السعة الحرارية المحددة لجدول الخث. الخصائص الحرارية للخشب
تتميز قدرة الخشب على امتصاص الحرارة بالسعة الحرارية. كإجراء ، يتم استخدام السعة الحرارية النوعية c ، وهي كمية الحرارة المطلوبة لتسخين الخشب الذي يزن 1 كجم بمقدار 1 درجة مئوية. وحدة السعة الحرارية النوعية هي kcal / kg x deg أو في النظام الدولي للوحدات SI- J / كجم × درجة.
تختلف تقديرات احتياطيات الفحم العالمية على نطاق واسع. من هذا الفحم القابل للاسترداد ، كان لدى الصين حوالي 43 ٪ ، والولايات المتحدة 17 ٪ ، الاتحاد السوفياتي- 12٪ ، جنوب أفريقيا - 5٪ ، أستراليا - 4٪. من ناحية أخرى ، ديناميكيات صناعة الفحم في الولايات المتحدة والصين والهند وكولومبيا وأستراليا من بين بلدان أخرى.
إن تكييف التوربو مع المحرك المحدد الذي يبحث عن حل له مساران: المزيد من الطاقة واستهلاك أقل. يتعلق الأمر بالتفكير في التكيف ، من التوربو إلى محرك معين ، والذي سيكون في المقام الأول لإيجاد حل لمشكلة معينة بهدف دقيق للغاية. من المؤكد أن مشكلة مطوري المحركات ليست هي نفسها مشكلة المستخدم ، أي الشخص الذي يستخدمها ، والذي لا يستطيع منطقياً إدراك أو تقييم جميع المشكلات على المدى القصير أو المتوسط ، توربو.
في نطاق درجة الحرارة من 0 إلى 100 درجة مئوية ، تتراوح السعة الحرارية المحددة للخشب الجاف تمامًا من 0.374 إلى 0.440 كيلو كالوري / كجم × درجة ومتوسط 0.4 كيلو كالوري / كجم × درجة. عندما يتم ترطيبها ، تزداد السعة الحرارية للخشب ، نظرًا لأن السعة الحرارية النوعية للماء (1.0 كيلو كالوري / كجم × درجة) المزيد من السعة الحراريةخشب جاف تمامًا. عند درجة حرارة موجبة (أعلى من 0 درجة مئوية) ، يكون تأثير الرطوبة أكثر وضوحًا منه عند درجة حرارة سالبة. على سبيل المثال ، تؤدي زيادة الرطوبة من 10 إلى 120٪ عند درجة حرارة + 20 درجة إلى زيادة السعة الحرارية بنسبة 70٪ يؤدي تغيير الرطوبة في نفس الحدود ، ولكن عند درجة حرارة -20 درجة مئوية ، إلى زيادة السعة الحرارية بنسبة 15 ٪ فقط ؛ يفسر ذلك من خلال السعة الحرارية المنخفضة للثلج (0.5 كيلو كالوري / كجم × درجة).
في هذا الصدد ، هناك طريقتان ، متعارضتان تمامًا ، وهما ما يلي. بدأت هذه الرحلة بإفراط في تغذية الخرسانة بضاغط إزاحة موجب. في حالة الشركات المصنعة أو الشركات المصنعة للمحركات الحرارية حيث يوجد محرك موجود ، حيث تسمح مجموعة الشاحن التوربيني بالحصول على طاقة مكافئة لتلك الخاصة بمحرك ذي إزاحة أكبر بكثير.
لتحقيق المزيد من القوى المهمة ، يتوفر ما يلي: محرك شفط جوي أو طبيعي ، يؤخذ كأساس ، وضاغط إزاحة موجب وشاحن توربيني. قبل بضع سنوات ، رأينا أن المحركات لم تكن رياضية فحسب ، بل تم إنتاجها أيضًا في مجموعات كبيرة باستخدام تقنيتين ، حتى باستخدام تبريد الهواء المضغوط من خلال مبادل حراري أو مبرد داخلي. في المستقبل القريب ، على المدى القصير ، سيكون لدينا تطوير أوسع للمحرك الإلكتروني ومكونات التحكم التوربيني ، والتي ستوفر أداء ميكانيكيًا وديناميكيًا حراريًا وحجميًا أكبر بشكل عام.
مثال 1. حدد باستخدام الرسم التخطيطي في الشكل. 42 السعة الحرارية للخشب عند t = 20 درجة والرطوبة 60٪. تقع نقطة تقاطع الخط العمودي المقابل لدرجة حرارة معينة مع الخط الأفقي لرطوبة معينة على المنحنى المائل 0.66. وبالتالي ، فإن السعة الحرارية النوعية للخشب في ظل ظروف معينة هي 0.66 كيلو كالوري / كجم × درجة.
الشاحن التوربيني هو جهاز يقوم ، على سبيل المثال ، في محركات دورة الديزل ، بتوجيه هواء السحب المضغوط إلى غرفة الاحتراق من خلال ضاغط يتم تشغيله بواسطة توربين يعمل بغاز العادم.
يجب أن يتحمل المحرك التوربيني ضغطًا متوسطًا أعلى بشكل منطقي ، بينما تخضع المكابس والقضبان والعمود المرفقي لأحمال ميكانيكية أعلى. فيما يتعلق بمستوى استهلاك الوقود ، في السنوات الاخيرةتم الحصول على فوائد كبيرة مع توقع التطور في هذا الصدد والبحث عن حلول جديدة.
مثال 2. حدد السعة الحرارية للخشب المجمد عند t = -10 ° و 80٪ رطوبة. نرسم خطًا رأسيًا من خلال النقطة المقابلة لـ -10 درجات (على يسار الصفر على محور درجة الحرارة) حتى يتقاطع مع خط أفقي يقابل 80٪ رطوبة. تقع نقطة التقاطع بين خطين مستقيمين مائلين 0.50 و 0.55. نحن نقدر موضع النقطة من هذه الخطوط بالعين ونجد أن السعة الحرارية النوعية للخشب في الحالة المشار إليها هي 0.52 كيلو كالوري / كجم × درجة.
بقدر ما يتعلق الأمر بالمصممين ، من المهم مراعاة أن تجميع شاحن توربيني في محرك موجود يحقق أداءً مشابهًا جدًا لتجميع محرك بسحب طبيعي مع إزاحة أعلى. المزايا المهمة هي تجنب البحث المكلف والسرعة التشغيلية للتجميع في الإنتاج الضخم.
يجب أن تستجيب مجمعات العادم للأداء الجيد للتوربينات للحصول على أداء جيد للضاغط. فيما يتعلق باختيار الشحن التوربيني ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه ، اعتمادًا على إزاحة المحرك المراد شحنه فائق السرعة ، يجب اختياره ضمن نطاق الشواحن التوربينية المقترحة من قبل الشركات المصنعة وحيث تكون الخصائص أكثر ملاءمة. يعود هذا التكيف الموجود بين الضاغط والتوربين إلى مستوى مجموعة المحرك والشاحن التوربيني.
الموصلية الحرارية للخشب
تحدد الموصلية الحرارية قدرة الخشب على توصيل الحرارة وتتميز بمعامل التوصيل الحراري λ ، وهو مقدار الحرارة التي تمر لمدة ساعة واحدة عبر جدار مسطح بمساحة 1 م 2 وسماكة 1 م عند اختلاف درجة الحرارة على الجانبين المتقابلين للجدار 1 درجة مئوية. أبعاد التوصيل الحراري kcal / m · h x deg) أو ، في نظام SI ، W / m. س درجة. بسبب الهيكل المسامي للخشب ، فإن الموصلية الحرارية منخفضة. مع زيادة الكثافة ، تزداد الموصلية الحرارية للخشب. نظرًا لأن الموصلية الحرارية للماء عند نفس درجة الحرارة أقل 23 مرة من الموصلية الحرارية للهواء ، فإن الموصلية الحرارية للخشب تعتمد بشكل كبير على الرطوبة ، وتزداد مع زيادتها. مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد الموصلية الحرارية للخشب ، وتكون هذه الزيادة أكثر وضوحًا في الخشب الرطب. تكون الموصلية الحرارية للخشب على طول الألياف أكبر بكثير منها عبر الألياف.
الهدف هو أولاً وقبل كل شيء مواءمة معدل تدفق غازات العادم مع الأداء الجيد للتوربين حتى يتمكن الضاغط من العمل في منطقة ذات أداء جيد. يجب تحديد الأولوية في منطقة ضغط الضاغط بحيث يعمل التوربين بنظام الالتفافية الخاص به.
تحتوي محطات السيارات ، مثل مصانع الأجهزة ، على أطقم تتكيف مع المحركات التجارية والتي بدونها لا يعمل التوربو بشكل صحيح. يمكن أن تكون هذه المجموعات ، من بين أمور أخرى ، ما يلي: متعدد أو مشعب العادم ووصلة شفة بالضاغط. صمام الالتفافية مع توصيل الأنبوب بنظام العادم. صمام أمان في دائرة السحب. مكابس المحرك بتصميم جديد.
في المستوى عبر الألياف ، تعتمد الموصلية الحرارية أيضًا على الاتجاه ، وتختلف النسبة بين التوصيل الحراري في الاتجاهين الشعاعي R و tangential λ t باختلاف الصخور. تتأثر قيمة هذه النسبة بحجم أشعة اللب ومحتوى الخشب المتأخر. في الصخور التي تحتوي على العديد من الأشعة الأساسية (البلوط) λr> λ g ؛ في الصنوبرياتمع حجم صغير من أشعة اللب ، ولكن مع نسبة عالية من الخشب المتأخر (الصنوبر) ، λ t> λ r. في الأخشاب الصلبة ذات الهيكل المنتظم من الطبقات السنوية وعدد قليل نسبيًا من أشعة النخاع القصيرة ، وكذلك في الصنوبريات الأخرى ، لا تختلف λ عن λt.
حلقة الختم الضاغط. علبة المرافق المركزية. غطاء حماية الحرارة. حلقة ختم التوربينات. تشحيم التوربينات المحددة. تشمل المكونات التقنية الأخرى: المبادل الحراري أو "المبرد البيني". تحسين تزييت المحرك وتبريده. قياس وضبط أو مراقبة معاملات المحرك في مراحل مختلفة مع إمكانية المراقبة باستخدام الأجهزة الإلكترونية.
يمكن ملاحظة أن الشاحن التوربيني لديه دائمًا مرحلة جديدة من التطبيق في المحركات الحرارية ، مثل مجموعة المحرك التوربيني على هذا النحو. يتعلق منطقيًا بالمحركات الرياضية والتنافسية. في محركات الديزل ، من أجل حرق المزيد من وقود الديزل ، من الضروري توفيره كمية كبيرةهواء. 1- الهواء تحت الضغط. 2 - غازات العادم. 3 - مدخل الهواء. 4 - خروج خروج.
قيمة المعامل K p ، مع مراعاة التغير في التوصيل الحراري للخشب من الكثافة
| الكثافة الشرطية ، كجم 1 م 3 | ك ص | الكثافة الشرطية ، كجم 1 م 3 | ك ص |
| 340 | 0,98 | 500 | 1,22 |
| 360 | 1,00 | 550 | 1,36 |
| 380 | 1,02 | 600 | 1,56 |
| 400 | 1,05 | 650 | 1,86 |
| 450 | 1,12 |
في الجدول. أعطيت قيم المعامل مع مراعاة الكثافة الشرطية للخشب. يُؤخذ المعامل K x في الاتجاه العرضي عبر الألياف لجميع السلالات يساوي 1.0 ، وفي الاتجاه الشعاعي - 1.15 ؛ على طول ألياف أنواع الأوعية الدموية الصنوبرية والمتناثرة - 2.20 ، والأنواع الوعائية الحلقية - 1.60.
الكربون وفير في الطبيعة ، سواء بشكل حر أو في تركيبة. يوجد الكربون الحر في عدد كبير من الدرجات التي يتم جمعها تحت اسم الفحم الطبيعي ؛ الماس والجرافيت - كربون نقي أو شبه نقي ؛ يستخدم كوقود يحتوي على أكثر أو أقل من الكربون الممزوج بمادة غريبة.
يتميز الكربون بجميع أشكاله بمتانته. يبدأ فقط في التطاير عند درجة حرارة القوس ؛ قابل للذوبان فقط في بعض المعادن المنصهرة مثل البلاتين والحديد الزهر. عندما تتبلور ، فإنها تحدث في شكلين متآصلين: الماس والجرافيت. يتميز الكربون غير المتبلور بقدرته على الامتصاص.
مثال. تحديد التوصيل الحراري للبتولا على طول الألياف عند درجة حرارة 50 درجة مئوية ورطوبة 70٪. حسب الرسم البياني في الشكل. 43 نجد أن القيمة الاسمية للتوصيل الحراري في الحالة المشار إليها للخشب هي 0.22 kcal / m x h x deg. حسب الجدول حدد 19 الكثافة الشرطية للبتولا p conv = 500 كجم / م 3. حسب الجدول 20 نجد قيمة المعامل K P = 1.22. قيمة المعامل K x في هذه الحالة هي 2.20.
على الرغم من عدم وفرة الكربون في القشرة الأرضية ، فهو ثاني أكثر العناصر وفرة في جسم الإنسان. يحدث في جميع أنسجة الحيوانات والنباتات ، جنبًا إلى جنب مع الهيدروجين والأكسجين ، وكذلك في مشتقاته الجيولوجية ، والبترول والفحم الحجري ، حيث يتحد بشكل أساسي مع الهيدروجين في شكل هيدروكربونات. بالاشتراك مع الأكسجين ، يوجد أيضًا في الغلاف الجوي كثاني أكسيد الكربون وفي الصخور ، على شكل كربونات ، على سبيل المثال الحجر الجيري. في الحالة الحرة ، يحدث بكميات صغيرة ، مثل الماس والجرافيت ، وهما الشكلين المتباينين للعنصر.
الانتشار الحراري للخشب
يحدد الانتشار الحراري قدرة الخشب على معادلة درجة الحرارة من خلال حجمه. الانتشار الحراري أيميز معدل انتشار درجة الحرارة داخل الجسم أثناء العمليات الحرارية غير الثابتة (التدفئة والتبريد). أبعادها م 2 / ساعة ، أو ، في نظام SI ، م 2 / ثانية. توجد العلاقة التالية بين الخصائص الفيزيائية الحرارية الرئيسية الثلاثة: أ =λ/ راجع
الخامات الكربونية الأساسية. الماس الجرافيت فحم أنثراسايت فحم الفحم أو الفحم الخث. . الماس في صلابته وتألقه وجماله ، أثمن ما في أحجار الكريمة. لهذا السبب ، كان اهتمام علماء المعادن وعلم البلورات منذ العصور القديمة ينصب على دراسة خصائصهم. كما أنها ذات أهمية صناعية كبيرة.
الماس عبارة عن كربون نقي ، أحيانًا مع خليط من أكاسيد المعادن التي تترك الرماد عند احتراق المعدن. يتبلور الماس في النظام المكعب بعدة أشكال: مكعب ، ثماني السطوح ، معيني ثنائي السطوح ، مكعب هرمي ، سرجينوجوه ، رباعي السطوح. غالبًا ما تظهر في بلورات مُزينة ؛ واحدة من أكثر المجموعات شيوعًا هي مجموعتان متداخلتان ومقتطعتان بزاوية من رباعي السطوح ، مما يمنحهما مظهر ثماني السطوح ، وكذلك بلورات مشوهة في كثير من الأحيان ذات حواف متآكلة ، ووجوه منحنية ومضغوطة.
يعتمد الانتشار الحراري بشكل أساسي على المحتوى الرطوبي للخشب ، وبدرجة أقل على درجة الحرارة. مع زيادة الرطوبة ، يتناقص الانتشار الحراري للخشب ؛ هذا يرجع إلى حقيقة أن الانتشار الحراري للهواء أكبر بكثير من انتشار الماء. على الرسم البياني في الشكل. يوضح الشكل 44 تأثير الرطوبة على الانتشار الحراري لخشب الصنوبر في ثلاثة اتجاهات. بالإضافة إلى ذلك ، يوضح الرسم البياني أن الانتشار الحراري على طول الألياف أكبر بكثير منه عبر الألياف ، والفرق بين الانتشار الحراري في الاتجاهين الشعاعي والماسي صغير جدًا. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يزداد الانتشار الحراري للخشب. كلما زادت كثافة الخشب ، قل الانتشار الحراري.
البلورات المتضخمة ، عندما تكون صغيرة ، لها جانب كروي ومعروفة جيدًا من Garimpiros. الماس له تألق قوي للغاية ومميز ولا لبس فيه. جدا تصنيف عاليالانكسار ، 2 ، عادة عندما تكون نقية شفافة وعديمة اللون. ومع ذلك ، قد يكون له لون طفيف من الأزرق والأصفر والوردي والأخضر الذي يحدث في وجود أكاسيد المعادن. في بعض الأحيان يكون ملونًا بشدة ، حتى أسود: درجة الكربون أو المدقة.
إنه معدن فسفوري يغير هذه الخاصية مع التبلور. الماس هو أقسى المعادن ، مع صلابة 10 في نطاق موس. بعض الأصناف ، مثل حبة وكربونات ، أصعب من الماس العادي. دياموند لديه خطط تقسيم في عمله ، مما يجعل المهمة أسهل.
التشوه الحراري للخشب
تتميز تشوهات درجة حرارة الخشب بمعامل تمدد خطي أ (تغير في طول الوحدة عند التسخين بمقدار 1 درجة مئوية) ، والذي له قيمة صغيرة بالنسبة للخشب ويعتمد على الاتجاه فيما يتعلق بالألياف ؛ التمدد الناتج عن الحرارة هو الأصغر على طول الألياف والأكبر عبر الألياف في الاتجاه العرضي. تكون معاملات التمدد الخطي للخشب على طول الألياف أقل بـ7-10 مرات من معاملات التمدد عبر الألياف. إن القيمة الضئيلة للتمدد الخطي للخشب على طول الألياف الناتجة عن الحرارة تجعل من الممكن عمليًا تجاهل هذه الظاهرة (رفض المفاصل الحرارية).
الماس معدن هش للغاية ، خاصية كان يتم الخلط بينها وبين الصلابة ؛ الجاذبية النوعية 3 ، 6 ، كسر محاري. يسخن بواسطة لهب مؤكسد ، يحترق ببطء ؛ يحترق مع تسخين قوي في وجود الأكسجين. لا يذوب في الأحماض أو القلويات.
الأصناف الرئيسية: الماس ، زجاج الهيالين أو ألوان مختلفة ، والأكثر شعبية بين جميع الأحجار الكريمة ؛ لوح ، صنف غير متبلور أو شبه متبلور يكون في الشكل. هيكل كروي ليفي كربونات ، ألماس أسود أو مدقة ، درجة غير شفافة ، شظايا بنية بلورية ، مسامية أحيانًا وأصعب من الماس العادي.
الخث هو أصغر ممثل جيولوجيًا لفئة الهيوميت ، على الرغم من أنه لا يمكن تصنيفها إلا بشروط كوقود أحفوري صلب. التكثيف غير الملحوظ للنوى العطرية ، والسلاسل الطرفية المتفرعة على نطاق واسع ، بما في ذلك المجموعات الوظيفية المعقدة ، هي السبب في السعة الحرارية العالية جدًا للجفت مقارنة بالسعة الحرارية للهيوميتات الأخرى.
تم العثور على الماس في الرواسب ذات الأصل الأولي والأصل الثانوي. الأصل أساسي عندما يتم الحصول عليه في صخرة مصفوفة القذف التي تضحك الهند بها البغماتيت. في جنوب إفريقيا ، المنطقة التي توفر معظم الماس ، الصخور الأم عبارة عن مجموعة من الزبرجد البركاني تسمى الكمبرلايت ، والتي يُشتق منها الماس مباشرة.
في البرازيل ، عادة ما تكون الودائع من أصل ثانوي. تتم إزالة الماس من الحصى ورمال الأنهار أو الحصى العالي ، والذي يكون شبه متماسك بالفعل ويطلق عليه اسم "grou-piara" ، وكذلك الحصى أو "السوسة". لطالما كانت دراسة الماس تتم من خلال معظم العمليات الأولية. ينزل عمال مناجم الذهب إلى أنهار الماس ، مسترشدين بـ "الأقمار الصناعية" أو المعادن التي تصاحب الماس عادة ، ويبحثون في "القدور" عن الثقوب الكبيرة المحفورة في مجرى النهر. اعترف بالماس امتدادا لتسرب المياه ، ثم التنقيب عن الرمال والحصى ، جفت.
يذاكر الخصائص الفيزيائية الحراريةلم يتلق الخث بعد التطوير المناسب. من المعروف فقط أنه بالنسبة للخث الجاف تمامًا في درجة حرارة الغرفة ، يكون 0.47-0.48 كيلو كالوري / (كجم- درجة مئوية) ويعتمد بشكل ضعيف على نوع الخث (مستنقع ، انتقالي ، أرض منخفضة) وعلى درجة التحلل.
السمة المميزة للجفت هي رطوبتها العالية للغاية. مع زيادة الرطوبة ، تزداد السعة الحرارية للجفت. منذ أن ثبت أن الجزء الأكبر من الماء في الخث (أكثر من 90٪) يكون في شكل غير منضم أو ضعيف الارتباط ، وبالتالي فإن سعته الحرارية قريبة من 1 كيلو كالوري / (كجم - درجة مئوية) ، بقدر ما هو محدد يمكن حساب السعة الحرارية للجفت الرطب بالصيغة
في عمليات القطع المدمجة ، تختلف العملية إلى حد ما. يتم توفير تيار المياه لتليين الصخور ثم يأتي البحث عن الماس. بادئ ذي بدء ، تم استخدام المعارك ، على شكل ألواح خشبية كبيرة أو ، يتم وضع الحصى بداخلها ، وخلطها في المياه الجارية ، مما يسهل اكتشاف الماس من خلال لمعانه. في وقت لاحق تم تقديم "الشاشات" و "meses" و "الزوارق".
الأقمار الصناعية ، والمعادن التي توجد عادة في الحصى بجانب الماس ، تأتي من نفس الأحجار مثله ، بالطبع. الدول الرئيسية المنتجة للماس هي: جنوب إفريقيا وغانا وأنغولا وغيانا والبرازيل. في البرازيل ، أغنى ماسات هي: بارانا وماتو جروسو. من بين هذه الولايات ، الولاية الرئيسية هي ولاية ميناس جيرايس ، حيث توجد منطقتان كبيرتان من ديامانتيفيروس.
Cy = 0.475 ^ 1 ----- + kcal / (kg- ° C) ، (V.1)
حيث Wp هو إجمالي محتوى الرطوبة في الخث ،٪ من الكتلة الكلية.
تكشف الدراسة الحرارية للجفت عن وجود تأثير ماص للحرارة ، يحدث الحد الأقصى عند درجة حرارة 170-190 درجة مئوية. نطاقات من 270 إلى 380 درجة مئوية و 540-580 درجة مئوية.تلاحظ أيضًا صورة مماثلة - حد أقصى ماص للحرارة واثنان أو أكثر من الحدود الدنيا الطاردة للحرارة - في عملية الانحلال الحراري للخشب (انظر الفصل الثالث عشر) ، والتي تم شرحها بالكامل من خلال الجينات القرب من الأشياء.
خامسا الفحم البني
على الرغم من حقيقة أن الفحم البني هو طاقة ثمينة ومادة خام تكنولوجية ، إلا أن خواصه الفيزيائية الحرارية لم تدرس بشكل منهجي حتى وقت قريب.
نظرًا للتحويل المنخفض نسبيًا للبنية الجزيئية ، على وجه الخصوص ، اللب المكثف ضعيف التطور والمحتوى العالي من الذرات غير المتجانسة الثقيلة في المجموعات الطرفية ، فإن السعة الحرارية للفحم البني أعلى بكثير من السعة الحرارية حتى للفحم غير المتحور بشكل سيئ ( انظر الجدول III.1).
وفقًا لبيانات E.Rammler و R. Schmidt ، بناءً على نتائج دراسة أحد عشر نوعًا من الفحم البني ، فإن متوسط الحرارة النوعية للفحم البني من حيث الكتلة الجافة والخالية من الرماد في حدود 20 درجة مئوية (T). ^ 200 درجة مئوية) من الصيغة
Cy = 0.219 + 28.32-10 ~ 4 (7 ° + 5.93-104G ، kcal / (kg- ° C) ، (VI.1)
Tde d ° - محصول الراتينج ،٪ على المواد العضوية الجافة ؛ T - درجة الحرارة ، درجة مئوية.
سمح تحليل تأثير شوائب المعادن والرطوبة الحرة على السعة الحرارية للفحم البني للمؤلفين باشتقاق اعتماد عام يكون صالحًا عند درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية:
|
|
حيث Ts7r - رطوبة العمل ؛ Ac - محتوى رماد الفحم ،٪.
منذ أن استخدم E. Rammler و R. Schmidt طريقة الخلط لتحديد السعة الحرارية ، والتي ، كما هو مذكور أعلاه ، تتطلب وقتًا كبيرًا لتثبيت درجة حرارة النظام ، بطبيعة الحال ، تختلف نتائجها إلى حد ما عن البيانات التي تم الحصول عليها أثناء التسخين الديناميكي.
لذلك ، على سبيل المثال ، من الصيغة (VI.!) يتبع ذلك أنه في حدود 20-200 درجة مئوية ، يزداد متوسط السعة الحرارية خطيًا مع زيادة درجة الحرارة. يتعارض هذا الاستنتاج مع النتائج التي حصل عليها A. A. Agroskin وآخرون في تحديد السعة الحرارية لمجموعة من الفحم البني المحلي من رواسب مختلفة. تم إجراء التحديدات وفقًا لطريقة الغلاف الحراري مع عينات جافة تم طحنها مسبقًا إلى حجم جسيم أقل من 0.25 مم في تيار مستمر من النيتروجين المنقى بمعدل تسخين 10 درجة مئوية / دقيقة. النتائج مرتبطة بالكتلة الحالية للعينة -
يتم إعطاء خصائص العينات المدروسة في الجدول.
السادس. 1 ، وفي التين. يوضح الشكل 26 اعتماد السعة الحرارية الفعالة على درجة الحرارة.
جميع المنحنيات في نطاق درجة الحرارة من 20 إلى 1000 درجة مئوية لها طابع مماثل وتختلف قليلاً فقط - 96
О 100200300400500600700800900 1000
درجة الحرارة ، درجة مئوية
أرز. 26- اعتماد درجة الحرارة على السعة الحرارية الفعالة للفحم البني لبعض الرواسب:
1-4 - الودائع ، على التوالي ، Irsha-Borodnskoye ، Berezovskoye ، Gusnnoozer-
Skoye ، Yovo-Dmitrovskoe
يتم فصلها عن بعضها البعض وفقًا للقيم المطلقة للسعة الحرارية. تتوافق الحدود القصوى والصغرى التي لوحظت على المنحنيات مع نفس درجات الحرارة. عند 20 درجة مئوية ، تختلف السعة الحرارية الفعالة ، بالتزامن مع السعة الحقيقية ، لمختلف أنواع الفحم في حدود 0.27-0.28 كيلو كالوري / (كجم - درجة مئوية) ، وهو ما يتوافق جيدًا مع النتائج التي تم الحصول عليها بواسطة الصيغ (VI.1) و (السادس 2).
الجدول السادس.!
يحدث الاختلاف الخطي في السعة الحرارية الفعالة (انظر الشكل 26) فقط في النطاق 20-120 درجة مئوية. مع زيادة درجة الحرارة ، لوحظ زيادة حادة في السعة الحرارية ، لتصل إلى حد أقصى عند 200 درجة مئوية يساوي 0.47 - ■
0.49 كيلو كالوري / (كجم- درجة مئوية). يرجع هذا الحد الأقصى الأول الماص للحرارة إلى إزالة الرطوبة المقيدة وبدء تفاعلات الانحلال الحراري للكتلة العضوية التي تتقدم بامتصاص الحرارة. الحد الأقصى الثاني الماص للحرارة من 0.42-0.49 كيلو كالوري / (كجم- درجة مئوية) يحدث عند درجة حرارة حوالي 550 درجة مئوية ، مما يشير إلى غلبة التفاعلات الماصة للحرارة لتدمير الكتلة العضوية وتحلل جزء من الشوائب المعدنية . من المميزات أن أكبر ماص للحرارة من حيث القيمة المطلقة هو 7 زاك. 179 97 هذه القمم هي سمة من سمات الفحم من رواسب Novo-Dmitrovskoe ، والتي تختلف عن أنواع الفحم الأخرى في الإنتاجية العالية للمواد المتطايرة.
يؤدي التسخين الإضافي إلى 1000 درجة مئوية إلى انخفاض تدريجي في السعة الحرارية إلى 0.07-0.23 كيلو كالوري / (كجم- درجة مئوية) بسبب حدوث تفاعلات طاردة للحرارة لتكوين بنية فحم الكوك.
كما تكشف مقارنة منحنيات التغيير في السعة الحرارية الفعالة (انظر الشكل 26) مع بيانات دراسة حرارية للفحم البني عن بعض التناقضات. وأهمها وجود نيك ثالث ماص للحرارة على المخططات الحرارية عند درجة حرارة 700-715 درجة مئوية. سبب هذه التقلبات في السعة الحرارية الفعالة ، بالمناسبة ، حتى أكثر درجات حرارة عاليةيكمن في الطبيعة المعقدة لتشكيل بنية فحم الكوك.
تزداد السعة الحرارية الحقيقية (للتوازن) لجميع أنواع الفحم التي تم فحصها بشكل رتيب مع زيادة درجة الحرارة (الجدول VI.2). تفسر القيم المنخفضة للسعة الحرارية الحقيقية للفحم البني في رواسب Novo-Dmitrovsky مقارنة بالسعة الحرارية للفحم الآخر من خلال محتواها العالي من الرماد.
التأثير الحراري الكلي [علامة التبويب. (VI.3)] تفاعلات الانحلال الحراري وفقًا للصيغ (1.13) و (1.14) يتم تحديدها من خلال الاختلاف بين المناطق التي يحدها التأثير الفعال و
الجدول VI.2
|
السعة الحرارية الحقيقية للفحم البني
ملحوظة. البسط هو kJ / "kg K ، والمقام kcal / (kg ■ ° C). الجدول U1.3 إجمالي التأثير الحراري لتفاعلات الانحلال الحراري للفحم البني في نطاق 20-1000 درجة مئوية معدل تسخين prn 10 درجة مئوية / دقيقة |
التأثير الحراري للانحلال الحراري
مجال
السعة الحرارية الحقيقية. في هذه الحالة ، فإن المنطقة الواقعة أسفل منحنى السعة الحرارية الحقيقية تميز طاردة للحرارة ، وتميز المنطقة الموجودة فوق هذا المنحنى امتصاص الحرارة لتفاعلات الانحلال الحراري.
مع زيادة تحويل الفحم البني ، تقل السعة الحرارية لهذا الأخير (الشكل 27).
سابعا. الفحم والأنثراكيتس
هذه الأنواع من الفحم هي مجموعة واسعة للغاية من أنواع الوقود الأحفوري الصلب من حيث الخصائص الفيزيائية والتكنولوجية ، وتتميز بدرجة تحويل مختلفة ولكنها عالية نسبيًا لمواد المصدر.
تعتمد السعة الحرارية للفحم على مرحلة التحول (انظر الفصل II1.1) ، وظروف الحدوث ، ومحتوى الرماد ، والرطوبة ، وعدد من العوامل الأخرى ، والتي سيتم النظر في تأثيرها في الفصل التالي.
يقدم هذا القسم بيانات مرجعية عن السعة الحرارية الحقيقية والفعالة للفحم القاري من بعض البرك في درجات حرارة معتدلة ، وكذلك أثناء التحلل الحراري.