Գրաֆիտ և պլաստիկ. Զուտ ջերմային արժեք: Վառելիքի և այրվող նյութերի այրման հատուկ ջերմություն Պոլիուրեթանային այրման ջերմություն

Քիմիական ռեակցիաները ուղեկցվում են էներգիայի, մասնավորապես ջերմության կլանմամբ կամ արտազատմամբ։ ռեակցիաները, որոնք ուղեկցվում են ջերմության կլանմամբ, ինչպես նաև այս գործընթացի ընթացքում առաջացած միացություններով, կոչվում են էնդոթերմիկ . Էնդոթերմային ռեակցիաներում արձագանքող նյութերի տաքացումն անհրաժեշտ է ոչ միայն ռեակցիայի առաջացման, այլև դրանց առաջացման ողջ ընթացքում։ Առանց արտաքին տաքացման, էնդոթերմային ռեակցիան դադարում է։

ռեակցիաները, որոնք ուղեկցվում են ջերմության արտազատմամբ, ինչպես նաև այս գործընթացի ընթացքում առաջացած միացություններով, կոչվում են էկզոտերմիկ . Այրման բոլոր ռեակցիաները էկզոթերմիկ են: Ջերմության արտանետման շնորհիվ նրանք, մի կետում առաջանալով, կարողանում են տարածվել արձագանքող նյութերի ողջ զանգվածի վրա։

Նյութի ամբողջական այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակությունը, որը կապված է այրվող նյութի մեկ մոլի, զանգվածի միավորի (կգ, գ) կամ ծավալի (մ 3) հետ կոչվում է. այրման ջերմություն. Այրման ջերմությունը կարելի է հաշվարկել աղյուսակային տվյալների հիման վրա՝ օգտագործելով Հեսսի օրենքը: Ռուս քիմիկոս Գ.Գ. Հեսսը 1840 թվականին հայտնաբերեց մի օրենք, որը էներգիայի պահպանման օրենքի հատուկ դեպք է։ Հեսսի օրենքը հետևյալն է. Քիմիական փոխակերպման ջերմային ազդեցությունը կախված չէ այն ճանապարհից, որով տեղի է ունենում ռեակցիան, այլ կախված է միայն համակարգի սկզբնական և վերջնական վիճակներից, պայմանով, որ ջերմաստիճանը և ճնշումը (կամ ծավալը) ռեակցիայի սկիզբը և վերջը նույնն են.

Դիտարկենք սա՝ օգտագործելով մեթանի այրման ջերմությունը հաշվարկելու օրինակը։ Մեթանը կարող է ստացվել 1 մոլ ածխածնի և 2 մոլ ջրածնի միջոցով։ Երբ մեթանը այրվում է, այն արտադրում է 2 մոլ ջուր և 1 մոլ ածխաթթու գազ։

C + 2H 2 = CH 4 + 74,8 կՋ (Q 1):

CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O + Q հորիզոն:

Նույն արտադրանքը ձևավորվում է ջրածնի և ածխածնի այրման արդյունքում: Այս ռեակցիաների ընթացքում արտանետվող ջերմության ընդհանուր քանակը կազմում է 963,5 կՋ։

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + 570,6 կՋ

C + O 2 = CO 2 + 392,9 կՋ:

Քանի որ սկզբնական և վերջնական արտադրանքները երկու դեպքում էլ նույնն են, դրանց ընդհանուր ջերմային ազդեցությունները պետք է հավասար լինեն Հեսսի օրենքի համաձայն, այսինքն.

Q 1 + Q լեռներ = Q,

Q լեռներ = Q - Q 1: (1.11)

Հետևաբար, մեթանի այրման ջերմությունը հավասար կլինի

Q լեռներ = 963,5 - 74,8 = 888,7 կՋ / մոլ:

Այսպիսով, քիմիական միացության (կամ դրանց խառնուրդի) այրման ջերմությունը հավասար է այրման արտադրանքի առաջացման ջերմությունների գումարի և այրված քիմիական միացության (կամ այրվող խառնուրդը կազմող նյութերի) առաջացման ջերմության տարբերությանը։ ): Ուստի քիմիական միացությունների այրման ջերմությունը որոշելու համար անհրաժեշտ է իմանալ դրանց առաջացման ջերմությունը և այրումից հետո ստացված արտադրանքի առաջացման ջերմությունը։

Ստորև բերված են որոշ քիմիական միացությունների առաջացման ջերմությունները.

Ալյումինի օքսիդ Al 2 O 3 ………		Մեթան CH 4 ……………………………
Երկաթի օքսիդ Fe 2 O 3 …………		Էթան C 2 H 6 ……………………
Ածխածնի երկօքսիդ CO…………….		Ացետիլեն C 2 H 2 …………………
Ածխածնի երկօքսիդ CO2………		Բենզոլ C 6 H 6 …………………
Ջուր H 2 O …………………………….		Էթիլեն C 2 H 4 ……………………
Ջրի գոլորշի H 2 O ……………		Տոլուոլ C 6 H 5 CH 3 …………….

Օրինակ 1.5 .Որոշեք էթանի այրման ջերմաստիճանը, եթե դրա առաջացման ջերմությունըՔ 1 = 88,4 կՋ: Գրենք էթանի այրման հավասարումը։

C 2 H 6 + 3.5Օ 2 = 2 CO 2 + 3 Հ 2 Օ + Քլեռներ.

Որոշելու համարՔլեռներանհրաժեշտ է իմանալ այրման արտադրանքի ձևավորման ջերմությունը: ածխածնի երկօքսիդի առաջացման ջերմությունը 396,9 կՋ է, իսկ ջրիը՝ 286,6 կՋ։ Հետևաբար,Քհավասար կլինի

Ք = 2 × 396,9 + 3 × 286,6 = 1653,6 կՋ,

և էթանի այրման ջերմությունը

Քլեռներ= Ք - Ք 1 = 1653,6 - 88,4 = 1565,2 կՋ:

Այրման ջերմությունը փորձարարականորեն որոշվում է ռումբի կալորիմետրում և գազի կալորիմետրում: Կան ավելի բարձր և ցածր ջերմային արժեքներ: Ավելի բարձր ջերմային արժեք Q in-ը 1 կգ կամ 1 մ 3 այրվող նյութի ամբողջական այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակն է, պայմանով, որ դրանում պարունակվող ջրածինը այրվում է՝ առաջացնելով հեղուկ ջուր։ Ավելի ցածր ջերմային արժեք Qn-ը 1 կգ կամ 1 մ 3 այրվող նյութի ամբողջական այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակն է, պայմանով, որ ջրածինը այրվի մինչև ջրի գոլորշի առաջանալը և այրվող նյութի խոնավությունը գոլորշիացվի։

Պինդ և հեղուկ այրվող նյութերի այրման ավելի բարձր և ցածր ջերմությունները կարելի է որոշել օգտագործելով D.I. Մենդելեև.

որտեղ Q in, Q n - բարձր և ցածր ջերմային արժեքներ, կՋ / կգ; W – այրվող նյութում ածխածնի, ջրածնի, թթվածնի, այրվող ծծմբի և խոնավության պարունակությունը, %.

Օրինակ 1.6. Որոշել ծծմբի մազութի այրման ամենացածր ջերմաստիճանը, որը բաղկացած է 82,5% C, 10,65% H, 3,1%:Սեւ 0.5% O; A (մոխիր) = 0,25%,Վ = 3%: Օգտագործելով D.I-ի հավասարումը. Մենդելեևը (1.13), մենք ստանում ենք

=38622,7 կՋ/կգ

1 մ3 չոր գազերի ավելի ցածր ջերմային արժեքը կարելի է որոշել հավասարմամբ

Փորձնականորեն ստացված որոշ դյուրավառ գազերի և հեղուկների ավելի ցածր ջերմային արժեքը տրված է ստորև.

Ածխաջրածիններ. մեթան ……………………………..
էթան ………………………………
պրոպան ……………………………
մեթիլ……………………….
էթիլ …………………………
պրոպիլ ……………………………

Որոշ այրվող նյութերի ավելի ցածր ջերմային արժեքը, որը հաշվարկվում է դրանց տարրական բաղադրությամբ, ունի հետևյալ արժեքները.

Բենզին ……………………………		Սինթետիկ ռետինե
Թուղթ ………………………		Կերոզին …………………
Փայտ		Օրգանական ապակի..
օդով չոր ………..		Ռետին ………………..
շենքային կառույցներում...		Տորֆ ( Վ = 20 %) …….

Կա կալորիականության ավելի ցածր սահման, որից ցածր օդի մթնոլորտում նյութերը դառնում են այրվելու անկարող։

Փորձերը ցույց են տալիս, որ նյութերը դյուրավառ չեն, եթե դրանք պայթուցիկ չեն, և եթե դրանց ցածր ջերմային արժեքը օդում չի գերազանցում 2100 կՋ/կգ: Հետևաբար, այրման ջերմությունը կարող է ծառայել որպես նյութերի դյուրավառության մոտավոր գնահատական: Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ պինդ նյութերի և նյութերի դյուրավառությունը մեծապես կախված է նրանց վիճակից: Այսպիսով, թղթի թերթիկը, որը հեշտությամբ բռնկվում է լուցկու բոցից, երբ կիրառվում է մետաղյա ափսեի կամ բետոնե պատի հարթ մակերեսին, դառնում է դժվար այրվող։ Հետևաբար, նյութերի դյուրավառությունը կախված է նաև այրման գոտուց ջերմության հեռացման արագությունից։

Գործնականում, այրման գործընթացում, հատկապես հրդեհների ժամանակ, աղյուսակներում նշված այրման ջերմությունն ամբողջությամբ չի ազատվում, քանի որ այրումը ուղեկցվում է թերայրմամբ: Հայտնի է, որ նավթամթերքները, ինչպես նաև բենզոլը, տոլուոլը, ացետիլենը, այսինքն. հարուստ նյութեր

ածխածին, այրվում է հրդեհների մեջ՝ զգալի քանակությամբ մուրի առաջացմամբ։ Մուրը (ածխածինը) կարող է այրվել և ջերմություն արտադրել: Եթե ​​այն առաջանում է այրման ժամանակ, ապա, հետևաբար, այրվող նյութն ավելի քիչ ջերմություն է արձակում, քան աղյուսակներում նշված քանակությունը։ Ածխածնով հարուստ նյութերի համար՝ թերայրման գործակիցը հկազմում է 0,8 - 0,9: Հետևաբար, հրդեհների ժամանակ 1 կգ ռետին այրելիս կարող է արձակվել ոչ թե 33520 կՋ, այլ միայն 33520´0.8 = 26816 կՋ:

Հրդեհի չափը սովորաբար բնութագրվում է հրդեհի տարածքով: Կրակի միավորի տարածքի մեկ միավոր ժամանակում թողարկվող ջերմության քանակը կոչվում է կրակի ջերմություն Q p

ՔՊ= Քnυ մհ ,

Որտեղ υ մ– զանգվածային այրման արագություն, կգ/(մ 2 × վրկ):

Ներքին հրդեհների ժամանակ հրդեհի հատուկ ջերմությունը բնութագրում է շենքերի և շինությունների կառուցվածքների ջերմային բեռը և օգտագործվում է հրդեհի ջերմաստիճանը հաշվարկելու համար:

1.6. Այրման ջերմաստիճանը

Այրման գոտում թողարկված ջերմությունը ընկալվում է այրման արտադրանքների կողմից, ուստի դրանք տաքանում են մինչև բարձր ջերմաստիճան: Ջերմաստիճանը, որին այրման արտադրանքները տաքացվում են այրման գործընթացում, կոչվում է այրման ջերմաստիճանը . Կան ջերմաչափական, տեսական և փաստացի այրման ջերմաստիճաններ։ Հրդեհային պայմաններում իրական այրման ջերմաստիճանը կոչվում է հրդեհի ջերմաստիճան:

Կալորիմետրիկ այրման ջերմաստիճանը հասկացվում է որպես այն ջերմաստիճանը, որով տաքացվում են ամբողջական այրման արտադրանքները հետևյալ պայմաններում.

1) այրման ընթացքում արտանետվող ողջ ջերմությունը ծախսվում է այրման արտադրանքները տաքացնելու վրա (ջերմության կորուստը զրոյական է).

2) օդի և դյուրավառ նյութերի սկզբնական ջերմաստիճանները 0 0 C.

3) օդի քանակը հավասար է տեսականորեն պահանջվողին (a = 1);

4) տեղի է ունենում ամբողջական այրում.

Այրման կալորիմետրիկ ջերմաստիճանը կախված է միայն այրվող նյութի բաղադրությունից և կախված չէ դրա քանակից։

Տեսական ջերմաստիճանը, ի տարբերություն կալորիմետրիկ ջերմաստիճանի, բնութագրում է այրումը` հաշվի առնելով բարձր ջերմաստիճանում այրման արտադրանքի տարանջատման էնդոթերմիկ գործընթացը:

2СО 2 2СО + О 2 - 566,5 կՋ։

2H 2 O2H 2 + O 2 - 478,5 կՋ:

Գործնականում այրման արտադրանքի տարանջատումը պետք է հաշվի առնվի միայն 1700 0 C-ից բարձր ջերմաստիճաններում: Հրդեհային պայմաններում նյութերի դիֆուզիոն այրման ժամանակ իրական այրման ջերմաստիճանները չեն հասնում այդպիսի արժեքների, հետևաբար, հրդեհային պայմանները գնահատելու համար միայն կալորիմետրիկ օգտագործվում են այրման ջերմաստիճանը և կրակի ջերմաստիճանը: Տարբերակվում է հրդեհի ներքին և արտաքին ջերմաստիճանները: Ներքին հրդեհի ջերմաստիճանը ծխի միջին ջերմաստիճանն է սենյակում, որտեղ հրդեհ է տեղի ունենում: Արտաքին հրդեհի ջերմաստիճան - բոցի ջերմաստիճան:

Այրման կալորիմետրիկ ջերմաստիճանը և կրակի ներքին ջերմաստիճանը հաշվարկելիս ենթադրվում է, որ այրվող նյութի այրման Qn ցածր ջերմությունը հավասար է այրման արտադրանքները 0 0 C-ից մինչև այրման կալորիմետրիկ ջերմաստիճան տաքացնելու համար պահանջվող qg էներգիային։

, - այրման արտադրանքի բաղադրիչների ջերմունակությունը (CO 2 ջերմունակությունը վերցվում է CO 2 և SO 2 խառնուրդի համար), կՋ/(m 3 ? K):

Փաստորեն, հրդեհի պայմաններում այրման ընթացքում արտանետվող ողջ ջերմությունը չէ, որ ծախսվում է այրման արտադրանքները տաքացնելու վրա: Դրա մեծ մասը ծախսվում է կառույցների ջեռուցման, այրման համար դյուրավառ նյութերի պատրաստման, ավելորդ օդի տաքացման վրա և այլն: Հետևաբար, ներքին հրդեհի ջերմաստիճանը զգալիորեն ցածր է կալորիմետրիկ ջերմաստիճանից: Այրման ջերմաստիճանի հաշվարկման մեթոդը ենթադրում է, որ այրման արտադրանքի ամբողջ ծավալը ջեռուցվում է նույն ջերմաստիճանում: Իրականում այրման կենտրոնի տարբեր կետերում ջերմաստիճանը նույնը չէ: Ամենաբարձր ջերմաստիճանը տարածության այն շրջանում է, որտեղ տեղի է ունենում այրման ռեակցիա, այսինքն. այրման (բոցի) գոտում. Ջերմաստիճանը զգալիորեն ցածր է այն վայրերում, որտեղ առկա են դյուրավառ գոլորշիներ և գազեր, որոնք արտանետվում են այրվող նյութից և այրման արտադրանքներից, որոնք խառնվում են ավելորդ օդի հետ:

Հրդեհի ժամանակ ջերմաստիճանի փոփոխության բնույթը դատելու համար՝ կախված այրման տարբեր պայմաններից, ներկայացվեց կրակի միջին ծավալային ջերմաստիճանի հայեցակարգը, որը հասկացվում է որպես ջերմաչափերով չափվող ջերմաստիճանների միջին արժեք ներքին հրդեհի տարբեր կետերում: Այս ջերմաստիճանը որոշվում է փորձից:

Ինչ է վառելիքը:

Սա մեկ բաղադրիչ կամ նյութերի խառնուրդ է, որոնք ունակ են քիմիական փոխակերպումների՝ կապված ջերմության արտանետման հետ: Վառելիքի տարբեր տեսակները տարբերվում են օքսիդիչի քանակական պարունակությամբ, որն օգտագործվում է ջերմային էներգիան ազատելու համար։

Լայն իմաստով վառելիքը էներգիայի կրող է, այսինքն՝ պոտենցիալ էներգիայի պոտենցիալ տեսակ։

Դասակարգում

Ներկայումս վառելիքի տեսակները ըստ ագրեգացման վիճակի բաժանվում են հեղուկ, պինդ և գազային:

Բնական կոշտ նյութերը ներառում են քար, վառելափայտ և անտրասիտ: Արհեստական ​​պինդ վառելիքի տեսակներ են բրիկետները, կոքսը, թերմոանտրացիտը։

Հեղուկները ներառում են օրգանական ծագման նյութեր պարունակող նյութեր: Դրանց հիմնական բաղադրիչներն են՝ թթվածինը, ածխածինը, ազոտը, ջրածինը, ծծումբը։ Արհեստական ​​հեղուկ վառելիքը լինելու է մի շարք խեժեր և մազութ:

Գազային վառելիքը տարբեր գազերի խառնուրդ է՝ էթիլեն, մեթան, պրոպան, բութան։ Բացի դրանցից, կազմը պարունակում է ածխածնի երկօքսիդ և ածխածնի երկօքսիդ, ջրածնի սուլֆիդ, ազոտ, ջրի գոլորշի և թթվածին:

Վառելիքի ցուցիչներ

Այրման հիմնական ցուցանիշը. Ջերմային արժեքի որոշման բանաձևը դիտարկվում է ջերմաքիմիայում: արտանետում է «ստանդարտ վառելիք», որը ենթադրում է 1 կիլոգրամ անտրացիտի ջերմային արժեքը։

Կենցաղային ջեռուցման յուղը նախատեսված է ցածր հզորության ջեռուցման սարքերում այրման համար, որոնք տեղակայված են բնակելի տարածքներում, ջերմային գեներատորներում, որոնք օգտագործվում են գյուղատնտեսության մեջ կեր չորացնելու, պահածոյացման համար:

Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը այն արժեքն է, որը ցույց է տալիս ջերմության քանակությունը, որն առաջանում է 1 մ 3 ծավալով կամ մեկ կիլոգրամ զանգվածով վառելիքի ամբողջական այրման ժամանակ:

Այս արժեքը չափելու համար օգտագործվում են J/kg, J/m3, calorie/m3: Այրման ջերմությունը որոշելու համար օգտագործվում է կալորիմետրիայի մեթոդը։

Վառելիքի այրման հատուկ ջերմության աճով վառելիքի հատուկ սպառումը նվազում է, իսկ արդյունավետությունը մնում է անփոփոխ:

Նյութերի այրման ջերմությունը պինդ, հեղուկ կամ գազային նյութի օքսիդացման ժամանակ թողարկվող էներգիայի քանակությունն է։

Այն որոշվում է քիմիական կազմով, ինչպես նաև այրվող նյութի ագրեգացման վիճակով։

Այրման արտադրանքի առանձնահատկությունները

Ավելի բարձր և ցածր ջերմային արժեքները կապված են վառելիքի այրումից հետո ստացված նյութերում ջրի ագրեգացման վիճակի հետ:

Ավելի բարձր ջերմային արժեքը նյութի ամբողջական այրման ժամանակ արձակված ջերմության քանակն է: Այս արժեքը ներառում է նաև ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը:

Այրման ամենացածր աշխատանքային ջերմությունը այն արժեքն է, որը համապատասխանում է այրման ընթացքում ջերմության արտանետմանը, առանց հաշվի առնելու ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը:

Կոնդենսացիայի թաքնված ջերմությունը ջրի գոլորշիների խտացման էներգիայի քանակն է։

Մաթեմատիկական հարաբերություններ

Բարձր և ցածր ջերմային արժեքները կապված են հետևյալ հարաբերություններով.

Q B = Q H + k(W + 9H)

որտեղ W-ը դյուրավառ նյութում ջրի զանգվածային քանակն է (%).

H-ն այրվող նյութում ջրածնի քանակն է (ըստ զանգվածի%).

k - գործակիցը հավասար է 6 կկալ/կգ

Հաշվարկների մեթոդներ

Բարձր և ցածր ջերմային արժեքները որոշվում են երկու հիմնական եղանակով՝ հաշվարկային և փորձարարական:

Կալորիմետրերը օգտագործվում են փորձարարական հաշվարկներ իրականացնելու համար: Նախ դրա մեջ վառելիքի նմուշ է այրվում։ Ջերմությունը, որը կթողարկվի, ամբողջությամբ կլանում է ջուրը։ Գաղափար ունենալով ջրի զանգվածի մասին՝ դուք կարող եք որոշել դրա ջերմաստիճանի փոփոխությամբ նրա այրման ջերմության արժեքը։

Այս տեխնիկան համարվում է պարզ և արդյունավետ, այն պահանջում է միայն տեխնիկական վերլուծության տվյալների իմացություն:

Հաշվարկի մեթոդում ավելի բարձր և ցածր ջերմային արժեքները հաշվարկվում են Մենդելեևի բանաձևով:

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

Հաշվի է առնում ածխածնի, թթվածնի, ջրածնի, ջրային գոլորշու, ծծմբի պարունակությունը աշխատանքային բաղադրության մեջ (տոկոսներով)։ Այրման ժամանակ ջերմության քանակությունը որոշվում է՝ հաշվի առնելով համարժեք վառելիքը։

Գազի այրման ջերմությունը հնարավորություն է տալիս նախնական հաշվարկներ կատարել և որոշել վառելիքի որոշակի տեսակի օգտագործման արդյունավետությունը:

Ծագման առանձնահատկությունները

Որպեսզի հասկանանք, թե որքան ջերմություն է արտազատվում որոշակի վառելիքի այրման ժամանակ, անհրաժեշտ է պատկերացում ունենալ դրա ծագման մասին:

Բնության մեջ կան պինդ վառելիքի տարբեր տեսակներ, որոնք տարբերվում են կազմով և հատկություններով։

Դրա ձևավորումը տեղի է ունենում մի քանի փուլով. Նախ ձևավորվում է տորֆ, այնուհետև ստացվում է շագանակագույն և կարծր ածուխ, այնուհետև առաջանում է անտրացիտը։ Կոշտ վառելիքի ձևավորման հիմնական աղբյուրներն են տերևները, փայտը և սոճու ասեղները։ Երբ բույսերի մասերը մահանում են և ենթարկվում օդի ազդեցությանը, դրանք ոչնչացվում են սնկերի կողմից և ձևավորում տորֆ։ Դրա կուտակումը վերածվում է դարչնագույն զանգվածի, ապա ստացվում է շագանակագույն գազ։

Բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի դեպքում շագանակագույն գազը վերածվում է ածուխի, այնուհետև վառելիքը կուտակվում է անտրացիտի տեսքով։

Բացի օրգանական նյութերից, վառելիքը պարունակում է լրացուցիչ բալաստ: Օրգանական է համարվում այն ​​մասը, որն առաջանում է օրգանական նյութերից՝ ջրածնից, ածխածինը, ազոտը, թթվածինը։ Բացի այդ քիմիական տարրերից, այն պարունակում է բալաստ՝ խոնավություն, մոխիր։

Այրման տեխնոլոգիան ներառում է այրված վառելիքի աշխատանքային, չոր և այրվող զանգվածի տարանջատումը: Աշխատանքային զանգվածը սպառողին մատակարարվող վառելիքն է իր սկզբնական տեսքով: Չոր զանգվածը բաղադրություն է, որի մեջ ջուր չկա։

Բաղադրյալ

Առավել արժեքավոր բաղադրիչներն են ածխածինը և ջրածինը:

Այս տարրերը պարունակվում են ցանկացած տեսակի վառելիքի մեջ: Տորֆի և փայտի մեջ ածխածնի տոկոսը հասնում է 58 տոկոսի, կոշտ և շագանակագույն ածխի մեջ՝ 80 տոկոսի, իսկ անտրացիտի մեջ՝ 95 տոկոսի։ Կախված այս ցուցանիշից, փոխվում է վառելիքի այրման ժամանակ թողարկվող ջերմության քանակը: Ջրածինը ցանկացած վառելիքի երկրորդ կարևոր տարրն է: Երբ այն կապվում է թթվածնի հետ, այն ձևավորում է խոնավություն, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է ցանկացած վառելիքի ջերմային արժեքը:

Դրա տոկոսը տատանվում է նավթի թերթաքարում 3,8-ից մինչև մազութում 11: Վառելիքի մեջ պարունակվող թթվածինը գործում է որպես բալաստ:

Այն ջերմություն առաջացնող քիմիական տարր չէ, հետևաբար բացասաբար է անդրադառնում իր այրման ջերմության արժեքի վրա։ Այրման արտադրանքներում ազատ կամ կապված ձևով պարունակվող ազոտի այրումը համարվում է վնասակար կեղտեր, հետևաբար դրա քանակն ակնհայտորեն սահմանափակ է:

Ծծումբը ներառված է վառելիքի մեջ սուլֆատների, սուլֆիդների, ինչպես նաև ծծմբի երկօքսիդի տեսքով: Երբ ջրազրկվում է, ծծմբի օքսիդները առաջացնում են ծծմբաթթու, որը քայքայում է կաթսայատան սարքավորումները և բացասաբար է անդրադառնում բուսականության և կենդանի օրգանիզմների վրա:

Այդ իսկ պատճառով ծծումբը քիմիական տարր է, որի առկայությունը բնական վառելիքներում չափազանց անցանկալի է։ Եթե ​​ծծմբային միացությունները հայտնվում են աշխատանքային տարածքի ներսում, դրանք առաջացնում են գործող անձնակազմի զգալի թունավորումներ:

Կախված դրա ծագումից, մոխրի երեք տեսակ կա.

• առաջնային;
• երկրորդական;
• երրորդական

Առաջնային տեսակը ձևավորվում է բույսերում պարունակվող հանքային նյութերից։ Երկրորդային մոխիրը ձևավորվում է ձևավորման ընթացքում բույսերի մնացորդների ավազի և հողի մեջ մտնելու արդյունքում։

Երրորդային մոխիրը վառելիքի բաղադրության մեջ հայտնվում է արդյունահանման, պահպանման և փոխադրման ժամանակ: Մոխրի զգալի նստվածքի դեպքում ջերմության փոխանցման նվազում է տեղի ունենում կաթսայի ջեռուցման մակերեսի վրա, ինչը նվազեցնում է գազերից ջրի ջերմության փոխանցման քանակը: Հսկայական քանակությամբ մոխիրը բացասաբար է անդրադառնում կաթսայի աշխատանքի վրա:

Վերջապես

Ցնդող նյութերը զգալի ազդեցություն ունեն ցանկացած տեսակի վառելիքի այրման գործընթացի վրա: Որքան մեծ է դրանց ելքը, այնքան մեծ կլինի բոցի ճակատի ծավալը: Օրինակ՝ ածուխն ու տորֆը հեշտությամբ բռնկվում են, գործընթացն ուղեկցվում է ջերմության աննշան կորուստներով։ Կոքսը, որը մնում է ցնդող կեղտերը հեռացնելուց հետո, պարունակում է միայն հանքային և ածխածնային միացություններ։ Կախված վառելիքի բնութագրերից, ջերմության քանակությունը զգալիորեն փոխվում է:

Կախված քիմիական բաղադրությունից՝ առանձնանում են պինդ վառելիքի ձևավորման երեք փուլեր՝ տորֆ, լիգնիտ և ածուխ։

Բնական փայտը օգտագործվում է փոքր կաթսաների տեղադրման մեջ: Հիմնականում օգտագործում են փայտի կտորներ, թեփ, սալիկներ, կեղև, իսկ բուն վառելափայտն օգտագործվում է քիչ քանակությամբ։ Կախված փայտի տեսակից, առաջացած ջերմության քանակը զգալիորեն տարբերվում է:

Երբ այրման ջերմությունը նվազում է, վառելափայտը ձեռք է բերում որոշակի առավելություններ՝ արագ դյուրավառություն, մոխրի նվազագույն պարունակություն և ծծմբի հետքերի բացակայություն:

Բնական կամ սինթետիկ վառելիքի բաղադրության, դրա ջերմային արժեքի մասին հավաստի տեղեկատվությունը ջերմաքիմիական հաշվարկներ կատարելու հիանալի միջոց է։

Ներկայումս իրական հնարավորություն կա բացահայտելու պինդ, գազային, հեղուկ վառելիքի այն հիմնական տարբերակները, որոնք կլինեն առավել արդյունավետ և էժան՝ որոշակի իրավիճակում օգտագործելու համար:

Աղյուսակները ներկայացնում են վառելիքի (հեղուկ, պինդ և գազային) և որոշ այլ այրվող նյութերի այրման զանգվածային տեսակարար ջերմությունը: Դիտարկվել են հետևյալ վառելիքները՝ քարածուխ, վառելափայտ, կոքս, տորֆ, կերոսին, նավթ, սպիրտ, բենզին, բնական գազ և այլն։

Աղյուսակների ցանկ.

Վառելիքի օքսիդացման էկզոթերմիկ ռեակցիայի ժամանակ նրա քիմիական էներգիան որոշակի քանակությամբ ջերմության արտազատմամբ վերածվում է ջերմային էներգիայի։ Ստացված ջերմային էներգիան սովորաբար կոչվում է վառելիքի այրման ջերմություն։ Դա կախված է իր քիմիական բաղադրությունից, խոնավությունից և գլխավորն է։ Վառելիքի այրման ջերմությունը 1 կգ զանգվածի կամ 1 մ 3 ծավալի դիմաց կազմում է այրման զանգվածային կամ ծավալային տեսակարար ջերմությունը։

Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը ջերմության քանակն է, որն ազատվում է պինդ, հեղուկ կամ գազային վառելիքի միավոր զանգվածի կամ ծավալի ամբողջական այրման ժամանակ։ Միավորների միջազգային համակարգում այս արժեքը չափվում է J/kg կամ J/m 3:

Վառելիքի այրման հատուկ ջերմությունը կարող է որոշվել փորձարարական կամ վերլուծական եղանակով:Ջերմային արժեքի որոշման փորձարարական մեթոդները հիմնված են վառելիքի այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության քանակի գործնական չափման վրա, օրինակ՝ թերմոստատով և այրման ռումբով կալորիմետրում: Հայտնի քիմիական բաղադրությամբ վառելիքի համար այրման հատուկ ջերմությունը կարելի է որոշել՝ օգտագործելով պարբերական բանաձևը:

Կան ավելի բարձր և ցածր այրման հատուկ ջերմություններ:Ավելի բարձր ջերմային արժեքը հավասար է վառելիքի ամբողջական այրման ժամանակ արտանետվող ջերմության առավելագույն քանակին՝ հաշվի առնելով վառելիքի մեջ պարունակվող խոնավության գոլորշիացման վրա ծախսվող ջերմությունը։ Այրման ամենացածր ջերմությունը փոքր է ամենաբարձր արժեքից խտացման ջերմության քանակով, որն առաջանում է վառելիքի խոնավությունից և օրգանական զանգվածի ջրածնից, որը այրման ժամանակ վերածվում է ջրի։

Վառելիքի որակի ցուցանիշները որոշելու, ինչպես նաև ջերմային հաշվարկներում սովորաբար օգտագործում են այրման ամենացածր հատուկ ջերմությունը, որը վառելիքի ամենակարևոր ջերմային և կատարողական բնութագրիչն է և ներկայացված է ստորև բերված աղյուսակներում:

Կոշտ վառելիքի այրման հատուկ ջերմություն (ածուխ, վառելափայտ, տորֆ, կոքս)

Աղյուսակում ներկայացված են չոր պինդ վառելիքի այրման հատուկ ջերմության արժեքները MJ/kg չափումներով: Աղյուսակում վառելիքը դասավորված է ըստ անվանման՝ այբբենական կարգով:

Դիտարկված պինդ վառելիքներից կոքսային ածուխն ունի ամենաբարձր ջերմային արժեքը. նրա այրման հատուկ ջերմությունը 36,3 ՄՋ/կգ է (կամ SI միավորներով՝ 36,3·10 6 Ջ/կգ): Բացի այդ, բարձր կալորիականությունը բնորոշ է ածուխին, անտրացիտին, փայտածուխին և շագանակագույն ածուխին։

Ցածր էներգաարդյունավետությամբ վառելիքները ներառում են փայտ, վառելափայտ, վառոդ, ֆրեզերային տորֆ և նավթի թերթաքար: Օրինակ՝ վառելափայտի այրման տեսակարար ջերմությունը 8,4...12,5 է, իսկ վառոդինը՝ ընդամենը 3,8 ՄՋ/կգ։

Կոշտ վառելիքի այրման հատուկ ջերմություն (ածուխ, վառելափայտ, տորֆ, կոքս)

Վառելիք
Անտրասիտ	26,8…34,8
Փայտի կարկուտ (գնդիկավոր)	18,5
Չոր վառելափայտ	8,4…11
Չոր կեչու վառելափայտ	12,5
Գազային կոքս	26,9
Պայթեցման կոքս	30,4
Կիսակոքս	27,3
Փոշի	3,8
Շիֆեր	4,6…9
Նավթային թերթաքար	5,9…15
Կոշտ հրթիռային վառելիք	4,2…10,5
Տորֆ	16,3
Մանրաթելային տորֆ	21,8
Աղացած տորֆ	8,1…10,5
Տորֆի փշուր	10,8
Շագանակագույն ածուխ	13…25
Շագանակագույն ածուխ (բրիկետներ)	20,2
Շագանակագույն ածուխ (փոշի)	25
Դոնեցկի ածուխ	19,7…24
Ածուխ	31,5…34,4
Ածուխ	27
Coking ածուխ	36,3
Կուզնեցկի ածուխ	22,8…25,1
Չելյաբինսկի ածուխ	12,8
Էքիբաստուզ ածուխ	16,7
Ֆրեզտորֆ	8,1
Խարամ	27,5

Հեղուկ վառելիքի այրման հատուկ ջերմություն (ալկոհոլ, բենզին, կերոսին, յուղ)

Տրված է աղյուսակ հեղուկ վառելիքի և որոշ այլ օրգանական հեղուկների այրման հատուկ ջերմության մասին։ Հարկ է նշել, որ վառելիքները, ինչպիսիք են բենզինը, դիզելային վառելիքը և նավթը, այրման ժամանակ ունեն բարձր ջերմության արտանետում:

Ալկոհոլի և ացետոնի այրման հատուկ ջերմությունը զգալիորեն ցածր է, քան ավանդական շարժիչային վառելիքը: Բացի այդ, հրթիռային հեղուկ վառելիքն ունի համեմատաբար ցածր ջերմային արժեք և 1 կգ այդ ածխաջրածինների ամբողջական այրման դեպքում ջերմություն կթողարկվի համապատասխանաբար 9,2 և 13,3 ՄՋ:

Հեղուկ վառելիքի այրման հատուկ ջերմություն (ալկոհոլ, բենզին, կերոսին, յուղ)

Վառելիք	Այրման տեսակարար ջերմություն, ՄՋ/կգ
Ացետոն	31,4
Բենզին A-72 (ԳՕՍՏ 2084-67)	44,2
Ավիացիոն բենզին B-70 (ԳՕՍՏ 1012-72)	44,1
Բենզին AI-93 (ԳՕՍՏ 2084-67)	43,6
Բենզոլ	40,6
Ձմեռային դիզելային վառելիք (ԳՕՍՏ 305-73)	43,6
Ամառային դիզելային վառելիք (ԳՕՍՏ 305-73)	43,4
Հրթիռի հեղուկ վառելիք (կերոսին + հեղուկ թթվածին)	9,2
Ավիացիոն կերոսին	42,9
Կերոզին լուսավորության համար (ԳՕՍՏ 4753-68)	43,7
Քսիլեն	43,2
Բարձր ծծմբի մազութ	39
Ցածր ծծմբի մազութ	40,5
Ցածր ծծմբի մազութ	41,7
Ծծմբային մազութ	39,6
Մեթիլ սպիրտ (մեթանոլ)	21,1
n-բուտիլային սպիրտ	36,8
Յուղ	43,5…46
Մեթանի յուղ	21,5
Տոլուոլ	40,9
Սպիտակ ոգի (ԳՕՍՏ 313452)	44
Էթիլեն գլիկոլ	13,3
Էթիլային սպիրտ (էթանոլ)	30,6

Գազային վառելիքի և այրվող գազերի այրման հատուկ ջերմություն

Ներկայացված է աղյուսակ՝ գազային վառելիքի և որոշ այլ այրվող գազերի այրման հատուկ ջերմության մասին՝ MJ/kg չափումներով: Դիտարկված գազերից այն ունի այրման ամենաբարձր զանգվածային տեսակարար ջերմությունը: Այս գազի մեկ կիլոգրամի ամբողջական այրումը կթողնի 119,83 ՄՋ ջերմություն։ Նաև վառելիքը, ինչպիսին բնական գազն է, ունի բարձր ջերմային արժեք՝ բնական գազի այրման հատուկ ջերմությունը 41...49 ՄՋ/կգ է (մաքուր գազի համար՝ 50 ՄՋ/կգ):

Գազային վառելիքի և այրվող գազերի այրման հատուկ ջերմություն (ջրածին, բնական գազ, մեթան)

Վառելիք	Այրման տեսակարար ջերմություն, ՄՋ/կգ
1-Բութեն	45,3
Ամոնիակ	18,6
Ացետիլեն	48,3
Ջրածին	119,83
Ջրածին, խառնուրդ մեթանի հետ (50% H 2 և 50% CH 4 ըստ քաշի)	85
Ջրածին, խառնուրդ մեթանի և ածխածնի օքսիդի հետ (33-33-33% ըստ քաշի)	60
Ջրածին, խառնուրդ ածխածնի երկօքսիդի հետ (50% H 2 50% CO 2 ըստ քաշի)	65
Պայթուցիկ վառարանի գազ	3
Կոկա վառարանի գազ	38,5
Հեղուկ ածխաջրածնային գազ LPG (պրոպան-բութան)	43,8
Իզոբութան	45,6
Մեթան	50
n-Բութան	45,7
n-Հեքսան	45,1
n-Pentane	45,4
Կապակցված գազ	40,6…43
Բնական գազ	41…49
Պրոպադիեն	46,3
Պրոպան	46,3
Պրոպիլեն	45,8
Պրոպիլեն, խառնուրդ ջրածնի և ածխածնի օքսիդի հետ (90%-9%-1% ըստ քաշի)	52
Էթան	47,5
Էթիլեն	47,2

Որոշ այրվող նյութերի այրման հատուկ ջերմություն

Տրվում է որոշ այրվող նյութերի (փայտ, թուղթ, պլաստմասսա, ծղոտ, ռետին և այլն) այրման հատուկ ջերմության աղյուսակ: Պետք է նշել այրման ժամանակ բարձր ջերմության արտանետվող նյութերը: Նման նյութերը ներառում են `տարբեր տեսակի կաուչուկ, ընդլայնված պոլիստիրոլ (փրփուր), պոլիպրոպիլեն և պոլիէթիլեն:

Որոշ այրվող նյութերի այրման հատուկ ջերմություն

Վառելիք	Այրման տեսակարար ջերմություն, ՄՋ/կգ
Թուղթ	17,6
Կաշվե կտոր	21,5
Փայտ (14% խոնավության պարունակությամբ ձողեր)	13,8
Փայտը կույտերի մեջ	16,6
կաղնու փայտ	19,9
զուգված փայտ	20,3
Փայտ կանաչ	6,3
Սոճու փայտ	20,9
Կապրոն	31,1
Կարբոլիտ արտադրանք	26,9
Ստվարաթուղթ	16,5
Ստիրոլ բութադիեն ռետինե SKS-30AR	43,9
Բնական ռետինե	44,8
Սինթետիկ ռետինե	40,2
Ռետինե SKS	43,9
Քլորոպրենային ռետին	28
Պոլիվինիլքլորիդ լինոլեում	14,3
Երկշերտ պոլիվինիլքլորիդ լինոլեում	17,9
Պոլիվինիլքլորիդ լինոլեում ֆետրի հիմքի վրա	16,6
Ջերմ հիմքով պոլիվինիլքլորիդ լինոլեում	17,6
Գործվածքի վրա հիմնված պոլիվինիլքլորիդ լինոլեում	20,3
Ռետինե լինոլեում (Relin)	27,2
Պարաֆին պարաֆին	11,2
Պոլիստիրոլի փրփուր PVC-1	19,5
Փրփուր պլաստիկ FS-7	24,4
Փրփուր պլաստիկ FF	31,4
Ընդլայնված պոլիստիրոլ PSB-S	41,6
Պոլիուրեթանային փրփուր	24,3
Fiberboard	20,9
Պոլիվինիլ քլորիդ (PVC)	20,7
Պոլիկարբոնատ	31
Պոլիպրոպիլեն	45,7
Պոլիստիրոլ	39
Բարձր ճնշման պոլիէթիլեն	47
Ցածր ճնշման պոլիէթիլեն	46,7
Ռետինե	33,5
Ռուբերոիդ	29,5
Channel մուր	28,3
Հայ	16,7
Ծղոտե	17
Օրգանական ապակի (պլեքսիգլաս)	27,7
Տեքստոլիտ	20,9
Տոլ	16
ТНТ	15
Բամբակ	17,5
Ցելյուլոզա	16,4
Բուրդ և բուրդ մանրաթելեր	23,1

Աղբյուրներ:

1. ԳՕՍՏ 147-2013 Կոշտ հանքային վառելիք. Բարձր ջերմային արժեքի որոշում և ավելի ցածր ջերմային արժեքի հաշվարկ:
2. ԳՕՍՏ 21261-91 Նավթամթերք. Բարձր ջերմային արժեքի որոշման և ավելի ցածր ջերմային արժեքի հաշվարկման մեթոդ.
3. ԳՕՍՏ 22667-82 Բնական դյուրավառ գազեր. Ջերմային արժեքի, հարաբերական խտության և Wobbe համարի որոշման հաշվարկման մեթոդ:
4. ԳՕՍՏ 31369-2008 Բնական գազ. Ջերմային արժեքի, խտության, հարաբերական խտության և Wobbe թվի հաշվարկ՝ հիմնված բաղադրիչի կազմի վրա:
5. Zemsky G. T. Անօրգանական և օրգանական նյութերի դյուրավառ հատկությունները. տեղեկագիրք M.: VNIIIPO, 2016 - 970 p.

Ջերմային արժեքը հասկացվում է որպես նյութի միավոր զանգվածի ամբողջական այրման ջերմություն: Այն հաշվի է առնում ջերմային կորուստները, որոնք կապված են այրման արտադրանքի տարանջատման և քիմիական այրման ռեակցիաների անավարտության հետ: Ջերմային արժեքը նյութի միավորի զանգվածի այրման հնարավոր առավելագույն ջերմությունն է:

Որոշեք տարրերի, դրանց միացությունների և վառելիքի խառնուրդների ջերմային արժեքը: Տարրերի համար այն թվայինորեն հավասար է այրման արտադրանքի առաջացման ջերմությանը: Խառնուրդների ջերմային արժեքը հավելումային մեծություն է և կարող է հայտնաբերվել, եթե հայտնի է խառնուրդի բաղադրիչների ջերմային արժեքը:

Այրումը տեղի է ունենում ոչ միայն օքսիդների ձևավորման պատճառով, հետևաբար, լայն իմաստով, մենք կարող ենք խոսել տարրերի և դրանց միացությունների ջերմային արժեքի մասին ոչ միայն թթվածնում, այլև ֆտորի, քլորի, ազոտի, բորի, ածխածնի հետ փոխազդեցության ժամանակ, սիլիցիում, ծծումբ և ֆոսֆոր:

Ջերմային արժեքը կարևոր հատկանիշ է։ Այն թույլ է տալիս գնահատել և համեմատել մյուսների հետ որոշակի ռեդոքս ռեակցիայի առավելագույն հնարավոր ջերմության արտանետումը և դրա հետ կապված որոշել իրական այրման գործընթացների ամբողջականությունը: Ջերմային արժեքի իմացությունը անհրաժեշտ է տարբեր նպատակների համար վառելիքի բաղադրիչներ և խառնուրդներ ընտրելիս և դրանց այրման ամբողջականությունը գնահատելիս:

Կան ավելի բարձր Հմեջ և ավելի ցածր Հ n ջերմային արժեք. Ավելի բարձր ջերմային արժեքը, ի տարբերություն ավելի ցածր ջերմային արժեքի, ներառում է այրման արտադրանքի փուլային փոխակերպումների (խտացում, պնդացում) ջերմությունը, երբ սառչում է սենյակային ջերմաստիճանում: Այսպիսով, ամենաբարձր ջերմային արժեքը նյութի ամբողջական այրման ջերմությունն է, երբ այրման արտադրանքի ֆիզիկական վիճակը դիտարկվում է սենյակային ջերմաստիճանում, իսկ ամենացածր ջերմային արժեքը այրման ջերմաստիճանում է: Ավելի բարձր ջերմային արժեքը որոշվում է նյութը կալորիմետրիկ ռումբի մեջ այրելով կամ հաշվարկով։ Այն ներառում է, մասնավորապես, ջրային գոլորշիների խտացման ժամանակ արտանետվող ջերմությունը, որը 298 Կ–ում հավասար է 44 կՋ/մոլի։ Ավելի ցածր ջերմային արժեքը հաշվարկվում է առանց հաշվի առնելու ջրի գոլորշիների խտացման ջերմությունը, օրինակ՝ օգտագործելով բանաձևը.

Որտեղ % H-ն վառելիքում ջրածնի տոկոսն է:

Եթե ​​ջերմային արժեքները ցույց են տալիս այրման արտադրանքի ֆիզիկական վիճակը (պինդ, հեղուկ կամ գազային), ապա «ամենաբարձր» և «ամենացածր» ցուցիչները սովորաբար բաց են թողնվում:

Դիտարկենք ածխաջրածինների և տարրերի կալորիականությունը թթվածնում սկզբնական վառելիքի միավորի զանգվածի համար: Ցածր ջերմային արժեքը պարաֆինների համար ամենաբարձրից տարբերվում է միջինը 3220-3350 կՋ/կգ-ով, օլեֆինների և նաֆթենների համար՝ 3140-3220 կՋ/կգ, բենզոլի համար՝ 1590 կՋ/կգ։ Ջերմային արժեքը փորձնականորեն որոշելիս պետք է նկատի ունենալ, որ կալորիմետրիկ ռումբում նյութը այրվում է հաստատուն ծավալով, իսկ իրական պայմաններում՝ հաճախ մշտական ​​ճնշման տակ։ Այրման պայմանների տարբերության ուղղումը պինդ վառելիքի համար տատանվում է 2,1-ից մինչև 12,6, մազութի դեպքում՝ մոտ 33,5, բենզինի համար՝ 46,1 կՋ/կգ և գազի դեպքում հասնում է 210 կՋ/մ3-ի։ Գործնականում այս ուղղումը ներդրվում է միայն գազի կալորիականությունը որոշելիս:

Պարաֆինների համար ջերմային արժեքը նվազում է եռման կետի ավելացման և C/H հարաբերակցության ավելացման հետ: Միացիկլիկ ալիցիկլիկ ածխաջրածինների համար այս փոփոխությունը շատ ավելի քիչ է: Բենզոլային շարքում ջերմային արժեքը մեծանում է, երբ անցնում են ավելի բարձր հոմոլոգներ կողային շղթայի պատճառով: Երկմիջուկային արոմատիկ ածխաջրածիններն ավելի ցածր ջերմային արժեք ունեն, քան բենզոլային շարքը։

Միայն մի քանի տարրեր և դրանց միացություններ ունեն ջերմային արժեք, որը գերազանցում է ածխաջրածնային վառելիքի ջերմային արժեքը: Այս տարրերը ներառում են ջրածինը, բորը, բերիլիումը, լիթիումը, դրանց միացությունները և բորի և բերիլիումի մի քանի օրգանական տարրեր: Այնպիսի տարրերի ջերմային արժեքը, ինչպիսիք են ծծումբը, նատրիումը, նիոբիումը, ցիրկոնիումը, կալցիումը, վանադիումը, տիտանը, ֆոսֆորը, մագնեզիումը, սիլիցիումը և ալյումինը, գտնվում է 9210-32240 կՋ/կգ միջակայքում: Պարբերական համակարգի մնացած տարրերի համար ջերմային արժեքը չի գերազանցում 8374 կՋ/կգ: Տարբեր դասերի վառելիքի համախառն կալորիականության վերաբերյալ տվյալները բերված են աղյուսակում: 1.18.

Աղյուսակ 1.18

Տարբեր այրվող նյութերի համախառն ջերմային արժեքը թթվածնում (վառելիքի միավորի զանգվածի համար)

Նյութ
Ածխածնի երկօքսիդ
իզո-բութան
n-Դոդեկան
n-Hexadecane
Ացետիլեն
Ցիկլոպենտան
Ցիկլոհեքսան
Էթիլբենզոլ
Բերիլիում
Ալյումինե
Ցիրկոնիում
Բերիլիումի հիդրիդ
Փշտաբորան
Մետադիբորան
Էթիլդիբորան

Հեղուկ ածխաջրածինների, մեթանոլի և էթանոլի համար ջեռուցման արժեքները հիմնված են հեղուկ մեկնարկային վիճակի վրա:

Որոշ վառելիքի կալորիականությունը հաշվարկվել է համակարգչով։ Այն մագնեզիումի համար կազմում է 24,75 կՋ/կգ և ալյումինի համար՝ 31,08 կՋ/կգ (օքսիդների վիճակը պինդ է) և գործնականում համընկնում է Աղյուսակի տվյալների հետ։ 1.18. Պարաֆին C26H54, նաֆտալին C10H8, անտրացին C14H10 և մեթենամին C6H12N4 համապատասխանաբար 47.00, 40.20, 39.80 և 29.80, իսկ ամենացածրը՝ 47.00, 40.20 և 29.80, իսկ ամենացածրը՝ 430.40, 430.00, 47.00, 40.20, 47.00, 40.20, 40.00, 40.00, 430.40, 40.00, 40.00, 40.00, 40.20, 47.00, 40.20, 47.00, 40.20, 39.80, 430.00, 430.00, 40.20 է.

Որպես օրինակ՝ հրթիռային վառելիքի հետ կապված՝ ներկայացնում ենք թթվածնի և ֆտորի տարբեր տարրերի այրման ջերմությունները՝ այրման արտադրանքի միավորի զանգվածի համար։ Այրման ջերմությունները հաշվարկվում են այրման արտադրանքի վիճակի համար 2700 Կ ջերմաստիճանում և ներկայացված են Նկ. 1.25 և աղյուսակում. 1.19.

Puc. 1.25. Թթվածնի մեջ տարրերի այրման ջերմությունը (1) և ֆտորին(2), հաշվարկված մեկ կիլոգրամ այրման արտադրանքի համար

Ինչպես հետևում է ներկայացված տվյալներից, առավելագույն այրման ջերմություն ստանալու համար առավել նախընտրելի են ջրածին, լիթիում և բերիլիում պարունակող նյութերը, երկրորդում՝ բոր, մագնեզիում, ալյումին և սիլիցիում: Ջրածնի առավելությունը այրման արտադրանքի ցածր մոլեկուլային քաշի պատճառով ակնհայտ է: Հարկ է նշել, որ բերիլիումը առավելություն ունի այրման բարձր ջերմության շնորհիվ։

Հնարավորություն կա խառը այրման արտադրանքի, մասնավորապես՝ տարրերի գազային օքսիֆտորիդների առաջացման։ Քանի որ եռավալենտ տարրերի օքսիֆտորիդները սովորաբար կայուն են, օքսիֆտորիդների մեծ մասը արդյունավետ չէ որպես հրթիռային վառելիքի այրման արտադրանք՝ իրենց բարձր մոլեկուլային քաշի պատճառով: COF2 (գ) առաջացմամբ այրման ջերմությունը միջանկյալ արժեք ունի CO2 (գ) և CF4 (գ) այրման ջերմությունների միջև։ SO2F2 (g) առաջացմամբ այրման ջերմությունն ավելի մեծ է, քան SO2 (g) կամ SF6 առաջացման դեպքում; (Գ.): Այնուամենայնիվ, հրթիռային վառելիքի մեծ մասը պարունակում է խիստ նվազեցնող տարրեր, որոնք կանխում են նման նյութերի առաջացումը:

Ալյումինի օքսիֆտորիդի AlOF (g) առաջացումն ավելի քիչ ջերմություն է թողարկում, քան օքսիդի կամ ֆտորի առաջացումը, ուստի այն հետաքրքիր չէ: Բորի օքսիֆտորիդ BOF (g) և դրա տրիմեր (BOF) 3 (g) հրթիռային վառելիքի այրման արտադրանքի բավականին կարևոր բաղադրիչներ են: BOF (g) ձևավորման համար այրման ջերմությունը միջանկյալ է այրման ջերմությունների միջև՝ առաջացնելով օքսիդ և ֆտոր, սակայն օքսիֆտորիդը ջերմային առումով ավելի կայուն է, քան այս միացություններից որևէ մեկը:

Աղյուսակ 1.19

Տարրերի այրման ջերմությունը (ՄՋ/կգ), այրման արտադրանքի միավորի զանգվածի համար ( T = 2700 K)

			օքսիֆտորիդ
Բերիլիում
Թթվածին
Ալյումինե
Ցիրկոնիում

Երբ ձևավորվում են բերիլիումի և բորի նիտրիդները, բավականին մեծ քանակությամբ ջերմություն է արձակվում, ինչը թույլ է տալիս դրանք դասակարգել որպես հրթիռային վառելիքի այրման արտադրանքի կարևոր բաղադրիչներ:

Աղյուսակում Աղյուսակ 1.20-ը ցույց է տալիս տարրերի ամենաբարձր ջերմային արժեքը, երբ դրանք փոխազդում են տարբեր ռեագենտների հետ, որոնք վերաբերում են այրման արտադրանքի միավոր զանգվածին: Քլորի, ազոտի (բացառությամբ Be3N2-ի և BN-ի), բորի, ածխածնի, սիլիցիումի, ծծմբի և ֆոսֆորի փոխազդեցության ժամանակ տարրերի ջերմային արժեքը զգալիորեն ցածր է տարրերի ջերմային արժեքը թթվածնի և ֆտորի հետ փոխազդեցության ժամանակ: Այրման գործընթացներին և ռեակտիվներին ներկայացվող պահանջների լայն տեսականի (ջերմաստիճանի, բաղադրության, այրման արտադրանքի վիճակի և այլնի առումով) նպատակահարմար է դարձնում օգտագործել աղյուսակի տվյալները: 1.20 այս կամ այն ​​նպատակով վառելիքի խառնուրդների գործնական մշակման մեջ:

Աղյուսակ 1.20

Տարրերի ավելի բարձր ջերմային արժեք (ՄՋ/կգ) թթվածնի, ֆտորի, քլորի, ազոտի, այրման արտադրանքի մեկ միավոր զանգվածի հետ փոխազդելու ժամանակ

• Տես նաև՝ Joulin S., Clavin R. Op. cit.

5. Շենքերի կատեգորիաներ՝ ըստ պայթյունի և հրդեհի վտանգի

5.1. Շենքը պատկանում է A կատեգորիային, եթե Ա կատեգորիայի տարածքների ընդհանուր մակերեսը գերազանցում է բոլոր տարածքների 5%-ը կամ 200 մ 2-ը:

Թույլատրվում է շենքը չդասակարգել որպես Ա կատեգորիա, եթե շենքում Ա կատեգորիայի տարածքների ընդհանուր մակերեսը չի գերազանցում դրանում գտնվող բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 25%-ը (բայց ոչ ավելի, քան 1000 մ2), և այդ տարածքները հագեցած են ավտոմատ հրդեհաշիջման կայանքներով:

5.2. Շենքը պատկանում է B կատեգորիային, եթե միաժամանակ երկու պայմաններ են պահպանվում.

ա) շենքը չի պատկանում A կատեգորիային.

բ) A և B կարգերի տարածքների ընդհանուր մակերեսը գերազանցում է բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 5%-ը կամ 200 մ2-ը:

Թույլատրվում է շենքը չդասակարգել որպես B կատեգորիա, եթե շենքում A և B կարգերի տարածքների ընդհանուր տարածքը չի գերազանցում դրանում գտնվող բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 25%-ը (բայց ոչ ավելի, քան 1000): մ2), և այդ տարածքները հագեցած են ավտոմատ հրդեհաշիջման կայանքներով:

բ) A, B և B1-B3 կատեգորիաների տարածքների ընդհանուր տարածքը գերազանցում է բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 5%-ը (10%, եթե շենքը չունի A և B կատեգորիաների տարածքներ):

Թույլատրվում է շենքը չդասակարգել որպես B1-B3 կատեգորիաներ, եթե շենքում A, B և B1-C3 կատեգորիաների տարածքների ընդհանուր տարածքը չի գերազանցում դրանում գտնվող բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 25%-ը: (բայց ոչ ավելի, քան 3500 մ2), և այդ տարածքները հագեցած են ավտոմատ հրդեհաշիջմամբ.

5.4. Շենքը պատկանում է G կատեգորիային, եթե միաժամանակ բավարարված են երկու պայմաններ.

բ) A, B, B1-B3 և D կատեգորիաների տարածքների ընդհանուր մակերեսը գերազանցում է բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 5%-ը:

Թույլատրվում է շենքը չդասակարգել որպես D կատեգորիա, եթե շենքում A, B, B1-C3 և D կատեգորիաների տարածքների ընդհանուր մակերեսը չի գերազանցում տեղակայված բոլոր տարածքների ընդհանուր տարածքի 25%-ը: դրանում (բայց ոչ ավելի, քան 5000 մ2), իսկ A, B և B1-B3 կատեգորիաների տարածքները հագեցած են ավտոմատ հրդեհաշիջման կայանքներով:

5.5. Շենքը պատկանում է B4 կատեգորիային, եթե այն չի պատկանում A, B, B1-B3 կամ D կատեգորիաներին:

5.6. Շենքը պատկանում է D կարգին, եթե այն չի պատկանում A, B, B1-B4, D կատեգորիաներին:

Հավելված 1

Նախնական տվյալներ տարածքներում հատուկ ժամանակավոր հրդեհային բեռը հաշվարկելու համար

Աղյուսակ 1

THM-ի, դյուրավառ հեղուկի և գազային հեղուկի ավելի ցածր ջերմային արժեք և խտություն,

շրջանառվում է երկաթուղային տրանսպորտի օբյեկտների տարածքներում

Նյութերի և նյութերի անվանումը	Ավելի ցածր ջերմային արժեք, MJ կգ -1	Խտությունը,
Հեղուկ դյուրավառ նյութեր և նյութեր
4. Բուտիլային սպիրտ
5. Դիզելային վառելիք
6. Կերոզին
8. Մեկուսիչ ներծծող լաք (BT-99, FL-98) (ցնդող պարունակությունը՝ 48%).
10. Արդյունաբերական յուղ
11. Տրանսֆորմատորային յուղ
12. Տուրբինի յուղ
13. Մեթիլային սպիրտ
15. Արևային յուղ
16. Տոլուոլ
17. Սպիտակ ոգի
18. Էմալ PF-115 (ցնդող պարունակությունը՝ 34%).
19. Էթիլային սպիրտ
20. Սոսինձ (ռետինե)
Պինդ դյուրավառ նյութեր և նյութեր
21. Թուղթը թուլացել է
22. Թուղթ (գրքեր, ամսագրեր)
23. Վինիլային կաշի
24. Կեռ մանրաթել
25. Շինարարական ֆետ
26. Սոճու փայտ ( Վ p = 20%)
27. Fiberboard (Fibreboard)
28. Chipboard (chipboard)
30. Կարբոլիտային արտադրանք
31. Բնական կաուչուկ
32. Սինթետիկ կաուչուկ
33. Մալուխ (սնուցում, լուսավորություն, կառավարում, ավտոմատացում)
34. Մոխրագույն ստվարաթուղթ
35. Տրիացետատ ֆիլմ
36. ՊՎՔ լինոլեում
37. Կտավատի թուլացած
38. Միպորա (ծակոտկեն ռետինե)
39. Օրգանական ապակի
40. Մաքրող նյութ
41. Հյուսնի ափսե
42. Պոլիուրեթանային փրփուր
43. Պոլիստիրոլային փրփուր տախտակներ
44. Ռետինե
45. Ապակեպլաստե
46. ​​Բամբակյա գործվածք (սորուն)
47. Բրդյա գործվածք (սորուն)
48. Նրբատախտակ
49. Լարերի ռետինե և պոլիվինիլքլորիդային մեկուսացում