრებშია, %: 52-62H 2; 0.3-0.6 O 2; 23.5-26.5 CH4; 5,5-7,7 CO; 1,8-2,6 CO 2 . წვის სითბოა 17-17,6 მჯ / მ ^ 3, წვის პროდუქტების მაქსიმალური ტემპერატურაა 2070 0 С.