บ้าน อัตราแลกเปลี่ยน ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าของน้ำมันอุตสาหกรรม ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงและวัสดุที่ติดไฟได้

ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าของน้ำมันอุตสาหกรรม ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงและวัสดุที่ติดไฟได้

ค่าความร้อนเข้าใจว่าเป็นความร้อนจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของมวลต่อหน่วยของสาร คำนึงถึงการสูญเสียความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการแยกตัวของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมีที่ไม่สมบูรณ์ ค่าความร้อนคือความร้อนสูงสุดที่เป็นไปได้ของการเผาไหม้ต่อหน่วยมวลของสาร

กำหนดค่าความร้อนของธาตุ สารประกอบ และส่วนผสมของเชื้อเพลิง สำหรับองค์ประกอบจะเท่ากับตัวเลขของความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ค่าความร้อนของสารผสมคือปริมาณสารเติมแต่ง และสามารถพบได้หากทราบค่าความร้อนของส่วนประกอบของสารผสม

การเผาไหม้จึงไม่เพียงเกิดขึ้นจากการก่อตัวของออกไซด์เท่านั้น ในความหมายกว้างๆเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับค่าความร้อนขององค์ประกอบและสารประกอบของมันไม่เพียง แต่ในออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมื่อมีปฏิกิริยากับฟลูออรีน คลอรีน ไนโตรเจน โบรอน คาร์บอน ซิลิคอน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส

ค่าความร้อนเป็นคุณลักษณะที่สำคัญ ช่วยให้คุณสามารถประเมินและเปรียบเทียบกับผู้อื่นถึงการปล่อยความร้อนสูงสุดที่เป็นไปได้ของปฏิกิริยารีดอกซ์หนึ่งๆ และพิจารณาความสมบูรณ์ของกระบวนการเผาไหม้จริงโดยสัมพันธ์กับปฏิกิริยานั้น ความรู้เกี่ยวกับค่าความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นในการเลือกส่วนประกอบและส่วนผสมเชื้อเพลิงเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และเมื่อประเมินความสมบูรณ์ของการเผาไหม้

มีสูงกว่า ชมในและด้านล่าง ชม n ค่าความร้อน ค่าความร้อนที่สูงขึ้น ตรงกันข้ามกับค่าความร้อนที่ต่ำกว่า รวมถึงความร้อนของการเปลี่ยนเฟส (การควบแน่น การแข็งตัว) ของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เมื่อถูกทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิห้อง ดังนั้นค่าความร้อนสูงสุดคือความร้อนของการเผาไหม้โดยสมบูรณ์ของสารเมื่อพิจารณาสถานะทางกายภาพของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่อุณหภูมิห้อง และค่าความร้อนต่ำสุดคือที่อุณหภูมิการเผาไหม้ ค่าความร้อนที่สูงขึ้นถูกกำหนดโดยการเผาสารในระเบิดความร้อนหรือโดยการคำนวณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการควบแน่นของไอน้ำ ซึ่งที่ 298 K เท่ากับ 44 kJ/mol ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าจะคำนวณโดยไม่คำนึงถึงความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำ เช่น ใช้สูตร

ที่ไหน % H คือเปอร์เซ็นต์ของไฮโดรเจนในเชื้อเพลิง

หากค่าความร้อนบ่งบอกถึงสถานะทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) มักจะละเว้นตัวห้อย "สูงสุด" และ "ต่ำสุด"

ให้เราพิจารณาค่าความร้อนของไฮโดรคาร์บอนและองค์ประกอบในออกซิเจนต่อหน่วยมวลของเชื้อเพลิงดั้งเดิม ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าจะแตกต่างจากค่าสูงสุดสำหรับพาราฟินโดยเฉลี่ย 3220-3350 กิโลจูล/กก. สำหรับโอเลฟินส์และแนฟธีน - 3140-3220 กิโลจูล/กก. สำหรับเบนซีน - 1,590 กิโลจูล/กก. เมื่อทำการทดลองหาค่าความร้อน โปรดจำไว้ว่าในระเบิดแคลอรี่นั้นสารจะเผาไหม้ที่ปริมาตรคงที่และในสภาวะจริงซึ่งมักจะอยู่ที่ความดันคงที่ การแก้ไขความแตกต่างของสภาวะการเผาไหม้อยู่ระหว่าง 2.1 ถึง 12.6 สำหรับเชื้อเพลิงแข็ง ประมาณ 33.5 สำหรับน้ำมันเชื้อเพลิง 46.1 กิโลจูล/กก. สำหรับน้ำมันเบนซิน และถึง 210 กิโลจูล/ลบ.ม. สำหรับก๊าซ ในทางปฏิบัติ การแก้ไขนี้จะนำมาใช้เฉพาะเมื่อกำหนดค่าความร้อนของก๊าซเท่านั้น

สำหรับพาราฟิน ค่าความร้อนจะลดลงเมื่อจุดเดือดเพิ่มขึ้นและอัตราส่วน C/H เพิ่มขึ้น สำหรับโมโนไซคลิกอะลิไซคลิกไฮโดรคาร์บอนการเปลี่ยนแปลงนี้จะน้อยกว่ามาก ในซีรีส์เบนซีน ค่าความร้อนจะเพิ่มขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ไปสู่ความคล้ายคลึงที่สูงกว่าเนื่องจากโซ่ด้านข้าง ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกไดนิวเคลียร์มีค่าความร้อนต่ำกว่าซีรีย์เบนซีน

องค์ประกอบและสารประกอบเพียงไม่กี่ชนิดมีค่าความร้อนที่เกินกว่าค่าความร้อนของเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน องค์ประกอบเหล่านี้ได้แก่ ไฮโดรเจน โบรอน เบริลเลียม ลิเธียม สารประกอบของพวกมัน และสารประกอบออร์กาโนอิลิเมนต์หลายชนิดของโบรอนและเบริลเลียม ค่าความร้อนของธาตุต่างๆ เช่น ซัลเฟอร์ โซเดียม ไนโอเบียม เซอร์โคเนียม แคลเซียม วานาเดียม ไทเทเนียม ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม ซิลิคอน และอะลูมิเนียม อยู่ในช่วง 9210-32,240 กิโลจูล/กก. สำหรับธาตุที่เหลืออยู่ในระบบธาตุ ค่าความร้อนจะต้องไม่เกิน 8374 กิโลจูล/กก. ข้อมูลเกี่ยวกับค่าความร้อนรวมของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ แสดงไว้ในตาราง 1.18.

ตารางที่ 1.18

ค่าความร้อนรวมของสารที่ติดไฟได้ต่างๆ ในออกซิเจน (ต่อหน่วยมวลเชื้อเพลิง)

สาร
สาร

คาร์บอนมอนอกไซด์





ไอโซบิวเทน





n-โดเดเคน
n-เฮกซาดีเคน

อะเซทิลีน
ไซโคลเพนเทน
ไซโคลเฮกเซน


เอทิลเบนซีน


เบริลเลียม


อลูมิเนียม





เซอร์โคเนียม
เบริลเลียมไฮไดรด์

พสนาบอราน
เมตาไดโบเรน
เอทิลไดโบเรน

สำหรับไฮโดรคาร์บอนเหลว เมทานอล และเอธานอล ค่าความร้อนจะขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้นของของเหลว

ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงบางชนิดคำนวณจากคอมพิวเตอร์ คือ 24.75 กิโลจูล/กก. สำหรับแมกนีเซียม และ 31.08 กิโลจูล/กก. สำหรับอะลูมิเนียม (สถานะของออกไซด์เป็นของแข็ง) และเกือบจะสอดคล้องกับข้อมูลในตาราง 1.18. ค่าความร้อนสูงสุดของพาราฟิน C26H54, แนพทาลีน C10H8, แอนทราซีน C14H10 และเมธีนามีน C6H12N4 เท่ากับ 47.00, 40.20, 39.80 และ 29.80 ตามลำดับ และค่าความร้อนต่ำสุดคือ 43.70, 39.00, 38.40 และ 28.00 kJ/kg

ตัวอย่างเช่น ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงจรวด เรานำเสนอความร้อนจากการเผาไหม้ขององค์ประกอบต่างๆ ในออกซิเจนและฟลูออรีน ต่อหน่วยมวลของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ความร้อนของการเผาไหม้คำนวณสำหรับสถานะของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 2,700 K และแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.25 และในตาราง 1.19.

ปุ๊ก 1.25. ความร้อนจากการเผาไหม้ของธาตุในออกซิเจน (1) และฟลูออรีน(2), คำนวณต่อกิโลกรัมของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้

จากข้อมูลที่นำเสนอ เพื่อให้ได้ความร้อนจากการเผาไหม้สูงสุด สารที่ต้องการมากที่สุดคือสารที่มีไฮโดรเจน ลิเธียม และเบริลเลียม และสารที่สองคือ โบรอน แมกนีเซียม อลูมิเนียม และซิลิคอน ข้อดีของไฮโดรเจนเนื่องจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำนั้นชัดเจน ควรสังเกตว่าเบริลเลียมมีข้อได้เปรียบเนื่องจากมีความร้อนสูงในการเผาไหม้

มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้แบบผสม โดยเฉพาะออกซีฟลูออไรด์ที่เป็นก๊าซของธาตุ เนื่องจากออกซีฟลูออไรด์ของธาตุไตรวาเลนต์มักจะเสถียร ออกซีฟลูออไรด์ส่วนใหญ่จึงไม่มีประสิทธิภาพในฐานะผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจรวดเนื่องจากมีน้ำหนักโมเลกุลสูง ความร้อนจากการเผาไหม้ด้วยการก่อตัวของ COF2 (g) มีค่ากลางระหว่างความร้อนจากการเผาไหม้ของ CO2 (g) และ CF4 (g) ความร้อนของการเผาไหม้ด้วยการก่อตัวของ SO2F2 (g) มากกว่าในกรณีของการก่อตัวของ SO2 (g) หรือ SF6 (ช.) อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงจรวดส่วนใหญ่มีองค์ประกอบรีดิวซ์สูงซึ่งป้องกันการก่อตัวของสารดังกล่าว

การก่อตัวของอะลูมิเนียมออกซีฟลูออไรด์ AlOF (g) จะปล่อยความร้อนน้อยกว่าการก่อตัวของออกไซด์หรือฟลูออไรด์ จึงไม่น่าสนใจ โบรอนออกซีฟลูออไรด์ BOF (g) และสารตัดแต่ง (BOF)3 (g) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจรวด ความร้อนจากการเผาไหม้เพื่อสร้าง BOF (g) จะอยู่ตรงกลางระหว่างความร้อนจากการเผาไหม้จนเกิดออกไซด์และฟลูออไรด์ แต่ออกซีฟลูออไรด์มีความเสถียรทางความร้อนมากกว่าสารประกอบเหล่านี้ตัวใดตัวหนึ่ง

ตารางที่ 1.19

ความร้อนจากการเผาไหม้ของธาตุ (เป็น MJ/กก.) ต่อหน่วยมวลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ( ที = 2700 เคล)


			ออกซีฟลูออไรด์


เบริลเลียม



ออกซิเจน



อลูมิเนียม




เซอร์โคเนียม

เมื่อเบริลเลียมและโบรอนไนไตรด์ก่อตัวขึ้น จะมีการปล่อยความร้อนจำนวนมากพอสมควร ซึ่งทำให้พวกมันถูกจัดประเภทเป็นองค์ประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงจรวด

ในตาราง ตาราง 1.20 แสดงค่าความร้อนสูงสุดขององค์ประกอบเมื่อมีปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ต่างๆ ซึ่งอ้างอิงถึงมวลต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ค่าความร้อนขององค์ประกอบเมื่อทำปฏิกิริยากับคลอรีน, ไนโตรเจน (ยกเว้นการก่อตัวของ Be3N2 และ BN), โบรอน, คาร์บอน, ซิลิคอน, ซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสมีค่าน้อยกว่าค่าความร้อนขององค์ประกอบอย่างมีนัยสำคัญเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและฟลูออรีน ข้อกำหนดที่หลากหลายสำหรับกระบวนการเผาไหม้และรีเอเจนต์ (ในแง่ของอุณหภูมิ องค์ประกอบ สถานะของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ฯลฯ) ทำให้แนะนำให้ใช้ข้อมูลในตาราง 1.20 ในการพัฒนาในทางปฏิบัติของส่วนผสมเชื้อเพลิงเพื่อวัตถุประสงค์อย่างใดอย่างหนึ่ง

ตารางที่ 1.20

ค่าความร้อนที่สูงขึ้นของธาตุ (เป็น MJ/กก.) เมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ฟลูออรีน คลอรีน ไนโตรเจน ต่อหน่วยมวลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้

ดูเพิ่มเติมที่: Joulin S., Clavin R. Op. อ้าง

เชื้อเพลิงคืออะไร?

นี่คือองค์ประกอบหนึ่งหรือส่วนผสมของสารที่สามารถเปลี่ยนรูปทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยความร้อน ประเภทต่างๆเชื้อเพลิงมีความแตกต่างกันในปริมาณสารออกซิไดเซอร์เชิงปริมาณซึ่งใช้ในการปล่อยพลังงานความร้อน

ในความหมายกว้างๆ เชื้อเพลิงคือตัวพาพลังงาน ซึ่งก็คือพลังงานศักย์ประเภทหนึ่งที่มีศักยภาพ

การจัดหมวดหมู่

ปัจจุบันประเภทของเชื้อเพลิงจะถูกแบ่งตามสถานะการรวมตัวเป็นของเหลว ของแข็ง และก๊าซ

วัสดุแข็งตามธรรมชาติ ได้แก่ หิน ฟืน และแอนทราไซต์ ถ่านอัดแท่ง โค้ก เทอร์โมแอนทราไซต์เป็นเชื้อเพลิงแข็งสังเคราะห์ประเภทหนึ่ง

ของเหลว ได้แก่ สารที่มีสารที่มีต้นกำเนิดจากสารอินทรีย์ ส่วนประกอบหลัก ได้แก่ ออกซิเจน คาร์บอน ไนโตรเจน ไฮโดรเจน ซัลเฟอร์ เชื้อเพลิงเหลวเทียมจะเป็นเรซินและน้ำมันเชื้อเพลิงหลากหลายชนิด

เชื้อเพลิงก๊าซเป็นส่วนผสมของก๊าซหลายชนิด: เอทิลีน มีเทน โพรเพน บิวเทน นอกจากนี้องค์ประกอบยังประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ไนโตรเจน ไอน้ำ และออกซิเจน

ตัวชี้วัดน้ำมันเชื้อเพลิง

ตัวบ่งชี้หลักของการเผาไหม้ สูตรในการกำหนดค่าความร้อนนั้นพิจารณาในอุณหเคมี ปล่อย “เชื้อเพลิงมาตรฐาน” ซึ่งหมายถึงค่าความร้อนของแอนทราไซต์ 1 กิโลกรัม

ครัวเรือน น้ำมันทำความร้อนมีไว้สำหรับการเผาไหม้ในอุปกรณ์ทำความร้อนที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งตั้งอยู่ในที่พักอาศัยเครื่องกำเนิดความร้อนที่ใช้ เกษตรกรรมสำหรับการอบแห้งอาหารสัตว์ การบรรจุกระป๋อง

ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงคือค่าที่แสดงปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์โดยมีปริมาตร 1 ลบ.ม. 3 หรือมวลหนึ่งกิโลกรัม

ในการวัดค่านี้ จะใช้ J/kg, J/m3, แคลอรี่/m3 เพื่อตรวจสอบความร้อนของการเผาไหม้จะใช้วิธีแคลอรี่

เมื่อความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นก็จะลดลง การบริโภคที่เฉพาะเจาะจงเชื้อเพลิงและค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

ความร้อนจากการเผาไหม้ของสารคือปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาระหว่างการออกซิเดชันของสารที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ

จะถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีเช่นกัน สถานะของการรวมตัวสารที่ติดไฟได้

คุณสมบัติของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้

ค่าความร้อนที่สูงขึ้นและต่ำลงนั้นสัมพันธ์กับสถานะการรวมตัวของน้ำในสารที่ได้รับหลังการเผาไหม้เชื้อเพลิง

ค่าความร้อนที่สูงขึ้นคือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้สารโดยสมบูรณ์ ค่านี้ยังรวมถึงความร้อนจากการควบแน่นของไอน้ำด้วย

ความร้อนจากการเผาไหม้ต่ำสุดคือค่าที่สอดคล้องกับการปล่อยความร้อนระหว่างการเผาไหม้โดยไม่คำนึงถึงความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำ

ความร้อนแฝงของการควบแน่นคือปริมาณพลังงานของการควบแน่นของไอน้ำ

ความสัมพันธ์ทางคณิตศาสตร์

ค่าความร้อนสูงและต่ำมีความสัมพันธ์กันตามความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

QB = QH + k(W + 9H)

โดยที่ W คือปริมาณโดยน้ำหนัก (เป็น%) ของน้ำในสารไวไฟ

H คือปริมาณไฮโดรเจน (% โดยมวล) ในสารที่ติดไฟได้

k - สัมประสิทธิ์เท่ากับ 6 kcal/kg

วิธีการคำนวณ

ค่าความร้อนสูงและต่ำจะถูกกำหนดโดยสองวิธีหลัก: การคำนวณและการทดลอง

แคลอริมิเตอร์ใช้สำหรับการคำนวณเชิงทดลอง ขั้นแรกให้เผาตัวอย่างเชื้อเพลิงในนั้น ความร้อนที่จะปล่อยออกมาจะถูกน้ำดูดซับไว้จนหมด ด้วยความคิดเกี่ยวกับมวลของน้ำ คุณสามารถกำหนดโดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของค่าความร้อนของการเผาไหม้

เทคนิคนี้ถือว่าง่ายและมีประสิทธิภาพเพียงต้องใช้ความรู้ข้อมูลการวิเคราะห์ทางเทคนิคเท่านั้น

ในวิธีการคำนวณค่าความร้อนสูงและต่ำจะถูกคำนวณโดยใช้สูตร Mendeleev

Q p H = 339C p +1030H p -109(O p -S p) - 25 W p (กิโลจูล/กก.)

คำนึงถึงปริมาณคาร์บอน, ออกซิเจน, ไฮโดรเจน, ไอน้ำ, ซัลเฟอร์ในองค์ประกอบการทำงาน (เป็นเปอร์เซ็นต์) ปริมาณความร้อนระหว่างการเผาไหม้ถูกกำหนดโดยคำนึงถึงเชื้อเพลิงที่เท่ากัน

ความร้อนของการเผาไหม้ของก๊าซช่วยให้สามารถคำนวณเบื้องต้นและกำหนดประสิทธิภาพของการใช้เชื้อเพลิงบางประเภทได้

คุณสมบัติของแหล่งกำเนิด

เพื่อทำความเข้าใจว่าเชื้อเพลิงบางชนิดถูกปล่อยออกมามีความร้อนเท่าใดจึงจำเป็นต้องมีแนวคิดเกี่ยวกับที่มาของมัน

โดยธรรมชาติแล้ว เชื้อเพลิงแข็งมีหลายประเภท ซึ่งมีองค์ประกอบและคุณสมบัติต่างกัน

การก่อตัวเกิดขึ้นหลายขั้นตอน พีทแรกเกิดขึ้นจากนั้นก็กลายเป็นสีน้ำตาลและ ถ่านหินจากนั้นจะเกิดแอนทราไซต์ขึ้นมา แหล่งที่มาหลักของการก่อตัวของเชื้อเพลิงแข็งคือ ใบไม้ ไม้ และเข็มสน เมื่อส่วนต่างๆ ของพืชตายและสัมผัสกับอากาศ พวกมันจะถูกทำลายโดยเชื้อราและก่อตัวเป็นพีรุ การสะสมของมันจะกลายเป็นมวลสีน้ำตาลจากนั้นจึงได้ก๊าซสีน้ำตาล

ที่ ความดันโลหิตสูงและอุณหภูมิก๊าซสีน้ำตาลจะกลายเป็นถ่านหิน จากนั้นเชื้อเพลิงจะสะสมอยู่ในรูปของแอนทราไซต์

นอกจากอินทรียวัตถุแล้ว เชื้อเพลิงยังมีบัลลาสต์เพิ่มเติมอีกด้วย สารอินทรีย์ถือเป็นส่วนที่เกิดขึ้นจากสารอินทรีย์ ได้แก่ ไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน นอกจากองค์ประกอบทางเคมีเหล่านี้แล้วยังมีบัลลาสต์: ความชื้นเถ้า

เทคโนโลยีการเผาไหม้เกี่ยวข้องกับการแยกมวลเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้ แห้ง และที่ติดไฟได้ มวลการทำงานคือเชื้อเพลิงในรูปแบบดั้งเดิมที่จ่ายให้กับผู้บริโภค มวลแห้งเป็นองค์ประกอบที่ไม่มีน้ำ

สารประกอบ

ส่วนประกอบที่มีค่าที่สุดคือคาร์บอนและไฮโดรเจน

องค์ประกอบเหล่านี้มีอยู่ในเชื้อเพลิงทุกประเภท ในพีทและไม้เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนสูงถึง 58 เปอร์เซ็นต์ในถ่านหินแข็งและสีน้ำตาล - 80% และในแอนทราไซต์จะมีถึง 95 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเปลี่ยนแปลงการเผาไหม้เชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้ ไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดเป็นอันดับสองของเชื้อเพลิงใดๆ เมื่อจับกับออกซิเจนจะเกิดความชื้น ซึ่งลดค่าความร้อนของเชื้อเพลิงลงอย่างมาก

เปอร์เซ็นต์ของมันอยู่ในช่วงตั้งแต่ 3.8 ในชั้นหินน้ำมันถึง 11 ในน้ำมันเชื้อเพลิง ออกซิเจนที่มีอยู่ในเชื้อเพลิงทำหน้าที่เป็นบัลลาสต์

มันไม่ก่อให้เกิดความร้อน องค์ประกอบทางเคมีจึงส่งผลเสียต่อค่าความร้อนจากการเผาไหม้ การเผาไหม้ของไนโตรเจนซึ่งอยู่ในรูปแบบอิสระหรือพันธะในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ถือเป็นสิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย ดังนั้นปริมาณของมันจึงถูกจำกัดอย่างเคร่งครัด

ซัลเฟอร์รวมอยู่ในเชื้อเพลิงในรูปของซัลเฟต ซัลไฟด์ และก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ด้วย เมื่อถูกน้ำ ซัลเฟอร์ออกไซด์จะก่อตัวเป็นกรดซัลฟิวริก ซึ่งทำลายอุปกรณ์หม้อไอน้ำและส่งผลเสียต่อพืชผักและสิ่งมีชีวิต

นั่นคือเหตุผลที่ซัลเฟอร์เป็นองค์ประกอบทางเคมีซึ่งมีอยู่ในเชื้อเพลิงธรรมชาติไม่เป็นที่พึงปรารถนาอย่างยิ่ง หากสารประกอบซัลเฟอร์เข้าไปในพื้นที่ทำงาน จะทำให้เกิดพิษร้ายแรงต่อบุคลากรปฏิบัติการ

ขี้เถ้ามีสามประเภทขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด:

หลัก;
รอง;
ระดับอุดมศึกษา

สายพันธุ์หลักนั้นเกิดจากแร่ธาตุที่พบในพืช ขี้เถ้าทุติยภูมิเกิดขึ้นจากการที่เศษพืชเข้าไปในทรายและดินระหว่างการก่อตัว

เถ้าระดับตติยภูมิปรากฏในองค์ประกอบของเชื้อเพลิงในระหว่างการสกัด การจัดเก็บ และการขนส่ง ด้วยการสะสมของเถ้าอย่างมีนัยสำคัญ การถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวความร้อนของหน่วยหม้อไอน้ำจะลดลง ส่งผลให้ปริมาณการถ่ายเทความร้อนจากก๊าซไปยังน้ำลดลง เถ้าจำนวนมากส่งผลเสียต่อการทำงานของหม้อไอน้ำ

ในที่สุด

สารระเหยมีอิทธิพลสำคัญต่อกระบวนการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทุกประเภท ยิ่งเอาท์พุตมากเท่าใด ปริมาตรของส่วนหน้าเปลวไฟก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ถ่านหินและพีทติดไฟได้ง่าย กระบวนการนี้มาพร้อมกับการสูญเสียความร้อนเล็กน้อย โค้กที่หลงเหลืออยู่หลังจากขจัดสิ่งเจือปนที่ระเหยออกไปแล้วจะมีเพียงแร่ธาตุและสารประกอบคาร์บอนเท่านั้น ปริมาณความร้อนจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากขึ้นอยู่กับลักษณะของเชื้อเพลิง

การก่อตัวของเชื้อเพลิงแข็งมีสามขั้นตอนขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี: พีท ลิกไนต์ และถ่านหิน

ไม้ธรรมชาติใช้ในการติดตั้งหม้อไอน้ำขนาดเล็ก ส่วนใหญ่ใช้เศษไม้ ขี้เลื่อย แผ่นคอนกรีต เปลือกไม้ และฟืนเองก็ใช้ในปริมาณน้อย ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของไม้

เมื่อความร้อนจากการเผาไหม้ลดลง ฟืนจะได้ประโยชน์บางประการ: ไวไฟเร็ว มีปริมาณเถ้าน้อยที่สุด และไม่มีกำมะถันเพียงเล็กน้อย

ข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับองค์ประกอบของเชื้อเพลิงธรรมชาติหรือเชื้อเพลิงสังเคราะห์ ได้แก่ ค่าความร้อน ในทางที่ดีดำเนินการคำนวณอุณหเคมี

ในปัจจุบัน มีโอกาสที่แท้จริงในการระบุตัวเลือกหลักเหล่านั้นสำหรับเชื้อเพลิงแข็ง ก๊าซ และของเหลวที่จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดและราคาไม่แพงในการใช้งานในบางสถานการณ์

ปฏิกิริยาเคมีจะมาพร้อมกับการดูดซึมหรือการปล่อยพลังงาน โดยเฉพาะความร้อน เรียกว่าปฏิกิริยาที่มาพร้อมกับการดูดซับความร้อนรวมถึงสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนี้ ดูดความร้อน . ในปฏิกิริยาดูดความร้อน การให้ความร้อนแก่สารที่ทำปฏิกิริยาเป็นสิ่งจำเป็นไม่เพียงแต่สำหรับการเกิดปฏิกิริยาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงตลอดระยะเวลาที่เกิดปฏิกิริยาด้วย หากไม่มีความร้อนจากภายนอก ปฏิกิริยาดูดความร้อนจะหยุดลง

เรียกว่าปฏิกิริยาที่มาพร้อมกับการปล่อยความร้อนรวมถึงสารประกอบที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการนี้ คายความร้อน . ปฏิกิริยาการเผาไหม้ทั้งหมดเป็นแบบคายความร้อน เนื่องจากการปล่อยความร้อนเมื่อถึงจุดหนึ่งจึงสามารถแพร่กระจายไปยังสารที่ทำปฏิกิริยาทั้งหมดได้

ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้สารโดยสมบูรณ์และสัมพันธ์กับหนึ่งโมลหน่วยมวล (กก. กรัม) หรือปริมาตร (m 3) ของสารที่ติดไฟได้เรียกว่า ความร้อนจากการเผาไหม้ ความร้อนของการเผาไหม้สามารถคำนวณได้จากข้อมูลแบบตารางโดยใช้กฎของเฮสส์ นักเคมีชาวรัสเซีย G.G. เฮสส์ค้นพบกฎหมายที่เป็นกรณีพิเศษของกฎการอนุรักษ์พลังงานในปี พ.ศ. 2383 กฎของเฮสส์มีดังต่อไปนี้: ผลกระทบทางความร้อนของการเปลี่ยนแปลงทางเคมีไม่ได้ขึ้นอยู่กับเส้นทางที่เกิดปฏิกิริยา แต่ขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้นและขั้นสุดท้ายของระบบ โดยมีเงื่อนไขว่าอุณหภูมิและความดัน (หรือปริมาตร) ที่ จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของปฏิกิริยาจะเหมือนกัน

ลองพิจารณาสิ่งนี้โดยใช้ตัวอย่างการคำนวณความร้อนจากการเผาไหม้ของมีเทน มีเทนสามารถผลิตได้จากคาร์บอน 1 โมล และไฮโดรเจน 2 โมล เมื่อเผามีเธน จะผลิตน้ำ 2 โมล และคาร์บอนไดออกไซด์ 1 โมล

C + 2H 2 = CH 4 + 74.8 กิโลจูล (คิว 1)

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q ขอบฟ้า

ผลิตภัณฑ์ชนิดเดียวกันนี้เกิดจากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนและคาร์บอน ในระหว่างปฏิกิริยาเหล่านี้ ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาทั้งหมดคือ 963.5 กิโลจูล

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + 570.6 กิโลจูล

C + O 2 = CO 2 + 392.9 กิโลจูล

ตั้งแต่เริ่มแรกและ ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายในทั้งสองกรณีจะเหมือนกัน ผลกระทบทางความร้อนทั้งหมดจะต้องเท่ากันตามกฎของเฮสส์ กล่าวคือ

Q 1 + Q ภูเขา = Q,

ภูเขา Q = Q - Q 1 (1.11)

ดังนั้นความร้อนจากการเผาไหม้ของมีเทนจะเท่ากับ

ภูเขา Q = 963.5 - 74.8 = 888.7 กิโลจูล/โมล

ดังนั้นความร้อนของการเผาไหม้ของสารประกอบเคมี (หรือของผสม) จึงเท่ากับความแตกต่างระหว่างผลรวมของความร้อนของการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้และความร้อนของการก่อตัวของสารประกอบเคมีที่ถูกเผา (หรือสารที่ประกอบเป็นส่วนผสมที่ติดไฟได้ ). ดังนั้นในการพิจารณาความร้อนของการเผาไหม้ของสารประกอบเคมีจึงจำเป็นต้องทราบความร้อนของการก่อตัวของพวกมันและความร้อนของการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับหลังการเผาไหม้

ด้านล่างนี้คือความร้อนจากการก่อตัวของสารประกอบเคมีบางชนิด:

อะลูมิเนียมออกไซด์ อัล 2 โอ 3 ………		มีเทน CH 4 …………………
เหล็กออกไซด์ เฟ 2 โอ 3 …………		อีเทน C 2 H 6 ……………………
คาร์บอนมอนอกไซด์ CO………….		อะเซทิลีน C 2 H 2 ………………
คาร์บอนไดออกไซด์ CO2………		เบนซิน C 6 H 6 …………………
น้ำ H 2 O ………………….		เอทิลีน C 2 H 4 …………………
ไอน้ำ H 2 O ……		โทลูอีน C 6 H 5 CH 3 …….

ตัวอย่างที่ 1.5 .กำหนดอุณหภูมิการเผาไหม้ของอีเทนหากความร้อนของการก่อตัวของมันถาม 1 = 88.4 กิโลจูล มาเขียนสมการการเผาไหม้ของอีเทนกันดีกว่า

ค 2 ชม. 6 + 3.5โอ 2 = 2 บจก 2 + 3 ชม 2 โอ + ถามภูเขา.

สำหรับการกำหนดถามภูเขาจำเป็นต้องทราบความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ ความร้อนของการเกิดคาร์บอนไดออกไซด์คือ 396.9 กิโลจูล และความร้อนของน้ำคือ 286.6 กิโลจูล เพราะฉะนั้น,ถามจะเท่ากัน

ถาม = 2 × 396,9 + 3 × 286.6 = 1,653.6 กิโลจูล

และความร้อนจากการเผาไหม้ของอีเทน

ถามภูเขา= ถาม - ถาม 1 = 1653.6 - 88.4 = 1565.2 กิโลจูล

ความร้อนของการเผาไหม้ถูกกำหนดโดยการทดลองในเครื่องวัดความร้อนของระเบิดและเครื่องวัดความร้อนของก๊าซ มีค่าความร้อนสูงและต่ำลง ค่าความร้อนที่สูงขึ้น Q in คือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของสารที่ติดไฟได้ 1 กิโลกรัมหรือ 1 ลบ.ม. โดยมีเงื่อนไขว่าไฮโดรเจนที่บรรจุอยู่ในนั้นจะเผาไหม้จนกลายเป็นน้ำของเหลว ค่าความร้อนที่ต่ำกว่า Qn คือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของสารที่ติดไฟได้ 1 กิโลกรัมหรือ 1 ลบ.ม. โดยมีเงื่อนไขว่าไฮโดรเจนถูกเผาจนกระทั่งไอน้ำเกิดขึ้นและความชื้นของสารที่ติดไฟได้ระเหยไป

ความร้อนที่สูงขึ้นและต่ำลงของการเผาไหม้ของสารที่ติดไฟได้ที่เป็นของแข็งและของเหลวสามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรของ D.I. เมนเดเลเยฟ:

โดยที่ Q in, Q n - ค่าความร้อนสูงและต่ำลง, kJ/kg; W – ปริมาณคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ซัลเฟอร์ที่ติดไฟได้ และความชื้นในสารที่ติดไฟได้ %

ตัวอย่างที่ 1.6 กำหนด อุณหภูมิต่ำสุดการเผาไหม้ของน้ำมันเชื้อเพลิงกำมะถัน ประกอบด้วย 82.5% C, 10.65% H, 3.1%สและ 0.5% O; A (เถ้า) = 0.25%,ว = 3%. การใช้สมการของ D.I. Mendeleev (1.13) เราได้รับ

=38622.7 กิโลจูล/กก

ค่าความร้อนที่ต่ำกว่า 1 m3 ของก๊าซแห้งสามารถกำหนดได้จากสมการ

ความร้อนต่ำลงการเผาไหม้ของก๊าซและของเหลวไวไฟบางชนิดที่ได้รับจากการทดลองมีดังต่อไปนี้:


ไฮโดรคาร์บอน: มีเทน……………………..
อีเทน …………………
โพรเพน………………………
เมทิล………………….
เอทิล………………
โพรพิล………………………

ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าของวัสดุที่ติดไฟได้บางชนิดซึ่งคำนวณจากองค์ประกอบองค์ประกอบมีค่าดังต่อไปนี้:

น้ำมันเบนซิน……………………		ยางสังเคราะห์
กระดาษ ……………………		น้ำมันก๊าด………………
ไม้		แก้วออร์แกนิค..
อากาศแห้ง…… ..		ยาง ………………..
ในโครงสร้างอาคาร...		พีท ( ว = 20 %) …….

มีขีดจำกัดล่างของค่าความร้อน ซึ่งต่ำกว่านั้นสารจะไม่สามารถเผาไหม้ในบรรยากาศอากาศได้

การทดลองแสดงให้เห็นว่าสารไม่ติดไฟหากไม่เกิดการระเบิดและค่าความร้อนที่ต่ำกว่าในอากาศไม่เกิน 2,100 กิโลจูล/กก. ดังนั้นความร้อนจากการเผาไหม้จึงสามารถประมาณค่าโดยประมาณของความสามารถในการติดไฟของสารได้ อย่างไรก็ตามควรสังเกตว่าความสามารถในการติดไฟของของแข็งและวัสดุส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสภาพของมัน ดังนั้นแผ่นกระดาษที่ติดไฟได้ง่ายด้วยเปลวไฟของไม้ขีดไฟเมื่อนำไปใช้กับพื้นผิวเรียบของแผ่นโลหะหรือผนังคอนกรีตจึงติดไฟได้ยาก ดังนั้นความไวไฟของสารจึงขึ้นอยู่กับอัตราการระบายความร้อนออกจากบริเวณการเผาไหม้ด้วย

ในทางปฏิบัติในระหว่างกระบวนการเผาไหม้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกองไฟความร้อนของการเผาไหม้ที่ระบุในตารางจะไม่ถูกปล่อยออกมาจนหมดเนื่องจากการเผาไหม้จะมาพร้อมกับการเผาไหม้ที่ต่ำกว่า เป็นที่ทราบกันว่าผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ได้แก่ เบนซีน โทลูอีน อะเซทิลีน ได้แก่ สารที่อุดมไปด้วย

คาร์บอนเผาไหม้ในกองไฟโดยเกิดเขม่าจำนวนมาก เขม่า (คาร์บอน) สามารถเผาไหม้และก่อให้เกิดความร้อนได้ หากเกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้สารที่ติดไฟได้จะปล่อยความร้อนน้อยกว่าปริมาณที่ระบุในตาราง สำหรับสารที่อุดมไปด้วยคาร์บอน ค่าสัมประสิทธิ์การเผาไหม้อันเดอร์เบิร์น ชม.คือ 0.8 - 0.9 ดังนั้นในเพลิงไหม้เมื่อเผายาง 1 กิโลกรัม จะปล่อยก๊าซไม่ได้ 33520 กิโลจูล แต่มีเพียง 33520´0.8 = 26816 กิโลจูล

ขนาดของไฟมักจะถูกกำหนดโดยพื้นที่ที่เกิดเพลิงไหม้ เรียกว่าปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาต่อหน่วยพื้นที่ไฟต่อหน่วยเวลา ความร้อนของไฟ คิวพี

ถามป= ถามnυ มชม. ,

ที่ไหน υ ม– อัตราการเผาไหม้ของมวล กิโลกรัม/(เมตร 2 ×วินาที)

ความร้อนจำเพาะของไฟระหว่างการเกิดเพลิงไหม้ภายในจะกำหนดลักษณะเฉพาะของภาระความร้อนในโครงสร้างของอาคารและโครงสร้าง และใช้ในการคำนวณอุณหภูมิของไฟ

1.6. อุณหภูมิการเผาไหม้

ความร้อนที่ปล่อยออกมาในบริเวณการเผาไหม้จะถูกรับรู้โดยผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ดังนั้นจึงมีความร้อนสูงถึง อุณหภูมิสูง. เรียกว่าอุณหภูมิที่ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ได้รับความร้อนระหว่างการเผาไหม้ อุณหภูมิการเผาไหม้ . มีอุณหภูมิการเผาไหม้ทั้งทางทฤษฎีและตามจริง อุณหภูมิการเผาไหม้ที่แท้จริงของสภาวะที่เกิดเพลิงไหม้เรียกว่าอุณหภูมิของไฟ

อุณหภูมิการเผาไหม้เชิงปริมาณความร้อนหมายถึงอุณหภูมิที่ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ได้รับความร้อนภายใต้เงื่อนไขต่อไปนี้:

1) ความร้อนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้จะใช้ไปกับการให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ (การสูญเสียความร้อนเป็นศูนย์)

2) อุณหภูมิเริ่มต้นของอากาศและสารไวไฟคือ 0 0 C;

3) ปริมาณอากาศเท่ากับความต้องการทางทฤษฎี (a = 1)

4) การเผาไหม้สมบูรณ์เกิดขึ้น

อุณหภูมิการเผาไหม้แคลอรี่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารที่ติดไฟได้เท่านั้นและไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณ

อุณหภูมิทางทฤษฎีตรงกันข้ามกับอุณหภูมิแคลอรี่ มีลักษณะการเผาไหม้โดยคำนึงถึงกระบวนการดูดความร้อนของการแยกตัวของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูง

2СО 2 2СО + О 2 - 566.5 กิโลจูล

2H 2 O2H 2 + O 2 - 478.5 กิโลจูล

ในทางปฏิบัติ การแยกตัวของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้จะต้องคำนึงถึงที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,700 0 C เท่านั้น ในระหว่างการเผาไหม้แบบแพร่กระจายของสารในสภาวะที่เกิดไฟ อุณหภูมิการเผาไหม้จริงจะไม่ถึงค่าดังกล่าว ดังนั้นเพื่อประเมินสภาพไฟ มีเพียงค่าความร้อนเท่านั้น ใช้อุณหภูมิการเผาไหม้และอุณหภูมิไฟ มีความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิไฟภายในและภายนอก อุณหภูมิไฟภายในคืออุณหภูมิเฉลี่ยของควันในห้องที่เกิดเพลิงไหม้ อุณหภูมิไฟภายนอก – อุณหภูมิเปลวไฟ

เมื่อคำนวณอุณหภูมิการเผาไหม้แคลอรี่และอุณหภูมิไฟภายในจะถือว่าความร้อนที่ต่ำกว่าของการเผาไหม้ Qn ของสารที่ติดไฟได้เท่ากับพลังงาน qg ที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ตั้งแต่ 0 0 C ถึงอุณหภูมิการเผาไหม้แคลอรี่

, - ความจุความร้อนของส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ (ความจุความร้อนของ CO 2 นำมาเป็นส่วนผสมของ CO 2 และ SO 2), kJ/(m 3 ? K)

ในความเป็นจริง ความร้อนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ภายใต้สภาวะที่เกิดไฟนั้นไม่ได้ถูกใช้ไปกับการให้ความร้อนแก่ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ส่วนใหญ่มันถูกใช้ไปกับโครงสร้างการทำความร้อน, การเตรียมสารไวไฟสำหรับการเผาไหม้, การทำความร้อนอากาศส่วนเกิน ฯลฯ ดังนั้นอุณหภูมิของไฟภายในจึงต่ำกว่าอุณหภูมิแคลอรี่อย่างมาก วิธีการคำนวณอุณหภูมิการเผาไหม้จะถือว่าปริมาตรของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ทั้งหมดได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิเดียวกัน ในความเป็นจริงอุณหภูมิ ณ จุดต่างๆ ของศูนย์เผาไหม้ไม่เท่ากัน อุณหภูมิสูงสุดอยู่บริเวณพื้นที่ที่เกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ เช่น ในบริเวณการเผาไหม้ (เปลวไฟ) อุณหภูมิจะลดลงอย่างมากในสถานที่ที่มีไอระเหยและก๊าซไวไฟที่ปล่อยออกมาจากสารเผาไหม้และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่ผสมกับอากาศส่วนเกิน

เพื่อตัดสินธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิระหว่างเกิดเพลิงไหม้โดยขึ้นอยู่กับสภาวะการเผาไหม้ต่างๆ จึงมีการนำแนวคิดเรื่องอุณหภูมิไฟเฉลี่ยตามปริมาตรมาใช้ ซึ่งเข้าใจว่าเป็นค่าเฉลี่ยของอุณหภูมิที่วัดโดยเทอร์โมมิเตอร์ที่จุดต่างๆ ของไฟภายใน อุณหภูมินี้กำหนดจากประสบการณ์

ประเภทของค่าความร้อน

ความร้อนของการเผาไหม้อาจสัมพันธ์กับมวลการทำงานของสารที่ติดไฟได้นั่นคือกับสารที่ติดไฟได้ในรูปแบบที่เข้าถึงผู้บริโภค ถึงมวลแห้งของสาร ถึงมวลที่ติดไฟได้ของสารนั่นคือถึงสารที่ติดไฟได้ซึ่งไม่มีความชื้นและเถ้า

มีค่าความร้อนสูงกว่า () และต่ำกว่า ()

ภายใต้ ค่าความร้อนที่สูงขึ้นเข้าใจปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้สารโดยสมบูรณ์ รวมถึงความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำเมื่อทำให้ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เย็นลง

ค่าความร้อนสุทธิสอดคล้องกับปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์โดยไม่คำนึงถึงความร้อนจากการควบแน่นของไอน้ำ ความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำก็เรียกว่า ความร้อนแฝงของการเผาไหม้.

ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าและสูงกว่านั้นสัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์: ,

โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์เท่ากับ 25 kJ/kg (6 kcal/kg) W คือปริมาณน้ำในสารไวไฟ % (โดยมวล) H คือปริมาณไฮโดรเจนในสารที่ติดไฟได้ % (โดยมวล)

การคำนวณค่าความร้อน

ดังนั้นค่าความร้อนที่สูงขึ้นคือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้โดยสมบูรณ์ของมวลหน่วยหรือปริมาตร (สำหรับก๊าซ) ของสารที่ติดไฟได้และทำให้ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิจุดน้ำค้าง ในการคำนวณทางวิศวกรรมความร้อน ค่าความร้อนที่สูงกว่าจะถือเป็น 100% ความร้อนแฝงของการเผาไหม้ของก๊าซคือความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการควบแน่นของไอน้ำที่มีอยู่ในผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ตามทฤษฎีแล้วสามารถเข้าถึง 11%

ในทางปฏิบัติ ไม่สามารถทำให้ผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เย็นลงได้จนกว่าจะเกิดการควบแน่นสมบูรณ์ ดังนั้นจึงได้นำแนวคิดเรื่องค่าความร้อนที่ต่ำกว่า (QHp) มาใช้ ซึ่งได้มาจากการลบความร้อนของการกลายเป็นไอของไอน้ำทั้งสองค่าที่มีอยู่ออกจากค่าความร้อนที่สูงกว่า ในสารและสารที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ การระเหยของไอน้ำ 1 กิโลกรัมต้องใช้ 2514 kJ/kg (600 kcal/kg) ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าถูกกำหนดโดยสูตร (kJ/kg หรือ kcal/kg):

(สำหรับของแข็ง)

(สำหรับสารที่เป็นของเหลว) โดยที่:

2514 - ความร้อนของการกลายเป็นไอที่อุณหภูมิ 0 °C และความดันบรรยากาศ kJ/kg

I คือปริมาณไฮโดรเจนและไอน้ำในเชื้อเพลิงใช้งาน %;

9 เป็นค่าสัมประสิทธิ์ที่แสดงว่าการเผาไหม้ของไฮโดรเจน 1 กิโลกรัมร่วมกับออกซิเจนจะผลิตน้ำได้ 9 กิโลกรัม

ความร้อนจากการเผาไหม้เป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของเชื้อเพลิง เนื่องจากความร้อนจะกำหนดปริมาณความร้อนที่ได้รับจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งหรือของเหลว 1 กิโลกรัม หรือเชื้อเพลิงก๊าซ 1 ลบ.ม. ในหน่วย kJ/kg (kcal/kg) 1 กิโลแคลอรี = 4.1868 หรือ 4.19 กิโลจูล

ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าถูกกำหนดโดยการทดลองสำหรับสารแต่ละชนิดและเป็นค่าอ้างอิง นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดวัสดุที่เป็นของแข็งและของเหลวที่มีองค์ประกอบองค์ประกอบที่ทราบได้โดยการคำนวณตามสูตรของ D.I. Mendeleev, kJ/kg หรือ kcal/kg:

ปริมาณคาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน ซัลเฟอร์ระเหย และความชื้นในมวลการทำงานของเชื้อเพลิงในหน่วย % (โดยน้ำหนัก)

สำหรับการคำนวณเปรียบเทียบ จะใช้สิ่งที่เรียกว่าเชื้อเพลิงทั่วไป ซึ่งมีความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เท่ากับ 29308 kJ/kg (7000 kcal/kg)

ในประเทศรัสเซีย การคำนวณความร้อน(เช่น การคำนวณภาระความร้อนเพื่อกำหนดประเภทของห้องสำหรับอันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้) มักจะดำเนินการตามค่าความร้อนที่ต่ำกว่าในสหรัฐอเมริกา บริเตนใหญ่ ฝรั่งเศส - ตามค่าสูงสุด ในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา ก่อนที่จะเริ่มใช้ระบบเมตริก ค่าความร้อนจำเพาะวัดเป็นหน่วยความร้อนบริติช (BTU) ต่อปอนด์ (ปอนด์) (1 บีทียู/ปอนด์ = 2.326 กิโลจูล/กก.)

ค่าความร้อนสูงสุดของก๊าซธรรมชาติจากแหล่งต่างๆ

ข้อมูลเหล่านี้ได้มาจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ

ปริมาณเชื้อเพลิงที่ต้องการในการใช้งานหลอดไฟ 100 W ต่อปี (876 กิโลวัตต์ชั่วโมง)

(ปริมาณเชื้อเพลิงที่แสดงด้านล่างขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพการแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้า 100% เนื่องจากโรงไฟฟ้าและระบบจำหน่ายส่วนใหญ่มีประสิทธิภาพประมาณ 30% - 35% ซึ่งเป็นปริมาณจริงของเชื้อเพลิงที่ใช้จ่ายไฟให้กับหลอดไฟขนาด 100 วัตต์ จะเท่ากับประมาณสามเท่าของจำนวนเงินที่กำหนด)

ไม้ 260 กก. (ที่ความชื้น 20%)
ถ่านหิน 120 กิโลกรัม (แอนทราไซต์เถ้าต่ำ)
น้ำมันก๊าด 73.34 กก
ก๊าซธรรมชาติ 78.8 ลบ.ม. (ใช้ค่าเฉลี่ย 40,000 กิโลจูล/ลบ.ม.)
ปฏิสสาร 17.5 ไมโครกรัม

หมายเหตุ

วรรณกรรม

พจนานุกรมสารานุกรมกายภาพ
สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต
คู่มือสำหรับ NPB 105-03

ดูสิ่งนี้ด้วย

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

5. ประเภทของอาคารตามอันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้

5.1. อาคารเป็นของประเภท A หากพื้นที่รวมของอาคารประเภท A เกิน 5% ของพื้นที่ของสถานที่ทั้งหมดหรือ 200 ม. 2

ไม่อนุญาตให้จัดประเภทอาคารเป็นประเภท A หากพื้นที่รวมของอาคารประเภท A ในอาคารไม่เกิน 25% ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมดที่อยู่ในนั้น (แต่ไม่เกิน 1,000 ตารางเมตร) และสถานที่เหล่านี้มีการติดตั้งระบบดับเพลิงอัตโนมัติ

5.2. อาคารจะอยู่ในประเภท B หากตรงตามเงื่อนไขสองประการพร้อมกัน:

ก) อาคารไม่อยู่ในประเภท A;

b) พื้นที่รวมของสถานที่ประเภท A และ B เกิน 5% ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมดหรือ 200 ตารางเมตร

ไม่อนุญาตให้จัดประเภทอาคารเป็นประเภท B หากพื้นที่รวมของอาคารประเภท A และ B ในอาคารไม่เกิน 25% ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมดตั้งอยู่ในนั้น (แต่ไม่เกิน 1,000 ตารางเมตร) และสถานที่เหล่านี้ติดตั้งเครื่องดับเพลิงอัตโนมัติ

b) พื้นที่รวมของสถานที่ประเภท A, B และ B1-B3 เกิน 5% (10% หากอาคารไม่มีสถานที่ประเภท A และ B) ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมด

ไม่อนุญาตให้จัดประเภทอาคารเป็นประเภท B1-B3 หากพื้นที่รวมของสถานที่ประเภท A, B และ B1-C3 ในอาคารไม่เกิน 25% ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมดที่อยู่ในนั้น (แต่ไม่เกิน 3,500 ตารางเมตร) และสถานที่เหล่านี้ติดตั้งระบบดับเพลิงอัตโนมัติ

5.4. อาคารจะอยู่ในประเภท G หากตรงตามเงื่อนไขสองประการพร้อมกัน:

b) พื้นที่รวมของสถานที่ประเภท A, B, B1-B3 และ D เกิน 5% ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมด

ไม่อนุญาตให้จัดประเภทอาคารเป็นประเภท D หากพื้นที่รวมของสถานที่ประเภท A, B, B1-C3 และ D ในอาคารไม่เกิน 25% ของพื้นที่ทั้งหมดของสถานที่ทั้งหมดตั้งอยู่ ในนั้น (แต่ไม่เกิน 5,000 ตารางเมตร) และสถานที่ประเภท A, B และ B1-B3 มีการติดตั้งระบบดับเพลิงอัตโนมัติ

5.5. อาคารจะอยู่ในประเภท B4 หากไม่อยู่ในประเภท A, B, B1-B3 หรือ D

5.6. อาคารจะอยู่ในประเภท D หากไม่อยู่ในประเภท A, B, B1-B4, D

ภาคผนวก 1

ข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการคำนวณปริมาณการยิงชั่วคราวเฉพาะในสถานที่

ตารางที่ 1

ค่าความร้อนและความหนาแน่นต่ำกว่าของ THM ของเหลวไวไฟและของเหลวก๊าซ

หมุนเวียนอยู่ในสถานที่ของสิ่งอำนวยความสะดวกการขนส่งทางรถไฟ

ชื่อของสารและวัสดุ	ค่าความร้อนต่ำกว่า MJ กก. -1	ความหนาแน่น,
สารและวัสดุไวไฟของเหลว



4. บิวทิลแอลกอฮอล์
5. น้ำมันดีเซล
6. น้ำมันก๊าด

8. น้ำยาเคลือบเงาฉนวน (BT-99, FL-98) (เนื้อหาระเหย - 48%)

10. น้ำมันอุตสาหกรรม
11.น้ำมันหม้อแปลง
12. น้ำมันกังหัน
13. เมทิลแอลกอฮอล์

15. น้ำมันพลังงานแสงอาทิตย์
16. โทลูอีน
17. วิญญาณสีขาว
18. เคลือบฟัน PF-115 (สารระเหย - 34%)
19. เอทิลแอลกอฮอล์
20. กาว(ยาง)
สารและวัสดุที่เป็นของแข็งไวไฟ
21. กระดาษคลายตัว
22. กระดาษ (หนังสือ นิตยสาร)
23. หนังไวนิล
24.เส้นใยลวดเย็บกระดาษ
25. รู้สึกว่าการก่อสร้าง
26. ไม้สน ( วพี = 20%)
27. ไฟเบอร์บอร์ด (ไฟเบอร์บอร์ด)
28. แผ่นไม้อัด (แผ่นไม้อัด)

30. ผลิตภัณฑ์คาร์โบไลท์
31. ยางธรรมชาติ
32. ยางสังเคราะห์
33. เคเบิล (ไฟฟ้า แสงสว่าง การควบคุม ระบบอัตโนมัติ)
34. กระดาษแข็งสีเทา
35. ฟิล์มไตรอะซิเตต
36. เสื่อน้ำมันพีวีซี
37. ผ้าลินินคลายตัว
38. Mipora (ยางมีรูพรุน)
39.แก้วออร์แกนิก
40.วัสดุเช็ด
41. จานช่างไม้
42. โฟมโพลียูรีเทน
43. แผ่นโฟมโพลีสไตรีน
44. ยาง
45. ไฟเบอร์กลาส
46. ผ้าฝ้าย (เป็นกลุ่ม)
47. ผ้าขนสัตว์ (เป็นกลุ่ม)
48.ไม้อัด
49. ฉนวนสายไฟยางและโพลีไวนิลคลอไรด์