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गैस ईंधन। विभिन्न प्रकार के ईंधन का कैलोरी मान: जलाऊ लकड़ी, कोयला, छर्रों, ब्रिकेट

दहन की गर्मी दहनशील पदार्थ की रासायनिक संरचना से निर्धारित होती है। दहनशील पदार्थ में निहित रासायनिक तत्वों को स्वीकृत प्रतीकों द्वारा निरूपित किया जाता है साथ , एच , के बारे में , एन , एस, और राख और पानी प्रतीक हैं एऔर डब्ल्यूक्रमश।

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दहन की गर्मी दहनशील के कामकाजी द्रव्यमान से संबंधित हो सकती है क्यू पी (\डिस्प्लेस्टाइल क्यू^(पी)), अर्थात्, एक ज्वलनशील पदार्थ के रूप में जिसमें यह उपभोक्ता में प्रवेश करता है; शुष्क पदार्थ को क्यू सी (\डिस्प्लेस्टाइल क्यू^(सी)); पदार्थ के दहनशील द्रव्यमान के लिए क्यू Γ (\डिस्प्लेस्टाइल क्यू^(\गामा )), यानी एक ज्वलनशील पदार्थ जिसमें नमी और राख नहीं होती है।

उच्च भेद ( क्यू बी (\displaystyle Q_(B))) और निचला ( क्यू एच (\displaystyle Q_(H))) ज्वलन की ऊष्मा।

अंतर्गत उच्च कैलोरी मानदहन उत्पादों के ठंडा होने के दौरान जल वाष्प के संघनन की गर्मी सहित किसी पदार्थ के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को समझें।

शुद्ध कैलोरी मानजल वाष्प के संघनन की ऊष्मा को ध्यान में रखे बिना, पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा से मेल खाती है। जलवाष्प के संघनन की ऊष्मा भी कहलाती है वाष्पीकरण की गुप्त ऊष्मा (संक्षेपण).

निम्न और उच्च कैलोरी मान अनुपात से संबंधित हैं: क्यू बी = क्यू एच + के (डब्ल्यू + 9 एच) (\displaystyle Q_(B)=Q_(H)+k(W+9H)),

जहाँ k 25 kJ/kg (6 kcal/kg) के बराबर गुणांक है; डब्ल्यू - दहनशील पदार्थ में पानी की मात्रा,% (वजन से); एच ज्वलनशील पदार्थ में हाइड्रोजन की मात्रा है,% (द्रव्यमान द्वारा)।

दहन की गर्मी की गणना

इस प्रकार, उच्च कैलोरी मान एक ज्वलनशील पदार्थ के एक इकाई द्रव्यमान या आयतन (गैस के लिए) के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है और दहन उत्पादों को ओस बिंदु तापमान तक ठंडा करता है। ऊष्मा अभियांत्रिकी गणनाओं में, सकल कैलोरी मान को 100% के रूप में लिया जाता है। गैस के दहन की गुप्त ऊष्मा वह ऊष्मा है जो दहन उत्पादों में निहित जल वाष्प के संघनन के दौरान निकलती है। सैद्धांतिक रूप से, यह 11% तक पहुंच सकता है।

व्यवहार में, संघनन को पूरा करने के लिए दहन उत्पादों को ठंडा करना संभव नहीं है, और इसलिए शुद्ध कैलोरी मान (QHp) की अवधारणा पेश की जाती है, जो उच्च कैलोरी मान से घटाकर जल वाष्प के वाष्पीकरण की गर्मी दोनों में निहित है। पदार्थ और इसके दहन के दौरान गठित। 1 किलो जल वाष्प के वाष्पीकरण पर 2514 kJ/kg (600 kcal/kg) खर्च होता है। शुद्ध कैलोरी मान सूत्र (केजे / किग्रा या किलो कैलोरी / किग्रा) द्वारा निर्धारित किया जाता है:

Q H P = Q B P − 2514 ⋅ ((9 HP + W P) / 100) (\displaystyle Q_(H)^(P)=Q_(B)^(P)-2514\cdot ((9H^(P)+W^) (पी))/100))(ठोस के लिए)

Q H P = Q B P − 600 ⋅ ((9 HP + W P) / 100) (\displaystyle Q_(H)^(P)=Q_(B)^(P)-600\cdot ((9H^(P)+W^) (पी))/100))(एक तरल पदार्थ के लिए), जहां:

2514 - 0 डिग्री सेल्सियस पर वाष्पीकरण की गर्मी और वायु - दाब, केजे / किग्रा;

एच पी (\डिस्प्लेस्टाइल एच^(पी))और डब्ल्यू पी (\डिस्प्लेस्टाइल डब्ल्यू^(पी))- काम कर रहे ईंधन में हाइड्रोजन और जल वाष्प की सामग्री,%;

9 एक गुणांक है जो दर्शाता है कि जब 1 किलो हाइड्रोजन को ऑक्सीजन के साथ मिलाकर जलाया जाता है, तो 9 किलो पानी बनता है।

कैलोरी मान ईंधन की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है, क्योंकि यह kJ/kg (kcal/kg) में 1 किलो ठोस या तरल ईंधन या 1 m³ गैसीय ईंधन को जलाने से प्राप्त गर्मी की मात्रा निर्धारित करता है। 1 किलो कैलोरी = 4.1868 या 4.19 किलोजूल।

शुद्ध कैलोरी मान प्रत्येक पदार्थ के लिए प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जाता है और एक संदर्भ मान होता है। यह डी। आई। मेंडेलीव, केजे / किग्रा या किलो कैलोरी / किग्रा के सूत्र के अनुसार गणना द्वारा ज्ञात मौलिक संरचना के साथ ठोस और तरल पदार्थों के लिए भी निर्धारित किया जा सकता है:

Q H P = 339 ⋅ C P + 1256 ⋅ HP − 109 ⋅ (OP − S L P) − 25.14 ⋅ (9 ⋅ HP + W P) (\displaystyle Q_(H)^(P)=339\cdot C^(P)+1256\ cdot H^(P)-109\cdot (O^(P)-S_(L)^(P))-25.14\cdot (9\cdot H^(P)+W^(P)))

Q H P = 81 ⋅ C P + 246 ⋅ H P − 26 ⋅ (OP + S L P) − 6 ⋅ W P (\displaystyle Q_(H)^(P)=81\cdot C^(P)+246\cdot H^(P) -26\cdot (O^(P)+S_(L)^(P))-6\cdot W^(P)), कहाँ:

सी पी (\displaystyle C_(P)), एच पी (\displaystyle H_(P)), ओ पी (\displaystyle O_(P)), एस एल पी (\displaystyle S_(L)^(P)), डब्ल्यू पी (\displaystyle W_(P))- ईंधन के कामकाजी द्रव्यमान में कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, वाष्पशील सल्फर और नमी की सामग्री% (द्रव्यमान द्वारा)।

तुलनात्मक गणना के लिए, तथाकथित पारंपरिक ईंधन का उपयोग किया जाता है, जिसकी दहन की विशिष्ट ऊष्मा 29308 kJ/kg (7000 kcal/kg) के बराबर होती है।

रूस में, थर्मल गणना (उदाहरण के लिए, विस्फोट और आग के खतरे के लिए एक कमरे की श्रेणी निर्धारित करने के लिए गर्मी भार की गणना) आमतौर पर संयुक्त राज्य अमेरिका, ग्रेट ब्रिटेन, फ्रांस में सबसे कम कैलोरी मान के अनुसार की जाती है - उच्चतम के अनुसार . यूनाइटेड किंगडम और संयुक्त राज्य अमेरिका में, मीट्रिक प्रणाली की शुरुआत से पहले, कैलोरी मान को ब्रिटिश थर्मल यूनिट (BTU) प्रति पाउंड (lb) (1Btu/lb = 2.326 kJ/kg) में मापा जाता था।

पदार्थ और सामग्री	शुद्ध कैलोरी मान क्यू एच पी (\displaystyle Q_(H)^(P)), एमजे / किग्रा
पेट्रोल	41,87
मिटटी तेल	43,54
कागज: किताबें, पत्रिकाएँ	13,4
लकड़ी (बार डब्ल्यू = 14%)	13,8
प्राकृतिक रबर	44,73
पॉलीविनाइल क्लोराइड लिनोलियम	14,31
रबड़	33,52
स्टेपल फ़ाइबर	13,8
polyethylene	47,14
स्टायरोफोम	41,6
कपास ढीला	15,7
प्लास्टिक	41,87

5. दहन का तापीय संतुलन

गैसीय, तरल और ठोस ईंधन की दहन प्रक्रिया के ताप संतुलन की गणना के तरीकों पर विचार करें। निम्नलिखित समस्याओं को हल करने के लिए गणना को कम किया जाता है।

· ईंधन के दहन की ऊष्मा (कैलोरी मान) का निर्धारण।

· सैद्धांतिक दहन तापमान का निर्धारण।

5.1। जलने की गर्मी

रासायनिक अभिक्रियाएँ ऊष्मा के विमोचन या अवशोषण के साथ होती हैं। जब ऊष्मा मुक्त होती है तो अभिक्रिया ऊष्माक्षेपी कहलाती है और जब यह अवशोषित हो जाती है तो इसे ऊष्माशोषी कहते हैं। सभी दहन प्रतिक्रियाएं एक्ज़ोथिर्मिक हैं, और दहन उत्पाद एक्ज़ोथिर्मिक यौगिक हैं।

पाठ्यक्रम के दौरान जारी (या अवशोषित)। रासायनिक प्रतिक्रियाऊष्मा को प्रतिक्रिया की ऊष्मा कहते हैं। एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रियाओं में यह सकारात्मक है, एंडोथर्मिक प्रतिक्रियाओं में यह नकारात्मक है। दहन प्रतिक्रिया हमेशा गर्मी की रिहाई के साथ होती है। ज्वलन की ऊष्मा क्यू जी(J / mol) ऊष्मा की वह मात्रा है जो किसी पदार्थ के एक मोल के पूर्ण दहन और दहनशील पदार्थ के पूर्ण दहन के उत्पादों में परिवर्तन के दौरान जारी होती है। तिल किसी पदार्थ की मात्रा के लिए मूल SI इकाई है। एक मोल किसी पदार्थ की इतनी मात्रा है जिसमें उतने कण (परमाणु, अणु आदि) होते हैं जितने कार्बन-12 समस्थानिक के 12 ग्राम में परमाणु होते हैं। 1 मोल (आण्विक या दाढ़ द्रव्यमान) के बराबर पदार्थ की मात्रा का द्रव्यमान संख्यात्मक रूप से किसी दिए गए पदार्थ के सापेक्ष आणविक भार के साथ मेल खाता है।

उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन का सापेक्ष आणविक भार (O2) 32 है, कार्बन डाईऑक्साइड(CO 2) 44 के बराबर है, और संबंधित आणविक भार M =32 g/mol और M =44 g/mol के बराबर होगा। इस प्रकार, ऑक्सीजन के एक मोल में 32 ग्राम पदार्थ होता है, और CO 2 के एक मोल में 44 ग्राम कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

तकनीकी गणना में, दहन की गर्मी का अक्सर उपयोग नहीं किया जाता है क्यू जी, और ईंधन का कैलोरी मान क्यू(जे / किग्रा या जे / एम 3)। किसी पदार्थ का कैलोरी मान किसी पदार्थ के 1 किग्रा या 1 मी 3 के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। तरल और ठोस पदार्थों के लिए, गणना प्रति 1 किग्रा और गैसीय पदार्थों के लिए प्रति 1 मी 3 की जाती है।

दहन या विस्फोट तापमान, विस्फोट दबाव, लौ प्रसार गति और अन्य विशेषताओं की गणना करने के लिए दहन की गर्मी और ईंधन के कैलोरी मान का ज्ञान आवश्यक है। कैलोरी मानईंधन या तो प्रयोगात्मक रूप से या गणना द्वारा निर्धारित किया जाता है। कैलोरी मान के प्रायोगिक निर्धारण में, ठोस या तरल ईंधन के दिए गए द्रव्यमान को कैलोरीमेट्रिक बम में और गैसीय ईंधन के मामले में गैस कैलोरीमीटर में जलाया जाता है। ये उपकरण कुल ताप को मापते हैं क्यू 0, ईंधन वजन के एक नमूने के दहन के दौरान जारी किया गया एम. कैलोरी मान क्यू जीसूत्र के अनुसार पाया जाता है

दहन की गर्मी और के बीच संबंध
ईंधन कैलोरी मान

दहन की ऊष्मा और किसी पदार्थ के कैलोरी मान के बीच संबंध स्थापित करने के लिए, दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखना आवश्यक है।

कार्बन के पूर्ण दहन का उत्पाद कार्बन डाइऑक्साइड है:

सी + ओ 2 → सीओ 2।

हाइड्रोजन के पूर्ण दहन का उत्पाद जल है:

2 एच 2 + ओ 2 → 2 एच 2 ओ।

सल्फर के पूर्ण दहन का उत्पाद सल्फर डाइऑक्साइड है:

एस + ओ 2 → एसओ 2।

इसी समय, नाइट्रोजन, हलाइड्स और अन्य गैर-दहनशील तत्व मुक्त रूप में जारी किए जाते हैं।

दहनशील गैस

उदाहरण के तौर पर, हम मीथेन सीएच 4 के कैलोरी मान की गणना करेंगे, जिसके लिए दहन की गर्मी बराबर है क्यू जी=882.6 .

इसके अनुसार मीथेन का आणविक भार निर्धारित करें रासायनिक सूत्र(सीएच 4):

М=1∙12+4∙1=16 ग्राम/मोल।

1 किग्रा मीथेन का उष्मीय मान ज्ञात कीजिए:

सामान्य परिस्थितियों में इसका घनत्व ρ=0.717 kg/m 3 जानते हुए, 1 किलो मीथेन का आयतन ज्ञात करें:

मीथेन के 1 मीटर 3 का कैलोरी मान निर्धारित करें:

किसी भी ज्वलनशील गैस का उष्मीय मान इसी प्रकार निर्धारित किया जाता है। कई सामान्य पदार्थों के लिए, कैलोरी मान और कैलोरी मान को मापा गया है उच्चा परिशुद्धिऔर प्रासंगिक संदर्भ साहित्य में दिए गए हैं। आइए कुछ गैसीय पदार्थों के कैलोरी मान के लिए मानों की तालिका दें (तालिका 5.1)। कीमत क्यूइस तालिका में यह MJ / m 3 और kcal / m 3 में दिया गया है, क्योंकि 1 kcal = 4.1868 kJ को अक्सर ऊष्मा की इकाई के रूप में उपयोग किया जाता है।

तालिका 5.1

गैसीय ईंधन का कैलोरी मान

पदार्थ			एसिटिलीन
क्यू
क्यू

दहनशील तरल या ठोस

उदाहरण के तौर पर, हम एथिल अल्कोहल सी 2 एच 5 ओएच के कैलोरी मान की गणना करेंगे, जिसके लिए दहन की गर्मी क्यू जी= 1373.3 केजे/मोल।

एथिल अल्कोहल के आणविक भार को उसके रासायनिक सूत्र (C 2 H 5 OH) के अनुसार निर्धारित करें:

एम = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 ग्राम/मोल।

1 किलो एथिल अल्कोहल का कैलोरी मान निर्धारित करें:

किसी भी तरल और ठोस ज्वलनशील पदार्थों का कैलोरी मान इसी तरह निर्धारित किया जाता है। तालिका में। 5.2 और 5.3 कैलोरी मान दिखाते हैं क्यू(MJ/kg और kcal/kg) कुछ तरल और ठोस पदार्थों के लिए।

तालिका 5.2

तरल ईंधन का कैलोरी मान

पदार्थ	मिथाइल अल्कोहल	इथेनॉल	ईंधन तेल, तेल
क्यू
क्यू

तालिका 5.3

ठोस ईंधन का कैलोरी मान

पदार्थ	लकड़ी ताजा	लकड़ी सूखी	लिग्नाइट कोयला	पीट सूखा	एन्थ्रेसाइट, कोक
क्यू
क्यू

मेंडेलीव का सूत्र

यदि ईंधन का कैलोरी मान अज्ञात है, तो इसकी गणना D.I द्वारा प्रस्तावित अनुभवजन्य सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है। मेंडेलीव। ऐसा करने के लिए, आपको ईंधन की मौलिक संरचना (ईंधन के समतुल्य सूत्र) को जानने की आवश्यकता है, अर्थात इसमें निम्नलिखित तत्वों का प्रतिशत है:

ऑक्सीजन (ओ);

हाइड्रोजन (एच);

कार्बन (सी);

सल्फर (एस);

राख (ए);

पानी (डब्ल्यू)।

ईंधन के दहन उत्पादों में हमेशा जल वाष्प होता है, जो ईंधन में नमी की उपस्थिति और हाइड्रोजन के दहन के दौरान बनता है। दहन के अपशिष्ट उत्पाद औद्योगिक संयंत्र को ओस बिंदु तापमान से ऊपर के तापमान पर छोड़ देते हैं। इसलिए, जल वाष्प के संघनन के दौरान निकलने वाली गर्मी का उपयोगी उपयोग नहीं किया जा सकता है और थर्मल गणना में इसे ध्यान में नहीं रखा जाना चाहिए।

शुद्ध कैलोरी मान आमतौर पर गणना के लिए उपयोग किया जाता है। क्यू एनईंधन, जो जल वाष्प के साथ गर्मी के नुकसान को ध्यान में रखता है। ठोस और तरल ईंधन के लिए, मूल्य क्यू एन(एमजे / किग्रा) मेंडेलीव सूत्र द्वारा लगभग निर्धारित किया गया है:

क्यू एन=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

जहां ईंधन संरचना में संबंधित तत्वों का प्रतिशत (द्रव्यमान%) कोष्ठक में इंगित किया गया है।

यह सूत्र कार्बन, हाइड्रोजन और सल्फर (प्लस चिन्ह के साथ) की एक्सोथर्मिक दहन प्रतिक्रियाओं की गर्मी को ध्यान में रखता है। ऑक्सीजन, जो ईंधन का हिस्सा है, हवा में ऑक्सीजन को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित करता है, इसलिए सूत्र (5.1) में संबंधित शब्द ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है। जब नमी वाष्पित हो जाती है, तो ऊष्मा का उपभोग होता है, इसलिए W युक्त संबंधित पद को भी ऋण चिह्न के साथ लिया जाता है।

विभिन्न ईंधन (लकड़ी, पीट, कोयला, तेल) के कैलोरी मान पर परिकलित और प्रायोगिक डेटा की तुलना से पता चला है कि मेंडेलीव सूत्र (5.1) के अनुसार गणना 10% से अधिक की त्रुटि नहीं देती है।

शुद्ध कैलोरी मान क्यू एनशुष्क ज्वलनशील गैसों के (एमजे / एम 3) की गणना पर्याप्त सटीकता के साथ व्यक्तिगत घटकों के कैलोरी मान के उत्पादों के योग और गैसीय ईंधन के 1 एम 3 में उनके प्रतिशत के रूप में की जा सकती है।

क्यू एन= 0.108[Н 2 ] + 0.126[СО] + 0.358[CH 4 ] + 0.5[С 2 Н 2 ] + 0.234[Н 2 S ]…, (5.2)

जहां मिश्रण में संबंधित गैसों का प्रतिशत (वॉल्यूम%) कोष्ठक में दर्शाया गया है।

प्राकृतिक गैस का औसत कैलोरी मान लगभग 53.6 MJ/m3 है। कृत्रिम रूप से उत्पादित ज्वलनशील गैसों में सीएच 4 मीथेन की सामग्री नगण्य है। मुख्य दहनशील घटक हाइड्रोजन एच 2 और कार्बन मोनोऑक्साइड सीओ हैं। कोक ओवन गैस में, उदाहरण के लिए, एच 2 की सामग्री (55 ÷ 60)% तक पहुँच जाती है, और ऐसी गैस का शुद्ध कैलोरी मान 17.6 एमजे/एम 3 तक पहुँच जाता है। जनरेटर गैस में, CO ~ 30% और H 2 ~ 15% की सामग्री, जबकि जनरेटर गैस का शुद्ध कैलोरी मान क्यू एन= (5.2÷6.5) एमजे/एम 3 . ब्लास्ट फर्नेस गैस में CO और H2 की मात्रा कम होती है; आकार क्यू एन= (4.0÷4.2) एमजे/एम 3 .

मेंडेलीव सूत्र का उपयोग करके पदार्थों के कैलोरी मान की गणना करने के उदाहरणों पर विचार करें।

आइए हम कोयले का कैलोरी मान निर्धारित करें, जिसकी तात्विक संरचना तालिका में दी गई है। 5.4।

तालिका 5.4

तात्विक रचनाकोयला

आइए टैब में दिए गए स्थानापन्न करें। मेंडेलीव सूत्र में 5.4 डेटा (5.1) (नाइट्रोजन एन और राख ए इस सूत्र में शामिल नहीं हैं, क्योंकि वे निष्क्रिय पदार्थ हैं और दहन प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं):

क्यू एन=0.339∙37.2+1.025∙2.6+0.1085∙0.6–0.1085∙12–0.025∙40=13.04 एमजे/किग्रा।

आइए हम 50 लीटर पानी को 10 ° C से 100 ° C तक गर्म करने के लिए आवश्यक जलाऊ लकड़ी की मात्रा निर्धारित करें, यदि दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा का 5% ताप पर खर्च किया जाता है, और पानी की ऊष्मा क्षमता साथ\u003d 1 kcal / (kg ∙ deg) या 4.1868 kJ / (kg ∙ deg)। जलाऊ लकड़ी की तात्विक संरचना तालिका में दी गई है। 5.5:

तालिका 5.5

जलाऊ लकड़ी की मौलिक रचना

आइए मेंडेलीव के सूत्र (5.1) के अनुसार जलाऊ लकड़ी का कैलोरी मान ज्ञात करें:

क्यू एन=0.339∙43+1.025∙7–0.1085∙41–0.025∙7= 17.12 एमजे/किग्रा।

1 किलो जलाऊ लकड़ी को जलाने पर पानी को गर्म करने पर खर्च होने वाली ऊष्मा की मात्रा निर्धारित करें (इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी का 5% (a = 0.05) इसे गर्म करने पर खर्च किया जाता है):

क्यू 2 = एक क्यू एन=0.05 17.12=0.86 एमजे/किग्रा।

50 लीटर पानी को 10°C से 100°C तक गर्म करने के लिए आवश्यक जलाऊ लकड़ी की मात्रा निर्धारित करें:

किलोग्राम।

इस प्रकार, पानी को गर्म करने के लिए लगभग 22 किलो जलाऊ लकड़ी की आवश्यकता होती है।

ईंधन की एक इकाई मात्रा के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा को कैलोरी मान (Q) या, जैसा कि कभी-कभी कहा जाता है, कैलोरी मान या कैलोरी मान कहा जाता है, जो ईंधन की मुख्य विशेषताओं में से एक है।

गैसों के कैलोरी मान को आमतौर पर 1 के रूप में संदर्भित किया जाता है एम 3,सामान्य परिस्थितियों में लिया गया।

तकनीकी गणना में, सामान्य परिस्थितियों को 0 डिग्री सेल्सियस के बराबर तापमान पर और 760 के दबाव पर गैस की स्थिति के रूप में समझा जाता है। एमएमएचजी कला।इन शर्तों के तहत गैस की मात्रा निरूपित है एनएम 3(सामान्य घन मीटर)।

GOST 2923-45 के अनुसार औद्योगिक गैस माप के लिए सामान्य स्थितिअनुमानित तापमान 20 डिग्री सेल्सियस और दबाव 760 एमएमएचजी कला।इसके विपरीत, इन स्थितियों को संदर्भित गैस की मात्रा एनएम 3हम फोन करेंगे एम 3 (घन मीटर)।

गैसों का कैलोरी मान (क्यू))में व्यक्त किया किलो कैलोरी / एनएम ईया में किलो कैलोरी / एम 3।

तरलीकृत गैसों के लिए, कैलोरी मान को 1 के रूप में संदर्भित किया जाता है किलोग्राम।

उच्च (क्यू इन) और निम्न (क्यू एन) कैलोरी मान हैं। सकल कैलोरी मान ईंधन के दहन के दौरान गठित जल वाष्प के संघनन की गर्मी को ध्यान में रखता है। शुद्ध कैलोरी मान दहन उत्पादों के जल वाष्प में निहित गर्मी को ध्यान में नहीं रखता है, क्योंकि जल वाष्प संघनित नहीं होता है, लेकिन दहन उत्पादों के साथ दूर किया जाता है।

क्यू इन और क्यू एन की अवधारणा केवल उन गैसों पर लागू होती है, जिनके दहन के दौरान जल वाष्प निकलता है (ये अवधारणा कार्बन मोनोऑक्साइड पर लागू नहीं होती है, जो दहन के दौरान जल वाष्प नहीं देती है)।

जब जलवाष्प संघनित होता है, तो 539 के बराबर ऊष्मा निकलती है किलो कैलोरी / किग्रा।इसके अलावा, जब कंडेनसेट को 0 डिग्री सेल्सियस (या 20 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा किया जाता है, तो गर्मी क्रमशः 100 या 80 की मात्रा में जारी की जाती है। किलो कैलोरी / किग्रा।

कुल मिलाकर, जल वाष्प के संघनन के कारण 600 से अधिक ऊष्मा निकलती है किलो कैलोरी / किग्रा,जो गैस के सकल और शुद्ध कैलोरी मान के बीच का अंतर है। शहरी गैस आपूर्ति में प्रयुक्त अधिकांश गैसों के लिए यह अंतर 8-10% है।

कुछ गैसों के कैलोरी मान के मान तालिका में दिए गए हैं। 3.

शहरी गैस आपूर्ति के लिए, वर्तमान में गैसों का उपयोग किया जाता है, जो कि, एक नियम के रूप में, कम से कम 3500 का कैलोरी मान होता है किलो कैलोरी / एनएम 3।यह इस तथ्य से समझाया गया है कि शहरों की स्थितियों में काफी दूरी पर पाइप के माध्यम से गैस की आपूर्ति की जाती है। कम कैलोरी मान के साथ, बड़ी मात्रा में आपूर्ति करना आवश्यक है। यह अनिवार्य रूप से गैस पाइपलाइनों के व्यास में वृद्धि की ओर जाता है और इसके परिणामस्वरूप, धातु निवेश में वृद्धि और गैस नेटवर्क के निर्माण के लिए धन और बाद में परिचालन लागत में वृद्धि होती है। कम कैलोरी गैसों का एक महत्वपूर्ण नुकसान यह है कि ज्यादातर मामलों में उनमें कार्बन मोनोऑक्साइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा होती है, जो गैस का उपयोग करते समय और साथ ही नेटवर्क और इंस्टॉलेशन की सर्विसिंग करते समय खतरे को बढ़ाता है।

3500 से कम कैलोरी मान वाली गैस किलो कैलोरी/एनएम 3अक्सर उद्योग में उपयोग किया जाता है, जहां इसे लंबी दूरी पर ले जाने की आवश्यकता नहीं होती है और भस्मीकरण को व्यवस्थित करना आसान होता है। शहरी गैस आपूर्ति के लिए, गैस का निरंतर कैलोरी मान होना वांछनीय है। उतार-चढ़ाव, जैसा कि हम पहले ही स्थापित कर चुके हैं, 10% से अधिक की अनुमति नहीं है। गैस के कैलोरी मान में अधिक परिवर्तन के लिए नए समायोजन की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी परिवर्तन की भी एक लंबी संख्याघरेलू उपकरणों के लिए मानकीकृत बर्नर, जो महत्वपूर्ण कठिनाइयों से जुड़ा हुआ है।

तालिकाएँ ईंधन (तरल, ठोस और गैसीय) और कुछ अन्य ज्वलनशील पदार्थों के दहन की द्रव्यमान विशिष्ट ऊष्मा को प्रस्तुत करती हैं। ईंधन जैसे: कोयला, जलाऊ लकड़ी, कोक, पीट, मिट्टी का तेल, तेल, शराब, गैसोलीन, प्राकृतिक गैसवगैरह।

तालिकाओं की सूची:

एक एक्ज़ोथिर्मिक ईंधन ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया में, इसकी रासायनिक ऊर्जा एक निश्चित मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। परिणामी तापीय ऊर्जा को ईंधन के दहन की ऊष्मा कहा जाता है। यह इसकी रासायनिक संरचना, आर्द्रता पर निर्भर करता है और मुख्य है। ईंधन का कैलोरी मान, 1 किलो द्रव्यमान या 1 मीटर 3 मात्रा के रूप में संदर्भित, द्रव्यमान या वॉल्यूमेट्रिक विशिष्ट कैलोरी मान बनाता है।

ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा एक इकाई द्रव्यमान या ठोस, तरल या गैसीय ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा है। इकाइयों की अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में, यह मान J / kg या J / m 3 में मापा जाता है।

ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित की जा सकती है या विश्लेषणात्मक रूप से गणना की जा सकती है।कैलोरी मान निर्धारित करने के लिए प्रायोगिक तरीके ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली गर्मी की मात्रा के व्यावहारिक माप पर आधारित होते हैं, उदाहरण के लिए, थर्मोस्टेट और दहन बम के साथ कैलोरीमीटर में। ज्ञात के साथ ईंधन के लिए रासायनिक संरचनादहन की विशिष्ट ऊष्मा मेंडेलीव के सूत्र से निर्धारित की जा सकती है।

दहन के उच्च और निम्न विशिष्ट ताप होते हैं।सकल कैलोरी मान ईंधन में निहित नमी के वाष्पीकरण पर खर्च की गई गर्मी को ध्यान में रखते हुए ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान जारी गर्मी की अधिकतम मात्रा के बराबर है। शुद्ध कैलोरी मान कम मूल्यसंघनन की ऊष्मा के मान से अधिक, जो ईंधन की नमी और कार्बनिक द्रव्यमान के हाइड्रोजन से बनता है, जो दहन के दौरान पानी में बदल जाता है।

ईंधन गुणवत्ता संकेतकों के साथ-साथ ताप इंजीनियरिंग गणनाओं को निर्धारित करने के लिए आमतौर पर दहन की सबसे कम विशिष्ट गर्मी का उपयोग करते हैं, जो ईंधन की सबसे महत्वपूर्ण थर्मल और परिचालन विशेषता है और नीचे दी गई सारणी में दी गई है।

ठोस ईंधन (कोयला, जलाऊ लकड़ी, पीट, कोक) के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

तालिका सूखे के दहन की विशिष्ट गर्मी के मूल्यों को दर्शाती है ठोस ईंधनएमजे / किग्रा के आयाम में। तालिका में ईंधन को वर्णानुक्रम में नाम से व्यवस्थित किया गया है।

माना जाने वाला उच्चतम कैलोरी मान कठिन प्रजातिईंधन में कोकिंग कोल होता है - इसकी दहन की विशिष्ट ऊष्मा 36.3 MJ / किग्रा (या SI इकाइयों में 36.3 10 6 J / किग्रा) होती है। इसके अलावा, उच्च कैलोरी मान विशेषता है कोयला, एन्थ्रेसाइट, चारकोल और ब्राउन कोल।

कम ऊर्जा दक्षता वाले ईंधन में लकड़ी, जलाऊ लकड़ी, बारूद, फ्रीज़टॉर्फ, ऑयल शेल शामिल हैं। उदाहरण के लिए, जलाऊ लकड़ी के दहन की विशिष्ट ऊष्मा 8.4 ... 12.5, और बारूद - केवल 3.8 MJ / किग्रा है।

विशिष्ट ऊष्माठोस ईंधन (कोयला, जलाऊ लकड़ी, पीट, कोक) का दहन

ईंधन
एन्थ्रेसाइट	26,8…34,8
लकड़ी छर्रों (गोली)	18,5
जलाऊ लकड़ी सूखी	8,4…11
सूखी सन्टी जलाऊ लकड़ी	12,5
गैस कोक	26,9
धमन भट्टी कोक	30,4
अर्द्ध कोक	27,3
पाउडर	3,8
स्लेट	4,6…9
तेल परत	5,9…15
ठोस प्रणोदक	4,2…10,5
पीट	16,3
रेशेदार पीट	21,8
मिलिंग पीट	8,1…10,5
पीट का टुकड़ा	10,8
लिग्नाइट कोयला	13…25
भूरा कोयला (ब्रिकेट)	20,2
भूरा कोयला (धूल)	25
डोनेट्स्क कोयला	19,7…24
लकड़ी का कोयला	31,5…34,4
कोयला	27
कोकिंग कोल	36,3
कुज़्नेत्स्क कोयला	22,8…25,1
चेल्याबिंस्क कोयला	12,8
एकिबस्तुज़ कोयला	16,7
freztorf	8,1
लावा	27,5

तरल ईंधन (शराब, गैसोलीन, मिट्टी का तेल, तेल) के दहन की विशिष्ट गर्मी

तरल ईंधन और कुछ अन्य कार्बनिक तरल पदार्थों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा की तालिका दी गई है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पेट्रोल जैसे ईंधन, डीजल ईंधनऔर तेल।

पारंपरिक मोटर ईंधन की तुलना में अल्कोहल और एसीटोन के दहन की विशिष्ट गर्मी काफी कम है। इसके अलावा, तरल रॉकेट ईंधन में अपेक्षाकृत कम कैलोरी मान होता है और इन हाइड्रोकार्बन के 1 किलो के पूर्ण दहन के साथ क्रमशः 9.2 और 13.3 एमजे के बराबर गर्मी की मात्रा जारी की जाएगी।

तरल ईंधन (शराब, गैसोलीन, मिट्टी का तेल, तेल) के दहन की विशिष्ट गर्मी

ईंधन	दहन की विशिष्ट गर्मी, एमजे / किग्रा
एसीटोन	31,4
गैसोलीन A-72 (GOST 2084-67)	44,2
एविएशन गैसोलीन B-70 (GOST 1012-72)	44,1
गैसोलीन AI-93 (GOST 2084-67)	43,6
बेंजीन	40,6
शीतकालीन डीजल ईंधन (GOST 305-73)	43,6
ग्रीष्मकालीन डीजल ईंधन (GOST 305-73)	43,4
तरल प्रणोदक (मिट्टी का तेल + तरल ऑक्सीजन)	9,2
विमानन मिट्टी का तेल	42,9
प्रकाश मिट्टी का तेल (GOST 4753-68)	43,7
ज़ाइलीन	43,2
उच्च सल्फर ईंधन तेल	39
कम सल्फर ईंधन तेल	40,5
कम सल्फर ईंधन तेल	41,7
सल्फ्यूरस ईंधन तेल	39,6
मिथाइल अल्कोहल (मेथनॉल)	21,1
एन-ब्यूटाइल अल्कोहल	36,8
तेल	43,5…46
तेल मीथेन	21,5
टोल्यूनि	40,9
सफेद आत्मा (गोस्ट 313452)	44
इथाइलीन ग्लाइकॉल	13,3
एथिल अल्कोहल (इथेनॉल)	30,6

गैसीय ईंधन और ज्वलनशील गैसों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

एमजे / किग्रा के आयाम में गैसीय ईंधन और कुछ अन्य ज्वलनशील गैसों के दहन की विशिष्ट गर्मी की एक तालिका प्रस्तुत की गई है। मानी जाने वाली गैसों में, दहन की सबसे बड़ी द्रव्यमान विशिष्ट ऊष्मा भिन्न होती है। इस गैस के एक किलोग्राम के पूर्ण दहन से 119.83 MJ ऊष्मा निकलेगी। साथ ही, प्राकृतिक गैस जैसे ईंधन का उच्च कैलोरी मान होता है - प्राकृतिक गैस के दहन की विशिष्ट ऊष्मा 41 ... 49 MJ / kg (शुद्ध 50 MJ / kg के लिए) होती है।

गैसीय ईंधन और ज्वलनशील गैसों (हाइड्रोजन, प्राकृतिक गैस, मीथेन) के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

ईंधन	दहन की विशिष्ट गर्मी, एमजे / किग्रा
1-ब्यूटेन	45,3
अमोनिया	18,6
एसिटिलीन	48,3
हाइड्रोजन	119,83
हाइड्रोजन, मीथेन के साथ मिश्रण (द्रव्यमान द्वारा 50% एच 2 और 50% सीएच 4)	85
हाइड्रोजन, मीथेन और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ मिश्रण (द्रव्यमान द्वारा 33-33-33%)	60
हाइड्रोजन, कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ मिश्रण (द्रव्यमान द्वारा 50% एच 2 50% सीओ 2)	65
ब्लास्ट फर्नेस गैस	3
कोक ओवन गैस	38,5
एलपीजी तरलीकृत हाइड्रोकार्बन गैस (प्रोपेन-ब्यूटेन)	43,8
आइसोबुटेन	45,6
मीथेन	50
n-ब्यूटेन	45,7
एन-हेक्सेन	45,1
एन पैंटेन	45,4
संबद्ध गैस	40,6…43
प्राकृतिक गैस	41…49
प्रोपेडियन	46,3
प्रोपेन	46,3
प्रोपलीन	45,8
प्रोपलीन, हाइड्रोजन और कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ मिश्रण (वजन के हिसाब से 90%-9%-1%)	52
एटैन	47,5
ईथीलीन	47,2

कुछ ज्वलनशील पदार्थों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

कुछ ज्वलनशील पदार्थों (लकड़ी, कागज, प्लास्टिक, पुआल, रबर, आदि) के दहन की विशिष्ट ऊष्मा की तालिका दी गई है। यह दहन के दौरान उच्च गर्मी रिलीज वाली सामग्री पर ध्यान दिया जाना चाहिए। इन सामग्रियों में शामिल हैं: रबर विभिन्न प्रकार के, विस्तारित पॉलीस्टाइनिन (स्टायरोफोम), पॉलीप्रोपाइलीन और पॉलीइथाइलीन।

कुछ ज्वलनशील पदार्थों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

ईंधन	दहन की विशिष्ट गर्मी, एमजे / किग्रा
कागज़	17,6
कृत्रिम चमड़ा	21,5
लकड़ी (14% की नमी वाली छड़ें)	13,8
ढेर में लकड़ी	16,6
बलूत का लकड़ा	19,9
लकड़ी सजाना	20,3
लकड़ी हरा	6,3
देवदार की लकड़ी	20,9
कप्रोन	31,1
कार्बोलाइट उत्पाद	26,9
गत्ता	16,5
स्टाइरीन-ब्यूटाडीन रबर SKS-30AR	43,9
प्राकृतिक रबर	44,8
सिंथेटिक रबर	40,2
रबड़ एससीएस	43,9
क्लोरोप्रीन रबर	28
पॉलीविनाइल क्लोराइड लिनोलियम	14,3
दो-परत पॉलीविनाइल क्लोराइड लिनोलियम	17,9
लिनोलियम पॉलीविनाइलक्लोराइड एक महसूस किए गए आधार पर	16,6
लिनोलियम पॉलीविनाइल क्लोराइड गर्म आधार पर	17,6
कपड़े के आधार पर लिनोलियम पॉलीविनाइलक्लोराइड	20,3
लिनोलियम रबर (रिलिन)	27,2
पैराफिन ठोस	11,2
पॉलीफ़ोम PVC-1	19,5
पॉलीफ़ैम FS-7	24,4
पॉलीफोम एफएफ	31,4
विस्तारित पॉलीस्टाइनिन PSB-S	41,6
पॉलीयूरीथेन फ़ोम	24,3
fibreboard	20,9
पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)	20,7
पॉलीकार्बोनेट	31
polypropylene	45,7
polystyrene	39
हाइ डेन्सिटी पोलिथीन	47
कम दबाव वाली पॉलीथीन	46,7
रबड़	33,5
रूबेरॉयड	29,5
सूत चैनल	28,3
सूखी घास	16,7
घास	17
ऑर्गेनिक ग्लास (प्लेक्सीग्लास)	27,7
टेक्स्टोलाइट	20,9
सहने	16
टीएनटी	15
कपास	17,5
सेल्यूलोज	16,4
ऊन और ऊन के रेशे	23,1

स्रोत:

GOST 147-2013 ठोस खनिज ईंधन। उच्च कैलोरी मान का निर्धारण और निम्न कैलोरी मान की गणना।
GOST 21261-91 पेट्रोलियम उत्पाद। सकल कैलोरी मान का निर्धारण करने और शुद्ध कैलोरी मान की गणना करने की विधि।
GOST 22667-82 दहनशील प्राकृतिक गैसें। कैलोरिफिक मान, सापेक्ष घनत्व और वोबे संख्या निर्धारित करने के लिए गणना विधि।
GOST 31369-2008 प्राकृतिक गैस। घटक संरचना के आधार पर कैलोरी मान, घनत्व, सापेक्ष घनत्व और वोबे संख्या की गणना।
ज़ेम्स्की जी। टी। अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थों के ज्वलनशील गुण: संदर्भ पुस्तक एम।: वीएनआईआईपीओ, 2016 - 970 पी।

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