ईंधन के दहन की ऊष्मा क्या होती है। विभिन्न प्रकार के ईंधन का कैलोरी मान: जलाऊ लकड़ी, कोयला, छर्रों, ब्रिकेट

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 गैस, आदि पर विचार किया जाता है।

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। एक ज्ञात रासायनिक संरचना वाले ईंधन के लिए, दहन 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। कम कैलोरीफ मान संघनन की गर्मी के मूल्य से उच्च मूल्य से कम होता है, 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 एमजे / किग्रा की इकाई में शुष्क ठोस ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी के मूल्यों को दर्शाती है। तालिका में ईंधन को वर्णानुक्रम में नाम से व्यवस्थित किया गया है।

माने जाने वाले ठोस ईंधनों में, कोकिंग कोयले का उच्चतम कैलोरी मान होता है - इसकी दहन की विशिष्ट ऊष्मा 36.3 MJ/kg (या SI इकाइयों में 36.3·10 6 J/kg) होती है। इसके अलावा, उच्च कैलोरी मान कोयले, एन्थ्रेसाइट, चारकोल और भूरे कोयले की विशेषता है।

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।

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

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 गैसोलीन, डीजल ईंधन और तेल जैसे ईंधन दहन के दौरान उच्च गर्मी रिलीज की विशेषता है।

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 (वजन के अनुसार 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। इस तरह की सामग्रियों में शामिल हैं: विभिन्न प्रकार के रबर, विस्तारित पॉलीस्टाइनिन (पॉलीस्टाइनिन), 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
कार्बनिक ग्लास (plexiglass)	27,7
टेक्स्टोलाइट	20,9
सहने	16
टीएनटी	15
कपास	17,5
सेल्यूलोज	16,4
ऊन और ऊन के रेशे	23,1

स्रोत:

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

कोयले का दहन तापमान मुख्य मानदंड माना जाता है जो आपको ईंधन चुनते समय गलतियों से बचने की अनुमति देता है। यह इस मूल्य से है कि बॉयलर का प्रदर्शन सीधे उसके उच्च-गुणवत्ता वाले संचालन पर निर्भर करता है।

तापमान का पता लगाने का विकल्प

सर्दियों में, आवासीय परिसर को गर्म करने का मुद्दा विशेष रूप से प्रासंगिक है। ताप वाहकों की लागत में व्यवस्थित वृद्धि के कारण, लोगों को तापीय ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए वैकल्पिक विकल्पों की तलाश करनी पड़ती है।

इस समस्या को हल करने का सबसे अच्छा तरीका ठोस ईंधन बॉयलरों का चयन होगा जिनमें इष्टतम उत्पादन विशेषताएँ हों और गर्मी को पूरी तरह से बनाए रखें।

कोयले के दहन की विशिष्ट ऊष्मा एक भौतिक मात्रा है जो दर्शाती है कि एक किलोग्राम ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान कितनी ऊष्मा जारी की जा सकती है। बॉयलर को लंबे समय तक काम करने के लिए, इसके लिए सही ईंधन चुनना महत्वपूर्ण है। कठोर कोयले के दहन की विशिष्ट ऊष्मा अधिक (22 MJ/kg) होती है, इसलिए इस प्रकार के ईंधन को बॉयलर के कुशल संचालन के लिए इष्टतम माना जाता है।

लकड़ी के लक्षण और गुण

वर्तमान में, गैस दहन की प्रक्रिया के आधार पर प्रतिष्ठानों से ठोस ईंधन घरेलू हीटिंग सिस्टम में संक्रमण की प्रवृत्ति है।

हर कोई नहीं जानता कि घर में एक आरामदायक माइक्रॉक्लाइमेट का निर्माण सीधे चयनित ईंधन की गुणवत्ता पर निर्भर करता है। ऐसे हीटिंग बॉयलरों में उपयोग की जाने वाली पारंपरिक सामग्री के रूप में, हम लकड़ी को अलग करते हैं।

कठोर जलवायु परिस्थितियों में, लंबी और ठंडी सर्दियों की विशेषता, पूरे हीटिंग सीजन के लिए लकड़ी के आवास को गर्म करना काफी मुश्किल है। हवा के तापमान में तेज गिरावट के साथ, बॉयलर के मालिक को इसे अधिकतम क्षमताओं के कगार पर उपयोग करने के लिए मजबूर किया जाता है।

लकड़ी को ठोस ईंधन के रूप में चुनते समय, गंभीर समस्याएं और असुविधाएँ उत्पन्न होती हैं। सबसे पहले, हम ध्यान दें कि कोयले का दहन तापमान लकड़ी की तुलना में बहुत अधिक होता है। कमियों में जलाऊ लकड़ी के दहन की उच्च दर है, जो हीटिंग बॉयलर के संचालन में गंभीर कठिनाइयों का निर्माण करती है। इसके मालिक को भट्ठी में जलाऊ लकड़ी की उपलब्धता की लगातार निगरानी करने के लिए मजबूर किया जाता है, हीटिंग सीजन के लिए उनमें से काफी बड़ी मात्रा की आवश्यकता होगी।

कोयला विकल्प

दहन तापमान बहुत अधिक है, इसलिए यह ईंधन विकल्प पारंपरिक जलाऊ लकड़ी का एक उत्कृष्ट विकल्प है। हम गर्मी हस्तांतरण, दहन प्रक्रिया की अवधि और कम ईंधन की खपत का एक उत्कृष्ट संकेतक भी देखते हैं। खनन की बारीकियों के साथ-साथ पृथ्वी के आंतरिक भाग में होने वाली गहराई से जुड़े कोयले की कई किस्में हैं: पत्थर, भूरा, एन्थ्रेसाइट।

इनमें से प्रत्येक विकल्प के अपने विशिष्ट गुण और विशेषताएं हैं जो इसे ठोस ईंधन बॉयलरों में उपयोग करने की अनुमति देती हैं। भूरे कोयले का उपयोग करते समय भट्ठी में कोयले का दहन तापमान न्यूनतम होगा, क्योंकि इसमें विभिन्न अशुद्धियों की काफी बड़ी मात्रा होती है। गर्मी हस्तांतरण संकेतकों के लिए, उनका मूल्य लकड़ी के समान है। दहन की रासायनिक प्रतिक्रिया ऊष्माक्षेपी होती है, कोयले के दहन की ऊष्मा अधिक होती है।

कोयले में, प्रज्वलन तापमान 400 डिग्री तक पहुँच जाता है। इसके अलावा, इस प्रकार के कोयले का कैलोरी मान काफी अधिक है, इसलिए आवासीय परिसर को गर्म करने के लिए इस प्रकार के ईंधन का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एन्थ्रेसाइट की अधिकतम दक्षता है। ऐसे ईंधन के नुकसानों में से हम इसकी उच्च लागत पर प्रकाश डालते हैं। इस प्रकार के कोयले का दहन तापमान 2250 डिग्री तक पहुँच जाता है। पृथ्वी के आंत्र से निकाले गए किसी भी ठोस ईंधन के लिए ऐसा कोई संकेतक नहीं है।

कोयले से चलने वाले चूल्हे की विशेषताएं

इस तरह के उपकरण में डिज़ाइन विशेषताएं हैं, इसमें कोयला पायरोलिसिस की प्रतिक्रिया शामिल है। खनिजों पर लागू नहीं होता है, यह मानव गतिविधि का एक उत्पाद बन गया है।

कोयले का दहन तापमान 900 डिग्री है, जो पर्याप्त मात्रा में तापीय ऊर्जा की रिहाई के साथ है। ऐसा अद्भुत उत्पाद बनाने की तकनीक क्या है? लब्बोलुआब यह लकड़ी का एक निश्चित प्रसंस्करण है, जिसके कारण इसकी संरचना में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है, इससे अतिरिक्त नमी निकलती है। इसी तरह की प्रक्रिया विशेष भट्टियों में की जाती है। ऐसे उपकरणों के संचालन का सिद्धांत पायरोलिसिस प्रक्रिया पर आधारित है। लकड़ी का कोयला ओवन में चार बुनियादी घटक होते हैं:

• दहन कक्ष;
• प्रबलित आधार;
• चिमनी;
• रीसाइक्लिंग डिब्बे।

रासायनिक प्रक्रिया

कक्ष में प्रवेश करने के बाद, जलाऊ लकड़ी धीरे-धीरे सुलगने लगती है। यह प्रक्रिया पर्याप्त मात्रा में गैसीय ऑक्सीजन की भट्टी में उपस्थिति के कारण होती है जो दहन का समर्थन करती है। सुलगने पर, पर्याप्त मात्रा में ऊष्मा निकलती है, अतिरिक्त तरल भाप में बदल जाता है।

प्रतिक्रिया के दौरान निकलने वाला धुआं रिसाइकिलिंग कंपार्टमेंट में जाता है, जहां यह पूरी तरह से जल जाता है और गर्मी निकल जाती है। कई महत्वपूर्ण कार्यात्मक कार्य करता है। इसकी मदद से लकड़ी का कोयला बनता है, और कमरे में एक आरामदायक तापमान बना रहता है।

लेकिन इस तरह के ईंधन को प्राप्त करने की प्रक्रिया काफी नाजुक होती है, और थोड़ी सी देरी से जलाऊ लकड़ी का पूर्ण दहन संभव है। एक निश्चित समय पर भट्टी से जले हुए खाली को हटाना आवश्यक है।

चारकोल का अनुप्रयोग

तकनीकी श्रृंखला के अधीन, एक उत्कृष्ट सामग्री प्राप्त की जाती है, जिसका उपयोग सर्दियों के ताप के मौसम में आवासीय परिसर के पूर्ण ताप के लिए किया जा सकता है। बेशक, कोयले का दहन तापमान अधिक होगा, लेकिन सभी क्षेत्रों में ऐसा ईंधन उपलब्ध नहीं है।

चारकोल का जलना 1250 डिग्री के तापमान पर शुरू होता है। उदाहरण के लिए, एक गलाने वाली भट्टी चारकोल पर चलती है। भट्ठी में हवा की आपूर्ति होने पर जो ज्वाला बनती है वह धातु को आसानी से पिघला देती है।

दहन के लिए इष्टतम स्थिति बनाना

उच्च तापमान के कारण, भट्ठी के सभी आंतरिक तत्व विशेष दुर्दम्य ईंटों से बने होते हैं। उनके बिछाने के लिए दुर्दम्य मिट्टी का उपयोग किया जाता है। विशेष परिस्थितियों का निर्माण करते समय, भट्टी में 2000 डिग्री से अधिक तापमान प्राप्त करना काफी संभव है। प्रत्येक प्रकार के कोयले का अपना फ्लैश पॉइंट होता है। इस सूचक तक पहुंचने के बाद, भट्ठी को अतिरिक्त मात्रा में ऑक्सीजन की लगातार आपूर्ति करके इग्निशन तापमान को बनाए रखना महत्वपूर्ण है।

इस प्रक्रिया के नुकसान के बीच, हम गर्मी के नुकसान को उजागर करते हैं, क्योंकि जारी की गई ऊर्जा का हिस्सा पाइप के माध्यम से जाएगा। इससे भट्टी के तापमान में कमी आती है। प्रायोगिक अध्ययन के क्रम में, वैज्ञानिक विभिन्न प्रकार के ईंधन के लिए ऑक्सीजन की इष्टतम अतिरिक्त मात्रा स्थापित करने में कामयाब रहे। अतिरिक्त हवा की पसंद के लिए धन्यवाद, ईंधन के पूर्ण दहन की उम्मीद की जा सकती है। नतीजतन, आप तापीय ऊर्जा के न्यूनतम नुकसान पर भरोसा कर सकते हैं।

निष्कर्ष

एक ईंधन का तुलनात्मक मूल्य उसके कैलोरी मान से मापा जाता है, जिसे कैलोरी में मापा जाता है। इसके विभिन्न प्रकारों की विशेषताओं को देखते हुए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यह कोयला है जो इष्टतम प्रकार का ठोस है। अपने स्वयं के हीटिंग सिस्टम के कई मालिक मिश्रित ईंधन पर चलने वाले बॉयलरों का उपयोग करने की कोशिश करते हैं: ठोस, तरल, गैसीय।

इस पाठ में हम सीखेंगे कि दहन के दौरान ईंधन द्वारा उत्सर्जित ऊष्मा की मात्रा की गणना कैसे की जाती है। इसके अलावा, ईंधन की विशेषताओं पर विचार करें - दहन की विशिष्ट गर्मी।

चूंकि हमारा पूरा जीवन गति पर आधारित है, और गति ज्यादातर ईंधन के दहन पर आधारित है, इसलिए इस विषय का अध्ययन "थर्मल घटना" विषय को समझने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

ऊष्मा की मात्रा और विशिष्ट ताप क्षमता से संबंधित मुद्दों का अध्ययन करने के बाद, हम विचार की ओर मुड़ते हैं ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा.

परिभाषा

ईंधन- एक पदार्थ जो कुछ प्रक्रियाओं (दहन, परमाणु प्रतिक्रियाओं) में गर्मी जारी करता है। ऊर्जा का स्रोत है।

ईंधन होता है ठोस, तरल और गैसीय(चित्र .1)।

चावल। 1. ईंधन के प्रकार

• ठोस ईंधन हैं कोयला और पीट.
• तरल ईंधन हैं तेल, गैसोलीन और अन्य पेट्रोलियम उत्पाद.
• गैसीय ईंधन शामिल हैं प्राकृतिक गैस.
• अलग-अलग, हाल ही में एक बहुत ही आम आवंटित किया जा सकता है परमाणु ईंधन.

ईंधन दहन एक रासायनिक प्रक्रिया है जो ऑक्सीडेटिव है। दहन के दौरान, कार्बन परमाणु ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ मिलकर अणु बनाते हैं। नतीजतन, ऊर्जा जारी की जाती है, जिसे एक व्यक्ति अपने उद्देश्यों के लिए उपयोग करता है (चित्र 2)।

चावल। 2. कार्बन डाइऑक्साइड का निर्माण

ईंधन को चिह्नित करने के लिए, इस तरह की विशेषता का उपयोग किया जाता है कैलोरी मान. कैलोरी मान दिखाता है कि ईंधन के दहन के दौरान कितनी गर्मी निकलती है (चित्र 3)। उष्मीय भौतिकी में, अवधारणा मेल खाती है किसी पदार्थ के दहन की विशिष्ट ऊष्मा.

चावल। 3. दहन की विशिष्ट ऊष्मा

परिभाषा

दहन की विशिष्ट गर्मी- ईंधन की विशेषता वाली भौतिक मात्रा संख्यात्मक रूप से उस ऊष्मा की मात्रा के बराबर होती है जो ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान निकलती है।

दहन की विशिष्ट ऊष्मा को आमतौर पर अक्षर द्वारा निरूपित किया जाता है। इकाइयां:

माप की इकाइयों में, कोई नहीं है, क्योंकि ईंधन का दहन लगभग स्थिर तापमान पर होता है।

दहन की विशिष्ट गर्मी परिष्कृत उपकरणों का उपयोग करके अनुभवजन्य रूप से निर्धारित की जाती है। हालाँकि, समस्याओं को हल करने के लिए विशेष तालिकाएँ हैं। नीचे हम कुछ प्रकार के ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा का मान देते हैं।

पदार्थ

तालिका 4. कुछ पदार्थों के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

दिए गए मूल्यों से यह देखा जा सकता है कि दहन के दौरान भारी मात्रा में ऊष्मा निकलती है, इसलिए माप की इकाइयाँ (मेगाजूल) और (गीगाजूल) का उपयोग किया जाता है।

ईंधन के दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा की गणना करने के लिए, निम्न सूत्र का उपयोग किया जाता है:

यहाँ: - ईंधन का द्रव्यमान (किग्रा), - ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा ()।

अंत में, हम ध्यान दें कि अधिकांश ईंधन जो मानव जाति द्वारा उपयोग किया जाता है, सौर ऊर्जा की सहायता से संग्रहीत किया जाता है। कोयला, तेल, गैस - यह सब पृथ्वी पर सूर्य के प्रभाव से बना है (चित्र 4)।

चावल। 4. ईंधन का निर्माण

अगले पाठ में हम यांत्रिक और तापीय प्रक्रियाओं में ऊर्जा के संरक्षण और परिवर्तन के नियम के बारे में बात करेंगे।

सूचीसाहित्य

1. गेंडेनस्टीन एल.ई., कैदलोव ए.बी., कोज़ेवनिकोव वी.बी. / ईडी। ओरलोवा वी.ए., रोइज़ेना आई.आई. भौतिकी 8. - एम .: मेमनोसिन।
2. पेरीशकिन ए.वी. भौतिकी 8. - एम .: बस्टर्ड, 2010।
3. फादेवा ए.ए., ज़सोव ए.वी., केसेलेव डी.एफ. भौतिकी 8. - एम .: आत्मज्ञान।

1. इंटरनेट पोर्टल "Festival.1september.ru" ()
2. इंटरनेट पोर्टल "school.xvatit.com" ()
3. इंटरनेट पोर्टल "stringer46.narod.ru" ()

गृहकार्य

ईंधन की एक महत्वपूर्ण थर्मोटेक्निकल विशेषता इसकी दहन की विशिष्ट ऊष्मा है।

ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा

विशिष्ट उच्च और निम्न कैलोरी मान के बीच भेद करें। कार्यशील ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा, दहन उत्पादों में स्थित जल वाष्प के संघनन के दौरान निकलने वाली अतिरिक्त ऊष्मा को ध्यान में रखते हुए कहा जाता है काम कर रहे ईंधन का उच्च विशिष्ट कैलोरी मान. गर्मी की इस अतिरिक्त मात्रा को ईंधन की नमी /100 के वाष्पीकरण से उत्पन्न जल वाष्प के द्रव्यमान को गुणा करके और हाइड्रोजन के दहन से निर्धारित किया जा सकता है। 9 /100 , जल वाष्प के संघनन की अव्यक्त गर्मी के लिए, लगभग 2500 kJ / किग्रा के बराबर।

ईंधन का विशिष्ट निम्न ताप मान – सामान्य व्यावहारिक परिस्थितियों में जारी होने वाली ऊष्मा की मात्रा, अर्थात। जब जलवाष्प संघनित नहीं होता बल्कि वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है।

इस प्रकार दहन की उच्च और निम्न विशिष्ट ऊष्मा के बीच संबंध को समीकरण द्वारा व्यक्त किया जा सकता है - = =25(9 ).

64. सशर्त ईंधन।

ईंधनकोई भी पदार्थ है, जो दहन (ऑक्सीकरण) के दौरान, प्रति इकाई द्रव्यमान या आयतन में महत्वपूर्ण मात्रा में ऊष्मा छोड़ता है और बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए उपलब्ध होता है।

ठोस, तरल और गैसीय अवस्था में प्राकृतिक और व्युत्पन्न कार्बनिक यौगिकों का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है।

किसी भी कार्बनिक ईंधन में कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, वाष्पशील सल्फर होता है, जबकि ठोस और तरल ईंधन में राख (खनिज अवशेष) और नमी होती है।

ईंधन की एक महत्वपूर्ण थर्मोटेक्निकल विशेषता इसकी दहन की विशिष्ट ऊष्मा है।

ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्माऊष्मा की वह मात्रा है जो ईंधन पदार्थ की एक इकाई मात्रा के पूर्ण दहन के दौरान निकलती है।

ईंधन के दहन की विशिष्ट ऊष्मा जितनी कम होती है, बॉयलर यूनिट में उतनी ही अधिक खपत होती है। उनके थर्मल प्रभाव के संदर्भ में विभिन्न प्रकार के ईंधन की तुलना करने के लिए, मानक ईंधन की अवधारणा पेश की जाती है, जिसके दहन की विशिष्ट गर्मी =29.3 MJ/kg मानी जाती है।

मानक ईंधन के Q sp के लिए इस ईंधन के Q N R के अनुपात को E के समतुल्य कहा जाता है। फिर प्राकृतिक ईंधन V N की खपत को मानक ईंधन V UT में सूत्र के अनुसार किया जाता है:

सशर्त ईंधन- जीवाश्म ईंधन के लिए लेखांकन की इकाई, अर्थात्, तेल और इसके डेरिवेटिव, प्राकृतिक और विशेष रूप से गणना में अपनाई गई शेल और कोयले, गैस, पीट के आसवन के दौरान प्राप्त की जाती है, जिसका उपयोग विभिन्न प्रकार के ईंधन की उपयोगी क्रिया की गणना के लिए किया जाता है। उनके कुल लेखांकन में।

यूएसएसआर और रूस में प्रति यूनिट संदर्भ ईंधन(cf) 1 किलो कोयले का कैलोरी मान = 29.3 MJ या 7000 किलो कैलोरी लिया गया। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी ( आईईए) तेल के समतुल्य की इकाई ली, जिसे आमतौर पर संक्षिप्त नाम से दर्शाया जाता है पैर की अंगुली(अंग्रेज़ी . टन तेल के बराबर). एक टन तेल समतुल्य 41.868 GJ या 11.63 MWh के बराबर होता है। इकाई का भी उपयोग किया जाता है - तेल समकक्ष का एक बैरल ( बीओई).

65. अतिरिक्त वायु गुणांक।

हवा की सैद्धांतिक रूप से आवश्यक मात्रा से वास्तविक वायु प्रवाह कितनी बार अधिक है, यह दर्शाने वाली संख्या कहलाती है अतिरिक्त वायु गुणांक,यानी वास्तविक वायु प्रवाह एल (किग्रा/किग्रा में) या वी (एम 3 / एम 3) इसकी सैद्धांतिक रूप से आवश्यक राशि के बराबर है एल हे या V o > अतिरिक्त वायु के गुणांक a से गुणा किया जाता है

वी= ए वी 0 .

अलग-अलग ईंधन के अलग-अलग गुण होते हैं। यह कैलोरी मान और ईंधन के पूर्ण दहन के दौरान निकलने वाली ऊष्मा की मात्रा पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के दहन की सापेक्ष गर्मी इसकी खपत को प्रभावित करती है। तालिकाओं का उपयोग करके कैलोरी मान निर्धारित किया जाता है। वे विभिन्न ऊर्जा संसाधनों की खपत के तुलनात्मक विश्लेषण का संकेत देते हैं।

बहुत ज्वलनशील पदार्थ हैं। जिनमें से प्रत्येक के अपने पेशेवरों और विपक्ष हैं

तुलना तालिकाएँ

तुलना तालिकाओं की सहायता से यह समझाना संभव है कि विभिन्न ऊर्जा संसाधनों के अलग-अलग कैलोरी मान क्यों होते हैं। उदाहरण के लिए, जैसे:

• बिजली;
• मीथेन;
• ब्यूटेन;
• प्रोपेन-ब्यूटेन;
• डीजल ईंधन;
• जलाऊ लकड़ी;
• पीट;
• कोयला;
• तरलीकृत गैसों का मिश्रण।

प्रोपेन सबसे लोकप्रिय प्रकार के ईंधन में से एक है

टेबल्स न केवल दिखा सकते हैं, उदाहरण के लिए, डीजल ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी। तुलनात्मक विश्लेषण की रिपोर्ट में अन्य संकेतक भी शामिल हैं: कैलोरी मान, पदार्थों का वॉल्यूमेट्रिक घनत्व, सशर्त पोषण के एक हिस्से की कीमत, हीटिंग सिस्टम की दक्षता, प्रति घंटे एक किलोवाट की लागत।

इस वीडियो में आप ईंधन के संचालन के बारे में जानेंगे:

ईंधन की कीमतें

तुलनात्मक विश्लेषण रिपोर्ट के लिए धन्यवाद, मीथेन या डीजल ईंधन के उपयोग की संभावनाएं निर्धारित की जाती हैं। एक केंद्रीकृत गैस पाइपलाइन में गैस की कीमत बढ़ने की प्रवृत्ति होती है. यह डीजल ईंधन से भी अधिक हो सकता है। यही कारण है कि तरलीकृत पेट्रोलियम गैस की लागत शायद ही बदलेगी, और स्वतंत्र गैसीकरण प्रणाली स्थापित करते समय इसका उपयोग एकमात्र समाधान रहेगा।

ईंधन और स्नेहक (पीओएल) के कई प्रकार के नाम हैं: ठोस, तरल, गैसीय और कुछ अन्य ज्वलनशील पदार्थ, जिसमें पीओएल की गर्मी पैदा करने वाली अम्लीकरण प्रतिक्रिया के दौरान, इसकी रासायनिक ऊष्मा ऊर्जा थर्मल विकिरण में परिवर्तित हो जाती है।

जारी ऊष्मा ऊर्जा को किसी भी आसानी से ज्वलनशील पदार्थ के पूर्ण बर्नआउट के साथ विभिन्न प्रकार के ईंधन का कैलोरी मान कहा जाता है। रासायनिक संरचना और आर्द्रता पर इसकी निर्भरता पोषण का मुख्य संकेतक है।

थर्मल संवेदनशीलता

ईंधन के जीटीसी का निर्धारण प्रयोगात्मक रूप से या विश्लेषणात्मक गणना के माध्यम से किया जाता है। थर्मोस्टैट और एक दहन बम के साथ एक गर्मी की दुकान में ईंधन के जलने के दौरान जारी गर्मी की मात्रा को स्थापित करके थर्मल संवेदनशीलता का प्रायोगिक निर्धारण किया जाता है।

यदि ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी की तालिका के अनुसार निर्धारित करना आवश्यक है सबसे पहले, मेंडेलीव के सूत्रों के अनुसार गणना की जाती है. ओटीसी ईंधन के उच्च और निम्न ग्रेड हैं। उच्चतम सापेक्ष ऊष्मा पर, जब कोई ईंधन जलता है तो बड़ी मात्रा में ऊष्मा निकलती है। यह ईंधन में पानी के वाष्पीकरण पर खर्च की गई गर्मी को ध्यान में रखता है।

बर्नआउट की निम्नतम डिग्री पर, ओटीएस उच्चतम डिग्री की तुलना में कम मूल्य है, क्योंकि इस मामले में कम पसीना निकलता है। ईंधन के जलने पर पानी और हाइड्रोजन से वाष्पीकरण होता है। ईंधन के गुणों को निर्धारित करने के लिए, इंजीनियरिंग गणना दहन की कम सापेक्ष गर्मी को ध्यान में रखती है, जो ईंधन का एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है।

निम्नलिखित घटक ठोस ईंधन के दहन की विशिष्ट गर्मी की तालिका में शामिल हैं: कोयला, जलाऊ लकड़ी, पीट, कोक। इनमें एक ठोस, आसानी से ज्वलनशील सामग्री के जीटीवी के मान शामिल हैं। तालिका में ईंधन के नाम वर्णानुक्रम में दर्ज किए गए हैं। ईंधन और स्नेहक के सभी ठोस रूपों में, कोकिंग, कोयला, भूरा और लकड़ी का कोयला, साथ ही एन्थ्रेसाइट, सबसे बड़ी गर्मी हस्तांतरण क्षमता है। कम उत्पादकता वाले ईंधन में शामिल हैं:

• लकड़ी;
• जलाऊ लकड़ी;
• पाउडर;
• पीट;
• ज्वलनशील स्लेट।

तरल ईंधन और स्नेहक की सूची में शराब, गैसोलीन, मिट्टी के तेल और तेल के संकेतक दर्ज किए गए हैं। हाइड्रोजन के दहन की विशिष्ट गर्मी, साथ ही ईंधन के विभिन्न रूपों को एक किलोग्राम, एक घन मीटर या एक लीटर के बिना शर्त बर्नआउट के साथ जारी किया जाता है। अधिकतर, ऐसे भौतिक गुणों को कार्य, ऊर्जा और जारी ऊष्मा की मात्रा की इकाइयों में मापा जाता है।

ईंधन और स्नेहक का ओपीवी किस हद तक अधिक है, इस पर निर्भर करते हुए, यह इसकी खपत होगी। ऐसी योग्यता सबसे महत्वपूर्ण ईंधन पैरामीटर है, और विभिन्न प्रकार के ईंधन के लिए बॉयलर संयंत्रों को डिजाइन करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए। कैलोरी मान आर्द्रता और राख सामग्री पर निर्भर करता है, साथ ही कार्बन, हाइड्रोजन, वाष्पशील ज्वलनशील सल्फर जैसे दहनशील अवयवों से।

अल्कोहल और एसीटोन बर्नआउट का एचटी (विशिष्ट ताप) क्लासिक मोटर ईंधन की तुलना में बहुत कम है और यह 31.4 एमजे/किलोग्राम है, ईंधन तेल के लिए यह आंकड़ा 39-41.7 एमजे/किग्रा से है। प्राकृतिक गैस दहन का यूटी इंडेक्स 41-49 एमजे/किग्रा है। 1 kcal (किलोकैलोरी) 0.0041868 MJ के बराबर है। बर्नआउट सीटी के संदर्भ में विभिन्न प्रकार के ईंधन की कैलोरी सामग्री एक दूसरे से भिन्न होती है। कोई पदार्थ जितनी अधिक ऊष्मा देता है, उसका ऊष्मा विनिमय उतना ही अधिक होता है। इस प्रक्रिया को हीट ट्रांसफर भी कहा जाता है। गर्मी हस्तांतरण में तरल पदार्थ, गैस और ठोस कण शामिल होते हैं।