Ինչ է վառելիքը:
Այն մեկ բաղադրիչ կամ նյութերի խառնուրդ է, որոնք ունակ են քիմիական փոխակերպումների՝ կապված ջերմության արտանետման հետ: Տարբեր տեսակներՎառելիքներն առանձնանում են դրանցում օքսիդացնող նյութի քանակական պարունակությամբ, որն օգտագործվում է ջերմային էներգիան ազատելու համար։
Վ լայն իմաստովվառելիքը էներգիայի կրող է, այսինքն՝ պոտենցիալ էներգիայի պոտենցիալ տեսակ։
Դասակարգում
Ներկայումս վառելիքի տեսակները՝ ըստ ագրեգացման վիճակի, բաժանվում են հեղուկ, պինդ և գազային։
Դարձնել ամուր բնական տեսակներներառում են քար և վառելափայտ, անտրասիտ: Արհեստական տեսակներ են բրիկետները, կոքսը, թերմոանտրացիտը պինդ վառելիք.
Այն նյութերը, որոնք պարունակում են օրգանական ծագման նյութեր, դասակարգվում են որպես հեղուկներ: Դրանց հիմնական բաղադրիչներն են՝ թթվածինը, ածխածինը, ազոտը, ջրածինը, ծծումբը։ Արհեստական հեղուկ վառելիքը լինելու է տարբեր տեսակի խեժեր, մազութ։
Տարբեր գազերի խառնուրդ է՝ էթիլեն, մեթան, պրոպան, բութան։ Նրանցից բացի, կազմը գազային վառելիքկա ածխաթթու գազ և ածխածնի երկօքսիդ, ջրածնի սուլֆիդ, ազոտ, ջրային գոլորշի, թթվածին։
Վառելիքի ցուցիչներ
Այրման հիմնական ցուցանիշը. Որոշելու բանաձև ջերմային արժեքդիտարկվում է ջերմաքիմիայում: հատկացնել» համարժեք վառելիք», Որը ենթադրում է 1 կիլոգրամ անտրացիտի այրման ջերմություն։
Կենցաղային ջեռուցման յուղը նախատեսված է ցածր էներգիայի ջեռուցման սարքերում այրման համար, որոնք տեղակայված են բնակելի տարածքներում, ջերմային գեներատորներում, որոնք օգտագործվում են. գյուղատնտեսությունկերի չորացման, պահածոյացման համար։
Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը այնպիսի արժեք է, որը ցույց է տալիս ջերմության քանակությունը, որը ձևավորվում է 1 մ 3 ծավալով կամ մեկ կիլոգրամ զանգվածով վառելիքի ամբողջական այրման ժամանակ:
Այս արժեքը չափելու համար օգտագործեք J / kg, J / m 3, կալորիա / մ 3: Կալորիականությունը օգտագործվում է կալորիականությունը որոշելու համար:
Վառելիքի այրման հատուկ ջերմության ավելացմամբ վառելիքի հատուկ սպառումը նվազում է, իսկ գործակիցը. օգտակար գործողությունմնում է անփոփոխ։
Նյութերի այրման ջերմությունը պինդ, հեղուկ, գազային նյութի օքսիդացման ժամանակ թողարկվող էներգիայի քանակն է։
Այն որոշվում է քիմիական կազմով, ինչպես նաև այրվող նյութի ագրեգացման վիճակով։
Այրման արտադրանքի առանձնահատկությունները
Այրման ամենաբարձր և ամենացածր ջերմությունը կապված է վառելիքի այրումից հետո ստացված նյութերում ջրի ագրեգացման վիճակի հետ։
Ամենաբարձր ջերմային արժեքը նյութի ամբողջական այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակն է: Այս արժեքը ներառում է նաև ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը:
Այրման ամենացածր աշխատանքային ջերմությունը այն արժեքն է, որը համապատասխանում է այրման ընթացքում ջերմության արտանետմանը, առանց հաշվի առնելու ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը:
Կոնդենսացիայի թաքնված ջերմությունը ջրի գոլորշիների խտացման էներգիայի արժեքն է:
Մաթեմատիկական հարաբերություններ
Ամենաբարձր և ամենացածր ջերմային արժեքները կապված են հետևյալ հարաբերություններով.
Q B = Q H + k (W + 9H)
որտեղ W-ը այրվող նյութում ջրի զանգվածային քանակն է (%-ով).
H-ն այրվող նյութում ջրածնի քանակն է (ըստ զանգվածի%).
k-ն 6 կկալ/կգ գործակից է
Հաշվարկման մեթոդներ
Այրման ամենաբարձր և ամենացածր ջերմությունը որոշվում է երկու հիմնական եղանակով՝ հաշվարկված և փորձարարական:
Կալորիմետրերը օգտագործվում են փորձարարական հաշվարկներ իրականացնելու համար: Նախ դրա մեջ վառելիքի նմուշ է այրվում։ Ջերմությունը, որը կթողարկվի այս դեպքում, ամբողջությամբ կլանում է ջուրը։ Պատկերացում ունենալով ջրի զանգվածի մասին՝ հնարավոր է որոշել դրա ջերմաստիճանի փոփոխությամբ, այրման ջերմության արժեքով։
Այս տեխնիկան համարվում է պարզ և արդյունավետ, այն ենթադրում է միայն տեխնիկական վերլուծության տվյալների վերաբերյալ տեղեկատվության տիրապետում:
Հաշվարկի մեթոդում այրման ամենաբարձր և նվազագույն ջերմությունը հաշվարկվում է Մենդելեևի բանաձևով:
Q p H = 339C p + 1030H p -109 (O p -S p) - 25 W p (կՋ / կգ)
Հաշվի է առնվում աշխատանքային բաղադրության մեջ ածխածնի, թթվածնի, ջրածնի, ջրի գոլորշու, ծծմբի պարունակությունը (տոկոսներով)։ Այրման ընթացքում ջերմության քանակը որոշվում է հաշվի առնելով հղման վառելիքը:
Գազի կալորիականությունը թույլ է տալիս նախնական հաշվարկներ կատարել, որոշել վառելիքի որոշակի տեսակի օգտագործման արդյունավետությունը։
Ծագման առանձնահատկությունները
Որպեսզի հասկանանք, թե որքան ջերմություն է արտազատվում որոշակի վառելիքի այրման ժամանակ, անհրաժեշտ է պատկերացում ունենալ դրա ծագման մասին։
Բնության մեջ կա տարբեր տարբերակներպինդ վառելանյութեր, որոնք տարբերվում են կազմով և հատկություններով.
Դրա ձևավորումն իրականացվում է մի քանի փուլով. Նախ ձևավորվում է տորֆ, այնուհետև ստացվում է շագանակագույն և բիտումային քարածուխ, ապա առաջանում է անտրացիտը։ Պինդ վառելիքի ձևավորման հիմնական աղբյուրներն են տերևները, փայտը և սոճու ասեղները: Մեռնելով, բույսերի մասերը, երբ ենթարկվում են օդի, ոչնչացվում են սնկերի կողմից և ձևավորում տորֆ: Դրա կուտակումը վերածվում է դարչնագույն զանգվածի, ապա ստացվում է շագանակագույն գազ։
ժամը բարձր ճնշումիսկ ջերմաստիճանը, շագանակագույն գազը վերածվում է ածուխի, ապա վառելիքը կուտակվում է անտրացիտի տեսքով։
Բացի օրգանական նյութերից, վառելիքի մեջ կա լրացուցիչ բալաստ: Այն հատվածը, որը ձևավորվել է օրգանական նյութեր՝ ջրածին, ածխածին, ազոտ, թթվածին: Բացի այդ քիմիական տարրերից, այն պարունակում է բալաստ՝ խոնավություն, մոխիր։
Վառարանների տեխնոլոգիան ենթադրում է այրված վառելիքի աշխատանքային, չոր և այրվող զանգվածի արտազատում: Աշխատանքային զանգվածը կոչվում է վառելիք իր սկզբնական տեսքով՝ մատակարարված սպառողին։ Չոր զանգվածը բաղադրություն է, որը ջուր չի պարունակում։
Կազմը
Առավել արժեքավոր բաղադրիչներն են ածխածինը և ջրածինը:
Այս տարրերը հանդիպում են ցանկացած տեսակի վառելիքի մեջ: Տորֆի և փայտի մեջ ածխածնի տոկոսը հասնում է 58 տոկոսի, բիտումային և շագանակագույն ածխի մեջ՝ 80 տոկոսի, իսկ անտրացիտի մեջ՝ 95 տոկոսի։ Կախված այս ցուցանիշից, փոխվում է վառելիքի այրման ժամանակ թողարկված ջերմության քանակը: Ջրածինը ցանկացած վառելիքի երկրորդ կարևոր տարրն է: Կապվելով թթվածնի հետ՝ այն ձևավորում է խոնավություն, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է ցանկացած վառելիքի ջերմային արժեքը։
Դրա տոկոսը տատանվում է նավթի թերթաքարում 3,8-ից մինչև մազութում 11: Թթվածինը, որը վառելիքի մի մասն է, հանդես է գալիս որպես բալաստ:
Այն ջերմություն չի առաջացնում քիմիական տարր, հետևաբար, բացասաբար է ազդում այրման ջերմության արժեքի վրա: Ազատ կամ պարունակվող ազոտի այրումը կապված ձևայրման արտադրանքներում այն համարվում է վնասակար կեղտեր, հետևաբար դրա քանակությունը հստակ սահմանափակ է:
Ծծումբը ներառված է վառելիքի մեջ սուլֆատների, սուլֆիդների, ինչպես նաև ծծմբային գազերի տեսքով։ Երբ ջրազրկվում է, ծծմբի օքսիդները առաջացնում են ծծմբաթթու, որը քայքայում է կաթսայատան սարքավորումներ, բացասաբար է անդրադառնում բուսականության և կենդանի օրգանիզմների վրա։
Այդ իսկ պատճառով ծծումբն այն քիմիական տարրն է, որի առկայությունը բնական վառելանյութերում չափազանց անցանկալի է։ Եթե այն մտնում է աշխատանքային սենյակ, ծծմբի միացությունները հանգեցնում են սպասարկման անձնակազմի զգալի թունավորմանը:
Կախված դրա ծագումից, մոխրի երեք տեսակ կա.
- առաջնային;
- երկրորդական;
- երրորդական.
Առաջնային տեսակը ձևավորվում է բույսերի մեջ հայտնաբերված հանքանյութերից: Երկրորդային մոխիրը ձևավորվում է ձևավորման ընթացքում ավազի և հողի կողմից բույսերի մնացորդների ներթափանցման արդյունքում։
Երրորդային մոխիրը ներառված է վառելիքի բաղադրության մեջ արդյունահանման, պահպանման և փոխադրման ժամանակ: Մոխրի զգալի նստվածքով, կաթսայատան միավորի ջեռուցման մակերեսին ջերմության փոխանցման նվազում է նկատվում՝ նվազեցնելով գազերից ջրի ջերմության փոխանցման քանակը: Մեծ գումարմոխիրը բացասաբար է ազդում կաթսայի շահագործման վրա.
Վերջապես
Ցանկացած տեսակի վառելիքի այրման գործընթացի վրա զգալի ազդեցություն է գործում ցնդող նյութեր... Որքան մեծ է դրանց ելքը, այնքան մեծ կլինի բոցի ճակատի ծավալը: Օրինակ՝ քարածուխը, տորֆը, հեշտությամբ բռնկվում են, գործընթացն ուղեկցվում է աննշան ջերմային կորուստներով։ Կոքսը, որը մնում է ցնդող կեղտերի հեռացումից հետո, պարունակում է միայն հանքային և ածխածնային միացություններ։ Կախված վառելիքի բնութագրերից, ջերմության քանակը զգալիորեն տարբերվում է:
Կախված քիմիական բաղադրությունից՝ առանձնանում են պինդ վառելիքի առաջացման երեք փուլ՝ տորֆ, շագանակագույն ածուխ, ածուխ։
Բնական փայտը օգտագործվում է փոքր կաթսայատան գործարաններում: Հիմնականում օգտագործում են չիպսեր, թեփ, սալաքար, կեղև, բուն վառելափայտն օգտագործվում է քիչ քանակությամբ։ Կախված փայտի տեսակից, արտանետվող ջերմության քանակը զգալիորեն տարբերվում է:
Քանի որ այրման ջերմությունը նվազում է, վառելափայտը ձեռք է բերում որոշակի առավելություններ՝ արագ դյուրավառություն, մոխրի նվազագույն պարունակություն և ծծմբի հետքերի բացակայություն:
Բնական կամ սինթետիկ վառելիքի բաղադրության, դրանց կալորիականության մասին հավաստի տեղեկատվությունը ջերմաքիմիական հաշվարկներ իրականացնելու հիանալի միջոց է։
Ներկայումս իրական հնարավորություն կա բացահայտելու պինդ, գազային, հեղուկ վառելիքի այն հիմնական տարբերակները, որոնք կդառնան առավել արդյունավետ և էժան՝ կոնկրետ իրավիճակում օգտագործելու համար:
Աղյուսակները ցույց են տալիս վառելիքի (հեղուկ, պինդ և գազային) և որոշ այլ այրվող նյութերի այրման զանգվածային տեսակարար ջերմությունը: Դիտարկվել են հետևյալ վառելանյութերը՝ քարածուխ, վառելափայտ, կոքս, տորֆ, կերոսին, նավթ, սպիրտ, բենզին, բնական գազ և այլն։
Աղյուսակների ցանկ.
Վառելիքի էկզոտերմիկ օքսիդացման ռեակցիայի ժամանակ նրա քիմիական էներգիան որոշակի քանակությամբ ջերմության արտազատմամբ վերածվում է ջերմային էներգիայի։ Առաջացող ջերմային էներգիաընդունված է անվանել վառելիքի այրման ջերմություն։ Դա կախված է իր քիմիական բաղադրությունից, խոնավությունից և գլխավորն է։ Վառելիքի այրման ջերմությունը 1 կգ զանգվածի կամ 1 մ 3 ծավալի դիմաց կազմում է այրման զանգվածային կամ ծավալային տեսակարար ջերմությունը։
Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը ջերմության քանակն է, որն ազատվում է պինդ, հեղուկ կամ գազային վառելիքի զանգվածի կամ ծավալի միավորի ամբողջական այրման ժամանակ։ Միավորների միջազգային համակարգում այս արժեքը չափվում է J / կգ կամ J / m 3:
Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը կարող է որոշվել փորձարարական կամ վերլուծական հաշվարկով:Ջերմային արժեքի որոշման փորձարարական մեթոդները հիմնված են վառելիքի այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակի գործնական չափման վրա, օրինակ՝ թերմոստատով և այրման ռումբով կալորիմետրում։ Հայտնի քիմիական բաղադրությամբ վառելիքի համար այրման հատուկ ջերմությունը կարող է որոշվել Մենդելեևի բանաձևով:
Տարբերակել այրման ավելի բարձր և ցածր հատուկ ջերմությունները:Ամենաբարձր ջերմային արժեքն է առավելագույն թիվըվառելիքի ամբողջական այրման ժամանակ արձակված ջերմությունը՝ հաշվի առնելով վառելիքի մեջ պարունակվող խոնավության գոլորշիացման վրա ծախսվող ջերմությունը։ Զուտ ջերմային արժեք ավելի քիչ արժեքավելի մեծ է խտացման ջերմության արժեքով, որն առաջանում է վառելիքի խոնավությունից և օրգանական զանգվածի ջրածնից, որը այրման ժամանակ վերածվում է ջրի։
Որոշել վառելիքի որակի ցուցանիշները, ինչպես նաև ջերմային ճարտարագիտական հաշվարկներում սովորաբար օգտագործում են այրման ամենացածր հատուկ ջերմությունը, որը վառելիքի ամենակարևոր ջերմային և կատարողական բնութագրիչն է և ներկայացված է ստորև բերված աղյուսակներում:
Կոշտ վառելիքի այրման հատուկ ջերմություն (ածուխ, վառելափայտ, տորֆ, կոքս)
Աղյուսակը ցույց է տալիս չոր պինդ վառելիքի այրման հատուկ ջերմության արժեքները MJ / կգ-ով: Աղյուսակում վառելիքը դասավորված է այբբենական կարգով՝ ըստ անվանման:
Համարվող պինդ վառելիքի ամենաբարձր ջերմային արժեքը պատկանում է կոքսային ածուխին. նրա այրման հատուկ ջերմությունը հավասար է 36,3 ՄՋ / կգ (կամ SI միավորներով 36,3 · 10 6 Ջ / կգ): Բացի այդ, այրման բարձր ջերմությունը բնորոշ է ածուխին, անտրացիտին, փայտածուխև շագանակագույն ածուխ:
Ցածր էներգաարդյունավետ վառելիքները ներառում են փայտ, վառելափայտ, վառոդ, ֆրեզերային տորֆ, նավթի թերթաքար: Օրինակ, վառելափայտի այրման հատուկ ջերմությունը 8,4 ... 12,5 է, իսկ վառոդը `ընդամենը 3,8 ՄՋ / կգ:
| Վառելիք | |
|---|---|
| Անտրասիտ | 26,8…34,8 |
| Փայտի կարկուտ (գնդիկավոր) | 18,5 |
| Չոր վառելափայտ | 8,4…11 |
| Չոր կեչու վառելափայտ | 12,5 |
| Գազային կոքս | 26,9 |
| Պայթուցիկ վառարանի կոքս | 30,4 |
| Կիսակոքս | 27,3 |
| Փոշի | 3,8 |
| Շիֆեր | 4,6…9 |
| Այրվող թերթաքար | 5,9…15 |
| Պինդ հրթիռային վառելիք | 4,2…10,5 |
| Տորֆ | 16,3 |
| Մանրաթելային տորֆ | 21,8 |
| Տորֆ ֆրեզեր | 8,1…10,5 |
| Տորֆի փշուր | 10,8 |
| Շագանակագույն ածուխ | 13…25 |
| Շագանակագույն ածուխ (բրիկետներ) | 20,2 |
| Շագանակագույն ածուխ (փոշի) | 25 |
| Դոնեցկի ածուխ | 19,7…24 |
| Ածուխ | 31,5…34,4 |
| Կարծր ածուխ | 27 |
| Coking ածուխ | 36,3 |
| Կուզնեցկի ածուխ | 22,8…25,1 |
| Չելյաբինսկի ածուխ | 12,8 |
| Էքիբաստուզ ածուխ | 16,7 |
| Ֆրեզտորֆ | 8,1 |
| Խարամ | 27,5 |
Հեղուկ վառելիքի այրման հատուկ ջերմություն (ալկոհոլ, բենզին, կերոսին, նավթ)
Տրված է հեղուկ վառելիքի և որոշ այլ օրգանական հեղուկների այրման տեսակարար ջերմությունների աղյուսակը։ Հարկ է նշել, որ այնպիսի վառելիքներ, ինչպիսիք են բենզինը, դիզելային վառելիքը և նավթը, առանձնանում են այրման ժամանակ ջերմության բարձր արտանետմամբ։
Ալկոհոլի և ացետոնի այրման հատուկ ջերմությունը զգալիորեն ցածր է, քան ավանդական շարժիչային վառելիքը: Ընդ որում, ինչ վերաբերում է ցածր արժեքԱյրման ջերմությունը տիրապետում է հեղուկ հրթիռային վառելիքին և - 1 կգ այդ ածխաջրածինների ամբողջական այրման դեպքում ջերմություն կթողարկվի համապատասխանաբար 9,2 և 13,3 ՄՋ:
| Վառելիք | Այրման հատուկ ջերմություն, MJ / կգ |
|---|---|
| Ացետոն | 31,4 |
| Բենզին A-72 (ԳՕՍՏ 2084-67) | 44,2 |
| Ավիացիոն բենզին B-70 (ԳՕՍՏ 1012-72) | 44,1 |
| Բենզին AI-93 (ԳՕՍՏ 2084-67) | 43,6 |
| Բենզոլ | 40,6 |
| Դիզելային վառելիք ձմեռ (ԳՕՍՏ 305-73) | 43,6 |
| Ամառային դիզելային վառելիք (ԳՕՍՏ 305-73) | 43,4 |
| Հրթիռի հեղուկ վառելիք (կերոսին + հեղուկ թթվածին) | 9,2 |
| Ավիացիոն կերոսին | 42,9 |
| Լուսավորման կերոսին (ԳՕՍՏ 4753-68) | 43,7 |
| Քսիլեն | 43,2 |
| Բարձր ծծմբի մազութ | 39 |
| Ցածր ծծմբի մազութ | 40,5 |
| Ցածր ծծմբի մազութ | 41,7 |
| Ծծմբային մազութ | 39,6 |
| Մեթիլ սպիրտ (մեթանոլ) | 21,1 |
| n-բութիլ սպիրտ | 36,8 |
| Յուղ | 43,5…46 |
| Մեթանի յուղ | 21,5 |
| Տոլուոլ | 40,9 |
| Սպիտակ ոգի (ԳՕՍՏ 313452) | 44 |
| Էթիլեն գլիկոլ | 13,3 |
| Էթիլային սպիրտ (էթանոլ) | 30,6 |
Գազային վառելիքի և այրվող գազերի այրման հատուկ ջերմություն
Ներկայացված է գազային վառելիքի և որոշ այլ այրվող գազերի այրման տեսակարար ջերմությունների աղյուսակը ՄՋ/կգ-ով: Դիտարկված գազերից տարբերվում է այրման ամենամեծ զանգվածային տեսակարար ջերմությունը: Այս գազի մեկ կիլոգրամի ամբողջական այրման դեպքում կթողարկվի 119,83 ՄՋ ջերմություն։ Նաև բնական գազի նման վառելիքն ունի բարձր ջերմային արժեք՝ բնական գազի այրման հատուկ ջերմությունը 41 ... 49 ՄՋ / կգ է (մաքուր 50 ՄՋ / կգ համար):
| Վառելիք | Այրման հատուկ ջերմություն, MJ / կգ |
|---|---|
| 1-Բութեն | 45,3 |
| Ամոնիակ | 18,6 |
| Ացետիլեն | 48,3 |
| Ջրածին | 119,83 |
| Ջրածին, խառնուրդ մեթանի հետ (50% H 2 և 50% CH 4 ըստ զանգվածի) | 85 |
| Ջրածին, խառնուրդ մեթանի և ածխածնի օքսիդի հետ (33-33-33% ըստ զանգվածի) | 60 |
| Ջրածինը խառնված ածխածնի օքսիդի հետ (50% H 2 50% CO 2 ըստ զանգվածի) | 65 |
| Պայթուցիկ վառարանի գազ | 3 |
| Կոկա վառարանի գազ | 38,5 |
| Հեղուկ նավթային գազ (LPG) (պրոպան-բութան) | 43,8 |
| Իզոբութան | 45,6 |
| Մեթան | 50 |
| n-Բութան | 45,7 |
| n-Հեքսան | 45,1 |
| n-Pentane | 45,4 |
| Կապակցված գազ | 40,6…43 |
| Բնական գազ | 41…49 |
| Պրոպադիեն | 46,3 |
| Պրոպան | 46,3 |
| Պրոպիլեն | 45,8 |
| Պրոպիլեն, խառնված ջրածնի և ածխածնի օքսիդի հետ (90% -9% -1% ըստ զանգվածի) | 52 |
| Էթան | 47,5 |
| Էթիլեն | 47,2 |
Որոշ այրվող նյութերի այրման հատուկ ջերմություն
Առկա է որոշ այրվող նյութերի (փայտ, թուղթ, պլաստմասսա, ծղոտ, ռետին և այլն) այրման հատուկ ջերմությունների աղյուսակ։ Հատկանշական են այրման բարձր ջերմությամբ նյութերը: Այս նյութերը ներառում են `ռետինե տարբեր տեսակներ, ընդլայնված պոլիստիրոլ (պոլիստիրոլ), պոլիպրոպիլեն և պոլիէթիլեն։
| Վառելիք | Այրման հատուկ ջերմություն, MJ / կգ |
|---|---|
| Թուղթ | 17,6 |
| Կաշվե կտոր | 21,5 |
| Փայտ (ձողեր՝ 14%) խոնավության պարունակությամբ | 13,8 |
| Փայտը կույտերի մեջ | 16,6 |
| կաղնու փայտ | 19,9 |
| զուգված փայտ | 20,3 |
| Փայտը կանաչ է | 6,3 |
| Սոճու փայտ | 20,9 |
| Նեյլոն | 31,1 |
| Կարբոլիտ արտադրանք | 26,9 |
| Ստվարաթուղթ | 16,5 |
| Styren-butadiene ռետինե SKS-30AR | 43,9 |
| Բնական ռետինե | 44,8 |
| Սինթետիկ ռետինե | 40,2 |
| SKS ռետինե | 43,9 |
| Քլորոպրենային ռետին | 28 |
| Լինոլեում, պոլիվինիլքլորիդ | 14,3 |
| Երկշերտ պոլիվինիլքլորիդ լինոլեում | 17,9 |
| Ֆետրի վրա հիմնված PVC լինոլեում | 16,6 |
| Լինոլեում, պոլիվինիլքլորիդ տաք հիմքի վրա | 17,6 |
| Լինոլեում, պոլիվինիլքլորիդ՝ գործվածքի հիմքի վրա | 20,3 |
| Լինոլեում ռետինե (ռելին) | 27,2 |
| Պարաֆին մոմ | 11,2 |
| Պոլիփրփ PVC-1 | 19,5 |
| Styrofoam FS-7 | 24,4 |
| Փրփուր FF | 31,4 |
| Ընդլայնված պոլիստիրոլ PSB-S | 41,6 |
| Պոլիուրեթանային փրփուր | 24,3 |
| Մանրաթելային տախտակ | 20,9 |
| Պոլիվինիլքլորիդ (PVC) | 20,7 |
| Պոլիկարբոնատ | 31 |
| Պոլիպրոպիլեն | 45,7 |
| Պոլիստիրոլ | 39 |
| Բարձր ճնշման պոլիէթիլեն | 47 |
| Ցածր ճնշման պոլիէթիլեն | 46,7 |
| Ռետինե | 33,5 |
| Տանիքածածկման նյութ | 29,5 |
| Channel մուր | 28,3 |
| Հայ | 16,7 |
| Ծղոտե | 17 |
| Օրգանական ապակի (պլեքսիգլաս) | 27,7 |
| Տեքստոլիտ | 20,9 |
| Տոլ | 16 |
| ТНТ | 15 |
| Բամբակ | 17,5 |
| Ցելյուլոզա | 16,4 |
| Բուրդ և բուրդ մանրաթելեր | 23,1 |
Աղբյուրներ:
- ԳՕՍՏ 147-2013 Կոշտ հանքային վառելիք. Համախառն ջերմային արժեքի որոշում և հաշվարկ ցածր ջերմությունայրումը.
- ԳՕՍՏ 21261-91 Նավթամթերք. Համախառն ջերմային արժեքի որոշման մեթոդը և զուտ ջերմային արժեքի հաշվարկը.
- ԳՕՍՏ 22667-82 Բնական այրվող գազեր. Այրման ջերմության, հարաբերական խտության և Wobbe թվի որոշման հաշվարկման մեթոդ:
- ԳՕՍՏ 31369-2008 Բնական գազ. Ջերմային արժեքի, խտության, հարաբերական խտության և Wobbe թվի հաշվարկ՝ հիմնված բաղադրիչի կազմի վրա:
- Զեմսկի Գ.Տ.
Վառելիքի քանակի միավորի ամբողջական այրման ժամանակ արտազատվող ջերմության քանակը կոչվում է ջերմային արժեք (Q) կամ, ինչպես երբեմն ասում են, ջերմային արժեք կամ ջերմային արժեք, որը վառելիքի հիմնական բնութագրիչներից է։ .
Գազերի ջերմային արժեքը սովորաբար վերաբերում է 1-ին մ 3,ընդունված նորմալ պայմաններում:
Տեխնիկական հաշվարկներում նորմալ պայմանները նշանակում են գազի վիճակը 0 ° C-ին հավասար ջերմաստիճանում և 760 ճնշման դեպքում: մմ Hg Արվեստ.Այս պայմաններում գազի ծավալը նշվում է նմ 3(նորմալ խորանարդ մետր):
ԳՕՍՏ 2923-45-ի համաձայն գազի արդյունաբերական չափումների համար 20 ° C ջերմաստիճանը և 760 ճնշումը ընդունվում են որպես նորմալ պայմաններ մմ Hg Արվեստ.Այս պայմաններին վերագրվող գազի ծավալը, ի տարբերություն նմ 3կզանգեմ մ 3 (խորանարդ մետր):
Գազերի կալորիականությունը (Հ))արտահայտված է կկալ / նմ էլկամ մեջ կկալ / մ 3.
Հեղուկ գազերի համար ջերմային արժեքը նշվում է 1-ում կգ.
Տարբերակել բարձր (Q in) և ցածր (Q n) ջերմային արժեքի միջև: Համախառն ջերմային արժեքը հաշվի է առնում վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը: Զուտ ջերմային արժեքը հաշվի չի առնում այրման արտադրանքի ջրային գոլորշու մեջ պարունակվող ջերմությունը, քանի որ ջրի տուփերը չեն խտանում, այլ տարվում են այրման արտադրանքներով:
Q in և Q n հասկացությունները վերաբերում են միայն այն գազերին, որոնց այրման ժամանակ արտանետվում է ջրային գոլորշի (այս հասկացությունները չեն տարածվում ածխածնի երկօքսիդի վրա, որը այրման ժամանակ ջրային գոլորշի չի արտազատում):
Ջրային գոլորշիների խտացման ժամանակ ջերմություն է արտանետվում՝ հավասար 539 կկալ / կգ:Բացի այդ, երբ կոնդենսատը սառչում է մինչև 0 ° C (. կամ 20 ° C), համապատասխանաբար, ջերմություն է արտանետվում 100 կամ 80: կկալ / կգ:
Ընդհանուր առմամբ, ավելի քան 600 ջերմություն է արտանետվում ջրի գոլորշիների խտացման պատճառով։ կկալ / կգ,որը գազի համախառն և զուտ ջերմային արժեքի տարբերությունն է: Քաղաքային գազամատակարարման մեջ օգտագործվող գազերի մեծ մասի դեպքում այդ տարբերությունը կազմում է 8-10%:
Որոշ գազերի ջերմային արժեքները բերված են աղյուսակում: 3.
Քաղաքային գազամատակարարման համար ներկայումս օգտագործվում են գազեր, որոնք, որպես կանոն, ունեն առնվազն 3500 կալորիականություն. կկալ / նմ 3.Դա բացատրվում է նրանով, որ քաղաքային պայմաններում գազը մատակարարվում է զգալի հեռավորությունների վրա խողովակներով։ Եթե կալորիականությունը ցածր է, անհրաժեշտ է կերակրել մեծ քանակությամբ: Սա անխուսափելիորեն հանգեցնում է գազատարների տրամագծերի ավելացմանը և, որպես հետևանք, գազի ցանցերի կառուցման համար մետաղական ներդրումների և միջոցների ավելացմանը, ինչպես նաև՝ շահագործման ծախսերի ավելացմանը։ Ցածր կալորիականությամբ գազերի զգալի թերությունն այն է, որ շատ դեպքերում դրանք պարունակում են զգալի գումարածխածնի օքսիդ, որը մեծացնում է վտանգը գազ օգտագործելու, ինչպես նաև ցանցերի և կայանքների սպասարկման ժամանակ։
3500-ից պակաս կալորիականությամբ գազ կկալ / նմ 3առավել հաճախ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ, որտեղ չի պահանջվում այն տեղափոխել երկար հեռավորությունների վրա և ավելի հեշտ է կազմակերպել այրումը: Քաղաքային գազամատակարարման համար ցանկալի է ունենալ մշտական կալորիականություն։ Տատանումները, ինչպես մենք արդեն հաստատել ենք, թույլատրվում է ոչ ավելի, քան 10%: Ավելի մեծ փոփոխությունգազի կալորիականությունը պահանջում է նոր ճշգրտում, իսկ երբեմն էլ՝ փոփոխություն մեծ թվովկենցաղային տեխնիկայի միասնական այրիչներ, ինչը կապված է զգալի դժվարությունների հետ.
Այրվող գազի դասակարգում
քաղաքների գազամատակարարման և արդյունաբերական ձեռնարկություններօգտագործվում են տարբեր այրվող գազեր, որոնք տարբերվում են ծագմամբ, քիմիական կազմով և ֆիզիկական հատկություններով։
Ըստ ծագման՝ այրվող գազերը բաժանվում են բնական կամ բնական և արհեստականի, որոնք արտադրվում են պինդ և հեղուկ վառելիքից։
Բնական գազերարդյունահանվում են զուտ գազային հանքավայրերի կամ նավթի հանքավայրերից նավթի հետ միասին։ Նավթի հանքավայրերից ստացվող գազերը կոչվում են ասոցիացված գազեր:
Մաքուր գազի հանքավայրերի գազերը հիմնականում կազմված են ծանր ածխաջրածինների փոքր պարունակությամբ մեթանից։ Դրանք բնութագրվում են մշտական կազմով և կալորիականությամբ։
Հարակից գազերը մեթանի հետ պարունակում են զգալի քանակությամբ ծանր ածխաջրածիններ (պրոպան և բութան): Այս գազերի բաղադրությունը և ջերմային արժեքը շատ տարբեր են:
Արհեստական գազերը արտադրվում են հատուկ գազի գործարաններ- կամ ստացվում է որպես կողմնակի արտադրանք, երբ ածուխն այրվում է մետաղագործական ձեռնարկություններում, ինչպես նաև նավթավերամշակման գործարաններում:
Ածուխից ստացված գազերը մեր երկրում օգտագործվում են քաղաքային գազամատակարարման համար շատ սահմանափակ քանակությամբ, և դրանց մասնաբաժինը անընդհատ նվազում է։ Միևնույն ժամանակ, աճում է հեղուկացված ածխաջրածնային գազերի արտադրությունն ու սպառումը, որոնք ստացվում են հարակից նավթային գազերից գազաբենզինային գործարաններում և նավթավերամշակման գործարաններում նավթավերամշակման ընթացքում: Հեղուկ ածխաջրածնային գազերՔաղաքային գազամատակարարման համար օգտագործվող հիմնականում պրոպանից և բութանից են:
Գազի կազմը
Գազի տեսակը և դրա բաղադրությունը մեծապես կանխորոշում են գազի կիրառման շրջանակը, գազային ցանցի սխեման և տրամագիծը, գազայրիչների և առանձին գազատարի բլոկների նախագծային լուծումները:
Գազի սպառումը կախված է ջերմային արժեքից, հետևաբար գազատարների տրամագծից և գազի այրման պայմաններից: Երբ գազն օգտագործվում է արդյունաբերական կայանքներում, այրման ջերմաստիճանը և բոցի տարածման արագությունը և բաղադրության կայունությունը շատ կարևոր են: գազի վառելիքԳազերի բաղադրությունը, ինչպես նաև ֆիզիկաքիմիական հատկություններդրանք առաջին հերթին կախված են գազերի ստացման տեսակից և եղանակից։
Այրվող գազերը տարբեր գազերի մեխանիկական խառնուրդներ են։<как горючих, так и негорючих.
Գազային վառելիքի այրվող մասը ներառում է՝ ջրածին (Н 2) - գազ՝ առանց գույնի, համի և հոտի, դրա մաքուր ջերմային արժեքը 2579 է։ կկալ / նմ 3 \մեթանը (CH 4) անգույն, անհամ և հոտ գազ է, բնական գազերի հիմնական այրվող մասն է, նրա մաքուր ջերմային արժեքը 8555 է։ կկալ / նմ 3;ածխածնի օքսիդը (CO) գազ է, առանց գույնի, համի կամ հոտի, պարզվում է, ցանկացած վառելիքի թերի այրման պատճառով, շատ թունավոր, մաքուր կալորիականություն 3018 կկալ / նմ 3;ծանր ածխաջրածիններ (C p H t),Այս անունով<и формулой обозначается целый ряд углеводородов (этан - С2Н 6 , пропан - С 3 Нв, бутан- С4Н 10 и др.), низшая теплотворная способность этих газов колеблется от 15226 до 34890 կկալ / նմ *:
Գազային վառելիքի ոչ այրվող մասը ներառում է՝ ածխաթթու գազ (CO 2), թթվածին (O 2) և ազոտ (N 2):
Գազերի ոչ այրվող մասը սովորաբար կոչվում է բալաստ։ Բնական գազերը բնութագրվում են բարձր ջերմային արժեքով և ածխածնի երկօքսիդի լիակատար բացակայությամբ։ Միևնույն ժամանակ (մի շարք հանքավայրեր, հիմնականում գազ-նավթային հանքավայրերը, պարունակում են շատ թունավոր (և քայքայիչ քայքայիչ գազ)՝ ջրածնի սուլֆիդ (H 2 S): Արհեստական ածխի գազերի մեծ մասը պարունակում է զգալի քանակությամբ խիստ թունավոր գազ՝ ածխածնի մոնօքսիդ։ (CO): Գազի ածխածնի և այլ թունավոր նյութերի մեջ օքսիդի առկայությունը խիստ անցանկալի է, քանի որ դրանք բարդացնում են գործառնական աշխատանքի արտադրությունը և մեծացնում են վտանգը գազ օգտագործելիս: Բացի հիմնական բաղադրիչներից, գազերի կազմը ներառում է տարբեր կեղտեր: , որի տեսակարար արժեքը տոկոսային առումով չնչին է, նույնիսկ միլիոնավոր խորանարդ մետր գազ, կեղտերի ընդհանուր քանակը հասնում է զգալի արժեքի։ և շահագործման ընթացքում:
Կեղտերի քանակն ու բաղադրությունը կախված են գազի արտադրության կամ արդյունահանման եղանակից և դրա մաքրման աստիճանից։ Առավել վնասակար կեղտերն են փոշին, խեժը, նաֆթալինը, խոնավությունը և ծծմբային միացությունները։
Գազում փոշին առաջանում է արտադրության (արդյունահանման) կամ գազատարներով գազ տեղափոխելիս։ Խեժը վառելիքի ջերմային տարրալուծման արդյունք է և կապված է բազմաթիվ արհեստական գազերի հետ։ Գազի մեջ փոշու առկայության դեպքում խեժը նպաստում է կուպր-ցեխային խցանների առաջացմանը և գազատարների խցանմանը։
Նաֆթալինը սովորաբար հայտնաբերվում է արհեստական ածխի գազերում: Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում նաֆթալինը նստում է խողովակներում և այլ պինդ և հեղուկ կեղտերի հետ միասին նվազեցնում է գազատարների հոսքի տարածքը:
Գոլորշի տեսքով խոնավությունը հանդիպում է գրեթե բոլոր բնական և արհեստական գազերում։ Այն բնական գազեր է մտնում հենց գազի դաշտում ջրի մակերևույթի հետ գազի շփման արդյունքում, իսկ արտադրական գործընթացում արհեստական գազերը հագեցվում են ջրով: Գազում զգալի քանակությամբ խոնավության առկայությունը անցանկալի է, քանի որ այն նվազեցնում է կալորիականությունը: գազի արժեքը. , գազի այրման ժամանակ խոնավությունը մթնոլորտ է տանում զգալի քանակությամբ ջերմություն այրման արտադրանքի հետ միասին. միավորներ) պետք է ջնջվի: Սա պահանջում է հատուկ կոնդենսատային թակարդների տեղադրում և դրանց տարհանում:
Ծծմբի միացությունները, ինչպես արդեն նշվեց, ներառում են ջրածնի սուլֆիդը, ինչպես նաև ածխածնի դիսուլֆիդը, մերկապտանը և այլն: Այս միացությունները ոչ միայն վնասակար ազդեցություն են ունենում մարդու առողջության վրա, այլև առաջացնում են խողովակների զգալի կոռոզիա:
Այլ վնասակար կեղտերից պետք է նշել ամոնիակային և ցիանիդային միացությունները, որոնք հիմնականում հայտնաբերված են ածխի գազերում։ Ամոնիակի և ցիանիդային միացությունների առկայությունը հանգեցնում է խողովակի մետաղի կոռոզիայի ավելացմանը:
Անցանկալի է նաև այրվող գազերում ածխաթթու գազի և ազոտի առկայությունը։ Այս գազերը չեն մասնակցում այրման գործընթացին՝ լինելով բալաստ, որը նվազեցնում է ջերմային արժեքը, ինչը հանգեցնում է գազատարների տրամագծի մեծացման և գազային վառելիքի օգտագործման տնտեսական արդյունավետության նվազմանը։
Քաղաքային գազամատակարարման համար օգտագործվող գազերի կազմը պետք է համապատասխանի ԳՕՍՏ 6542-50-ի պահանջներին (Աղյուսակ 1):
Աղյուսակ 1
Երկրի ամենահայտնի հանքավայրերի բնական գազերի բաղադրության միջին արժեքները ներկայացված են աղյուսակում։ 2.
Գազի հանքերից (չոր)
| Արևմտյան Ուկրաինա. ... ... | 81,2 | 7,5 | 4,5 | 3,7 | 2,5 | - . | 0,1 | 0,5 | 0,735 | |
| Շեբելինսկո .............................. | 92,9 | 4,5 | 0,8 | 0,6 | 0,6 | ____ . | 0,1 | 0,5 | 0,603 | |
| Ստավրոպոլի մարզ. ... | 98,6 | 0,4 | 0,14 | 0,06 | - | 0,1 | 0,7 | 0,561 | ||
| Կրասնոդարի մարզ. ... | 92,9 | 0,5 | - | 0,5 | _ | 0,01 | 0,09 | 0,595 | ||
| Սարատով ...................................... | 93,4 | 2,1 | 0,8 | 0,4 | 0,3 | Հետքեր | 0,3 | 2,7 | 0,576 | |
| Գազլի, Բուխարայի շրջան | 96,7 | 0,35 | 0,4" | 0,1 | 0,45 | 0,575 | ||||
| Գազի և նավթի հանքավայրերից (կապված) | ||||||||||
| Ռոմաշկինո ...................................... | 18,5 | 6,2 | 4,7 | 0,1 | 11,5 | 1,07 | ||||
| 7,4 | 4,6 | ____ | Հետքեր | 1,112 | __ . | |||||
| Թույմազին ...................................... | 18,4 | 6,8 | 4,6 | ____ | 0,1 | 7,1 | 1,062 | - | ||
| մոխիր ....... | 23,5 | 9,3 | 3,5 | ____ | 0,2 | 4,5 | 1,132 | - | ||
| Ճարպ .......... ............................. | 2,5 | . ___ . | 1,5 | 0,721 | - | |||||
| Սիզրանի յուղ ..................................... | 31,9 | 23,9 - | 5,9 | 2,7 | 0,8 | 1,7 | 1,6 | 31,5 | 0,932 | - |
| Իշիմբայ ...................................... | 42,4 | 20,5 | 7,2 | 3,1 | 2,8 | 1,040 | _ | |||
| Անդիջան. .............................. | 66,5 | 16,6 | 9,4 | 3,1 | 3,1 | 0,03 | 0,2 | 4,17 | 0,801 ; | |
Գազերի կալորիականությունը
Վառելիքի քանակի միավորի ամբողջական այրման ժամանակ արտազատվող ջերմության քանակը կոչվում է ջերմային արժեք (Q) կամ, ինչպես երբեմն ասում են, ջերմային արժեք կամ ջերմային արժեք, որը վառելիքի հիմնական բնութագրիչներից է։ .
Գազերի ջերմային արժեքը սովորաբար վերաբերում է 1-ին մ 3,ընդունված նորմալ պայմաններում:
Տեխնիկական հաշվարկներում նորմալ պայմանները նշանակում են գազի վիճակը 0 ° C-ին հավասար ջերմաստիճանում և 760 ճնշման դեպքում: մմ Hg Արվեստ.Այս պայմաններում գազի ծավալը նշվում է նմ 3(նորմալ խորանարդ մետր):
ԳՕՍՏ 2923-45-ի համաձայն գազի արդյունաբերական չափումների համար 20 ° C ջերմաստիճանը և 760 ճնշումը ընդունվում են որպես նորմալ պայմաններ մմ Hg Արվեստ.Այս պայմաններին վերագրվող գազի ծավալը, ի տարբերություն նմ 3կզանգեմ մ 3 (խորանարդ մետր):
Գազերի կալորիականությունը (Հ))արտահայտված է կկալ / նմ էլկամ մեջ կկալ / մ 3.
Հեղուկ գազերի համար ջերմային արժեքը նշվում է 1-ում կգ.
Տարբերակել բարձր (Q in) և ցածր (Q n) ջերմային արժեքի միջև: Համախառն ջերմային արժեքը հաշվի է առնում վառելիքի այրման ժամանակ առաջացած ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը: Զուտ ջերմային արժեքը հաշվի չի առնում այրման արտադրանքի ջրային գոլորշու մեջ պարունակվող ջերմությունը, քանի որ ջրի տուփերը չեն խտանում, այլ տարվում են այրման արտադրանքներով:
Q in և Q n հասկացությունները վերաբերում են միայն այն գազերին, որոնց այրման ժամանակ արտանետվում է ջրային գոլորշի (այս հասկացությունները չեն տարածվում ածխածնի երկօքսիդի վրա, որը այրման ժամանակ ջրային գոլորշի չի արտազատում):
Ջրային գոլորշիների խտացման ժամանակ ջերմություն է արտանետվում՝ հավասար 539 կկալ / կգ:Բացի այդ, երբ կոնդենսատը սառչում է մինչև 0 ° C (. կամ 20 ° C), համապատասխանաբար, ջերմություն է արտանետվում 100 կամ 80: կկալ / կգ:
Ընդհանուր առմամբ, ավելի քան 600 ջերմություն է արտանետվում ջրի գոլորշիների խտացման պատճառով։ կկալ / կգ,որը գազի համախառն և զուտ ջերմային արժեքի տարբերությունն է: Քաղաքային գազամատակարարման մեջ օգտագործվող գազերի մեծ մասի դեպքում այդ տարբերությունը կազմում է 8-10%:
Որոշ գազերի ջերմային արժեքները բերված են աղյուսակում: 3.
Քաղաքային գազամատակարարման համար ներկայումս օգտագործվում են գազեր, որոնք, որպես կանոն, ունեն առնվազն 3500 կալորիականություն. կկալ / նմ 3.Դա բացատրվում է նրանով, որ քաղաքային պայմաններում գազը մատակարարվում է զգալի հեռավորությունների վրա խողովակներով։ Եթե կալորիականությունը ցածր է, անհրաժեշտ է կերակրել մեծ քանակությամբ: Սա անխուսափելիորեն հանգեցնում է գազատարների տրամագծերի ավելացմանը և, որպես հետևանք, գազի ցանցերի կառուցման համար մետաղական ներդրումների և միջոցների ավելացմանը, ինչպես նաև՝ շահագործման ծախսերի ավելացմանը։ Ցածր կալորիականությամբ գազերի էական թերությունն այն է, որ շատ դեպքերում դրանք պարունակում են զգալի քանակությամբ ածխածնի օքսիդ, ինչը մեծացնում է վտանգը գազ օգտագործելիս, ինչպես նաև ցանցերի և կայանքների սպասարկման ժամանակ:
3500-ից պակաս կալորիականությամբ գազ կկալ / նմ 3առավել հաճախ օգտագործվում է արդյունաբերության մեջ, որտեղ չի պահանջվում այն տեղափոխել երկար հեռավորությունների վրա և ավելի հեշտ է կազմակերպել այրումը: Քաղաքային գազամատակարարման համար ցանկալի է ունենալ մշտական կալորիականություն։ Տատանումները, ինչպես մենք արդեն հաստատել ենք, թույլատրվում է ոչ ավելի, քան 10%: Գազի ջերմային արժեքի մեծ փոփոխությունը պահանջում է նոր ճշգրտում, իսկ երբեմն էլ կենցաղային տեխնիկայի ստանդարտացված մեծ թվով այրիչների փոփոխություն, ինչը կապված է զգալի դժվարությունների հետ:
