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메탄 연소 에너지. 연료 및 가연성 물질의 비열

연료의 중요한 열공학적 특성은 연소 비열입니다.

연료 연소 비열

특정 높은 발열량과 낮은 발열량을 구별하십시오. 비열연소 생성물에 위치한 수증기의 응축 ​​중에 방출되는 추가 열을 고려하여 작동 연료의 연소를 호출 작동 연료의 더 높은 특정 발열량. 이 추가 열량은 연료 수분 증발과 수소 연소로 인해 생성된 수증기의 질량/100을 곱하여 결정할 수 있습니다. 9 /100 , 수증기의 응결 잠열에 대해 약 2500kJ/kg과 동일합니다.

연료의 특정 낮은 발열량 – 정상적인 실제 조건에서 방출되는 열의 양, 즉 수증기가 응축되지 않고 대기 중으로 방출될 때.

따라서 더 높은 비열과 더 낮은 비열 사이의 관계는 다음 방정식으로 표현될 수 있습니다. - = =25(9 ).

64. 조건부 연료.

연료연소(산화) 동안 단위 질량 또는 부피당 상당한 양의 열을 방출하고 대량으로 사용할 수 있는 모든 물질입니다.

고체, 액체 및 기체 상태의 천연 및 유도 유기 화합물이 연료로 사용됩니다.

모든 유기 연료는 탄소, 수소, 산소, 질소, 휘발성 황으로 구성되며 고체 및 액체 연료는 재(미네랄 잔류물)와 수분으로 구성됩니다.

연료의 중요한 열공학적 특성은 연소 비열입니다.

연료 연소 비열단위량의 연료 물질이 완전 연소되는 동안 방출되는 열의 양입니다.

연료의 비연소열이 낮을수록 보일러 장치에서 더 많이 소비됩니다. 비교하려고 다양한 종류연료, 열 효과에 따라 기존 연료의 개념이 도입되었으며 연소 비열은 29.3 MJ / kg입니다.

표준 연료의 Q sp에 대한 이 연료의 Q N R의 비율을 E에 해당한다고 합니다. 그런 다음 천연 연료 V N의 소비량을 표준 연료 V UT로 변환하는 것은 다음 공식에 따라 수행됩니다.

조건부 연료- 다양한 유형의 연료의 유용한 작용을 계산하는 데 사용되는 계산에 채택된 셰일 및 석탄, 가스, 이탄의 증류 중에 천연 및 특별히 얻은 석유 및 그 파생물, 화석 연료에 대한 회계 단위 그들의 총 회계에서.

소련과 러시아에서 단위당 기준 연료(c.u.) 수락되었습니다 발열량석탄 1kg = 29.3MJ 또는 7000kcal 국제 에너지 기구(International Energy Agency) IEA) 일반적으로 약어로 표시되는 석유 등가 단위를 취했습니다. 발가락(영어 . 석유 환산 톤). 1톤의 석유 환산은 41.868GJ 또는 11.63MWh에 해당합니다. 단위도 사용됩니다 - 석유 등가 배럴( 보에).

65. 과잉 공기 계수.

실제 공기 흐름이 이론상 필요한 공기량보다 몇 배나 많은지를 나타내는 숫자를 호출합니다. 초과 공기 계수,즉, 실제 공기 흐름 엘 (kg/kg) 또는 V (m 3 / m 3)는 이론적으로 필요한 양과 같습니다. 엘 영형 또는 V o > 초과 공기 계수를 곱한 값 a

V= AV 0 .

1kWh 비용 계산:

  • 디젤 연료.디젤 연료의 연소 비열은 43mJ/kg입니다. 또는 35mJ / 리터의 밀도를 고려하여; 디젤 연료 보일러(89%)의 효율성을 고려하면 1리터를 연소할 때 31mJ의 에너지가 생성되거나 더 친숙한 단위에서는 8.6kWh가 생성됩니다.
    • 1 리터의 디젤 연료 비용은 20 루블입니다.
    • 디젤 연료 연소 에너지 1kWh의 비용은 2.33루블입니다.
  • 프로판-부탄 혼합 SPBT(액화 탄화수소 가스 SUG). LPG의 특정 발열량은 45.2 mJ/kg 또는 밀도를 고려하면 효율성을 고려하면 27 mJ/리터입니다. 가스보일러 95%, 1리터를 태울 때 25.65mJ의 에너지가 생성되거나 더 친숙한 단위인 7.125kWh가 생성됩니다.
    • LPG 1 리터의 비용은 11.8 루블입니다.
    • 1kWh의 에너지 비용은 1.66루블입니다.

디젤과 LPG의 연소에서 얻은 1kW 열의 가격 차이는 29%로 나타났습니다. 위의 수치는 액화 가스가 나열된 열원보다 경제적임을 보여줍니다. 보다 정확한 계산을 위해서는 현재 에너지 가격을 입력해야 합니다.

사용 특징 액화 가스및 디젤 연료

디젤 연료.유황 함량이 다른 여러 품종이 있습니다. 그러나 보일러의 경우 이것은 그다지 중요하지 않습니다. 그러나 겨울과 여름 디젤 연료로 구분하는 것이 중요합니다. 이 표준은 디젤 연료의 세 가지 주요 등급을 설정합니다. 가장 일반적인 것은 여름(L)이며 적용 범위는 0 ° C 이상입니다. 겨울 디젤 연료(3) 때 적용 음의 온도공기(최대 -30°С). 더 많은 저온북극(A) 디젤 연료를 사용해야 합니다. 순도 검증 각인디젤 연료는 클라우드 포인트입니다. 실제로 이것은 디젤 연료에 포함된 파라핀이 결정화되기 시작하는 온도입니다. 정말 탁해지며 온도가 더 내려가면 젤리나 얼린 기름진 수프가 됩니다. 가장 작은 파라핀 결정은 연료 필터와 안전망의 구멍을 막고 파이프라인 채널에 정착하여 작업을 마비시킵니다. 여름 연료의 경우 운점은 -5°C이고 겨울 연료의 경우 -25°C입니다. 디젤 연료의 경우 여권에 표시해야 하는 중요한 지표는 최대 여과 온도입니다. 탁한 디젤 연료는 여과 가능 온도까지 사용할 수 있으며, 그 다음에는 필터가 막히고 연료가 차단됩니다. 겨울 디젤 연료는 색이나 냄새가 여름 디젤과 다르지 않습니다. 따라서 신(그리고 유조선)만이 실제로 침수된 것이 무엇인지 알고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 일부 장인은 여름 디젤 연료를 BGS(가솔린 가스) 및 기타 보드카와 혼합하여 더 낮은 여과 온도를 달성합니다. 또한 경유 대신에 가벼운 난방유를 공급할 수 있어 외관상 별반 차이가 없으나 경유에 전혀 들어있지 않은 불순물이 더 많이 포함되어 있습니다. 연료 장비의 오염과 값싼 청소가 아닙니다. 이상에서 개인이나 검증되지 않은 조직에서 저렴한 가격으로 디젤 엔진을 구입하면 난방 시스템을 수리하거나 동결 해제 할 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 집으로 배달되는 디젤 연료의 가격은 주유소의 가격에서 루블만큼 변동하며 코티지의 원격지와 운송되는 연료의 양에 따라 오르락내리락합니다. 극단적이지 않고 30도 서리의 냉각실에서 밤을 보내는 것을 두려워하지 마십시오.


액화 가스.디젤 연료와 마찬가지로 프로판과 부탄 혼합물의 조성이 다른 여러 등급의 SPBT가 있습니다. 겨울 믹스, 여름 및 북극. 겨울 혼합물은 65% 프로판, 30% 부탄 및 5% 가스 불순물입니다. 여름 혼합물은 45% 프로판, 50% 부탄, 5% 가스 불순물로 구성됩니다. 북극 혼합 - 95% 프로판 및 5% 불순물. 95% 부탄과 5% 불순물의 혼합물을 공급할 수 있으며 이러한 혼합물을 가정용이라고 합니다. "가스 냄새"를 만들기 위해 각 혼합물에 매우 소량의 유황 물질인 취기가 첨가됩니다. 연소 및 장비에 대한 영향의 관점에서 혼합물의 구성은 실질적으로 영향을 미치지 않습니다. 부탄은 훨씬 저렴하지만 프로판보다 난방에 약간 더 좋습니다. 칼로리는 더 많지만 러시아 조건에서 사용하기 어렵게 만드는 매우 큰 단점이 있습니다. 부탄은 증발을 멈추고 0도에서 액체 상태를 유지합니다. 낮은 목 또는 수직 탱크(증발 거울의 깊이가 1.5미터 미만)가 있는 수입 탱크가 있거나 열 전달을 손상시키는 플라스틱 석관에 있는 경우 장기간의 서리에서 탱크가 부탄의 증발을 멈출 수 있습니다 , 서리뿐만 아니라 열 전달 부족으로 인해 (증발 중에 가스가 자체적으로 냉각됨). 섭씨 3도 이하의 온도에서 독일, 체코, 이탈리아, 폴란드 등의 조건에서 생산된 수입 컨테이너는 집중 증발을 통해 프로판이 모두 증발한 후 가스 생산을 중단하고 부탄만 남게 됩니다.

이제 LPG와 디젤 연료의 소비자 속성을 비교해 보겠습니다.

LPG 사용은 디젤 연료보다 29% 저렴합니다. AvtonomGas 탱크를 사용할 때 LPG의 품질은 소비자 자산에 영향을 미치지 않습니다. 더 많은 콘텐츠혼합물의 부탄이 더 잘 작동합니다. 가스 장비. 품질이 낮은 디젤 연료는 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 난방 장비. 액화 가스를 사용하면 집안에 디젤 연료 냄새가 나는 것을 막을 수 있습니다. 액화 가스에는 독성이 덜한 유황 화합물이 포함되어 있어 대기 오염이 없습니다. 개인적인 음모. 액화 가스에서 보일러는 당신을 위해 작동할 수 있을 뿐만 아니라, 가스 난로, 가스 벽난로 및 가스 발전기.

석탄에는 주요 성분 외에도 다양한 불연성 재 형성 첨가제인 "암석"이 포함되어 있습니다. 금연 건강 증진 협회오염 환경화격자에서 슬래그로 소결하여 석탄을 태우기 어렵습니다. 또한 암석의 존재는 석탄의 비열을 감소시킵니다. 추출의 종류와 조건에 따라 양은 탄산수매우 다양하지만 무연탄의 회분 함량은 약 15%(10-20%)입니다.
석탄의 또 다른 유해한 성분은 황. 황이 연소되는 동안 산화물이 형성되어 대기에서 황산으로 변합니다. 당사의 대표 네트워크를 통해 고객에게 공급하는 석탄의 유황 함량은 약 0.5%로 매우 낮은 값으로 가정의 생태를 살릴 수 있습니다.
모든 연료의 주요 지표 - 비연소열. 석탄의 경우 이 수치는 다음과 같습니다.

이 수치는 석탄 정광을 나타냅니다. 실제 수치는 크게 다를 수 있습니다. 따라서 석탄 창고에서 구입할 수있는 일반 석탄의 경우 5000-5500 kcal / kg의 값이 표시됩니다. 우리는 계산에 5300kcal/kg을 사용합니다.
석탄의 밀도는 광물의 종류와 함량에 따라 1 ~ 1.7(경탄 - 1.3–1.4) g/cm 3입니다. 기술에서도 사용 부피 밀도", 그것은 약 800-1,000 kg / m3입니다.

석탄의 종류와 등급

석탄은 많은 매개변수(생산지리, 화학적 구성 요소) 그러나 "가정"의 관점에서 용광로에 사용할 석탄을 구입할 때 라벨링과 Thermorobot에서 사용할 가능성을 이해하는 것으로 충분합니다.

석탄화 정도에 따라 세 가지 유형의 석탄이 있습니다. 갈색, 결석그리고 무연탄.다음 석탄 지정 시스템이 사용됩니다. 다양성 = (상표) + (크기).

표에 나열된 주요 등급 외에도 중간 등급의 무연탄도 구별됩니다. DG(장염 가스), GZh(지방 가스), KZh(코크스 지방), PA(반무연탄), 갈탄은 다음과 같습니다. 그룹으로도 나뉩니다.
석탄의 코크스 등급(G, 코크스, Zh, K, OS)은 코크스 산업에서 희소한 원료이기 때문에 화력 공학에서 실제로 사용되지 않습니다.
크기 등급(조각 크기, 분수)에 따라 크기가 지정된 석탄은 다음과 같이 나뉩니다.

크기 석탄 외에도 결합 분획 및 스크리닝이 판매 중입니다(PC, KO, OM, MS, SSH, MSSh, OMSSH). 석탄의 크기는 석탄 등급명에 표기된 가장 작은 부분의 작은 값과 가장 큰 부분의 큰 값을 기준으로 결정됩니다.
예를 들어, OM 분율(M - 13–25, O - 25-50)은 13–50mm입니다.

이러한 유형의 석탄 외에도 저농축 석탄 슬러지에서 압착된 성형탄이 판매되고 있습니다.

석탄이 타는 방법

석탄은 두 가지 가연성 성분으로 구성됩니다. 휘발성 물질그리고 고체(코크스) 잔류물.

연소의 첫 번째 단계에서 휘발성 물질이 방출됩니다. 과량의 산소로 빠르게 타서 긴 불꽃을 주지만 열은 적습니다.

그 후, 코크스 잔류물이 타 버립니다. 연소 강도와 점화 온도는 석탄화 정도, 즉 석탄의 종류(갈색, 석재, 무연탄)에 따라 다릅니다.
석탄화 정도가 높을수록(무연탄이 가장 높음) 발화 온도와 연소열은 높아지지만 연소 강도는 낮아집니다.

석탄 등급 D, G

휘발성 물질의 함량이 높기 때문에 이러한 석탄은 빠르게 타오르고 빠르게 연소됩니다. 이 등급의 석탄은 거의 모든 유형의 보일러에 사용할 수 있고 적합하지만 완전 연소를 위해서는 방출된 휘발성 물질이 대기 산소와 완전히 결합할 시간을 갖도록 이 석탄을 소량으로 공급해야 합니다. 석탄의 완전 연소는 황색 화염과 맑은 연도 가스가 특징입니다. 휘발성 물질의 불완전 연소로 인해 진홍색 불꽃과 검은 연기가 발생합니다.
이러한 석탄의 효율적인 연소를 위해서는 공정을 지속적으로 모니터링해야 하며 이러한 작동 모드는 Thermorobot 자동 보일러실에서 구현됩니다.

A급 석탄

불을 붙이기가 더 어렵지만 오래 타서 훨씬 더 많은 열을 방출합니다. 석탄은 주로 코크스 잔류물을 연소하기 때문에 대량으로 적재할 수 있으며 휘발성 물질의 대량 방출이 없습니다. 송풍 모드는 공기가 부족하면 연소가 천천히 발생하여 중지되거나 반대로 온도가 과도하게 상승하여 보일러의 열 손실 및 소손으로 이어질 수 있기 때문에 매우 중요합니다.

5. 연소의 열 균형

계산 방법 고려 열 균형기체, 액체 및 고체 연료의 연소 과정. 계산은 다음 문제를 해결하기 위해 축소됩니다.

· 연료의 연소열(발열량) 측정.

· 이론적인 연소 온도의 결정.

5.1. 타오르는 열

화학 반응은 열의 방출 또는 흡수를 동반합니다. 열이 방출될 때의 반응을 발열 반응이라고 하고, 열이 흡수될 때 반응을 흡열 반응이라고 합니다. 모든 연소 반응은 발열 반응이며 연소 생성물은 발열 화합물입니다.

과정 중 방출(또는 흡수) 화학 반응열을 반응열이라고 합니다. 발열 반응에서는 양수이고, 흡열 반응에서는 음수입니다. 연소 반응에는 항상 열 방출이 수반됩니다. 연소열 큐(J / mol)은 물질 1몰의 완전 연소 및 가연성 물질이 완전 연소 생성물로 변환되는 동안 방출되는 열의 양입니다. 몰은 물질의 양에 대한 기본 SI 단위입니다. 1몰은 탄소-12 동위 원소 12g에 있는 원자 수만큼 많은 입자(원자, 분자 등)를 포함하는 물질의 양입니다. 1몰에 해당하는 물질의 질량(분자 또는 몰 질량) 주어진 물질의 상대 분자량과 수치적으로 일치합니다.

예를 들어, 산소(O 2 )의 상대 분자량은 32이고, 이산화탄소(CO 2 )는 44이며, 해당 분자량은 M=32g/mol 및 M=44g/mol입니다. 따라서 1몰의 산소에는 32g의 이 물질이 포함되어 있고 1몰의 CO 2에는 44g의 이산화탄소가 포함되어 있습니다.

기술 계산에서 연소열은 자주 사용되지 않습니다. 큐, 그리고 연료의 발열량 큐(J / kg 또는 J / m 3). 물질의 발열량은 물질 1kg 또는 1m3가 완전히 연소되는 동안 방출되는 열의 양입니다. 액체 및 고체 물질의 경우 1kg당, 기체 물질의 경우 1m3당 계산됩니다.

연소열과 연료의 발열량에 대한 지식은 연소 또는 폭발 온도, 폭발 압력, 화염 전파 속도 및 기타 특성을 계산하는 데 필요합니다. 연료의 발열량은 실험적으로 또는 계산에 의해 결정됩니다. 발열량의 실험적 결정에서 고체 또는 액체 연료의 주어진 질량은 열량계 폭탄에서 연소되고 기체 연료의 경우 가스 열량계에서 연소됩니다. 이 장치는 총 열을 측정합니다. 큐 0, 연료 계량 샘플의 연소 중에 방출됨 중. 발열량 큐공식에 따라 발견된다

연소열과의 관계
연료 발열량

연소열과 물질의 발열량 사이의 관계를 설정하려면 연소 화학 반응 방정식을 작성해야 합니다.

제품 완전 연소탄소는 이산화탄소입니다:

C + O 2 → CO 2.

수소의 완전 연소 생성물은 물입니다.

2H 2 + O 2 → 2H 2 O.

황의 완전 연소 생성물은 이산화황입니다.

S + O 2 → SO 2.

동시에 질소, 할로겐화물 및 기타 불연성 요소가 자유 형태로 방출됩니다.

가연성 가스

예를 들어, 연소열이 다음과 같은 메탄 CH 4의 발열량을 계산할 것입니다. 큐=882.6 .

에 따라 메탄의 분자량을 결정하십시오. 화학식(CH 4):

М=1∙12+4∙1=16 g/mol.

메탄 1kg의 발열량을 결정하십시오.

정상 조건에서 밀도 ρ=0.717 kg/m 3 을 알고 있는 1 kg 메탄의 부피를 구해 봅시다.

.

메탄 1m 3의 발열량을 결정하십시오.

가연성 가스의 발열량도 비슷하게 결정됩니다. 많은 일반적인 물질의 경우 발열량과 발열량은 높은 정확도로 측정되었으며 관련 참고 문헌에 나와 있습니다. 다음은 일부의 발열량 표입니다. 기체 물질(표 5.1). 값 큐이 표에서는 1 kcal = 4.1868 kJ가 종종 열 단위로 사용되기 때문에 MJ / m 3 및 kcal / m 3로 표시됩니다.

표 5.1

가스 연료의 발열량

물질

아세틸렌

큐

가연성 액체 또는 단단한

예를 들어, 연소열이 발생하는 에틸 알코올 C 2 H 5 OH의 발열량을 계산할 것입니다. 큐= 1373.3kJ/mol.

화학식 (C 2 H 5 OH)에 따라 에틸 알코올의 분자량을 결정하십시오.

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

에틸 알코올 1kg의 발열량을 결정하십시오.

액체 및 고체 가연물의 발열량도 비슷하게 결정됩니다. 테이블에서. 5.2 및 5.3은 발열량을 보여줍니다. 큐(MJ/kg 및 kcal/kg) 일부 액체 및 고체 물질.

표 5.2

액체 연료의 발열량

물질

메틸알코올

에탄올

연료유, 기름

큐

표 5.3

고체 연료의 발열량

물질

신선한 나무

나무 건조

갈탄

이탄 건조

무연탄, 콜라

큐

멘델레예프의 공식

연료의 발열량을 모르는 경우 D.I.가 제안한 실험식을 사용하여 계산할 수 있습니다. 멘델레예프. 이렇게하려면 연료의 원소 구성 (연료의 등가 공식), 즉 다음 요소의 백분율을 알아야합니다.

산소(O);

수소(H);

탄소(C);

유황(S);

재(A);

물(W).

연료의 연소 생성물에는 항상 수증기가 포함되어 있으며, 이는 연료에 수분이 있고 수소가 연소되는 동안 형성됩니다. 연소 폐기물은 이슬점 온도보다 높은 온도에서 산업 플랜트를 떠납니다. 따라서 수증기가 응축되는 동안 방출되는 열은 유용하게 사용될 수 없으며 열 계산에서 고려되어서는 안 됩니다.

순 발열량은 일반적으로 계산에 사용됩니다. 질문수증기로 인한 열 손실을 고려한 연료. 고체 및 액체 연료의 경우 값 질문(MJ / kg)은 대략 Mendeleev 공식에 의해 결정됩니다.

질문=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

여기서 연료 조성에서 해당 원소의 백분율(질량 %) 함량은 괄호 안에 표시됩니다.

이 공식은 탄소, 수소 및 황의 발열 연소 반응 열을 고려합니다(더하기 기호 포함). 연료의 일부인 산소는 공기 중의 산소를 부분적으로 대체하므로 식 (5.1)의 해당 항은 빼기 기호로 사용됩니다. 수분이 증발하면 열이 소모되므로 W를 포함하는 해당 항도 빼기 기호를 사용합니다.

다양한 연료(목재, 이탄, 석탄, 오일)의 발열량에 대한 계산 및 실험 데이터를 비교한 결과 Mendeleev 공식(5.1)에 따른 계산은 10%를 초과하지 않는 오차를 제공함을 보여주었습니다.

순 발열량 질문건식 가연성 가스의 (MJ / m 3)는 개별 구성 요소의 발열량과 1m 3 가스 연료의 백분율을 곱한 값의 합으로 충분히 정확하게 계산할 수 있습니다.

질문= 0.108[Н 2 ] + 0.126[СО] + 0.358[CH 4 ] + 0.5[С 2 Н 2 ] + 0.234[Н 2 S ]…, (5.2)

여기서 혼합물에서 해당 가스의 백분율(부피%) 함량은 괄호 안에 표시됩니다.

평균 발열량 천연 가스약 53.6 MJ/m 3 입니다. 인공적으로 생성된 가연성 가스에서 CH 4 메탄의 함량은 무시할 수 있습니다. 주요 가연성 성분은 수소 H 2 와 일산화탄소 CO입니다. 예를 들어, 코크스 오븐 가스에서 H 2 의 함량은 (55 ÷ 60)%에 도달하고 이러한 가스의 순 발열량은 17.6 MJ/m 3 에 도달합니다. 발생 가스에서 CO ~ 30% 및 H 2 ~ 15%의 함량, 발생 가스의 순 발열량 질문= (5.2÷6.5) MJ/m 3 . 고로 가스에서 CO 및 H 2 의 함량은 더 적습니다. 크기 질문= (4.0÷4.2) MJ/m 3 .

Mendeleev 공식을 사용하여 물질의 발열량을 계산하는 예를 고려하십시오.

석탄의 발열량을 결정합시다. 그 원소 조성은 표에 나와 있습니다. 5.4.

표 5.4

석탄의 원소 조성

탭에 주어진 것으로 대체합시다. 멘델레예프 공식(5.1)의 5.4 데이터(질소 N과 회분 A는 불활성 물질이고 연소 반응에 참여하지 않기 때문에 이 공식에 포함되지 않음):

질문=0.339∙37.2+1.025∙2.6+0.1085∙0.6–0.1085∙12–0.025∙40=13.04 MJ/kg.

연소 중에 방출되는 열의 5%를 난방에 소비하는 경우 50리터의 물을 10°C에서 100°C로 가열하는 데 필요한 장작의 양과 물의 열용량을 결정합시다. ~와 함께\u003d 1 kcal / (kg ∙ deg) 또는 4.1868 kJ / (kg ∙ deg). 장작의 원소 조성은 표에 나와 있습니다. 5.5:

표 5.5

장작의 원소 조성

Mendeleev의 공식 (5.1)에 따라 장작의 발열량을 구해 봅시다.

질문=0.339∙43+1.025∙7–0.1085∙41–0.025∙7= 17.12MJ/kg.

장작 1kg을 태울 때 물을 가열하는 데 소비되는 열의 양을 결정하십시오(연소 중에 방출되는 열(a = 0.05)의 5%가 가열에 소비된다는 사실을 고려):

큐 2=아 질문=0.05 17.12=0.86MJ/kg.

50리터의 물을 10°C에서 100°C로 가열하는 데 필요한 장작의 양을 결정하십시오.

킬로그램.

따라서 물을 데우려면 약 22kg의 장작이 필요합니다.

오늘날 사람들은 연료에 극도로 의존하고 있습니다. 그것 없이는 주거의 난방, 요리, 장비 작동 및 차량. 사용되는 연료의 대부분은 탄화수소입니다. 그 효과를 평가하기 위해 연소 비열 값이 사용됩니다. 등유는 비교적 인상적인 지표를 가지고 있습니다. 이 품질로 인해 로켓 및 항공기 엔진에 사용됩니다.

등유는 그 특성으로 인해 로켓 엔진에 사용됩니다.

재산, 취득 및 적용

등유의 역사는 2000년 이상으로 거슬러 올라가며 아랍 과학자들이 오일을 개별 구성 요소로 증류하는 방법을 고안했을 때 시작됩니다. 1853년 캐나다 의사인 Abraham Gesner가 역청과 오일 셰일에서 투명한 가연성 액체를 추출하는 방법을 개발하고 특허를 냈을 때 공식적으로 문을 열었습니다.

1859년 최초의 유정을 시추한 후 석유는 등유의 주요 원료가 되었습니다. 램프의 유비쿼터스 사용으로 인해 수십 년 동안 석유 정제 산업의 필수품으로 간주되었습니다. 전기의 출현만이 조명에 대한 중요성을 감소시켰습니다. 자동차의 인기가 높아짐에 따라 등유 생산량도 감소했습니다.- 이러한 상황은 석유 제품으로서 가솔린의 중요성을 크게 증가시켰습니다. 그러나 오늘날 세계의 많은 지역에서 등유는 난방 및 조명에 사용되며 현대의 제트 연료는 동일한 제품이지만 더 높은 품질입니다.

자동차 이용 증가로 등유 인기 하락

등유는 화학적으로 유기 화합물. 그 구성은 주로 원료에 따라 다르지만 일반적으로 각 분자는 10~16개의 탄소 원자를 포함하는 12개의 서로 다른 탄화수소로 구성됩니다. 등유는 휘발유보다 휘발성이 낮습니다. 등유와 휘발유가 표면 근처에서 인화성 증기를 방출하는 상대 점화 온도는 각각 38°C 및 -40°C입니다.

이러한 특성으로 인해 등유를 저장, 사용 및 운송 측면에서 비교적 안전한 연료로 간주할 수 있습니다. 끓는점(150~350°C)을 기준으로 원유의 소위 중간 증류액 중 하나로 분류됩니다.

등유는 증류, 또는 분해 과정의 결과 중질 분획의 화학적 분해에 의해 오일에서 물리적으로 분리되어 직접 얻을 수 있습니다.

연료로서의 등유의 특성

연소는 열 방출과 함께 물질이 빠르게 산화되는 과정입니다. 일반적으로 공기에 포함된 산소가 반응에 참여합니다. 탄화수소 연소 중에 다음과 같은 주요 연소 생성물이 형성됩니다.

  • 이산화탄소;
  • 수증기;
  • 그을음.

연료 연소 중에 생성되는 에너지의 양은 유형, 연소 조건, 질량 또는 부피에 따라 다릅니다. 에너지는 줄 또는 칼로리로 측정됩니다. 특정(물질량의 측정 단위당) 발열량은 단위 연료를 태울 때 얻은 에너지입니다.

  • 몰(예: J/mol);
  • 질량(예: J / kg);
  • 체적(예: kcal / l).

대부분의 경우 기체, 액체 및 고체 연료 J / kg으로 표시되는 질량 연소열 표시기로 작동합니다.


탄수화물이 연소되는 동안 그을음과 같은 여러 요소가 형성됩니다.

발열량 값은 연소 중에 물과 함께 발생하는 과정을 고려했는지 여부에 따라 달라집니다. 수분 증발은 에너지 집약적인 과정입니다., 그리고 이러한 증기가 응축되는 동안 열 전달을 고려하는 것도 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.

응축된 증기가 시스템으로 에너지를 반환하기 전에 수행된 측정 결과를 낮은 발열량이라고 하고 증기가 응축된 후 얻은 수치를 높은 발열량이라고 합니다. 탄화수소 엔진은 배기 가스의 추가 수증기 에너지를 사용할 수 없으므로 순 수치는 엔진 제조업체와 관련이 있으며 참고서에서 더 자주 볼 수 있습니다.

종종 발열량을 지정할 때 어떤 양을 의미하는지 지정하지 않아 혼동을 일으킬 수 있습니다. 러시아 연방에서는 전통적으로 탐색에 가장 낮은 도움을 표시하는 것이 관례라는 것을 알고 있습니다.

낮은 발열량은 중요한 지표입니다

일부 유형의 연료의 경우 연소 중에 물을 형성하지 않기 때문에 순 에너지와 총 에너지로 나누는 것은 의미가 없습니다. 등유와 관련하여 탄화수소 함량이 높기 때문에 이는 관련이 없습니다. 상대적으로 낮은 밀도(780kg/m³ ~ 810kg/m³) 발열량은 디젤 연료와 유사하며 다음과 같습니다.

  • 최저 - 43.1 MJ / kg;
  • 최고 - 46.2 MJ / kg.

다른 유형의 연료와의 비교

이 표시기는 연료에 포함된 잠재적 열량을 추정하는 데 매우 편리합니다. 예를 들어 단위 질량당 휘발유의 발열량은 등유와 비슷하지만 전자가 훨씬 밀도가 높습니다. 결과적으로 동일한 비교에서 휘발유 1리터는 더 적은 에너지를 포함합니다.

탄화수소 혼합물로서 오일의 비연소열은 밀도에 따라 달라지며, 이는 다른 분야(43-46 MJ/kg)에 대해 일정하지 않습니다. 계산 방법을 사용하면 구성에 대한 초기 데이터가 있는 경우 이 값을 높은 정확도로 결정할 수 있습니다.

오일을 구성하는 일부 유형의 가연성 액체에 대한 평균 지표는 다음과 같습니다(MJ/kg).

  • 디젤 연료 - 42-44;
  • 가솔린 - 43-45;
  • 등유 - 43-44.

이탄 및 석탄과 같은 고체 연료의 칼로리 함량은 범위가 더 넓습니다. 이것은 불연성 물질의 함량과 탄화수소의 발열량 측면에서 구성이 크게 다를 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 토탄의 발열량 다양한 타입 8-24 MJ/kg 및 석탄 - 13-36 MJ/kg 내에서 변동될 수 있습니다. 일반적인 가스 중 수소는 120MJ / kg의 높은 발열량을 가지고 있습니다. 다음으로 비연소열은 메탄(50 MJ/kg)입니다.

등유는 낮은 가격에 상대적으로 높은 에너지 집약도로 인해 시간의 테스트를 견뎌낸 연료라고 말할 수 있습니다. 그것의 사용은 경제적으로 정당할 뿐만 아니라 어떤 경우에는 대안이 없습니다.

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