Kütuse ja põlevate materjalide eripõlemissoojus. Mida valida: gaas või diislikütus

Söe põlemistemperatuuri peetakse peamiseks kriteeriumiks, mis võimaldab teil kütuse valimisel vigu vältida. Sellest väärtusest sõltuvad otseselt katla jõudlus ja selle kvaliteetne töö.

Temperatuuri tuvastamise võimalus

Talvel on eriti aktuaalne eluruumide kütmise küsimus. Jahutusvedelike süstemaatilise kallinemise tõttu peavad inimesed otsima alternatiivsed võimalused soojusenergia tootmine.

Parim viis selle probleemi lahendamiseks oleks valida optimaalsed tahkekütusekatlad tootmisomadused, säilitavad suurepäraselt soojust.

Söe eripõlemissoojus on füüsikaline suurus, mis näitab, kui palju soojust võib kilogrammi kütuse täielikul põlemisel vabaneda. Katla pikaajaliseks töötamiseks on oluline valida selle jaoks õige kütus. Kivisöe eripõlemissoojus on kõrge (22 MJ/kg), mistõttu peetakse seda tüüpi kütust optimaalseks tõhus töö boiler

Puidu omadused ja omadused

Praegu kiputakse gaasipõletusprotsessil põhinevatelt paigaldistelt üle minema tahkekütte majapidamissüsteemidele.

Mitte igaüks ei tea, et majas mugava mikrokliima loomine sõltub otseselt valitud kütuse kvaliteedist. Traditsioonilise materjalina, mida kasutatakse sellistes küttekatlad, valige puit.

Karmides kliimatingimustes, mida iseloomustavad pikad ja külmad talved, on üsna raske kütta kodu puudega terve kütteperioodi. Kui õhutemperatuur järsult langeb, on katla omanik sunnitud seda kasutama maksimaalsete võimaluste piiril.

Valides as tahke kütus puitu, tekivad tõsised probleemid ja ebamugavused. Kõigepealt märgime, et kivisöe põlemistemperatuur on palju kõrgem kui puidul. Puuduste hulgas ja suur kiirus puidu põletamine, mis tekitab tõsiseid raskusi küttekatla kasutamisel. Selle omanik on sunnitud pidevalt jälgima kamina küttepuude olemasolu, kütteperioodiks kulub neid üsna palju.

Söe valikud

Põlemistemperatuur on palju kõrgem, nii et see valik kütus on suurepärane alternatiiv tavalistele küttepuudele. Samuti märgime suurepärast soojusülekande kiirust, põlemisprotsessi kestust ja madalat kütusekulu. Kaevandamise eripära ja maa soolestikus esinemise sügavusega seotud kivisütt on mitut tüüpi: kõva, pruun, antratsiit.

Igal neist valikutest on oma eristavad omadused ja omadused, mis võimaldavad seda kasutada tahke kütusekatelde. Söe põlemistemperatuur ahjus on pruunsöe kasutamisel minimaalne, kuna see sisaldab üsna palju erinevaid lisandeid. Soojusülekande indikaatorite puhul on nende väärtus sarnane puiduga. Keemiline reaktsioon põlemine on eksotermiline, kivisöe kütteväärtus on kõrge.

Kivisöe süttimistemperatuur on 400 kraadi. Pealegi on seda tüüpi kivisöe kütteväärtus üsna kõrge, seetõttu kasutatakse seda tüüpi kütust laialdaselt eluruumide kütmiseks.

Antratsiidil on maksimaalne efektiivsus. Sellise kütuse puuduste hulgas tõstame esile selle kõrge hinna. Seda tüüpi kivisöe põlemistemperatuur ulatub 2250 kraadini. Sellist indikaatorit ei ole ühelgi maa soolestikust ammutatud tahkel kütusel.

Söeküttel töötava ahju omadused

Sarnasel seadmel on disainifunktsioonid, hõlmab kivisöe pürolüüsireaktsiooni. ei kuulu mineraalide hulka, sellest on saanud inimtegevuse saadus.

Söe põlemistemperatuur on 900 kraadi, millega kaasneb piisava koguse soojusenergia vabanemine. Mis tehnoloogia on sellise hämmastava toote loomiseks? Põhiolemus seisneb puidu teatud töötlemises, mille tõttu toimub selle struktuuri oluline muutus, eraldumine sellest liigne niiskus. Sarnane protsess viiakse läbi spetsiaalsetes ahjudes. Selliste seadmete tööpõhimõte põhineb pürolüüsiprotsessil. Söeahi koosneb neljast põhikomponendist:

• põlemiskambrid;
• tugevdatud vundament;
• korsten;
• taaskasutussektsioon.

Keemiline protsess

Pärast kambrisse sisenemist toimub küttepuude järkjärguline hõõgumine. See protsess toimub tänu põlemist toetavale piisava koguse gaasilise hapniku olemasolule tulekambris. Kui hõõgumine toimub, eraldub piisav kogus soojust ja liigne vedelik muudetakse auruks.

Reaktsiooni käigus eralduv suits läheb sekundaarsesse töötlemiskambrisse, kus see täielikult põleb ja soojust eraldub. täidab mitmeid olulisi funktsionaalseid ülesandeid. Selle abiga moodustub süsi ja ruumis hoitakse mugavat temperatuuri.

Kuid sellise kütuse saamise protsess on üsna delikaatne ja väikseima viivitusega on võimalik puidu täielik põlemine. Söestunud tükid on vaja teatud aja jooksul ahjust eemaldada.

Söe pealekandmine

Tehnoloogilise ahela järgimisel saadakse suurepärane materjal, mida saab talvel kasutada eluruumide täiskütmiseks. kütteperiood. Muidugi on kivisöe põlemistemperatuur kõrgem, kuid selline kütus pole kõigis piirkondades taskukohane.

Söe põlemine algab temperatuuril 1250 kraadi. Näiteks sulatusahi töötab puusöel. Leek, mis tekib ahju õhu juhtimisel, sulatab metalli kergesti.

Põlemiseks optimaalsete tingimuste loomine

Sest kõrge temperatuur Kõik sisemised elemendid Ahjud on valmistatud spetsiaalsetest tulekindlatest tellistest. Nende paigaldamiseks kasutatakse tulekindlat savi. Eritingimuste loomisel on täiesti võimalik saavutada ahjus temperatuur üle 2000 kraadi. Igal kivisöel on oma leekpunkt. Pärast selle indikaatori saavutamist on oluline hoida süttimistemperatuuri, varustades tulekolde pidevalt liigset hapnikku.

Selle protsessi puuduste hulgas tõstame esile soojuskao, kuna osa vabanenud energiast väljub toru kaudu. See toob kaasa tulekolde temperatuuri languse. ajal eksperimentaalsed uuringud Teadlased suutsid kindlaks teha erinevat tüüpi kütuse jaoks optimaalse liigse hapnikumahu. Tänu liigse õhu valikule võite loota kütuse täielikule põlemisele. Selle tulemusena võite arvestada minimaalsete soojusenergia kadudega.

Järeldus

Kütuse võrdlusväärtust hinnatakse selle järgi kütteväärtus mõõdetuna kalorites. Arvestades selle eri tüüpide omadusi, võime järeldada, et kivisüsi on optimaalne tahke kivisöe tüüp. Paljud omanikud oma küttesüsteemid Nad püüavad kasutada katlaid, mis töötavad segakütustel: tahke, vedel, gaasiline.

Erinevat tüüpi kütust (tahke, vedel ja gaasiline) iseloomustavad üldised ja spetsiifilised omadused. Kütuse üldiste omaduste hulka kuuluvad eripõlemissoojus ja -niiskus, eriomaduste hulka kuuluvad tuhasisaldus, väävlisisaldus (väävlisisaldus), tihedus, viskoossus ja muud omadused.

Kütuse eripõlemissoojus on soojushulk, mis eraldub \(1\) kg tahke aine või aine täielikul põlemisel. vedelkütus või \(1\) m³ gaaskütust.

Kütuse energiaväärtuse määrab eelkõige selle eripõlemissoojus.

Eripõlemissoojust tähistatakse tähega \(q\). Eripõlemissoojuse ühik on tahkete ja vedelkütuste puhul \(1\) J/kg ja gaaskütuste puhul \(1\) J/m³.

Eripõlemissoojus määratakse eksperimentaalselt, kasutades üsna keerukaid meetodeid.

Tabel 2. Teatud tüüpi kütuse eripõlemissoojus.

Tahke kütus

Vedel kütus

Gaasiline kütus

(tavalistes tingimustes)

Sellest tabelist on selgelt näha, et vesiniku eripõlemissoojus on suurim, see võrdub \(120\) MJ/m³. See tähendab, et vesiniku täielikul põlemisel ruumalaga \(1\) m³ vabaneb \(120\) MJ \(=\)\(120\) ⋅ 10 6 J energiat.

Vesinik on üks suure energiatarbega kütustest. Lisaks on vesiniku põlemisproduktiks tavaline vesi, erinevalt teistest kütuseliikidest, kus põlemisproduktideks on süsihappegaas ja vingugaas, tuhk ja ahjuräbu. See muudab vesiniku kõige keskkonnasõbralikumaks kütuseks.

Gaasiline vesinik on aga plahvatusohtlik. Lisaks on sellel madalaim tihedus võrreldes teiste sama temperatuuri ja rõhuga gaasidega, mis tekitab raskusi vesiniku veeldamisel ja selle transportimisel.

\(m\) kg tahke või vedelkütuse täielikul põlemisel vabanenud soojuse koguhulk \(Q\) arvutatakse järgmise valemi abil:

\(V\) m³ gaaskütuse täielikul põlemisel eralduv soojushulk \(Q\) arvutatakse järgmise valemi abil:

Kütuse niiskus (niiskussisaldus) vähendab selle kütteväärtust, kuna suureneb soojuse tarbimine niiskuse aurustamiseks ja põlemisproduktide maht suureneb (veeauru olemasolu tõttu).
Tuhasisaldus on kütuses sisalduvate mineraalide põlemisel tekkinud tuha kogus. Kütuses sisalduvad mineraalained vähendavad selle kütteväärtust, kuna väheneb põlevate komponentide sisaldus (peamine põhjus) ning suureneb soojuskulu mineraalmassi kuumutamiseks ja sulatamiseks.
Väävlisisaldus (väävlisisaldus) viitab negatiivne tegur kütus, kuna selle põlemisel tekivad vääveldioksiidi gaasid, mis saastavad atmosfääri ja hävitavad metalli. Lisaks läheb kütuses sisalduv väävel osaliselt sulametalli ja keevitatud klaasi sulatisse, vähendades nende kvaliteeti. Näiteks kristall-, optiliste ja muude klaaside sulatamiseks ei saa kasutada väävlit sisaldavat kütust, kuna väävel vähendab oluliselt klaasi optilisi omadusi ja värvi.

Erinevat tüüpi kütuseid on erinevad omadused. See sõltub kütteväärtusest ja kütuse täielikul läbipõlemisel eralduvast soojushulgast. Näiteks vesiniku suhteline põlemissoojus mõjutab selle tarbimist. Kütteväärtus määratakse tabelite abil. Need näitavad erinevate energiaressursside tarbimise võrdlevaid analüüse.

Põlevaid aineid on tohutult. millest igaühel on oma plussid ja miinused

Võrdlustabelid

Võrdlustabelite abil on võimalik selgitada, miks erinevatel energiaressurssidel on erinev kütteväärtus. Näiteks nagu:

• elekter;
• metaan;
• butaan;
• propaan-butaan;
• diislikütus;
• küttepuud;
• turvas;
• kivisüsi;
• veeldatud gaaside segud.

Propaan on üks populaarsemaid kütuseliike

Tabelites saab näidata mitte ainult näiteks diislikütuse eripõlemissoojust. Võrdlevates analüüsiaruannetes sisalduvad ka muud näitajad: kütteväärtus, ainete mahutihedused, tingimusliku toiteallika ühe osa hind, küttesüsteemide efektiivsus, ühe kilovati tunni maksumus.

Sellest videost saate teada, kuidas kütus töötab:

Kütuse hinnad

Tänu aruannetele võrdlev analüüs määrata metaani või diislikütuse kasutamise väljavaated. Gaasi hind tsentraliseeritud gaasitorustikus kipub suurenema. See võib olla isegi suurem kui diislikütus. Seetõttu vedelgaasi hind peaaegu ei muutu ja selle kasutamine jääb iseseisva gaasistamissüsteemi paigaldamisel ainsaks lahenduseks.

Kütuste ja määrdeainete (kütuste ja määrdeainete) nimetusi on mitut tüüpi: tahked, vedelad, gaasilised ja mõned muud kergestisüttivad materjalid, milles kütuste ja määrdeainete oksüdeerumisreaktsiooni käigus soojust tekitava reaktsiooni käigus muundatakse selle keemiline soojusenergia temperatuuri kiirgus.

Vabanenud soojusenergiat nimetatakse erinevat tüüpi kütuste kütteväärtuseks mis tahes tuleohtliku aine täielikul põlemisel. Selle sõltuvus keemilisest koostisest ja niiskusest on toitumise peamine näitaja.

Termiline tundlikkus

Kütuse OTC määramine toimub eksperimentaalselt või analüütiliste arvutuste abil. Termilise tundlikkuse katseline määramine toimub katseliselt, määrates termostaadi ja põlemispommiga soojussalves kütuse põletamisel eralduva soojusmahu.

Vajadusel määrake tabelist kütuse eripõlemissoojus Esiteks tehakse arvutused Mendelejevi valemite järgi. OTC-kütust on kõrgemad ja madalamad. Kõrgeima suhtelise kuumuse korral eraldub mis tahes kütuse läbipõlemisel suur hulk soojust. See võtab arvesse kütuses oleva vee aurustamiseks kulutatud soojust.

Madalaima läbipõlemisastme korral on TTC väiksem kui kõrgeimal astmel, kuna sel juhul eraldub vähem aurustumist. Kütuse põlemisel tekib veest ja vesinikust aurustumine. Kütuse omaduste määramiseks võetakse tehnilistes arvutustes arvesse madalaimat suhtelist kütteväärtust, mis on oluline parameeter kütust.

Tahkekütuse eripõlemissoojuse tabelites on järgmised komponendid: kivisüsi, küttepuud, turvas, koks. Need sisaldavad tahke tuleohtliku materjali GTC väärtusi. Kütuste nimetused kantakse tabelitesse tähestikulises järjekorras. Kõigist tahketest kütustest ja määrdeainetest on suurima soojusülekandevõimega koksi-, kivi-, pruun- ja määrdeained. süsi, samuti antratsiit. Madala tootlikkusega kütused hõlmavad järgmist:

• puit;
• küttepuud;
• pulber;
• turvas;
• põlevkivi.

Alkoholi, bensiini, petrooleumi ja õli näitajad on kantud vedelkütuste ja määrdeainete loetellu. Vesiniku eripõlemissoojus, samuti erinevad vormid kütust eraldub ühe kilogrammi, kuupmeetri või ühe liitri täielikul läbipõlemisel. Enamasti need füüsikalised omadused mõõdetuna töö, energia ja eralduva soojushulga ühikutes.

Olenevalt kütuse ja määrdeainete OTC kõrge tasemest on see selle tarbimine. See pädevus on kütuse kõige olulisem parameeter ja seda tuleb arvestada erinevat tüüpi kütust kasutavate katlapaigaldiste projekteerimisel. Kütteväärtus oleneb niiskusest ja tuhasisaldusest, samuti tuleohtlikest koostisosadest, nagu süsinik, vesinik, lenduv põlev väävel.

Alkoholi ja atsetooni läbipõlemise SG (erisoojus) on palju madalam kui klassikalisel mootorikütusel ja määrdeainetel ning võrdub 31,4 MJ/kg, kütteõli puhul jääb see näitaja vahemikku 39-41,7 MJ/kg. Maagaasi põlemise efektiivsuse näitaja on 41-49 MJ/kg. Üks kcal (kilokaloor) on 0,0041868 MJ. Erinevat tüüpi kütuste kalorisisaldus erineb üksteisest läbipõlemise poolest. Kuidas rohkem soojust eraldab mis tahes ainet, seda suurem on selle soojusülekanne. Seda protsessi nimetatakse ka soojusülekandeks. Soojusülekandes osalevad vedelikud, gaasid ja kõvad osakesed.

Mis on kütus?

See on üks komponent või ainete segu, mis on võimelised soojuse eraldumisega seotud keemiliseks muundamiseks. Erinevad tüübid kütused erinevad oma kvantitatiivse oksüdeerija sisalduse poolest, mida kasutatakse soojusenergia eraldamiseks.

Laias laastus on kütus energiakandja, see tähendab potentsiaalse energia tüüp.

Klassifikatsioon

Praegu jagunevad kütusetüübid vastavalt nende agregatsiooniastmele vedelaks, tahkeks ja gaasiliseks.

Looduslike kõvade materjalide hulka kuuluvad kivi, küttepuud ja antratsiit. Brikett, koks, termoantratsiit on kunstliku tahke kütuse liigid.

Vedelikud hõlmavad aineid, mis sisaldavad orgaanilist päritolu aineid. Nende põhikomponendid on: hapnik, süsinik, lämmastik, vesinik, väävel. Kunstlik vedelkütus on mitmesugused vaigud ja kütteõli.

See on erinevate gaaside segu: etüleen, metaan, propaan, butaan. Lisaks neile sisaldab gaaskütus süsinikdioksiidi ja süsinikmonooksiidi, vesiniksulfiidi, lämmastikku, veeauru ja hapnikku.

Kütuse näidikud

Põlemise peamine näitaja. Kütteväärtuse määramise valemit käsitletakse termokeemias. eraldavad "standardkütust", mis tähendab 1 kilogrammi antratsiidi kütteväärtust.

Majapidamiskütteõli on ette nähtud põletamiseks väikese võimsusega kütteseadmetes, mis asuvad eluruumides, soojusgeneraatorites, mida kasutatakse põllumajandus sööda kuivatamiseks, konserveerimiseks.

Kütuse eripõlemissoojus on väärtus, mis näitab soojushulka, mis tekib 1 m 3 või ühe kilogrammi massiga kütuse täielikul põlemisel.

Selle väärtuse mõõtmiseks kasutatakse J/kg, J/m3, kalorit/m3. Põlemissoojuse määramiseks kasutatakse kalorimeetria meetodit.

Kütuse eripõlemissoojuse suurenemisega see väheneb spetsiifiline tarbimine kütust ja kasutegur jääb muutumatuks.

Ainete põlemissoojus on tahke, vedela või gaasilise aine oksüdeerumisel vabanev energia hulk.

Selle määrab keemiline koostis, samuti agregatsiooni olek põlev aine.

Põlemissaaduste omadused

Kõrgemad ja madalamad kütteväärtused on seotud pärast kütuse põletamist saadud ainete vee agregatsiooni olekuga.

Kõrgem kütteväärtus on soojushulk, mis vabaneb aine täielikul põlemisel. See väärtus sisaldab ka veeauru kondenseerumissoojust.

Madalaim tööpõlemissoojus on väärtus, mis vastab soojuse eraldumisele põlemisel, arvestamata veeauru kondenseerumissoojust.

Varjatud kondensatsioonisoojus on veeauru kondenseerumise energia hulk.

Matemaatiline seos

Kõrgemad ja madalamad kütteväärtused on seotud järgmise seosega:

QB = QH + k (W + 9H)

kus W on vee kogus (massiprotsentides) tuleohtlikus aines;

H on vesiniku hulk (massiprotsentides) põlevas aines;

k - koefitsient 6 kcal / kg

Arvutuste tegemise meetodid

Kõrgemad ja madalamad kütteväärtused määratakse kahe peamise meetodiga: arvutuslik ja eksperimentaalne.

Eksperimentaalsete arvutuste tegemiseks kasutatakse kalorimeetreid. Esiteks põletatakse selles kütuseproov. Soojus, mis vabaneb, imendub täielikult vees. Omades ettekujutust vee massist, saate selle temperatuuri muutuse järgi määrata selle põlemissoojuse väärtuse.

Seda tehnikat peetakse lihtsaks ja tõhusaks, see nõuab ainult tehnilise analüüsi andmete tundmist.

Arvutusmeetodis arvutatakse kõrgem ja madalam kütteväärtus Mendelejevi valemi abil.

Q p H = 339 C p + 1030 H p -109 (O p -S p) - 25 W p (kJ/kg)

See võtab arvesse süsiniku, hapniku, vesiniku, veeauru, väävli sisaldust töökompositsioonis (protsentides). Põlemisel tekkiva soojushulga määramisel võetakse arvesse samaväärset kütust.

Gaasi põlemissoojus võimaldab esialgsed arvutused, tuvastada teatud tüüpi kütuse kasutamise tõhusus.

Päritolu tunnused

Selleks, et mõista, kui palju soojust teatud kütuse põletamisel eraldub, on vaja ettekujutust selle päritolust.

Looduses on erinevad variandid tahked kütused, mis erinevad koostise ja omaduste poolest.

Selle moodustumine toimub mitmel etapil. Esiteks tekib turvas, seejärel pruun ja kivisüsi, seejärel antratsiit. Tahkekütuse moodustumise peamised allikad on lehed, puit ja männiokkad. Kui taimeosad surevad ja puutuvad kokku õhuga, hävitavad need seened ja moodustavad turba. Selle kogunemine muutub pruuniks massiks, seejärel saadakse pruun gaas.

Kell kõrge vererõhk ja temperatuuri, muutub pruun gaas kivisöeks, seejärel koguneb kütus antratsiidi kujul.

Lisaks orgaanilisele ainele sisaldab kütus täiendavat ballasti. Orgaaniliseks loetakse seda osa, mis moodustub orgaanilistest ainetest: vesinik, süsinik, lämmastik, hapnik. Lisaks nendele keemilistele elementidele sisaldab see ballasti: niiskust, tuhka.

Põletustehnoloogia hõlmab põlenud kütuse töötava, kuiva ja põleva massi eraldamist. Töömass on tarbijale tarnitav kütus selle algsel kujul. Kuivmass on kompositsioon, milles pole vett.

Ühend

Kõige väärtuslikumad komponendid on süsinik ja vesinik.

Need elemendid sisalduvad igat tüüpi kütuses. Turbas ja puidus ulatub süsiniku osakaal 58 protsendini, kivisöes ja pruunsöes - 80% ning antratsiidis 95 massiprotsendini. Sõltuvalt sellest indikaatorist muutub kütuse põlemisel vabanev soojushulk. Vesinik on kütuse tähtsuselt teine ​​element. Seoses hapnikuga moodustab see niiskuse, mis vähendab oluliselt mis tahes kütuse soojuslikku väärtust.

Selle protsent jääb vahemikku 3,8 põlevkivis kuni 11 kütteõlis. Kütuses sisalduv hapnik toimib ballastina.

See ei tekita soojust keemiline element, mõjutab seetõttu negatiivselt selle põlemissoojuse väärtust. Põlemisproduktides vabal või seotud kujul sisalduva lämmastiku põlemist peetakse kahjulikuks lisandiks, mistõttu on selle kogus selgelt piiratud.

Väävel sisaldub kütuses sulfaatide, sulfiidide ja ka vääveldioksiidina. Hüdrateerimisel tekivad vääveloksiidid väävelhape mis hävitab katla varustus, mõjutab negatiivselt taimestikku ja elusorganisme.

Seetõttu on väävel keemiline element, mille esinemine looduslikus kütuses on äärmiselt ebasoovitav. Kui väävliühendid satuvad tööpiirkonda, põhjustavad need operatiivpersonali märkimisväärset mürgistust.

Sõltuvalt selle päritolust on tuhka kolme tüüpi:

• esmane;
• sekundaarne;
• kolmanda taseme

Esmane liik moodustub taimedes leiduvatest mineraalidest. Sekundaarne tuhk tekib taimejääkide tekke käigus liiva ja pinnasesse sattumise tulemusena.

Tertsiaarne tuhk ilmub kütuse koostisesse kaevandamise, ladustamise ja transportimise ajal. Märkimisväärse tuha sadestumise korral väheneb soojusülekanne katlaseadme küttepinnal, vähendades gaasidest veele ülekannet. Suur hulk tuhka mõjutab katla tööd negatiivselt.

Lõpuks

Lenduvatel ainetel on oluline mõju mis tahes tüüpi kütuse põlemisprotsessile. Mida suurem on nende väljund, seda suurem on leegi esiosa maht. Näiteks süttivad kivisüsi ja turvas kergesti, protsessiga kaasnevad väikesed soojuskaod. Pärast lenduvate lisandite eemaldamist allesjääv koks sisaldab ainult mineraal- ja süsinikuühendeid. Sõltuvalt kütuse omadustest muutub soojushulk oluliselt.

Sõltuvalt sellest, keemiline koostis Tahkekütuse moodustumisel on kolm etappi: turvas, pruunsüsi ja kivisüsi.

Väikestes boilerites kasutatakse looduslikku puitu. Peamiselt kasutatakse hakkepuitu, saepuru, tahvleid, puukoort ning küttepuid ennast kasutatakse vähesel määral. Sõltuvalt puidu liigist on tekkiv soojushulk oluliselt erinev.

Põlemissoojuse vähenedes omandavad küttepuud teatud eelised: kiire süttivus, minimaalne tuhasisaldus ja väävlijälgede puudumine.

Usaldusväärne teave loodusliku või sünteetilise kütuse koostise, selle kütteväärtuse kohta on suurepärasel moel termokeemiliste arvutuste tegemine.

Praegu on reaalne võimalus kindlaks teha need tahkete, gaasiliste ja vedelkütuste peamised võimalused, mida on teatud olukorras kõige tõhusam ja odavam kasutada.

Soojusmasinad termodünaamikas on need perioodiliselt töötavad soojusmasinad ja külmutusmasinad (termokompressorid). Mitmekesisus külmutusmasinad on soojuspumbad.

Seadmed, mis toimivad mehaaniline töö tõttu sisemine energia kütuseid nimetatakse soojusmasinad (soojusmasinad). Soojusmasina tööks on vajalikud komponendid: 1) kõrgema temperatuuritasemega t1 soojusallikas, 2) madalama temperatuuritasemega t2 soojusallikas, 3) töövedelik. Teisisõnu: kõik soojusmasinad (soojusmasinad) koosnevad küttekeha, külmkapp ja töövedelik .

Nagu töövedelik kasutatakse gaasi või auru, kuna need on hästi kokku surutud ja olenevalt mootori tüübist võib olla kütust (bensiin, petrooleum), veeauru jne. Soojendi annab töövedelikule üle teatud koguse soojust (Q1). , ja selle siseenergia suureneb tänu sellele sisemisele energiale, tehakse mehaaniline töö (A), seejärel annab töövedelik külmikusse teatud koguse soojust (Q2) ja jahutatakse algtemperatuurini. Kirjeldatud diagramm kujutab mootori töötsüklit ja on üldine, päris mootorites võivad küttekeha ja külmiku rolli täita erinevaid seadmeid. Keskkond võib toimida külmikuna.

Kuna mootoris kantakse osa töövedeliku energiast üle külmikusse, siis on selge, et kogu küttekehast saadav energia ei lähe tööde tegemiseks ära. vastavalt tõhusust mootor (tõhusus) võrdub tehtud töö (A) ja kütteseadmest saadava soojushulga suhtega (Q1):

Sisepõlemismootor (ICE)

Mootoreid on kahte tüüpi sisepõlemine(ICE): karburaator Ja diisel. IN karburaatori mootor töösegu (kütuse ja õhu segu) valmistatakse väljaspool mootorit sisse spetsiaalne seade ja sealt siseneb mootorisse. Diiselmootoris valmistatakse kütusesegu ette mootoris endas.

ICE koosneb silinder , milles see liigub kolb ; need on silindris kaks ventiili , millest ühe kaudu lastakse silindrisse põlev segu ja teise kaudu juhitakse silindrist välja heitgaasid. Kolvi kasutamine vända mehhanism ühendub -ga väntvõll , mis hakkab pöörlema ​​koos kolvi translatsioonilise liikumisega. Silinder on kaanega suletud.

Sisepõlemismootori töötsükkel sisaldab neli takti: sisselaske, kompressioon, käik, väljalaske. Sisselaskmisel liigub kolb alla, rõhk silindris väheneb ja sinna siseneb läbi klapi põlev segu (karburaatormootoril) või õhk (diiselmootoril). Sel ajal on klapp suletud. Põlevsegu sisselaske lõppedes klapp sulgub.

Teisel käigul liigub kolb üles, klapid suletakse ja töösegu või õhk surutakse kokku. Samal ajal tõuseb gaasi temperatuur: karburaatormootoris põlev segu kuumeneb kuni 300-350 ° C ja õhk diiselmootoris - kuni 500-600 ° C. Survetakti lõpus hüppab karburaatori mootorisse säde ja põlev segu süttib. Diiselmootoris süstitakse kütust silindrisse ja tekkinud segu süttib iseeneslikult.

Põlevsegu põletamisel gaas paisub ja surub kolvi ja sellega ühendatud väntvõlli, tehes mehaanilist tööd. See põhjustab gaasi jahtumise.

Kui kolb jõuab madalaima punktini, väheneb rõhk selles. Kui kolb liigub ülespoole, avaneb klapp ja heitgaas eraldub. Selle käigu lõpus klapp sulgub.

Auruturbiin

Auruturbiin See on võllile paigaldatud ketas, millele on kinnitatud terad. Aur siseneb teradesse. 600 °C-ni kuumutatud aur juhitakse otsikusse ja paisub selles. Kui aur paisub, muundub selle siseenergia aurujoa suunatud liikumise kineetiliseks energiaks. Aurujuga tuleb düüsist turbiini labadele ja kannab osa oma kineetilisest energiast neile üle, pannes turbiini pöörlema. Tavaliselt on turbiinidel mitu ketast, millest igaüks kannab osa auruenergiast. Ketta pöörlemine edastatakse võllile, mille külge on ühendatud elektrivoolu generaator.

Sama massiga erinevate kütuste põletamisel eraldub erinev kogus soojust. Näiteks on hästi teada, et maagaas on energeetiliselt rohkem tulus kütus kui küttepuud. See tähendab, et sama soojushulga saamiseks peab põletamist vajava puidu mass olema oluliselt suurem maagaasi massist. Seega erinevat tüüpi kütuseid energia seisukohast iseloomustab kogus nn kütuse eripõlemissoojus .

Kütuse eripõlemissoojus - füüsiline kogus, mis näitab, kui palju soojust eraldub 1 kg kaaluva kütuse täielikul põlemisel.