Поняття теплоти згорання
Теплота згоряння (теплотворна здатність палива) - кількість тепла, що виділяється при повному згорянні 1 кг рідкого (твердого) або 1 м 3 газоподібного палива при нормальних умовах. При цьому вихідне паливо і продукти згоряння повинні знаходитися при однакових тиску і температурі.
Розрізняють вищу і нижчу теплотворні здатності нафтопродуктів (палив).
Вища теплотворна здатність є кількість тепла, що виділяється при повному згорянні палива, охолодженні продуктів згоряння до температури палива і конденсації водяної пари, що утворився при окисленні водню, що входить до складу палива.
Нижча (робоча) теплотворна здатність є кількість тепла, що виділяється при повному згорянні палива і охолодженні продуктів згоряння до температури палива без конденсації водяної пари, т. Е. Вона дорівнює вищої теплотворної здатності за вирахуванням теплоти випаровування вологи палива і води, що утворилася при згорянні водню .
Оскільки теплота конденсації води дорівнює приблизно 2500 кДж / кг, а кількість води в продуктах згоряння складається з вологи палива (W) і води, що утворюється при згорянні водню (2Н2 + 02 = 2Н2 0. т. Е. При згорянні 1 кг водню утворюється 9 кг води), то нижча теплота згоряння QН становить (кДж / кг):
Експериментальне визначення теплоти згорання
Експериментально вищу і нижчу теплоти згорання палива (бензин, реактивне, дизельне або котельне паливо) визначають за допомогою різних калориметр по ГОСТ 21261-91. Для вимірювання теплоти згорання газів в газопроводах застосовуються реєструють калориметри безперервної дії (ГОСТ 10062-75). Їх калібрують за допомогою так званого водяного калориметра. Принцип дії його полягає в тому, що газ, що подається з певною швидкістю, спалюється в камері згоряння і виділяється тепло витрачається на підвищення температури проходить через калориметр води.
Експериментальне визначення теплоти згорання палива дуже складно і довго, а для деяких видів палив (реактивних) теплота згоряння строго нормується. Тому для оперативного визначення теплоти згорання палива для реактивних двигунів існує розрахунковий стандартний метод (ГОСТ 10065-75), за яким нижчу теплоту згоряння визначають за формулою:
Розрахунок теплоти згорання
Для обчислення теплоти згорання палива користуються формулами Д.І. Менделєєва:
- Для вищої теплоти згорання:
- [КДж / кг]
- [КДж / кг]
Існує також емпірична формула, по якій можна наближено підрахувати теплоту згоряння палива, якщо відома його щільність:
На малюнку представлена залежність вищої теплоти згорання рідких нафтопродуктів від їх відносної щільності ρ15 15 і характеризує фактора До.
Для газоподібного палива з відомим компонентним складом теплоту згоряння розраховують на 1 м 3 газу при 273 К і 1 МПа за правилом адитивності:
Схожі статті