ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ: การเปรียบเทียบเชื้อเพลิงตามค่าความร้อน + ตารางค่าความร้อน

เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไปจำนวนหนึ่ง ความร้อนที่วัดได้จะถูกปล่อยออกมาตามระบบหน่วยสากล ค่าจะแสดงเป็นจูลต่อกิโลกรัมหรือเมตร³. แต่พารามิเตอร์สามารถคำนวณเป็น kcal หรือ kW ได้ หากค่าเกี่ยวข้องกับหน่วยวัดเชื้อเพลิงจะเรียกว่าค่าเฉพาะ

ส่งผลต่อค่าความร้อนของเชื้อเพลิงชนิดต่างๆ อย่างไร? ตัวบ่งชี้สำหรับสารของเหลว ของแข็ง และก๊าซมีค่าเท่าใด คำตอบสำหรับคำถามข้างต้นได้อธิบายไว้โดยละเอียดในบทความ นอกจากนี้เรายังได้จัดทำตารางที่แสดงความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของวัสดุ - ข้อมูลนี้จะมีประโยชน์เมื่อเลือกเชื้อเพลิงประเภทพลังงานสูง

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับค่าความร้อน

การปล่อยพลังงานระหว่างการเผาไหม้ควรมีลักษณะเป็นสองพารามิเตอร์: ประสิทธิภาพสูงและไม่มีการผลิตสารอันตราย

เชื้อเพลิงประดิษฐ์ได้มาจากการประมวลผลเชื้อเพลิงธรรมชาติ - เชื้อเพลิงชีวภาพ. ไม่ว่าการรวมตัวจะเป็นอย่างไร สารในองค์ประกอบทางเคมีจะมีส่วนที่ไวไฟและไม่ติดไฟ อย่างแรกคือคาร์บอนและไฮโดรเจน ประการที่สองประกอบด้วยน้ำ เกลือแร่ ไนโตรเจน ออกซิเจน และโลหะ

ขึ้นอยู่กับสถานะการรวมตัว เชื้อเพลิงจะถูกแบ่งออกเป็นของเหลว ของแข็ง และก๊าซ แต่ละกลุ่มแยกย่อยออกเป็นกลุ่มย่อยตามธรรมชาติและเทียม (+)

เมื่อเผา "ส่วนผสม" ดังกล่าว 1 กิโลกรัม พลังงานในปริมาณที่แตกต่างกันจะถูกปล่อยออกมา ปริมาณพลังงานที่จะถูกปล่อยออกมานั้นขึ้นอยู่กับสัดส่วนขององค์ประกอบเหล่านี้ - ส่วนที่ติดไฟได้, ความชื้น, ปริมาณเถ้าและส่วนประกอบอื่น ๆ

ความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง (HCT) เกิดขึ้นจากสองระดับ - ระดับสูงสุดและต่ำสุด ตัวบ่งชี้แรกได้มาเนื่องจากการควบแน่นของน้ำ ประการที่สองปัจจัยนี้จะไม่นำมาพิจารณา

จำเป็นต้องใช้ TCT ต่ำสุดในการคำนวณความต้องการเชื้อเพลิงและต้นทุนด้วยความช่วยเหลือของตัวบ่งชี้ดังกล่าว สมดุลความร้อนจะถูกรวบรวมและกำหนดประสิทธิภาพของการติดตั้งการเผาไหม้เชื้อเพลิง

TST สามารถคำนวณได้ในเชิงวิเคราะห์หรือเชิงทดลอง หากทราบองค์ประกอบทางเคมีของเชื้อเพลิง จะใช้สูตรคาบ เทคนิคการทดลองใช้การวัดความร้อนจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงจริง

ในกรณีเหล่านี้จะใช้ระเบิดการเผาไหม้แบบพิเศษ - ระเบิดความร้อนร่วมกับเครื่องวัดความร้อนและเทอร์โมสตัท

คุณสมบัติของการคำนวณเป็นรายบุคคลสำหรับเชื้อเพลิงแต่ละประเภท ตัวอย่าง: TCT ในเครื่องยนต์สันดาปภายในคำนวณจากค่าต่ำสุด เนื่องจากของเหลวไม่ควบแน่นในกระบอกสูบ

TST ได้รับการติดตั้งโดยใช้เครื่องวัดความร้อนของระเบิด ออกซิเจนอัดจะอิ่มตัวด้วยไอน้ำ ตัวอย่างน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกวางไว้ในสภาพแวดล้อมดังกล่าวและผลลัพธ์จะถูกกำหนด

สารแต่ละประเภทมี TST ของตัวเองเนื่องจากลักษณะขององค์ประกอบทางเคมี ค่าจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญช่วงความผันผวนคือ 1,000–10,000 kCal/kg

เมื่อเปรียบเทียบวัสดุประเภทต่างๆ จะใช้แนวคิดของเชื้อเพลิงอ้างอิง โดยมีคุณลักษณะ TCT ที่ต่ำกว่า 29 MJ/กก.

ค่าความร้อนของวัสดุที่เป็นของแข็ง

หมวดหมู่นี้รวมถึงไม้ พีท โค้ก หินน้ำมัน อิฐก้อน และเชื้อเพลิงบด ส่วนประกอบหลักของเชื้อเพลิงแข็งคือคาร์บอน

คุณสมบัติของไม้ประเภทต่างๆ

การใช้ฟืนมีประสิทธิภาพสูงสุดหากตรงตามเงื่อนไขสองประการ - ไม้แห้งและกระบวนการเผาไหม้ช้า

ท่อนไม้เลื่อยหรือสับเป็นท่อนยาวได้ถึง 25-30 ซม. จึงสามารถใส่ฟืนเข้าเตาได้สะดวก

เหมาะสำหรับ เครื่องทำความร้อนเตาไม้ พิจารณาไม้โอ๊ค, เบิร์ช, แท่งเถ้า Hawthorn และ Hazel เป็นตัวบ่งชี้ที่ดี แต่ต้นสนมีค่าความร้อนต่ำ แต่มีอัตราการเผาไหม้สูง

หินไหม้ต่างกันอย่างไร:

1. บีช, เบิร์ช, เถ้า, สีน้ำตาลแดง ละลายยาก แต่สามารถเผาไหม้ได้เนื่องจากมีความชื้นต่ำ
2. ออลเดอร์กับแอสเพน ไม่ก่อเขม่าและ “รู้วิธี” กำจัดออกจากปล่องไฟ
3. ไม้เรียว ต้องใช้อากาศในเรือนไฟในปริมาณที่เพียงพอ ไม่เช่นนั้นจะเกิดควันและสะสมเรซินไว้บนผนังท่อ
4. ต้นสน มีเรซินมากกว่าสปรูซ จึงทำให้เกิดประกายไฟและเผาไหม้ได้ร้อนกว่า
5. ต้นแพร์และต้นแอปเปิ้ล มันแตกตัวได้ง่ายกว่าตัวอื่นและเผาไหม้ได้ดี
6. ซีดาร์ ค่อยๆ กลายเป็นถ่านหินที่คุกรุ่นอยู่
7. เชอร์รี่และเอล์ม มันสูบบุหรี่และต้นไม้เครื่องบินก็แยกได้ยาก
8. ลินเดนกับป็อปลาร์ เผาไหม้อย่างรวดเร็ว

ตัวชี้วัด TST ของสายพันธุ์ที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของสายพันธุ์เฉพาะอย่างมาก ฟืน 1 ลูกบาศก์เมตร เทียบเท่ากับเชื้อเพลิงเหลวประมาณ 200 ลิตร และระยะทาง 200 เมตร³ ก๊าซธรรมชาติ. ไม้และฟืนจัดอยู่ในประเภทประสิทธิภาพพลังงานต่ำ

ผลกระทบของอายุต่อคุณสมบัติของถ่านหิน

ถ่านหินเป็นวัสดุธรรมชาติที่มีต้นกำเนิดจากพืช มันถูกขุดจากหินตะกอน เชื้อเพลิงนี้ประกอบด้วยคาร์บอนและองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ

นอกจากประเภทดังกล่าวแล้ว ความร้อนจากการเผาไหม้ของถ่านหินยังได้รับอิทธิพลจากอายุของวัสดุด้วย บราวน์จัดอยู่ในกลุ่มอายุน้อย รองลงมาคือหิน และแอนทราไซต์ถือว่าเก่าแก่ที่สุด

ปริมาณความชื้นยังถูกกำหนดโดยอายุของเชื้อเพลิงด้วย ยิ่งถ่านหินมีอายุน้อย ปริมาณความชื้นก็จะยิ่งสูงขึ้น ซึ่งส่งผลต่อคุณสมบัติของเชื้อเพลิงประเภทนี้ด้วย

กระบวนการเผาไหม้ถ่านหินจะมาพร้อมกับการปล่อยสารที่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมและตะแกรงหม้อไอน้ำถูกปกคลุมไปด้วยตะกรัน ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยอีกประการหนึ่งสำหรับบรรยากาศคือการมีกำมะถันอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิง องค์ประกอบนี้เมื่อสัมผัสกับอากาศจะเปลี่ยนเป็นกรดซัลฟิวริก

ผู้ผลิตจัดการเพื่อลดปริมาณกำมะถันในถ่านหินให้ได้มากที่สุด เป็นผลให้ TST แตกต่างแม้จะอยู่ในสายพันธุ์เดียวกันก็ตาม ภูมิศาสตร์การผลิตยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานด้วย ไม่เพียงแต่ถ่านหินบริสุทธิ์เท่านั้น แต่ตะกรันอัดก้อนยังสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงแข็งได้อีกด้วย

ความจุเชื้อเพลิงสูงสุดพบได้ในถ่านโค้ก หิน ถ่าน ถ่านหินสีน้ำตาล และแอนทราไซต์ก็มีลักษณะที่ดีเช่นกัน

ลักษณะของเม็ดและ briquettes

เชื้อเพลิงแข็งนี้ผลิตขึ้นทางอุตสาหกรรมจากเศษไม้และพืชหลายชนิด

ขี้กบ เปลือกไม้ กระดาษแข็ง ฟาง ตากแห้งแล้วนำไปใช้ อุปกรณ์พิเศษ กลายเป็นเม็ด เพื่อให้มวลได้รับความหนืดในระดับหนึ่งจะมีการเติมโพลีเมอร์ลิกนินลงไป

เม็ดมีต้นทุนที่ยอมรับได้ ซึ่งได้รับอิทธิพลจากความต้องการและคุณลักษณะที่สูงของกระบวนการผลิต วัสดุนี้สามารถใช้ได้กับหม้อไอน้ำที่ออกแบบมาสำหรับเชื้อเพลิงประเภทนี้เท่านั้น

Briquettes มีรูปร่างต่างกันเท่านั้นสามารถบรรจุลงในเตาเผาและหม้อไอน้ำได้ เชื้อเพลิงทั้งสองประเภทแบ่งออกเป็นประเภทตามวัตถุดิบ ได้แก่ ไม้กลม พีท ทานตะวัน ฟาง

ยู เม็ดและ briquettes มีข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือเชื้อเพลิงประเภทอื่น:

• เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างสมบูรณ์
• ความสามารถในการจัดเก็บในเกือบทุกสภาวะ
• ความต้านทานต่อความเครียดทางกลและเชื้อรา
• การเผาไหม้ที่สม่ำเสมอและยาวนาน
• ขนาดเม็ดที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการบรรจุลงในอุปกรณ์ทำความร้อน

เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับแหล่งความร้อนแบบดั้งเดิม ซึ่งไม่สามารถหมุนเวียนได้และส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อม แต่เม็ดและถ่านอัดก้อนนั้นมีลักษณะของอันตรายจากไฟไหม้ที่เพิ่มขึ้นซึ่งควรนำมาพิจารณาเมื่อจัดสถานที่จัดเก็บ

หากต้องการคุณสามารถจัดเตรียมการผลิตเชื้อเพลิงอัดก้อนได้ด้วยตัวเอง ดูรายละเอียดเพิ่มเติมดู บทความนี้.

พารามิเตอร์ของสารของเหลว

วัสดุของเหลว เช่น ของแข็ง จะถูกย่อยสลายเป็นส่วนประกอบต่อไปนี้: คาร์บอน ไฮโดรเจน ซัลเฟอร์ ออกซิเจน ไนโตรเจน เปอร์เซ็นต์แสดงโดยน้ำหนัก

บัลลาสต์อินทรีย์ภายในของเชื้อเพลิงนั้นเกิดจากออกซิเจนและไนโตรเจนส่วนประกอบเหล่านี้ไม่เผาไหม้และรวมอยู่ในองค์ประกอบตามเงื่อนไข บัลลาสต์ภายนอกเกิดจากความชื้นและเถ้า

น้ำมันเบนซินมีความร้อนจำเพาะในการเผาไหม้สูง ขึ้นอยู่กับยี่ห้อคือ 43-44 MJ

ตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันของความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ถูกกำหนดสำหรับน้ำมันก๊าดในการบิน - 42.9 MJ น้ำมันดีเซลยังจัดอยู่ในหมวดหมู่ของผู้นำในแง่ของค่าความร้อน - 43.4-43.6 MJ

เนื่องจากน้ำมันเบนซินมี TCT มากกว่าน้ำมันดีเซล จึงควรมีอัตราการสิ้นเปลืองและประสิทธิภาพสูงกว่า แต่น้ำมันดีเซลประหยัดกว่าน้ำมันเบนซินถึง 30-40%

เชื้อเพลิงจรวดเหลวและเอทิลีนไกลคอลมีลักษณะเฉพาะด้วยค่า TCT ที่ค่อนข้างต่ำ แอลกอฮอล์และอะซิโตนมีความร้อนจำเพาะในการเผาไหม้ขั้นต่ำ ประสิทธิภาพของพวกเขาต่ำกว่าเชื้อเพลิงเครื่องยนต์แบบเดิมอย่างมาก

คุณสมบัติของเชื้อเพลิงก๊าซ

เชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน มีเทน อีเทน โพรเพน บิวเทน เอทิลีน เบนซิน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ และส่วนประกอบอื่นๆ ตัวเลขเหล่านี้แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร

ไฮโดรเจนมีความร้อนในการเผาไหม้สูงสุดเมื่อถูกเผา สารหนึ่งกิโลกรัมจะปล่อยความร้อนออกมา 119.83 MJ แต่มีระดับการระเบิดที่สูงกว่า

ก๊าซธรรมชาติยังมีค่าความร้อนสูงอีกด้วย

มีค่าเท่ากับ 41-49 MJ ต่อกิโลกรัม แต่ตัวอย่างเช่น มีเทนบริสุทธิ์มีค่าความร้อนสูงกว่า - 50 MJ ต่อกิโลกรัม

ตารางเปรียบเทียบตัวชี้วัด

ตารางแสดงค่าความร้อนจำเพาะมวลของการเผาไหม้เชื้อเพลิงของเหลว ของแข็ง และก๊าซ

ตารางแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจนมีตัวบ่งชี้ TST สูงที่สุดในบรรดาสารทั้งหมด ไม่ใช่แค่ก๊าซเท่านั้น มันเป็นของเชื้อเพลิงพลังงานสูง

ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของไฮโดรเจนคือน้ำธรรมดา กระบวนการนี้ไม่ปล่อยตะกรันเตา เถ้า คาร์บอนไดออกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทำให้สารติดไฟได้เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่มันระเบิดได้และมีความหนาแน่นต่ำ ดังนั้นเชื้อเพลิงนี้จึงทำให้กลายเป็นของเหลวและขนส่งได้ยาก

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

เกี่ยวกับค่าความร้อนของไม้ประเภทต่างๆ การเปรียบเทียบตัวชี้วัดต่อม³ และกก.

TCT เป็นคุณลักษณะทางความร้อนและการปฏิบัติงานที่สำคัญที่สุดของเชื้อเพลิง ตัวบ่งชี้นี้ใช้ในด้านต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์: เครื่องยนต์ให้ความร้อน โรงไฟฟ้า อุตสาหกรรม การทำความร้อนในบ้าน และการทำอาหาร

ค่าความร้อนช่วยในการเปรียบเทียบเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ตามระดับพลังงานที่ปล่อยออกมา คำนวณมวลเชื้อเพลิงที่ต้องการ และประหยัดต้นทุน

คุณมีอะไรจะเพิ่มหรือมีคำถามเกี่ยวกับค่าความร้อนของเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ หรือไม่? คุณสามารถแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับสิ่งพิมพ์และมีส่วนร่วมในการสนทนา - แบบฟอร์มการติดต่ออยู่ในบล็อกด้านล่าง