Низшая теплота сгорания линолеума
Обновлено: 02.05.2024
1.1. Помещение промежуточного топливного бака резервной дизельной электростанции унифицированной компоновки. В помещении находится топливный бак с дизельным топливом марки "3" (ГОСТ 305-82) объемом V a = 6,3 м 3 Размеры помещения L xS xH = 4,0 х 4,0 х 3,6 м. Объем помещения V п = 57,6 м 3 Свободный объем помещения Vc в = 0,8 · 57,6 = 46,08 м 3 Площадь помещения F = 16 м 2 . Суммарная длина трубопроводов диаметром d 1 = 57 мм = 0,057 м ( r 1 =0,0285 м), ограниченная задвижками (ручными), установленными на подводящем и отводящем участках трубопроводов, составляет l 1 = 10 м. Расход дизельного топлива в трубопроводах q = 1,5 л · с -1 = 0,0015 м 3 · с -1 .
1.2. Молярная масса дизельного топлива марки "3" М = 172,3 кг · кмоль -1 . Брутто-формула C 12,343 H 1 2, 8 89 . Плотность жидкости при температуре t = 25 °С r ж = 804 кг · м -3 . Константы уравнения Антуана: А = 5,07828; В = 1255,73; С А = 199,523. Температура вспышки t всп > 40 °С. Теплота сгорания Н т = = 4,359 · 10 7 Дж · кг -1 =43,59 МДж · кг -1 . Нижний концентрационный предел распространения пламени С НКПР = 0,6 % (об.).
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация топливного бака и выход из него и подводящих и отводящих трубопроводов дизельного топлива в объем помещения. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха согласно СНиП 2.01.01-82 в данном районе (г.Благовещенск) t р = 41 °С. Плотность паров дизельного топлива при t р = 41 °С
Расчетное время отключения трубопроводов по п. 3.2 в) НПБ 105-95 Т а = 300 с, длительность испарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т = 3600 с.
3. Объем V ж и площадь разлива F и поступившего при расчетной аварии дизельного топлива определяются в соответствии с положениями п. 3.2 НПБ 105-95:
V ж = V a + q · Т а + p · · L 1 = 6,3 + 0,00 1 5 · 300 + 3,14 · 0,0285 2 · 10 = 6,776 м 3 = 6776 л;
F и = 1,0 · 6776 = 6776 м 2
Поскольку площадь помещения F = 16 м 2 меньше рассчитанной площади разлива дизельного топлива F и = 6776 м 2 , то окончательно принимаем F и = F = 16 м 2
4. Определяем давление насыщенных паров дизельного топлива Р Н при расчетной температуре t р = 41 °С:
Ig Р Н = 5,07828 - 1255,73 / (199,523 + 41)= - 0,142551
5. Интенсивность испарения дизельного топлива W составит
W = 10 -6 · 1,0 · · 0,72 = 9,45 · 10 -6 кг · м -2 · с -1 .
6. Масса паров дизельного топлива, поступивших в помещение, будет равна
m = 9,45 · 10 -6 · 16 · 3600 = 0,5443 кг.
7. Определение коэффициента участия паров дизельного топлива во взрыве Z проводим в соответствии с пп. 1,2 приложения НПБ 105-95.
7.1. Средняя концентрация паров дизельного топлива С ср в помещении составит
С ср = 0,18 % (об.) < 0,5 · С НКПР = 0,5 · 0,6 = 0,3 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z расчетным методом.
7.2. Значение С н будет равно
С н = 100 · 0,72/101 = 0,71 % (об.).
7.3. Значение стехиометрической концентрации паров дизельного топлива С ст согласно формуле (3) НПБ 105-95 исходя из химической брутто-формулы дизельного топлива составит
b = 12,343 + 23,889/4 = 18,32;
С ст = 100/(1 + 4,84 · 1 8,32 ) = 1,12 % (об.).
7.4. Значение параметра С * будет равно
С * = 1,19 · 1,12 = 2,13% (об.).
Х = С н /С * = 0,7 1 /2,13 = 0,33.
7.6. Согласно номограмме чертежа (п. 2) приложения НПБ 105-95 при значении Х = 0,33 определяем значение коэффициента участия паров дизельного топлива во взрыве (Z = 0).
8. Избыточное давление взрыва D Р согласно формуле (1) НПБ 105-95 составит
9. Расчетное избыточное давление взрыва менее 5 кПа. Помещение промежуточного топливного бака резервной дизельной электростанции унифицированной компоновки не относится к категориям А и Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.
10. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G = V ж · r ж = 6,776 · 804 = 5448 кг;
Q = G · = 5448 · 43,59 = 237478 МДж;
S = F = 16 м 2 ;
11. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м -2 . Помещение промежуточного топливного бака резервной дизельной электростанции унифицированной компоновки согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.
1. Исходные данные.
1.1. Помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха. В помещении находится два бака для покрытия лаком БТ-99 полюсных катушек способом окунания с подводящими и отводящими трубопроводами. Размеры помещения L хS xH = 32 х 10 х 8 м. Объем помещения V п = 2560 м 3 . Свободный объем помещения V св = 0,8 · 2560 = 2048 м 3 . Площадь помещения F = 320 м 2 Объем каждого бака V a п = 0,5 м 3 . Степень заполнения бака лаком e = 0,9. Объем лака в баке V a = e · V aп = 0,9 - 0,5 = 0,45 м 3 . Длина и диаметр подводящего (напорного) трубопровода между баком и насосом L 1 = 10 м и d 1 = 25 мм = 0,025 м соответственно. Длина и диаметр отводящего трубопровода между задвижкой и баком L 2 = 10 м и (d 2 = 40 мм = 0,04 м соответственно. Производительность насоса q = 6,5 · 10 -5 м 3 · с -1 . Время отключения насоса Т а = 300 с. В каждый бак попеременно загружается и выгружается единовременно по 10 шт. полюсных катушек, размещаемых в корзине. Открытое зеркало испарения каждого бака F емк = 1,54 м 2 . Общая поверхность 10 свежеокрашенных полюсных катушек F св.окр = 6,28 м.
1.2. В лаке БТ-99 (ГОСТ 8017-74) в виде растворителей содержится 46 % (масс.) ксилола и 2 % (масс.) уайт-спирита. В общей массе растворителей содержится j 1 = 95,83 % (масс.) ксилола и j 2 = 4,17 % (масс.) уайт-спирита. Плотность лака БТ-99 r ж = 953 кг · м -3 . Молярная масса ксилола М = 106,17 кг · кмоль -1 , уайт-спирита 147,3 кг · кмоль -1 . Химическая формула ксилола С8 Н10 , уайт-спирита C 10,5 H 21,0 . Плотность жидкости ксилола r ж = 855 кг · м -3 , уайт-спирита 760 кг · м -3 . Температура вспышки ксилола t всп = 29 °С, уайт-спирита 33 °С. Нижний концентрационный предел распространения пламени ксилола С НКПР = 1,1 % (об.), уайт-спирита 0,7 % (об.). Теплота сгорания ксилола Н т = = 43154 кДж · кг -1 = 43,15 МДж · кг -1 , уайт-спирита 43966 кДж · кг -1 = 43,97 МДж · кг -1 . Константы уравнения Антуана для ксилола А =6,17972; В = 1478,16; С А = 220,535; для уайт-спирита А = 7,13623; В = 2218,3; С А = 273,15.
2. Обоснование расчетного варианта аварии.
При определении избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта аварии принимается разгерметизация одного бака с лаком для покрытия полюсных катушек способом окунания и утечка лака из напорного и отводящего трубопроводов при работающем насосе с последующим разливом лака на пол помещения. Происходит испарение ксилола и уайт-спирита с поверхности разлившегося лака, а также с открытой поверхности второго бака и с поверхности выгружаемых покрытых лаком полюсных катушек (10 шт.). За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура воздуха в данном районе (Мссква) согласно СНиП 2.01.01-82 t p = 37 °С. Плотность паров при t p = 37 °С:
ксилола кг · м -3
уайт-спирита кг · м -3
Расчетное время отключения трубопроводов и насоса по п. 3.2 в) НПБ 105-95 Т а = 300 с, длительность испарения по п. 3.2 е) НПБ 105-95 Т =3600 с.
3. Объем V ж , площадь разлива поступившего в помещение при расчетной аварии лака F p и площадь испарения F и определяются в соответствии с положениями п. 3.2 НПБ 105-95:
= 0,45 + 6,5 · 10 -5 · 300 + 0,785 · (0,025 2 · 10 + 0,04 2 · 10) = 0,487 м 3 = 487 л;
F p = 0,5 · 487 = 243,5 м 2 ;
F и = F p + F емк + F c в. o к p = 243,5 + 1,54 + 6,28 = 251,3 м 2
4. Определяем давление насыщенных паров ксилола и уайт-спирита Р Н при расчетной температуре t p = 37 °С:
5. Интенсивность испарения растворителя W составит;
W = 10 -6 · 1,0 · · 2,755 = 2,8387 · 10 -5 кг · м -2 · с -1 ;
- по уай т-спириту
W = 10 -6 · 1,0 · · 0 , 964 = 1 , 1700 · 10 -5 кг · м -2 · с -1 ;
6. В соответствии с положениями пп.1.4 и 3.1 НПБ 1U5-95 определяем массу паров, поступивших в помещение, т по наиболее опасному компоненту - ксилолу
т = 2,8387. 10 -5 · 251,3 · 3600 = 25,6812 кг.
7. Определение коэффициента участия паров растворителя во взрыве Z проводим в соответствии с пп. 1 и 2 приложения НПБ 105-95, принимая значения расчетных параметров по ксилолу либо уайт-спириту, наиболее опасные в отношении последствий взрыва.
7.1. Средняя концентрация паров растворителя в помещении С cр составит
С ср = 0,30 % (об.) < 0,5 · С НКПР = 0,5 · 0,7 = 0,35 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента Z расчетным методом.
7.2. Значение С Н будет равно
С Н = 100 · (2,755 / 101) = 2,73 % (об.).
7.3. Значение С0 будет равно
7.4. Расстояния Х НКПР , У НКПР , Z HKПP составят:
7.5. Коэффициент Z согласно формуле (2) приложения НПБ 105-95 составит
8. Значение стехиометрической концентрации С ст согласно формуле (3) НПБ 105-95 составит:
- для уайт-спирита
9. Избыточное давление взрыва D Р согласно формуле (1) НПБ 105-95 составит
10. Расчетное избыточное давление взрыва превышает 5 кПа, следовательно, помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха относится к категории Б.
11. Расчет избыточного давления взрыва D Р в помещении сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха с учетом работы аварийной вентиляции (по п. 3.7 НПБ 105-95). Рассматривается случай при кратности обмена аварийной вентиляции А = 6ч -1 .
11.1. При кратности воздухообмена А, создаваемого аварийной вентиляцией, равной 6 ч -1 = 1,6667 · 10 -3 с -1 , согласно п. 3.9 Пособия скорость движения воздуха в помещении составит
U = А · L = 7,6667 · 10 -3 · 32 = 0,05 м · с -1 .
11.2. Интенсивность испарения растворителя W (по ксилолу) при скорости воздушного потока в помещении U = 0,05 м · с -1 (с некоторым запасом коэффициент h = 1,6 в соответствии с табл. 3 НПБ 105-95) будет равна
W =10 -6 · 1,6 · · 2,755 = 4,5420 · 10 -5 кг · м -2 · с -1 .
11.3. Масса поступивших в помещение паров растворителя (по ксилолу) m и составит
m и = 4,5420 · 10 -5 · 251,3 · 3600 = 41,0906 кг.
11.4. Масса находящихся в помещении паров растворителя m при учете работы аварийной вентиляции в соответствии с п. 3.7 НПБ 105-95 будет равна
11.5. Средняя концентрация паров растворителя в помещении С ср составит
С ср = 0,07 % (об.) < 0,5 · С НКПР = 0,5 · 0,7 = 0,35 % (об.), следовательно, можно определить значение коэффициента участия паров растворителя во взрыве Z расчетным методом.
11.6. Значение С 0 будет равно
11.7. Расстояния Х НКПР , У НКПР , Z HKHP составят:
Х НКПР , У НКПР , Z НКПР согласно п. 3 приложения НПБ 105-95 принимаются равными 0, поскольку логарифмы указанных в формулах сомножителей дают отрицательные значения. Следовательно, исходя из формулы (1) приложения НПБ 105-95, коэффициент участия паров растворителя Z = 0. Подставляя в формулу (1) НПБ 105-95 значение коэффициента Z = 0 получим избыточное давление взрыва D Р = 0 кПа.
11.8. Расчетное избыточное давление взрыва меньше 5 кПа, следовательно, помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха при оснащении его аварийной вентиляцией кратностью воздухообмена А = 6 ч -1 (в соответствии с требованиями п. 3.7 НПБ 105-95) не относится к категориям А и Б. Согласно п. 2.2 и табл. 1 НПБ 105-95 проведем проверку принадлежности помещения к категориям В1 - В4.
11.9. В соответствии с п. 3.20 НПБ 105-95 определим пожарную нагрузку Q и удельную пожарную нагрузку g:
G = 2 · V а · r ж = 2 · 0,45 · 855 = 769,5 кг;
Q = G · = 769,5 · 43,97 = 33835 МДж;
S = 2 · F емк = 1,54 · 2 = 3,08 м 2 (согласно п. 3.20 НПБ 105-95 принимаем S = 10 м 2 );
g = Q / S = 33835/10 = 3383,5 МДж · м -2 .
11.10. Удельная пожарная нагрузка более 2200 МДж · м -2 . Помещение сушильно-пропиточного отделения электромашинного цеха при оснащении его аварийной вентиляцией с кратностью воздухообмена А = 6 ч -1 (в соответствии с требованиями п. 3.7 НПБ 105-95) согласно табл. 4 НПБ 105-95 относится к категории В1.
6.3. Помещения с горючими пылями
1. Исходные данные.
1.1. Производственное помещение, где осуществляется фасовка пакетов с сухим растворимым напитком, имеет следующие габариты: высота - 8м, длина - 30 м, ширина - 10 м. Свободный объем помещения составляет Vcв = 0,8 · 8 · 30 · 1 0 = 1920 м 3 . В помещении расположен смеситель, представляющий собой цилиндрическую емкость со встроенным шнекообразным устройством равномерного перемешивания порошкообразных компонентов напитка, загружаемых через расположенное сверху входное отверстие. Единовременная загрузка дисперсного материала в смеситель составляет m aп = т = 300 кг. Основным компонентом порошкообразной смеси является сахар (более 95 % (масс.)), который представляет наибольшую пожаровзрывоопасность. Подготовленная в смесителе порошкообразная смесь подается в аппараты фасовки, где производится дозирование (по 30 г) сухого напитка в полиэтиленовые упаковки. Значительное количество пылеобразного материала в смесителе и частая пылеуборка в помещении позволяет при обосновании расчетного варианта аварии пренебречь пылеотложениями на полу, стенах и других поверхностях.
1.2. Расчет категории помещения производится для сахарной пыли, которая представлена в подавляющем количестве по отношению к другим компонентам сухого напитка. Теплота сгорания пыли Н т = 16477 кДж · кг -1 = 1,65 · 10 7 Дж · кг -1 . Распределение пыли по дисперсности представлено в таблице.
Значение низшей теплоты сгорания вещества один из важнейших параметров для расчета категорий помещений по взрывопожароопасности.
Низшая теплота сгорания - величина справочная, определяется экспериментально методами калориметрии. Однако, существуют и расчетные методы.
Определение данного пожароопасного свойства расчетными методами законно и может использоваться при категорировании, так как в соответствии с пунктом 4.3 СП 12.13130.2009 определение пожароопасных свойств веществ и материалов производится на основании результатов испытаний или расчетов по стандартным методикам с учетом параметров состояния (давления, температуры и т. д.).
Для расчета низшей теплоты сгорания органических веществ с определенным элементным составом в работе «Физико-химические и огнеопасные свойства органических химических соединений : (справочник : [в 2 кн.]) / Г. Т. Земский. - Москва : ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009» рекомендована преобразованная формула Менделеева, имеющая вид:
Qн - низшая теплота сгорания, кДж/кг
C, H, N, S, P, Se, Te Si, B, O - атомные массы соответственно углерода, водорода, азота, серы, фосфора, селена, теллура, кремния, бора, кислорода
n C, n H, n N, n S, n P, n Se, n Te, n Si, n B, n O - количество атомов соответственно углерода, водорода, азота, серы, фосфора, селена, теллура, кремния, бора, кислорода в молекуле вещества (именно эти составляющие являются исходными данными для расчета)
M - молекулярная масса
Именно эта преобразованная формула и положена в основу данного калькулятора, краткое руководство по работе с которым приведено ниже.
НАСТАВЛЕНИЕ ПО РАБОТЕ С КАЛЬКУЛЯТОРОМ НИЗШЕЙ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ
Ввод исходных данных
Как упоминалось выше, входными параметрами для калькулятора, использующего преобразованную формулу Менделеева, являются значения количества атомов элементов, составляющих молекулу углеводорода, для которого рассчитывается низшая теплоты сгорания.
Ввод этих значений производтся в полях ввода, представленных на рисунке:
Изначально все поля ввода - полупрозрачны. При клике левой или правой кнопкой манипулятора "мышь" (далее мМ) на поле обозначения элемента (большой прямоугольник) или на поле значения (малый прямоугольник) поле получает фокус и готово к вводу (изменению) значения. Заметим, что пустое поле значения означает, что количество атомов соответствующего элемента равно нулю.
Ввод значений может осуществляться 2-мя способами:
- с помощью клавиатуры;
- с помощью мМ: левый клик увеличивает, правый уменьшает на 1 число атомов.
Естественно можно пользоваться и комбинацией указанных способов.
Еще один вариант ввода исходных параметров - выбор вещества из списка, который откроется по клику на Вещество :
- При выборе вещества из списка изменение значений полях ввода - невозможно.
- Выбор из списка работает в тестовом режиме: в дальнейшем список предполагается значительно расширить (состыковать данный калькулятор с нашим справочником веществ и материалов) и оптимизировать поиск в нем нужного вещества.
- При выборе из списка «произвольное» происходит сброс всех полей.
Результат вычислений
- слева - начальное состояние (входные параметры не заданы)
- справа - при заданных исходных данных
По умолчанию Qн рассчитывается в кДж/кг. Однако, с помощью выпадающего списка, появляющегося при клике на «Пересчитать в размерность » можно задать другую размерность: результат будет персчитан, и дальнейшие расчеты будут проводится во вновь установленной размерности:
Калькулятор не имеет кнопки «рассчитать», вычисленное значение появляется в поле результата, как только будут введены значения nC и nH - количества атомов углерода и водорода соответственно.
Алюминиевый порошок 31.10
Мука 16.80
Антрацит 34.80
Натрий 10.88
Белок растительный 23.45
Оргстекло 25.10
Брикеты бурого угля 20.20
Парафин твердый 11.20
Брикеты яичного порошка 18.80
Пенополистирол ПСБ-С 41.63
Бумага 17.60
Пенополиуретан 24.30
Бумага разрыхленная 13.40
Пенопласт ПХВ-1 19.51
Бумага фотографическая 13.27
Пенопласт ФС-7 24.43
Буроугольная пыль 25.00
Пенопласт ФФ 31.40
Бурый уголь молодой 8.4
Плита древесноволокнистая 20.90
Бурый уголь старый 18.60
Плитка полистирольная 41.87
Волокно ацетатное 18.77
Полиэтилен 46.62
То же, вискозное 15.60
Резинотехнические изделия 33.50
То же, капрон 30.72
Рубероид 29.50
Лавсан 22.58
Сахар 16.80
Нитрон 30.75
Сено 14.70-16.70
Волокно энант 32.10
Сера 9.21
Дерматин 21.54
Смола искусственная 16.80
Древесина в изделиях 13.80
Солома 14.70-17.00
Древесина в штабелях 16.60
Стекло органическое 27.72
Древесина дубовая 19.90
Твердое животное масло 38.20
Древесина еловая 20.32
Толь 15.95
Древесина зеленая 6.3
Торф воздушно-сухой 16.33
Древесина сосновая 15.32-20.85
Торф волокнистый сухой 21.80
Древесина как условное топливо 16.45
Торф фрезерный 10.45
Жиры животные 40.00
Торф-кокс 29.40
Зерно 16.80
Триацетат 19.10
Кальций 15.50
Углерод 33.30
Каменный уголь 31.25
Уголь бурый 12.50-25.00
Картон 16.50
Уголь древесный 30.2-33.90
Каучук синтетический 40.20
Уголь коксующийся 36.30
Каучук натуральный 44.80
Фосфор 25.20
Книги на стеллажах 13.40
Хлопок 17.50
Клепка буковая для паркета 17.40
Хлопок разрыхленный 15.70
Кожаные обрезки 19.90
Целлофан 17.37
Кокс газовый 26.90
Целлюлоза 16.40
Кокс доменный 30.35
Целлулоид 16.30-20.50
Крахмал 16.80
Шевелин 17.61
Линкруст хлорвиниловый 17.10
Шерсть 20.50-23.10
Линолеум 21.00
Шерстяные волокна 23.14
Линолеум резиновый (релин) 27.21
Шелк 21.00
Материал (текстиль) 24.47
Ячмень 17.37
ЖИДКИЕ ВЕЩЕСТВА
Асфальт 39.90
Масло солярное 42.00
Бензин 43.70
Нафталин 38.90
Бензин легкий 44.50
Нефть 43.05
Бензин средний 43.10
Нефть метановая 21.48
Бензол 40.30
Сероуглерод 13.80
Бензол моторный 40.45
Смола буроугольная 38.94
Деготь 38.00 Спирт 24.74
Деготь каменноугольный 39.70
Спирт 90%-й 22.70
Керосин 43.10
Спирт амиловый 34.82
Ксилол 41.12
Спирт метиловый 19.95
Мазут 42.84
Спирт пропиловый 30.65
Масло газовое 42.90
Спирт этиловый 26.80
Масло льняное 39.52
Толуол 40.66
Масло из дегтя 40.74
Топливо дизельное жидкое 41.90
Масло креозоловое 37.80
Топливо жидкое 41.53
Масло рапсовое 39.90
Фенол 32.24
Эти справочные данные об удельной теплоте сгорания взяты с форума специалистов по пожарной безопасности 0-1.ру.
Для определении категории пожароопасности помещений необходимо пользоваться справочниками Баратова, Корольченко.
Для веществ которых нет в справочной литературе проводим расчет удельной теплоты сгорания вещества.
ЗАКАЖИТЕ РАСЧЕТ КАТЕГОРИИ ПОЖАРООПАСНОСТИ СЕЙЧАС!
Алюминиевый порошок 31.10
Мука 16.80
Антрацит 34.80
Натрий 10.88
Белок растительный 23.45
Оргстекло 25.10
Брикеты бурого угля 20.20
Парафин твердый 11.20
Брикеты яичного порошка 18.80
Пенополистирол ПСБ-С 41.63
Бумага 17.60
Пенополиуретан 24.30
Бумага разрыхленная 13.40
Пенопласт ПХВ-1 19.51
Бумага фотографическая 13.27
Пенопласт ФС-7 24.43
Буроугольная пыль 25.00
Пенопласт ФФ 31.40
Бурый уголь молодой 8.4
Плита древесноволокнистая 20.90
Бурый уголь старый 18.60
Плитка полистирольная 41.87
Волокно ацетатное 18.77
Полиэтилен 46.62
То же, вискозное 15.60
Резинотехнические изделия 33.50
То же, капрон 30.72
Рубероид 29.50
То же, лавсан 22.58
Сахар 16.80
То же, нитрон 30.75
Сено 14.70-16.70
Волокно энант 32.10
Сера 9.21
Дерматин 21.54
Смола искусственная 16.80
Древесина в изделиях 13.80
Солома 14.70-17.00
Древесина в штабелях 16.60
Стекло органическое 27.72
Древесина дубовая 19.90
Твердое животное масло 38.20
Древесина еловая 20.32
Толь 15.95
Древесина зеленая 6.3
Торф воздушно-сухой 16.33
Древесина сосновая 15.32-20.85
Торф волокнистый сухой 21.80
Древесина как условное топливо 16.45
Торф фрезерный 10.45
Жиры животные 40.00
Торф-кокс 29.40
Зерно 16.80
Триацетат 19.10
Кальций 15.50
Углерод 33.30
Каменный уголь 31.25
Уголь бурый 12.50-25.00
Картон 16.50
Уголь древесный 30.2-33.90
Каучук синтетический 40.20
Уголь коксующийся 36.30
Каучук натуральный 44.80
Фосфор 25.20
Книги на стеллажах 13.40
Хлопок 17.50
Клепка буковая для паркета 17.40
Хлопок разрыхленный 15.70
Кожаные обрезки 19.90
Целлофан 17.37
Кокс газовый 26.90
Целлюлоза 16.40
Кокс доменный 30.35
Целлулоид 16.30-20.50
Крахмал 16.80
Шевелин 17.61
Линкруст хлорвиниловый 17.10
Шерсть 20.50-23.10
Линолеум 21.00
Шерстяные волокна 23.14
Линолуем резиновый (релин) 27.21
Шелк 21.00
Материал (текстиль) 24.47
Ячмень 17.37
[note]Данные в этой статье предназначены для инженеров пожарной безопасности[/note]
В таблицах представлена массовая удельная теплота сгорания топлива (жидкого, твердого и газообразного) и некоторых других горючих материалов. Рассмотрено такое топливо, как: уголь, дрова, кокс, торф, керосин, нефть, спирт, бензин, природный газ и т. д.
При экзотермической реакции окисления топлива его химическая энергия переходит в тепловую с выделением определенного количества теплоты. Образующуюся тепловую энергию принято называть теплотой сгорания топлива. Она зависит от его химического состава, влажности и является основным показателем топлива. Теплота сгорания топлива, отнесенная на 1 кг массы или 1 м 3 объема образует массовую или объемную удельную теплоты сгорания.
Удельной теплотой сгорания топлива называется количество теплоты, выделяемое при полном сгорании единицы массы или объема твердого, жидкого или газообразного топлива. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/кг или Дж/м 3 .
Удельную теплоту сгорания топлива можно определить экспериментально или вычислить аналитически. Экспериментальные методы определения теплотворной способности основаны на практическом измерении количества теплоты, выделившейся при горении топлива, например в калориметре с термостатом и бомбой для сжигания. Для топлива с известным химическим составом удельную теплоту сгорания можно определить по формуле Менделеева.
Различают высшую и низшую удельные теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания равна максимальному количеству теплоты, выделяемому при полном сгорании топлива, с учетом тепла затраченного на испарение влаги, содержащейся в топливе. Низшая теплота сгорания меньше значения высшей на величину теплоты конденсации водяного пара, который образуется из влаги топлива и водорода органической массы, превращающегося при горении в воду.
Для определения показателей качества топлива, а также в теплотехнических расчетах обычно используют низшую удельную теплоту сгорания, которая является важнейшей тепловой и эксплуатационной характеристикой топлива и приведена в таблицах ниже.
Удельная теплота сгорания твердого топлива (угля, дров, торфа, кокса)
В таблице представлены значения удельной теплоты сгорания сухого твердого топлива в размерности МДж/кг. Топливо в таблице расположено по названию в алфавитном порядке.
Наибольшей теплотворной способностью из рассмотренных твердых видов топлива обладает коксующийся уголь — его удельная теплота сгорания равна 36,3 МДж/кг (или в единицах СИ 36,3·10 6 Дж/кг). Кроме того высокая теплота сгорания свойственна каменному углю, антрациту, древесному углю и углю бурому.
К топливам с низкой энергоэффективностью можно отнести древесину, дрова, порох, фрезторф, горючие сланцы. Например, удельная теплота сгорания дров составляет 8,4…12,5, а пороха — всего 3,8 МДж/кг.
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| Антрацит | 26,8…34,8 |
| Древесные гранулы (пиллеты) | 18,5 |
| Дрова сухие | 8,4…11 |
| Дрова березовые сухие | 12,5 |
| Кокс газовый | 26,9 |
| Кокс доменный | 30,4 |
| Полукокс | 27,3 |
| Порох | 3,8 |
| Сланец | 4,6…9 |
| Сланцы горючие | 5,9…15 |
| Твердое ракетное топливо | 4,2…10,5 |
| Торф | 16,3 |
| Торф волокнистый | 21,8 |
| Торф фрезерный | 8,1…10,5 |
| Торфяная крошка | 10,8 |
| Уголь бурый | 13…25 |
| Уголь бурый (брикеты) | 20,2 |
| Уголь бурый (пыль) | 25 |
| Уголь донецкий | 19,7…24 |
| Уголь древесный | 31,5…34,4 |
| Уголь каменный | 27 |
| Уголь коксующийся | 36,3 |
| Уголь кузнецкий | 22,8…25,1 |
| Уголь челябинский | 12,8 |
| Уголь экибастузский | 16,7 |
| Фрезторф | 8,1 |
| Шлак | 27,5 |
Удельная теплота сгорания жидкого топлива (спирта, бензина, керосина, нефти)
Приведена таблица удельной теплоты сгорания жидкого топлива и некоторых других органических жидкостей. Следует отметить, что высоким тепловыделением при сгорании отличаются такие топлива, как: бензин, авиационный керосин, дизельное топливо и нефть.
Удельная теплота сгорания спирта и ацетона существенно ниже традиционных моторных топлив. Кроме того, относительно низким значением теплоты сгорания обладает жидкое ракетное топливо и этиленгликоль — при полном сгорании 1 кг этих углеводородов выделится количество теплоты, равное 9,2 и 13,3 МДж, соответственно.
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| Ацетон | 31,4 |
| Бензин А-72 (ГОСТ 2084-67) | 44,2 |
| Бензин авиационный Б-70 (ГОСТ 1012-72) | 44,1 |
| Бензин АИ-93 (ГОСТ 2084-67) | 43,6 |
| Бензол | 40,6 |
| Дизельное топливо зимнее (ГОСТ 305-73) | 43,6 |
| Дизельное топливо летнее (ГОСТ 305-73) | 43,4 |
| Жидкое ракетное топливо (керосин + жидкий кислород) | 9,2 |
| Керосин авиационный | 42,9 |
| Керосин осветительный (ГОСТ 4753-68) | 43,7 |
| Ксилол | 43,2 |
| Мазут высокосернистый | 39 |
| Мазут малосернистый | 40,5 |
| Мазут низкосернистый | 41,7 |
| Мазут сернистый | 39,6 |
| Метиловый спирт (метанол) | 21,1 |
| н-Бутиловый спирт | 36,8 |
| Нефть | 43,5…46 |
| Нефть метановая | 21,5 |
| Толуол | 40,9 |
| Уайт-спирит (ГОСТ 313452) | 44 |
| Этиленгликоль | 13,3 |
| Этиловый спирт (этанол) | 30,6 |
Удельная теплота сгорания газообразного топлива и горючих газов
Представлена таблица удельной теплоты сгорания газообразного топлива и некоторых других горючих газов в размерности МДж/кг. Из рассмотренных газов наибольшей массовой удельной теплотой сгорания отличается водород. При полном сгорании одного килограмма этого газа выделится 119,83 МДж тепла. Также высокой теплотворной способностью обладает такое топливо, как природный газ — удельная теплота сгорания природного газа равна 41…49 МДж/кг (у чистого метана 50 МДж/кг).
| Топливо | Удельная теплота сгорания, МДж/кг |
|---|---|
| 1-Бутен | 45,3 |
| Аммиак | 18,6 |
| Ацетилен | 48,3 |
| Водород | 119,83 |
| Водород, смесь с метаном (50% H2 и 50% CH4 по массе) | 85 |
| Водород, смесь с метаном и оксидом углерода (33-33-33% по массе) | 60 |
| Водород, смесь с оксидом углерода (50% H2 50% CO2 по массе) | 65 |
| Газ доменных печей | 3 |
| Газ коксовых печей | 38,5 |
| Газ сжиженный углеводородный СУГ (пропан-бутан) | 43,8 |
| Изобутан | 45,6 |
| Метан | 50 |
| н-Бутан | 45,7 |
| н-Гексан | 45,1 |
| н-Пентан | 45,4 |
| Попутный газ | 40,6…43 |
| Природный газ | 41…49 |
| Пропадиен | 46,3 |
| Пропан | 46,3 |
| Пропилен | 45,8 |
| Пропилен, смесь с водородом и окисью углерода (90%-9%-1% по массе) | 52 |
| Этан | 47,5 |
| Этилен | 47,2 |
Удельная теплота сгорания некоторых горючих материалов
Приведена таблица удельной теплоты сгорания некоторых горючих материалов (стройматериалы, древесина, бумага, пластик, солома, резина и т. д.). Следует отметить материалы с высоким тепловыделением при сгорании. К таким материалам можно отнести: каучук различных типов, пенополистирол (пенопласт), полипропилен и полиэтилен.
Читайте также: