شیمی احتراق دیگ بخار – قسمت ششم – ارزش گرمایی

ارزش گرمایی یك سوخت مقدار حرارت آزاد شده توسط احتراق واحد جرم آن سوخت تحت شرایط خاص دما و فشار می باشد، كه برای تعیین آن می توان مقدار معینی از سوخت را در كالریمتری كه تمام گرمای آزاد شده قابل اندازه گیری است، سوزاند.

ارزش گرمایی (انرژی ویژه)

تعریفهای جامع تری نیز برای ارزش گرمایی وجود دارد. مقادیر واقعی ارزش گرمایی توسط عرضه كننده سوخت تحت عنوان ارزش گرمایی اعلام شده یا ارایه نمونه ای از سوخت در محل مصرف جهت آنالیز، معلوم می گردد.

شیوه اخیر در مورد زغال به علت تغییرات میزان رطوبت آن بسیار دقیق است. در مورد گاز طبیعی لوله كشی شده، یا مخزن های بزرگ گاز مایع، مقادیر اعلام شده آنها كفایت می كند. در مورد نفت كوره ، باید گفت كه ارتباط نزدیكی بین ارزش گرمایی، چگالی و گوگرد موجود در این سوخت برقرار است كه نتیجه آن بر آزمایشهای كالریمتری ترجیح داده می شود.

دو نوع ارزش گرمایی ناخالص و خالص وجود دارد كه تفاوت بین این دو مهم است. ارزش گرمایی ناخالص مجموع انرژی آزاد شده است ولی در ارزش گرمایی خالص، مقدار گرمای نهان بخارات آب موجود در محصولات احتراق منظور نمی شود و نقشی در انتقال حرارت برای آن قایل نمی شوند ولی در بعضی دیگهای بخار مدرن امروزی كه بخشی از بخارات تقطیر می شود، این امر كاملا صادق نیست.

بنابراین برای جلوگیری از هر گونه ابهامی، در موقع گزارش ارزش گرمایی سوخت یا بازده دیگ، ذكر خالص یا ناخالص ضروری است. چون ارزش گرمایی خالص عدد كوچكتری است (در اروژا به آن ارزش گرمایی ژایین تر گفته می شود) بازده دیگ – درصد تبدیل حرارت داده شده به انرژی مفید برای تولید مشخص – بیشتر از موردی است كه از ارزش گرمایی ناخالص (یا ارزش گرمایی بالاتر) استفاده شود. بعضی اوقات آگاهنه واژه های خالص و ناخالص برای فریب افراد ناوارد توسط شیادان حذف می شوند!

گاهی ارزش گرمایی سوخت مصرفی مشخص نیست، در این صورت چنانچه آنالیز حجمی، در مورد گازها ، یا آنلیز جرمی، در مورد سوخت های جامد یا مایع، معین باشد می توان ارزش گرمایی را تخمین زد.

در سوخت های گازی با ضرب كردن درصد هر یك از اجزاء قابل احتراق سوخت در ارزش گرمایی آن جزء كه به اسانی می توان از كتاب های كرجع به دست آورد، ارزش گرمایی سوخت معلوم می گردد. این ارزش گرمایی عبارت از مجموع حاصل ضربهای فوق بخش بر ۱۰۰ می باشد. در عمل این نتیجه به راحتی حاصل نمی شود و نیاز به منظور كردن فاكتور تراكم پذیری دارد كه توصیه می شود به منابع ویژه مراجعه شود.

در مورد سوخت های فسیلی زغال و نفت كوره، وقتی مقدار اكسیژن موجود در سوخت كمتر از ۱۰% باشد، با فرمول موسوم به Dulong محاسبه می گردد.

Qg = 337 C + 1442 (H-(O/8))+93S [14-3]

كه در این فرمول:

ارزش گرمایی ناخالص (kJ kg-1)Qg

درصد كربن (As fired)C

درصد هیدروژن (As fired)H

درصد اكسیژن (As fired)O

درصد گوگرد (As fired)S

(درصد ها وزنی هستند)

در مورد سوختهای آلی و ضایعاتی كه بیش از ۱۰% اكسیژن دارند فرمول موسوم به Vondracek به كار برده می شود:

Qg = C (373 –(۲۶٫۱(C1/100)))+1130(H-(O/10))+105S [5-3]

كه در آن C1 درصد كربن بر مبنای خشك و بدون خاكستر است. سایر علایم، از جمله C، مانند معادله [۱۴-۳] است.

هر دو فرمول فوق حدود ۵% نتیجه بالاتر می دهند. برای اینكه حدود تقریبی ارزش حرارتی سوختهای معمولی را بدانیم، مقادیر زیر بر مبنای As fired تعیین شده اند.

زغال شسته شده زیر اندازه ۵۰ میلی متر ۲۷۰۰۰kj kg-1

چوب (با ۲۰% رطوبت) ۱۶۰۰۰ kj kg-1

نفت كوره سنگین ۴۲۹۰۰ kj kg-1

گازوئیل ۴۵۴۵۰۰۰ kj kg-1

گاز طبیعی ۳۸ MJ m-3

اعداد فوق تقریبی هستند. اعداد دقیق تر مربوط به سوختهای جامد مایع و گاز را در منابع اختصاصی می توان دید.

مطالب مرتبط :

شیمی احتراق دیگ بخار – قسمت اول

شیمی احتراق دیگ بخار – قسمت دوم – تركیب شیمیایی سوخت ها

شیمی احتراق دیگ بخار – قسمت سوم – محاسبات احتراق

شیمی احتراق دیگ بخار – قسمت چهارم – محصولات احتراق

شیمی احتراق دیگ بخار-قسمت پنجم – سوخت های جامد و مایع

 

منبع مطالب :كتاب تكنولوژی دیگهای بخار صنعتی تالیف David Gunn & Robert Horten و با ترجمه مهندس رفیعی پور

! کپی ممنوع * استفاده از مطالب اين سايت فقط با ذكر نام منبع بلامانع مي باشد * کپی ممنوع !

انواع ديگ هاي(بويلرهاي) بخار مشهد بويلر انواع ديگهاي(بويلرهاي)روغن داغ مشهد بويلر انواع ديگ هاي(بويلرهاي) آبگرم(آبداغ)-ديگ فولادي مشهد بويلر بخارشوي-كارواش-تجهيزات موتورخانه-روغن حرارتي-هيتر هواي گرم فيلترشني-مبدل حرارتي-سختي گير-موگير و صافي-منبع كوئل دار مقاللات تخصصي بويلر(ديگ بخار)-نرم افزارهاي تخصصي-استانداردهاي فني