ТЕПЛОФИЗИКА И ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ
ТЕПЛОТЕХНИКИ
11
Если содержание влаги неизвестно, то принимают его приближенно
соответствующим содержанию водяных паров при данной температуре
и 100%-ном насыщении.
Теплотой сгорания топлива называется количество тепла, выделяющееся
при полном сгорании единицы массы (или объема) топлива. Различают две
величины сгорания - высшую и низшую.
Высшей теплотой сгорания называется то количество тепла, которое
выделяется при сжигании единицы топлива, если продукты горения будут
охлаждены до комнатной температуры и заключающаяся в них влага будет
сконденсирована. При использовании топлива в технике обычно продукты
горения не охлаждаются до такой степени, а уходят с температурой
выше 100
0
С, и влага, заключенная в продуктах горения, не конденсируется.
Этому случаю соответствует низшая теплота сгорания. Соотношение между
высшей и низшей теплотой сгорания выражается формулой
р
в
Q
=
р
н
Q
–
qW
п.г
, кДж/кг или кДж/м
3
при НФУ,
(1.5)
где
р
в
Q
и
р
н
Q
- высшая и низшая теплота сгорания;
q
- теплота испарения и
охлаждения влаги от 100
0
С до комнатной температуры - 2512 кДж/кг влаги;
W
п.г
- содержание влаги в продуктах горения кг/м
3
при НФУ.
Для твердого и жидкого топлива.
W
п.г
= 0,01 (9Н +
W
р
) кг/кг топл.
Тогда
р
в
Q
=
р
н
Q
- 25,I2 (9H +
W
р
), кДж/кг.
Определить теплоту сгорания топлива можно в зависимости от
химического состава экспериментальным и расчетными способами. В первом
случае определяют экспериментально количества тепла, выделяющегося при
горении определенного количества топлива. Для этого используются приборы,
которые называются калориметрами. Конструкция их различна для твердого,
жидкого и газообразного топлив. Основной принцип их устройства
заключается в том, что тепло, выделившееся при горении определенного, точно
измеренного количества топлива, поглощается водой. Зная количество воды и
изменение ее температуры, можно определить количество выделившегося
тепла и теплоту сгорания топлива. Этот метод используется достаточно
широко, но он требует соответствующего оборудования и для правильного
определения теплоты сгорания приходится вводить ряд поправок. Кроме того, с
помощью калориметра всегда получают высшую теплоту сгорания.
Второй расчетный метод основан на связи теплоты сгорания топлива с
его химическим составом и представлении о теплоте сгорания, как о сумме
теплот горения содержащихся в топливе элементов и их соединений, что
наиболее точно соответствует газообразному топливу, которое действительно
представляет смесь газообразных составляющих.
Зная количество тепла, которое выделяется при горении каждой из
составляющих (см. табл. III прил.), получим формулы для определения
теплоты сгорания.
