Ismeretes, hogy az iparban, a közlekedésben használt energiaforrás, mezőgazdaság, a mindennapi életben az üzemanyag. Ezek a szén, olaj, tőzeg, tűzifa, földgáz stb. Az üzemanyag elégetésekor energia szabadul fel. Próbáljuk kitalálni, hogy ebben az esetben hogyan szabadul fel az energia.

Emlékezzünk vissza a vízmolekula szerkezetére (16. ábra, a). Egy oxigénatomból és két hidrogénatomból áll. Ha egy vízmolekulát atomokra osztunk, akkor le kell győzni az atomok közötti vonzási erőket, azaz munkát kell végezni, és ezért energiát kell elkölteni. Ezzel szemben, ha az atomok molekulát alkotnak, energia szabadul fel.

Az üzemanyag felhasználása pontosan az atomok egyesülése során felszabaduló energia jelenségén alapul. Például az üzemanyagban lévő szénatomok két oxigénatommal egyesülnek az égés során (16. ábra, b). Ebben az esetben szén-monoxid-molekula - szén-dioxid - keletkezik, és energia szabadul fel.

Rizs. 16. Molekulák szerkezete:
egy víz; b - egy szénatom és két oxigénatom összekapcsolása szén-dioxid molekulává

A motorok tervezésekor a mérnöknek pontosan tudnia kell, hogy az elégetett üzemanyag mennyi hőt képes felszabadítani. Ehhez kísérletileg meg kell határozni, hogy mennyi hő szabadul fel azonos tömegű, különböző típusú tüzelőanyag teljes elégetésekor.

Azt a fizikai mennyiséget, amely megmutatja, hogy egy 1 kg tömegű tüzelőanyag teljes elégetése során mennyi hő szabadul fel, a tüzelőanyag fajlagos égéshőjének nevezzük.

Fajlagos hő az égést q betűvel jelöljük. A fajlagos égéshő mértékegysége 1 J/kg.

A fajlagos égéshőt kísérletileg, meglehetősen bonyolult műszerekkel határozzák meg.

A kísérleti adatok eredményeit a 2. táblázat tartalmazza.

2. táblázat

Ez a táblázat azt mutatja, hogy például a benzin fajlagos égéshője 4,6 10 7 J / kg.

Ez azt jelenti, hogy az 1 kg tömegű benzin teljes elégetésével 4,6 10 7 J energia szabadul fel.

A m kg tüzelőanyag elégetésekor felszabaduló Q hőmennyiséget a képlet alapján számítjuk ki

Kérdések

1. Mekkora a tüzelőanyag fajlagos égéshője?
2. Milyen mértékegységekben mérik a tüzelőanyag fajlagos égéshőjét?
3. Mit jelent a „fűtőanyag fajlagos égéshője: 1,4 10 7 J / kg” kifejezés? Hogyan számítják ki a tüzelőanyag elégetésekor felszabaduló hőmennyiséget?

9. gyakorlat

1. Mennyi hő szabadul fel a teljes égés során faszén súlya 15 kg; 200 grammos alkohol?
2. Mennyi hő szabadul fel az olaj teljes égése során, amelynek tömege 2,5 tonna; kerozin, amelynek térfogata 2 liter, és sűrűsége 800 kg / m 3?
3. A száraz tűzifa teljes elégetésével 50 000 kJ energia szabadult fel. Mennyi tűzifa égett?

Gyakorlat

A 2. táblázat segítségével készítsünk oszlopdiagramot a tűzifa, alkohol, olaj, hidrogén fajlagos égéshőjére, a következő skála kiválasztásával: a téglalap szélessége 1 cella, 2 mm magassága 10 J-nak felel meg.

A szén égési hőmérsékletét tekintik a fő kritériumnak, amely lehetővé teszi a hibák elkerülését az üzemanyag kiválasztásakor. Ettől az értéktől függ közvetlenül a kazán teljesítménye, minőségi munkája.

Hőmérséklet érzékelési lehetőség

Télen különösen fontos a lakóhelyiségek fűtésének kérdése. A hőhordozók költségének szisztematikus növekedése miatt az embereknek keresniük kell alternatív lehetőségek hőenergia termelés.

A probléma megoldásának legjobb módja az optimális szilárd tüzelésű kazánok kiválasztása termelési jellemzők, kiváló hőtartó.

A szén fajlagos égéshője egy fizikai mennyiség, amely megmutatja, hogy egy kilogramm tüzelőanyag teljes elégetése során mennyi hő szabadul fel. Hogy a kazán működjön hosszú idő, fontos a megfelelő üzemanyag kiválasztása hozzá. A szén fajlagos égéshője magas (22 MJ / kg), ezért ez a fajta tüzelőanyag optimálisnak tekinthető eredményes munka kazán.

A fa jellemzői és tulajdonságai

Jelenleg a gáztüzelésen alapuló berendezésekről a szilárd tüzelésű háztartási fűtési rendszerekre való átállás tendenciája tapasztalható.

Nem mindenki tudja, hogy a kényelmes mikroklíma megteremtése a házban közvetlenül függ a kiválasztott üzemanyag minőségétől. Mint hagyományos anyag ilyenekben használják fűtőkazánok, válassza ki a fát.

durván éghajlati viszonyok, jellemzi a hosszú és hideg tél, elég nehéz fával fűteni egy lakást a teljes fűtési szezonban. A levegő hőmérsékletének éles csökkenésével a kazán tulajdonosa kénytelen a maximális képességek határán használni.

A fa szilárd tüzelőanyagként történő kiválasztásakor vannak komoly problémákatés a kényelmetlenség. Először is megjegyezzük, hogy a szén égési hőmérséklete sokkal magasabb, mint a faé. A hiányosságok között és Magassebesség tűzifa elégetése, ami komoly nehézségeket okoz a fűtőkazán működésében. Tulajdonosa kénytelen folyamatosan figyelni a tűzifa rendelkezésre állását a kemencében, kellően nagy mennyiségre lesz szükség a fűtési szezonban.

Szén Opciók

Az égési hőmérséklet sokkal magasabb, így ezt a lehetőséget az üzemanyag kiváló alternatívája a hagyományos tűzifának. A hőátadás, az égési folyamat időtartama és az alacsony üzemanyag-fogyasztás kiváló mutatója is. A bányászat sajátosságaihoz, valamint a föld belsejében való előfordulás mélységéhez számos fajta szén kapcsolódik: kő, barna, antracit.

Ezen opciók mindegyikének megvannak a saját jellegzetes tulajdonságai és jellemzői, amelyek lehetővé teszik a használatát szilárd tüzelésű kazánok. A szén égési hőmérséklete a kemencében minimális lesz barnaszén használatakor, mivel elegendő mennyiséget tartalmaz nagyszámú különféle szennyeződések. Ami a hőátadási mutatókat illeti, értékük hasonló a fa értékéhez. Az égés kémiai reakciója exoterm, a szén égéshője magas.

A szénben a gyulladási hőmérséklet eléri a 400 fokot. Ezenkívül az ilyen típusú szén fűtőértéke meglehetősen magas, ezért ezt a fajta tüzelőanyagot széles körben használják lakóhelyiségek fűtésére.

Az antracit maximális hatékonysággal rendelkezik. Az ilyen üzemanyag hátrányai közül kiemeljük magas költségét. Az ilyen típusú szén égési hőmérséklete eléri a 2250 fokot. Nincs ilyen mutató a föld belsejéből kinyert szilárd tüzelőanyagra.

A széntüzelésű kályha jellemzői

Egy ilyen készülék rendelkezik tervezési jellemzők, magában foglalja a szén pirolízis reakcióját. ásványokra nem vonatkozik, emberi tevékenység terméke lett.

A szén égési hőmérséklete 900 fok, amely megfelelő mennyiségű hőenergia felszabadulásával jár. Mi a technológia egy ilyen csodálatos termék létrehozásához? A lényeg a fa bizonyos feldolgozása, amelynek köszönhetően jelentős változás következik be a szerkezetében, a felszabadulásban felesleges nedvesség. Hasonló eljárást speciális kemencékben hajtanak végre. Az ilyen eszközök működési elve a pirolízis folyamatán alapul. A szénsütő négy alapvető elemből áll:

• égéskamrák;
• megerősített alap;
• kémény;
• újrahasznosító rekesz.

kémiai folyamat

A kamrába való belépés után a tűzifa fokozatosan parázslik. Ez a folyamat annak köszönhető, hogy a kemencében elegendő mennyiségű gáz halmazállapotú oxigén van jelen, amely támogatja az égést. A parázslás során megfelelő mennyiségű hő szabadul fel, a felesleges folyadék gőzzé alakul.

A reakció során felszabaduló füst az újrahasznosító kamrába kerül, ahol teljesen leég, és hő szabadul fel. számos fontos funkcionális feladatot lát el. Segítségével faszén képződik, és kényelmes hőmérsékletet tartanak fenn a szobában.

De az ilyen tüzelőanyag megszerzésének folyamata meglehetősen kényes, és a legkisebb késéssel a tűzifa teljes égése lehetséges. Kötelező ben pontos idő távolítsa el az elszenesedett nyersdarabokat a kemencéből.

Faszén alkalmazása

Ha a technológiai láncot megfigyeljük, kiderül remek anyag, amely a téli időszakban lakóhelyiségek teljes fűtésére használható fűtési szezon. Természetesen a szén égési hőmérséklete magasabb lesz, de nem minden régióban megfizethető az ilyen üzemanyag.

A szén elégetése 1250 fokos hőmérsékleten kezdődik. Például egy olvasztó kemence faszénnel működik. A kemencébe levegő bejutásakor keletkező láng könnyen megolvasztja a fémet.

Optimális égési feltételek megteremtése

A magas hőmérséklet miatt a kemence minden belső eleme speciális tűzálló téglából készül. A fektetésükhöz tűzálló agyagot használnak. Speciális feltételek megteremtésekor a kemencében 2000 fokot meghaladó hőmérsékletet lehet elérni. Minden szénfajtának megvan a maga lobbanáspontja. Ennek a mutatónak az elérése után fontos fenntartani a gyulladási hőmérsékletet azáltal, hogy folyamatosan túl sok oxigént juttatunk a kemencébe.

Ennek az eljárásnak a hátrányai közül kiemeljük a hőveszteséget, mivel a felszabaduló energia egy része a csövön keresztül megy át. Ez a kemence hőmérsékletének csökkenéséhez vezet. Alatt kísérleti tanulmányok tudósok meg tudták állapítani különféle fajták optimális oxigéntöbblet tüzelőanyag. A felesleges levegő megválasztásának köszönhetően az üzemanyag teljes elégése várható. Ennek eredményeként a minimális hőenergia-veszteséggel számolhat.

Következtetés

Az üzemanyag összehasonlító értékét a kalóriában mért fűtőértéke méri. Különböző fajtáinak jellemzőit figyelembe véve megállapíthatjuk, hogy a kőszén az optimális kőszénfajta. Sok tulajdonos saját magának fűtési rendszerek vegyes tüzelőanyaggal működő kazánokat próbálnak alkalmazni: szilárd, folyékony, gáznemű.

Ebben a leckében megtanuljuk, hogyan kell kiszámítani az égés során felszabaduló hőmennyiséget. Ezenkívül vegye figyelembe az üzemanyag jellemzőit - a fajlagos égéshőt.

Mivel egész életünk a mozgásra épül, a mozgás pedig leginkább az üzemanyag elégetésére épül, ezért ennek a témának a tanulmányozása nagyon fontos a "hőjelenségek" témakör megértéséhez.

A hőmennyiséggel kapcsolatos kérdések tanulmányozása után és fajlagos hő, fontoljuk meg a tüzelőanyag elégetése során felszabaduló hőmennyiség.

Meghatározás

Üzemanyag- olyan anyag, amely bizonyos folyamatokban (égés, nukleáris reakciók) hőt bocsát ki. Energiaforrás.

Üzemanyag történik szilárd, folyékony és gáznemű(1. ábra).

Rizs. 1. Tüzelőanyag fajták

• A szilárd tüzelőanyagok szén és tőzeg.
• A folyékony üzemanyagok olaj, benzin és egyéb kőolajtermékek.
• A gáznemű tüzelőanyagok közé tartoznak földgáz.
• Külön kiemelhető egy nagyon gyakori mostanában nukleáris üzemanyag.

Az üzemanyag elégetése oxidatív kémiai folyamat. Az égés során a szénatomok oxigénatomokkal egyesülve molekulákat képeznek. Ennek eredményeként energia szabadul fel, amelyet az ember saját céljaira használ fel (2. ábra).

Rizs. 2. Szén-dioxid képződése

Az üzemanyag jellemzésére olyan jellemzőt használnak, mint fűtőértéke. A fűtőérték azt mutatja, hogy mennyi hő szabadul fel az üzemanyag elégetésekor (3. ábra). A fűtőfizikában a fogalom megfelel anyag fajlagos égéshője.

Rizs. 3. Fajlagos égéshő

Meghatározás

Fajlagos égéshő - fizikai mennyiség, amely a tüzelőanyagot jellemzi, számszerűen megegyezik a tüzelőanyag teljes elégetése során felszabaduló hőmennyiséggel.

A fajlagos égéshőt általában betűvel jelöljük. Egységek:

Mértékegységekben ez hiányzik, mivel az üzemanyag égése szinte állandó hőmérsékleten megy végbe.

A fajlagos égéshőt empirikusan, kifinomult műszerekkel határozzák meg. Vannak azonban speciális táblázatok a problémák megoldására. Az alábbiakban megadjuk a fajlagos égéshő értékeit egyes tüzelőanyagok esetében.

Anyag

4. táblázat Egyes anyagok fajlagos égéshője

A megadott értékekből látható, hogy az égés során hatalmas mennyiségű hő szabadul fel, ezért a mértékegységeket (megajoule) és (gigajoule) használják.

A tüzelőanyag elégetése során felszabaduló hőmennyiség kiszámításához a következő képletet használjuk:

Itt: - a tüzelőanyag tömege (kg), - a tüzelőanyag fajlagos égéshője ().

Összegzésképpen megjegyezzük, hogy az emberiség által felhasznált tüzelőanyag nagy részét a napenergia segítségével tárolják. Szén, olaj, gáz – mindez a Nap hatására jött létre a Földön (4. ábra).

Rizs. 4. Tüzelőanyag képződése

A következő leckében az energia megmaradásának és átalakulásának törvényéről lesz szó mechanikai és termikus folyamatokban.

Listairodalom

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Szerk. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Túzok, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Felvilágosodás.

1. "festival.1september.ru" internetes portál ()
2. „school.xvatit.com” internetes portál ()
3. "Stringer46.narod.ru" internetes portál ()

Házi feladat

5. ÉGÉS TERMÁLIS EGYENSÚLYA

Fontolja meg a számítási módszereket hőegyensúlyégési folyamata gáznemű, folyékony és szilárd tüzelőanyagok. A számítás a következő feladatok megoldására redukálódik.

· A tüzelőanyag égéshőjének (fűtőértékének) meghatározása.

· Az elméleti égési hőmérséklet meghatározása.

5.1. ÉGÉSI HŐ

A kémiai reakciókat hő felszabadulása vagy elnyelése kíséri. Hő felszabadulásakor a reakciót exotermnek, abszorbeálását endotermnek nevezzük. Minden égési reakció exoterm, az égéstermékek pedig exoterm vegyületek.

A tanfolyam során felszabadul (vagy felszívódik). kémiai reakció a hőt reakcióhőnek nevezzük. Exoterm reakciókban pozitív, endoterm reakciókban negatív. Az égési reakciót mindig hőkibocsátás kíséri. Égéshő Q g(J / mol) az a hőmennyiség, amely egy mól anyag teljes elégetésekor és egy éghető anyag teljes égéstermékekké történő átalakulásakor szabadul fel. A mól az anyag mennyiségének SI alapegysége. Egy mól egy olyan mennyiségű anyag, amely annyi részecskét (atomot, molekulát stb.) tartalmaz, ahány atom van 12 g szén-12 izotópban. Egy anyag mennyiségének tömege 1 mol (molekuláris ill moláris tömeg) számszerűen egybeesik az adott anyag relatív molekulatömegével.

Például az oxigén (O 2 ) relatív molekulatömege 32, a szén-dioxidé (CO 2 ) 44, és a megfelelő molekulatömege M=32 g/mol és M=44 g/mol lenne. Így egy mól oxigén 32 grammot tartalmaz ebből az anyagból, egy mol CO 2 pedig 44 gramm szén-dioxidot.

A műszaki számításokban gyakran nem az égéshőt használják Q g, és az üzemanyag fűtőértéke K(J/kg vagy J/m3). Egy anyag fűtőértéke az a hőmennyiség, amely 1 kg vagy 1 m 3 anyag teljes elégetése során szabadul fel. Folyékony és szilárd anyagok esetén a számítást 1 kg-ra, a gáznemű anyagokra pedig 1 m 3 -re kell elvégezni.

Az égéshő és a tüzelőanyag fűtőértékének ismerete szükséges az égési vagy robbanási hőmérséklet, a robbanási nyomás, a láng terjedési sebességének és egyéb jellemzőinek kiszámításához. Az üzemanyag fűtőértékét kísérletileg vagy számítással határozzák meg. A fűtőérték kísérleti meghatározásánál megadott tömegű szilárd vagy folyékony tüzelőanyagot kalorimetrikus bombában, gázhalmazállapotú tüzelőanyag esetén gázkaloriméterben égetnek el. Ezek az eszközök a teljes hőmennyiséget mérik K 0, amely egy tüzelőanyag-mérési minta elégetésekor szabadul fel m. Fűtőérték Q g képlet szerint található

Az égéshő kapcsolata és
üzemanyag fűtőértéke

Az égéshő és az anyag fűtőértéke közötti összefüggés megállapításához fel kell írni az égés kémiai reakciójának egyenletét.

Termék teljes égés a szén szén-dioxid:

C + O 2 → CO 2.

A hidrogén teljes égésének terméke víz:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O.

A kén teljes égésének terméke a kén-dioxid:

S + O 2 → SO 2.

Ugyanakkor a nitrogén, a halogenidek és más nem éghető elemek szabad formában szabadulnak fel.

éghető gáz

Példaként kiszámítjuk a metán CH 4 fűtőértékét, amelyre az égéshő egyenlő Q g=882.6 .

Határozza meg a metán molekulatömegét annak megfelelően! kémiai formula(CH 4):

М=1∙12+4∙1=16 g/mol.

Határozzuk meg fűtőértéke 1 kg metán:

Határozzuk meg 1 kg metán térfogatát, ρ=0,717 kg/m 3 sűrűségének ismeretében normál körülmények között:

.

Határozzuk meg 1 m 3 metán fűtőértékét:

Az éghető gázok fűtőértékét hasonló módon határozzák meg. Sok elterjedt anyag esetében a fűtőértékeket és a fűtőértékeket nagy pontossággal mérték, és a vonatkozó referencia-irodalomban szerepelnek. Itt van néhány fűtőérték táblázata gáznemű anyagok(5.1. táblázat). Érték K ebben a táblázatban MJ / m 3 -ben és kcal / m 3 -ben van megadva, mivel 1 kcal = 4,1868 kJ gyakran használják hőegységként.

5.1. táblázat

Gáznemű tüzelőanyagok fűtőértéke

Anyag			Acetilén
K

éghető folyadék ill szilárd

Példaként kiszámítjuk a C 2 H 5 OH etil-alkohol fűtőértékét, amelyre az égéshő Q g= 1373,3 kJ/mol.

Határozza meg az etil-alkohol molekulatömegét kémiai képlete szerint (C 2 H 5 OH):

М = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.

Határozza meg 1 kg etil-alkohol fűtőértékét:

Minden folyékony és szilárd éghető anyag fűtőértékét hasonló módon határozzák meg. táblázatban. Az 5.2 és 5.3 a fűtőértékeket mutatja K(MJ/kg és kcal/kg) egyes folyékony és szilárd anyagok esetében.

5.2. táblázat

Folyékony tüzelőanyagok fűtőértéke

Anyag		Metil-alkohol	Etanol			Tüzelőolaj, olaj
K

5.3. táblázat

Szilárd tüzelőanyagok fűtőértéke

Anyag		fa friss	fa száraz	Barnaszén	Tőzeg száraz	Antracit, koksz
K

Mengyelejev képlete

Ha az üzemanyag fűtőértéke ismeretlen, akkor a D.I. által javasolt empirikus képlet segítségével számítható ki. Mengyelejev. Ehhez ismernie kell az üzemanyag elemi összetételét (az üzemanyag ekvivalens képletét), vagyis a következő elemek százalékos arányát:

oxigén (O);

hidrogén (H);

szén (C);

kén (S);

Hamu (A);

Víz (W).

Az üzemanyagok égéstermékei mindig tartalmaznak vízgőzt, amely mind az üzemanyagban lévő nedvesség miatt, mind a hidrogén égése során keletkezik. Az égés során keletkező hulladékok a harmatpont feletti hőmérsékleten hagyják el az ipari üzemet. Ezért a vízgőz kondenzációja során felszabaduló hőt nem lehet hasznosan felhasználni, és nem kell figyelembe venni a termikus számításoknál.

A számításhoz általában a nettó fűtőértéket használják. Q n tüzelőanyag, amely figyelembe veszi a vízgőzzel járó hőveszteséget. Szilárd és folyékony tüzelőanyagok esetén az érték Q n(MJ / kg) hozzávetőlegesen a Mengyelejev-képlet határozza meg:

Q n=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

ahol a megfelelő elemek százalékos (tömeg%) tartalma az üzemanyag-összetételben zárójelben van feltüntetve.

Ez a képlet figyelembe veszi a szén, hidrogén és kén exoterm égési reakcióinak hőjét (pluszjellel). Az üzemanyag részét képező oxigén részben helyettesíti a levegő oxigénjét, ezért az (5.1) képletben a megfelelő tagot mínusz előjellel vesszük. A nedvesség elpárolgásakor hő fogy, ezért a megfelelő W-t tartalmazó kifejezést is mínuszjellel vesszük.

A különböző tüzelőanyagok (fa, tőzeg, szén, olaj) fűtőértékére vonatkozó számított és kísérleti adatok összehasonlítása azt mutatta, hogy a Mengyelejev-képlet (5.1) szerinti számítás 10%-ot meg nem haladó hibát ad.

Nettó fűtőérték Q n(MJ / m 3) száraz éghető gázok mennyisége kellő pontossággal kiszámítható az egyes komponensek fűtőértékének és 1 m 3 gáznemű tüzelőanyagban való százalékos arányának szorzataként.

Q n= 0,108 [Н 2 ] + 0,126 [СО] + 0,358 [CH 4 ] + 0,5 [С 2 Н 2 ] + 0,234 [Н 2 S ]…, (5,2)

ahol a keverékben lévő megfelelő gázok százalékos (térfogat%) tartalma zárójelben van feltüntetve.

Átlagos fűtőérték földgáz körülbelül 53,6 MJ/m 3 . A mesterségesen előállított éghető gázokban a CH 4 metán tartalma elhanyagolható. A fő éghető összetevők a hidrogén H 2 és a szén-monoxid CO. A kokszolókemencegázban például a H 2 -tartalom eléri az (55 ÷ 60)%-ot, az ilyen gáz nettó fűtőértéke pedig eléri a 17,6 MJ/m 3 -t. A generátorgáz CO-tartalma ~ 30%, H 2 ~ 15%, míg a generátorgáz nettó fűtőértéke Q n= (5,2÷6,5) MJ/m 3 . A kohógázban a CO- és H2-tartalom kisebb; nagyságrendű Q n= (4,0÷4,2) MJ/m 3 .

Tekintsünk példákat az anyagok fűtőértékének a Mengyelejev-képlet segítségével történő kiszámítására.

Határozzuk meg a szén fűtőértékét, melynek elemi összetételét a táblázat tartalmazza. 5.4.

5.4. táblázat

A szén elemi összetétele

Cseréljük be a tabulátorban megadottakat. 5.4 adatok a Mengyelejev-képletben (5.1) (a nitrogén-N és a hamu A nem szerepel ebben a képletben, mivel inert anyagok és nem vesznek részt az égési reakcióban):

Q n=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.

Határozzuk meg 50 liter víz 10 °C-ról 100 °C-ra való felmelegítéséhez szükséges tűzifa mennyiségét, ha az égés során felszabaduló hő 5%-át fűtésre fordítjuk, valamint a víz hőkapacitását. val vel\u003d 1 kcal / (kg ∙ fok) vagy 4,1868 kJ / (kg ∙ fok). A tűzifa elemi összetételét a táblázat tartalmazza. 5.5:

5.5. táblázat

A tűzifa elemi összetétele

	Határozzuk meg a tűzifa fűtőértékét a Mengyelejev-féle képlet (5.1) szerint: Q n=0,339∙43+1,025∙7–0,1085∙41–0,025∙7= 17,12 MJ/kg. Határozza meg 1 kg tűzifa elégetésekor a víz fűtésére fordított hőmennyiséget (figyelembe véve, hogy az égés során felszabaduló hő (a = 0,05) 5%-át a fűtésre fordítják): K 2=a Q n=0,05 17,12 = 0,86 MJ/kg. Határozza meg az 50 liter víz 10°C-ról 100°C-ra való felmelegítéséhez szükséges tűzifa mennyiségét: kg. Így körülbelül 22 kg tűzifa szükséges a víz felmelegítéséhez.

1 kWh költségének számításai:

• Gázolaj. A gázolaj fajlagos égéshője 43 mJ/kg; vagy, figyelembe véve a 35 mJ / liter sűrűséget; a dízel tüzelésű kazán hatásfokát (89%) figyelembe véve azt kapjuk, hogy 1 liter elégetésekor 31 mJ, ismertebb mértékegységekben 8,6 kWh energia keletkezik.
  • 1 liter gázolaj ára 20 rubel.
  • 1 kWh dízel üzemanyag égési energia költsége 2,33 rubel.

• Propán-bután keverék SPBT(Cseppfolyósított szénhidrogén gáz SUG). Az LPG fajlagos fűtőértéke 45,2 mJ/kg, illetve a sűrűséget figyelembe véve 27 mJ/liter a hatásfok figyelembevételével gázkazán 95%-ban azt kapjuk, hogy 1 liter elégetésekor 25,65 mJ, ismertebb mértékegységekben 7,125 kWh energia keletkezik.
  • 1 liter LPG ára 11,8 rubel.
  • 1 kWh energia költsége 1,66 rubel.

A gázolaj és PB-gáz elégetésével nyert 1 kW hő árának különbsége 29%-nak bizonyult. A fenti ábrák azt mutatják, hogy a cseppfolyósított gáz gazdaságosabb a felsorolt ​​hőforrások közül. A pontosabb számításhoz meg kell adni az aktuális energiaárakat.

Használati jellemzők cseppfolyósított gázés dízel üzemanyag

GÁZOLAJ. Számos fajta különbözik a kéntartalomtól. De a kazán számára ez nem túl fontos. De fontos a téli és nyári dízel üzemanyagra való felosztás. A szabvány a dízel üzemanyag három fő típusát határozza meg. A legelterjedtebb a nyári (L), alkalmazási tartománya 0 ° C-tól és magasabb. Téli gázolaj(3) mikor kell alkalmazni negatív hőmérsékletek levegő (-30°С-ig). Többel alacsony hőmérsékletek sarkvidéki (A) dízel üzemanyagot kell használni. fémjel a gázolaj a zavarossági pontja. Valójában ez az a hőmérséklet, amelyen a dízel üzemanyagban lévő paraffinok kristályosodni kezdenek. Valóban zavarossá válik, és a hőmérséklet további csökkenésével olyan lesz, mint a zselé vagy a fagyasztott zsíros leves. A paraffin legkisebb kristályai eltömítik az üzemanyagszűrők és biztonsági hálók pórusait, leülepednek a csővezeték csatornáiban és megbénítják a munkát. Nyári üzemanyag esetében a zavarosodási pont -5°C, a téli üzemanyag esetében -25°C. Fontos mutató, amelyet fel kell tüntetni a dízel üzemanyag útlevelében, a maximális szűrhetőségi hőmérséklet. Zavaros dízel üzemanyag a szűrhetőségi hőmérsékletig használható, majd - eltömődött szűrő és üzemanyag-lezárás. A téli gázolaj sem színben, sem szagban nem különbözik a nyári gázolajtól. Így kiderült, hogy csak Isten (és a tanker) tudja, hogy valójában mi is van elárasztva. Egyes kézművesek a nyári dízel üzemanyagot BGS-sel (benzingázzal) és más vodkákkal keverik, így alacsonyabb szűrési hőmérsékletet érnek el, ami tele van a szivattyú meghibásodásával és egyszerűen robbanással, mivel ennek a pokoli bodyaginak csökkent lobbanáspontja van. A dízel helyett könnyű fűtőolaj is adható, kifelé nem különbözik, de több szennyeződést tartalmaz, ráadásul olyanokat, amelyek egyáltalán nincsenek a gázolajban. Ami tele van az üzemanyag-berendezés szennyeződésével és a nem olcsó tisztításával. A fentiekből arra a következtetésre juthatunk, hogy ha alacsony áron vásárol dízelmotort magánszemélyektől vagy ellenőrizetlen szervezetektől, akkor megjavíthatja vagy lefagyhatja a fűtési rendszert. A házhoz szállított gázolaj ára egy rubelben ingadozik a benzinkúti árakhoz képest, felfelé és lefelé egyaránt, a háza távolságától és a szállított üzemanyag mennyiségétől függően, minden, ami olcsóbb, jelezze, ha nem extrém, és ne félj hűsítő házban tölteni az éjszakát 30 fokos fagyban.

CSEPPFOLYÓSÍTOTT GÁZ. A dízelüzemanyaghoz hasonlóan az SPBT-nek több fajtája is különbözik a propán és bután keverékének összetételében. Téli keverék, nyári és sarkvidéki. A téli keverék 65% propán, 30% bután és 5% gázszennyeződés. A nyári keverék 45% propánból, 50% butánból, 5% gázszennyeződésből áll. Sarkvidéki keverék - 95% propán és 5% szennyeződések. 95% bután és 5% szennyeződések keveréke szállítható, az ilyen keveréket háztartásnak nevezik. Minden keverékhez nagyon kis mennyiségű kénes anyagot, illatosítót adnak, hogy „gázszagot” ébresszenek. Az égés és a berendezésre gyakorolt ​​hatás szempontjából a keverék összetételének gyakorlatilag nincs hatása. A bután, bár jóval olcsóbb, fűtésre valamivel jobb, mint a propán - több a kalória, de van egy nagyon nagy hátránya, ami megnehezíti a használatát orosz viszonyok között - a bután megállítja a párolgást, és nulla fokon folyékony marad. Ha van importtartálya alacsony nyakú vagy függőleges (a párologtató tükör mélysége 1,5 méternél kisebb), vagy műanyag szarkofágban van, amely rontja a hőátadást, akkor tartós fagyok esetén a tartály megállíthatja a bután elpárolgását. , nemcsak fagy miatt, hanem - az elégtelen hőátadás miatt is (párolgás közben a gáz lehűti magát). 3 Celsius-fok alatti hőmérsékleten a német, cseh, olasz, lengyel viszonyokra készült importkonténerek intenzív párologtatással a teljes propán elpárolgása után leállítják a gáztermelést, és csak a bután marad.

Most pedig hasonlítsuk össze az LPG és a dízel üzemanyag fogyasztói tulajdonságait

Az LPG használata 29%-kal olcsóbb, mint a gázolaj. Az LPG minősége nem befolyásolja fogyasztói tulajdonságait AvtonomGas tartályok használatakor, sőt több tartalom bután a keverékben, annál jobban működik gázberendezés. Az alacsony minőségű dízel üzemanyag súlyos károkat okozhat fűtőberendezések. A cseppfolyósított gáz használata mentesíti Önt a dízel üzemanyag szagától a házban. A cseppfolyósított gáz kevesebb mérgező kénvegyületet tartalmaz, és ennek eredményeként nincs légszennyezés személyes telek. Cseppfolyós gázból nem csak a kazán dolgozhat helyetted, hanem gáztűzhely, valamint gázkandalló és gázvillanygenerátor.