Лекции по "Теплотехнике"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Сентября 2013 в 22:54, курс лекций

Краткое описание

Понятие топлива.
Классификация и общий состав топлив.
Свойства топлива.
Теплота сгорания топлива.

Прикрепленные файлы: 1 файл

Печи.docx

— 1.12 Мб (Скачать документ)
 


 

 1 2 3 4 5    

Сапропель

 
http://allfuel.ru/c888.htmlСапропель - вещество  биологического происхождения, образуется  под пресной водой при бактериальных  процессах при малом доступе  кислорода. В зависимости от  состава органической и минеральной  частей сапропели подразделяют  на несколько видов. Помимо  кальция, железа, фосфора, сапропель  содержит биологически активные  вещества - витамины, стимуляторы роста,  гормоны, антибиотики и другие.

Торф

 
http://allfuel.ru/c889.htmlТорф — горючее  полезное ископаемое; образовано  скоплением остатков растений, подвергшихся  неполному разложению в условиях  болот. Для болота характерно  отложение на поверхности почвы  неполно разложившегося органического  вещества, превращающегося в дальнейшем  в торф. Слой торфа в болотах  не менее 30 см, (если меньше, то  это заболоченные земли). Содержит 50—60 % углерода. Теплота сгорания (максимальная) 24 МДж/кг. Используется комплексно  как топливо, удобрение, теплоизоляционный  материал и др.

Уголь

 
http://allfuel.ru/c890.htmlРазличают: бурые  угли, каменные угли, антрациты и  графиты. Интересно, что в западных  странах имеет место несколько  иная классификация: соответственно, лигниты, суббитуминозные угли, битуминозные  угли, антрациты и графиты (не  используется в теплоэнергетике). 1.Бурые угли. Содержат много воды (43 %), и поэтому имеют низкую теплоту сгорания. Кроме того, содержат большое кол-во летучих веществ (до 50 %). Образуются из отмерших органических остатков под давлением нагрузки и под действием повышенной температуры на глубинах порядка 1 километра. 2.Каменные угли. Содержат до 12 % влаги (3-4 % внутренней), поэтому имеют более высокую теплоту сгорания. Содержат до 32 % летучих веществ, за счёт чего неплохо воспламеняются. Образуются из бурого угля на глубинах порядка 3 километров. 3.Антрациты. Почти целиком (96 %) состоят из углерода. Имеют наибольшую теплоту сгорания, но плохо воспламеняются. Образуются из каменного угля при повышении давления и температуры на глубинах порядка 6 километров. Используются в основном в химической промышленности.

Битуминозные пески

 
http://allfuel.ru/c891.htmlБитуминозные пески  - горючее полезное ископаемое, орг.  часть которого представляет  собой природный битум. По содержанию  битума делятся на богатые,  или интенсивные (более 10% по  массе битума), средние (5-10%) и тощие  (до 5%). Битумы подразделяют на  несколько типов: мальты, асфальты, твердые легкоплавкие вещества, асфальтиты, кериты. Содержание смолисто-асфальтеновых  веществ в битумах этих типов  составляет соответственно 35-60, 60-75, 75-90 и более 90 %. В битумах обнаружено  свыше 25 химических  элементов.

Порох 
  
 
http://allfuel.ru/c892.htmlПОРОХА - твердые смеси органических и /или неорганических соединений, способные устойчиво (без перехода во взрыв или детонацию) гореть в широком интервале внеш. давлений (0,1-1000 МПа). Пороха-источники энергии используют для сообщения снарядам, ракетам необходимой скорости полета к цели. Пороха характеризуют теплотой сгорания при постоянном объеме, объемом газообразных продуктов u0 и работоспособностью. Для ствольных систем работоспособность выражают работой, которую производят газообразные продукты взрыва 1 кг пороха, так называемой силой пороха.  
2.Жидкие  
 
 
Жидкое топливо представляет собой сложные химические соединения горючих и негорючих веществ. Основными химическими элементами, входящими в состав любого жидкого топлива, являются углерод С, водород Н, кислород О, азот N и сера S. Помимо указанных элементов в составе жидкого топлива имеются влага и негорючие минеральные вещества, образующие при сжигании золу. К жидкому топливу относятся:  нефтепродукты, производящиеся путем перегонки сырой нефти;  креозот, являющийся продуктом низкотемпературного коксования и возгонки угля;  синтетические масла, образующиеся в результате сжижения угля; прочие виды жидкого топлива, например, производящиеся из растений. 
 
 
Масла 
 
 
http://allfuel.ru/c913.htmlМасла - жидкости (кремнийорганические жидкости, эфиры фосфорной, адипиновой и др. кислот, полиалкиленгликоли и др.), применяемые главным образом в качестве смазочных материалов, теплоносителей, компонентов пластичных смазок. В зависимости от того, что составляет основу масел их можно разделить на три вида: минеральные (mineral), синтетические (synthetic, full synthetic) и полусинтетические (teil synthetic, semi-synthetic). Основой минеральных моторных масел являются очищенные масляные фракции нефти. Далее к базовому маслу добавляют минимум 5-6 различных присадок (10-15% и более от всего объема), придающих ему необходимые новые свойства или значительно улучшающих его природные качества.

Спирты

 
http://allfuel.ru/c914.htmlСпирты – органическое  соединение, содержащие в молекуле  одну или несколько гидроксильных  групп ОН у насыщенных атомов  углерода. По количеству этих  групп различают одно- (иногда  термин "алкоголи" относят только  к одноатомным спиртам), двух- (гликоли), трех- (глицерины) и многоатомные  спирты. Спирты, содержащие две группы  ОН у одного атома углерода, как правило, неустойчивы. Некоторые  из этих соединений, например, стабилизированные  внутримолекулярными водородными  связями, стабильны. Спирты могут  содержать СНО и СО, СООН, CN.ъ

 

Сергей Агапкин: "Похудеть на 9 кг за неделю можно, если пить утром..."



 

 1 2 3 4 5    

Жидкое ракетное топливо

 
http://allfuel.ru/c915.htmlРакетное Топливо  - вещество, подвергающееся химическим, ядерным или термоэлектрическим  реакциям. Жидкое ракетное топливо  состоит из таких видов горючего, как КЕРОСИН, жидкий ВОДОРОД  или ГИДРАЗИН (N2H4), который вступает в реакцию с окислителем, например, с жидким КИСЛОРОДОМ. Твердое ракетное топливо содержит горючее и окислитель в виде порошков. В состав ядерного ракетного топлива входят УРАН и ПЛУТОНИЙ. Разновидности ионного ракетного топлива включают металл ЦЕЗИЙ, который, кипя, выделяет ионы в электрическое поле, которое разгоняет их до больших скоростей.

Эфиры

 
Эфирные масла — смесь жидких пахучих летучих веществ, выделенных из растительных материалов (дистилляцией, экстракцией, прессованием). Большинство  эфирных масел хорошо растворимы в бензине, эфире, липидах и жирных маслах, восках и других липофильных  веществах, и очень плохо растворимы в воде. Растворимость эфирных  масел в спирте сильно зависит  от его крепости (она заметно уменьшается  в присутствии воды). Простые эфиры  — органические вещества, имеющие  формулу R-O-R1, где R и R1 — углеводородные радикалы. Следует, однако, учитывать, что такая группа может входить  в состав других функциональных групп  соединений, не являющихся простыми эфирами. Сложные эфиры — органические соединения, производные карбоновых или минеральных кислот, в которых  гидроксильная группа -OH кислотной  функции заменена на спиртовой остаток.

Эмульсии

 
http://allfuel.ru/c917.htmlЭмульсиями называются  дисперсные системы, в которых  дисперсионная среда и дисперсная  фаза находятся в жидком состоянии.  Эмульсии являются обычно грубодисперсными  системами. Эмульсии - это микрогетерогенные  системы, состоящие из двух  практически взаимно-нерастворимых  жидкостей, которые очень сильно  отличаются друг от друга по  характеру молекул. 

Синтетические топлива

 
http://allfuel.ru/c918.htmlСинтетическое жидкое  топливо - горючие жидкости, получаемые  синтетическим путём и применяемые  в двигателях внутреннего сгорания. Синтетическое жидкое топливо  синтезируют из смеси CO и СО2, вырабатываемой из природных газов и угля; процесс проводят при повышенных температуре и давлении и в присутствии катализаторов — Ni, Со, Fe и др. (метод Фишера и Тропша). В зависимости от условий процесса получаемое С. ж. т. содержит различные количества парафиновых и олефиновых углеводородов в основном нормального строения.  

Нефтяные топлива

 
http://allfuel.ru/c1859.htmlНефть — горючая  маслянистая жидкость со специфическим  запахом, распространённая в осадочной  оболочке Земли, являющаяся важнейшим  полезным ископаемым. Образуется  вместе с газообразными углеводородами  обычно на глубинах более 1,2—2 км. Вблизи земной поверхности нефть преобразуется в густую мальту, полутвёрдый асфальт и др. Нефть состоит из различных углеводородов (алканов, циклоалканов, аренов — ароматических углеводородов — и их гибридов) и соединений, содержащих, помимо углерода и водорода, гетероатомы — кислород, серу и азот. Нефть сильно варьируется по цвету (от светло-коричневой, почти бесцветной, до темно-бурой, почти чёрной) и по плотности — от весьма лёгкой (0,65—0,70 г/см3) до весьма тяжёлой (0,98—1,05 г/см3). Пластовая Нефть, находящаяся в залежах на значительной глубине, в различной степени насыщена газообразными углеводородами. По химическому составу Нефть также разнообразна. Поэтому говорить о среднем составе Нефть или "средней" Нефть можно только условно. Менее всего колеблется элементный состав: 82,5—87% С; 11,5—14,5% Н.; 0,05—0,35, редко до 0,7% О; 0,001—5,3% S; 0,001—1,8% N. Преобладают малосернистые Нефть (менее 0,5% S), но около 1/3 всей добываемой в мире Нефть содержит свыше 1% S.  
Газообразные. 
 
 
Газообразное топливо делится на природное и искусственное и представляет собой смесь горючих и негорючих газов, содержащую некоторое количество водяных паров, а иногда пыли и смолы. Количество газообразного топлива выражают в кубических метрах при нормальных условиях, а состав — в процентах по объему. Под составом топлива понимают состав его сухой газообразной части. Наиболее распространенное газообразное топливо — это природный газ, обладающий высокой теплотой сгорания. Основой природных газов является метан, содержание которого в газе 76,7-98%. Другие газообразные соединения углеводородов входят в состав газа от 0,1 до 4,5%.В состав горючих газов входят: водород Н2, метан СН4, другие углеводородные соединения CmHn, сероводород H2S и негорючие газы, двуокись углерода СО2, кислород О2, азот N2 и незначительное количество водяных паров Н2О. Индексы m и n при С и H характеризуют соединения различных углеводородов, например для метана СН4 m = 1 и n = 4, для этана С2Н6 m = 2 и n = 6 и т. д. 

Пропан

 
  
 
Пропан - это сжиженный нефтяной газ (транспортируется под давлением 10-15 атмосфер). Метан - это природный  газ (в машине под давлением 200-250 атмосфер). Из-за такой разницы давления этим двум топливам требуются разные баллоны. Для пропана достаточно металлического баллона с толщиной стенок 4-5 мм, а для метана баллоны  нужны гораздо толще. Это накладывает  ограничение на использование метана в легковых автомобилях. Для метана требуются прочные баллоны способные  выдержать такое давление. Чтобы  облегчить массу баллонов их делают металлопластиковыми.

Сергей Агапкин: "Похудеть на 9 кг за неделю можно, если пить утром..."



 

 1 2 3 4 5    

Бутан

 
http://allfuel.ru/c894.htmlБутан или водородистый  бутил, С4Н10 - простейший предельный углеводород, начиная с которого современные теории допускают возможным появление изомерии, т. е. существование двух или более химических видоизменений, процентный состав и величина частицы которых одинаковы, распределение же элементарных атомов, составляющих частицу, различно. Для формулы C4H10 является возможным существование двух изомеров: нормального бутана или диэтила, СН3СН2. СН2СНз, и изобутана или триметилметана СН(СНз)з. Образуется при действии сухого металлического цинка на йодистый этил C2H5J; это газ, легко сгущающийся при сильном охлаждении в жидкость, кипящую при 1°; он медленно реагирует с хлором. Присутствие его указано в американской нефти. Изобутан получен при действии цинка на йодистый третичный бутил JC(СНз)з в присутствии воды, причем йод заменяется водородом; газ, трудно сгущаемый в жидкость, кипящую при - 17°, очень легко реагирует с хлором, образуя с ним хлористый третичный бутил СlС (СНз)з.

Метан

 
http://allfuel.ru/c895.htmlМетан CH4 – газ  без цвета и запаха, почти в  два раза легче воздуха. Он  образуется в природе в результате  разложения без доступа воздуха  остатков растительных и животных  организмов. Поэтому он может  быть обнаружен, например, в заболоченных  водоемах, в каменноугольных шахтах. В значительных количествах метан  содержится в природном газе, который широко используется  сейчас в качестве топлива  в быту и на производстве.

Природный газ

 
Природный газ - смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Относится  к полезным ископаемым. Часто является попутным газом при добыче нефти. Природные газы состоят из метана, этана, пропана и бутана, иногда содержат примеси легкокипящих жидких углеводородов - пентана, гексана и др.; в них  присутствуют также углекислый газ, азот, сероводород и инертные газы.

Метан угольных пластов

 
http://allfuel.ru/c897.htmlМетан угольных пластов  содержится в угленосных отложениях. Метан угольных пластов формируется  в результате биохимических и  физических процессов в ходе  преобразования растительного материала  в уголь. Является причиной  взрывов в угольных шахтах. Метан  угольных пластов — экологически  более чистое, чем уголь, и эффективное  топливо. Может добываться как  самостоятельное ископаемое, и как  попутный продукт, получаемый  в процессе дегазации шахт  перед добычей угля. В процессе  дегазации шахты себестоимость  добычи метана играет вторичную  роль. Средствами дегазации, применяемыми  на шахтах России, извлекается  от 20 до 30 % общего объема выделяющегося  метана.

Информация о работе Лекции по "Теплотехнике"