Ciepło właściwe torfu stołowego. Termiczne właściwości drewna
Zdolność drewna do pochłaniania ciepła charakteryzuje się pojemnością cieplną. Jako miarę przyjmuje się ciepło właściwe c, czyli ilość ciepła potrzebną do ogrzania drewna o masie 1 kg o 1°C. Jednostką ciepła właściwego jest kcal/kg x deg lub w międzynarodowym układzie jednostek SI- J/kg x st.
Szacunki dotyczące światowych zasobów węgla są bardzo zróżnicowane. Z tego wydobywalnego węgla Chiny miały około 43%, Stany Zjednoczone 17%, związek Radziecki– 12%, RPA – 5% i Australia – 4%. Z drugiej strony dynamika w przemyśle węglowym m.in. Stanów Zjednoczonych, Chin, Indii, Kolumbii i Australii.
Dopasowanie turbosprężarki do konkretnego silnika w poszukiwaniu rozwiązania prowadzi dwiema drogami: większą mocą i mniejszym spalaniem. Chodzi o rozważenie adaptacji, z turbosprężarki na konkretny silnik, która polegałaby przede wszystkim na znalezieniu rozwiązania konkretnego problemu z bardzo precyzyjnym celem. Problem twórców silników z pewnością nie jest taki sam, jak problem użytkownika, to znaczy tego, który go używa i który logicznie nie jest w stanie dostrzec ani ocenić wszystkich problemów w krótkim lub średnim okresie, turbosprężarki.
W zakresie temperatur od 0 do 100°C ciepło właściwe absolutnie suchego drewna wynosi od 0,374 do 0,440 kcal/kg x st. i wynosi średnio 0,4 kcal/kg x st. Po zwilżeniu pojemność cieplna drewna wzrasta, ponieważ ciepło właściwe wody (1,0 kcal / kg x st.) większa pojemność cieplna absolutnie suche drewno. W temperaturze dodatniej (powyżej 0°C) wpływ wilgoci jest wyraźniejszy niż w temperaturze ujemnej, np. wzrost wilgotności od 10 do 120% przy temperaturze +20°C prowadzi do wzrostu pojemności cieplnej o 70%; zmiana wilgotności w tych samych granicach, ale w temperaturze -20 ° C, powoduje wzrost pojemności cieplnej tylko o 15%; tłumaczy się to niższą pojemnością cieplną lodu (0,5 kcal/kg x deg).
W związku z tym istnieją dwa diametralnie przeciwstawne sposoby, które byłyby następujące. To był przekarmiony beton ze sprężarką wyporową, która rozpoczęła tę podróż. W przypadku producentów lub producentów silników cieplnych, gdzie występuje silnik, w którym zespół turbosprężarki pozwala uzyskać moc równoważną silnikowi o znacznie większej pojemności skokowej.
Aby osiągnąć większe moce, dostępne są: jako podstawa silnik atmosferyczny lub naturalny, sprężarka wyporowa i turbosprężarka. Kilka lat temu widzieliśmy, że silniki były nie tylko sportowe, ale także produkowane w dużych seriach przy użyciu dwóch technologii, nawet z wykorzystaniem chłodzenia sprężonym powietrzem przez wymiennik ciepła lub chłodnicę powietrza doładowującego. W niedalekiej przyszłości, w krótkim okresie, będziemy mieli szerszy rozwój elektronicznych elementów silnika i sterowania turbosprężarką, które ogólnie zapewnią lepszą wydajność mechaniczną, termodynamiczną i objętościową.
Przykład 1. Określ, korzystając ze schematu na ryc. 42 pojemność cieplna drewna przy t=20° i wilgotności 60%. Punkt przecięcia linii pionowej odpowiadającej danej temperaturze z linią poziomą dla danej wilgotności znajduje się na krzywej o nachyleniu 0,66. W konsekwencji, ciepło właściwe drewna w danych warunkach wynosi 0,66 kcal/kg x st.
Turbosprężarka to urządzenie, które np. w silnikach Diesla kieruje sprężone powietrze dolotowe do komory spalania przez sprężarkę napędzaną turbiną napędzaną spalinami.
Silnik turbo, logicznie rzecz biorąc, musi wytrzymywać wyższe średnie ciśnienia, podczas gdy tłoki, korbowody i wał korbowy są poddawane większym obciążeniom mechanicznym. Jeśli chodzi o poziom zużycia paliwa, w ostatnie lata uzyskano znaczące korzyści przy oczekiwaniu ewolucji w tym zakresie i poszukiwaniu nowych rozwiązań.
Przykład 2. Wyznacz pojemność cieplną zamarzniętego drewna w temperaturze t = -10° i wilgotności 80%. Rysujemy pionową linię przez punkt odpowiadający -10° (na lewo od zera na osi temperatury), aż przecina się ona z poziomą linią odpowiadającą 80% wilgotności. Punkt przecięcia znajduje się między dwiema ukośnymi liniami prostymi 0,50 i 0,55. Na podstawie tych linii szacujemy naocznie położenie punktu i stwierdzamy, że ciepło właściwe drewna we wskazanym stanie wynosi 0,52 kcal/kg x st.
Dla konstruktorów ważne jest, aby wziąć pod uwagę, że zamontowanie turbosprężarki w istniejącym silniku daje bardzo podobne osiągi, jak zamontowanie silnika wolnossącego o większej pojemności skokowej. Istotnymi zaletami są uniknięcie kosztownych badań i operacyjna szybkość montażu w produkcji masowej.
Kolektory wydechowe muszą reagować na dobrą wydajność turbiny, aby zapewnić dobrą wydajność sprężarki. Jeśli chodzi o wybór turbosprężarki, należy wziąć pod uwagę, że w zależności od pojemności skokowej silnika, który ma być doładowany, należy ją wybrać w zakresie turbosprężarek proponowanych przez producentów i tam, gdzie charakterystyka jest najbardziej odpowiednia. Ta adaptacja, która istnieje między sprężarką a turbiną, powraca do poziomu zespołu silnik-turbosprężarka.
przewodność cieplna drewna
Przewodność cieplna określa zdolność drewna do przewodzenia ciepła i charakteryzuje się współczynnikiem przewodności cieplnej λ, czyli ilością ciepła przechodzącego w ciągu 1 godziny przez płaską ścianę o powierzchni 1 m2 i grubości 1 m przy różnicy temperatur po przeciwnych stronach ściany 1°C. Wymiar przewodności cieplnej to kcal/m h x deg) lub w układzie SI W/m. x st. Ze względu na porowatą strukturę drewna przewodność cieplna jest niska. Wraz ze wzrostem gęstości wzrasta przewodność cieplna drewna. Ponieważ przewodność cieplna wody w tej samej temperaturze jest 23 razy mniejsza niż przewodność cieplna powietrza, przewodność cieplna drewna jest silnie zależna od wilgotności i wzrasta wraz z jej wzrostem. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta przewodność cieplna drewna, a wzrost ten jest bardziej wyraźny w drewnie mokrym. Przewodność cieplna drewna wzdłuż włókien jest znacznie większa niż w poprzek włókien.
Celem jest przede wszystkim dopasowanie natężenia przepływu spalin do dobrych osiągów turbiny, tak aby sprężarka mogła pracować w obszarze dobrych osiągów. Priorytet musi być ustawiony w obszarze ciśnieniowym sprężarki, aby turbina pracowała z układem obejściowym.
Terminale samochodowe, podobnie jak fabryki sprzętu, mają zestawy, które dostosowują się do silników komercyjnych i bez których turbosprężarka nie może działać poprawnie. Zestawami tymi mogą być między innymi: Kolektor wielokrotny lub wydechowy oraz połączenie kołnierzowe do sprężarki. Zawór obejściowy z rurą łączącą z układem wydechowym. Zawór bezpieczeństwa w obwodzie dolotowym. Tłoki silnika o nowej konstrukcji.
W płaszczyźnie w poprzek włókien przewodność cieplna zależy również od kierunku, a stosunek przewodności cieplnej w kierunku promieniowym λ R i stycznym λ t jest różny dla różnych skał. Na wartość tego stosunku ma wpływ objętość promieni rdzeniowych oraz zawartość drewna późnego. W skałach z licznymi promieniami rdzeniowymi (dąb) λr>λ g; w drzewa iglaste o małej objętości promieni rdzeniowych, ale z dużym udziałem drewna późnego (modrzewia), λ t >λ r . W drewnie liściastym o jednolitej strukturze warstw rocznych i stosunkowo nielicznych krótkich promieniach rdzeniowych, a także w innych drzewach iglastych λr niewiele różni się od λt.
Pierścień uszczelniający sprężarki. Centralna skrzynia korbowa. Osłona chroniąca przed ciepłem. Pierścień uszczelniający turbinę. Specjalne smarowanie turbiny. Inne komponenty techniczne obejmują: Wymiennik ciepła lub „intercooler”. Ulepszone smarowanie i chłodzenie silnika. Pomiar i kontrola lub monitorowanie parametrów silnika na różnych etapach z możliwością monitorowania za pomocą urządzeń elektronicznych.
Można zauważyć, że turbosprężarka zawsze ma nowy etap zastosowania w silnikach cieplnych, jako zespół silnik-turboblok jako taki. Jest to logicznie powiązane ze sportowymi i wyczynowymi silnikami. W silnikach wysokoprężnych, aby spalić więcej oleju napędowego, konieczne jest zapewnienie duża ilość powietrze. 1 - Powietrze pod ciśnieniem. 2 - Gazy spalinowe. 3 - Wlot powietrza. 4 - Wyjdź z wyjścia.
wartość współczynnika K p, uwzględniająca zmianę przewodności cieplnej drewna od gęstości
| Gęstość warunkowa, kg 1m 3 | Kr | Gęstość warunkowa, kg 1m 3 | Kr |
| 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 |
w tabeli. podane są wartości współczynnika uwzględniającego warunkową gęstość drewna. Współczynnik K x w kierunku stycznym w poprzek włókien dla wszystkich ras przyjmuje się jako równy 1,0, aw kierunku promieniowym - 1,15; wzdłuż włókien dla iglastych i rozproszonych gatunków naczyniowych - 2,20, a dla pierścieniowatych gatunków naczyniowych - 1,60.
Węgiel występuje w przyrodzie obficie, zarówno w postaci wolnej, jak iw połączeniu. Wolny węgiel występuje w wielu gatunkach, które są zbierane pod nazwą węgli naturalnych; diament i grafit - czysty lub prawie czysty węgiel; używane jako paliwo zawierają mniej lub więcej węgla zmieszanego z ciałami obcymi.
We wszystkich swoich formach węgiel wyróżnia się trwałością. Zaczyna ulatniać się dopiero w temperaturze łuku; rozpuszczalny tylko w niektórych stopionych metalach, takich jak platyna i żeliwo. Po krystalizacji występuje w dwóch formach alotropowych: diamentu i grafitu. Węgiel amorficzny wyróżnia się zdolnościami absorpcyjnymi.
Przykład. Określ przewodność cieplną brzozy wzdłuż włókien w temperaturze 50 ° C i wilgotności 70%. Zgodnie ze schematem na rys. 43 stwierdzamy, że nominalna wartość przewodności cieplnej we wskazanym stanie drewna wynosi 0,22 kcal/m x h x st. Zgodnie z tabelą 19 określ warunkową gęstość brzozy p conv = 500 kg / m 3. Zgodnie z tabelą 20 znajdujemy wartość współczynnika K P = 1,22. Wartość współczynnika K x w tym przypadku wynosi 2,20.
Chociaż nie występuje w skorupie ziemskiej, węgiel jest drugim najczęściej występującym pierwiastkiem w organizmie człowieka. Występuje we wszystkich tkankach zwierząt i roślin, w połączeniu z wodorem i tlenem, a także w jego geologicznych pochodnych, ropie naftowej i węglu kamiennym, gdzie łączy się głównie z wodorem w postaci węglowodorów. W połączeniu z tlenem występuje również w atmosferze jako dwutlenek węgla oraz w skałach, np. w postaci węglanów, wapienia. W stanie wolnym występuje w niewielkich ilościach, jak diament i grafit, które są dwiema alotropowymi formami pierwiastka.
dyfuzyjność cieplna drewna
Dyfuzyjność cieplna określa zdolność drewna do wyrównywania temperatury w całej swojej objętości. Dyfuzyjność termiczna a charakteryzuje szybkość propagacji temperatury wewnątrz ciała podczas niestacjonarnych procesów termicznych (ogrzewanie, chłodzenie). Jego wymiar to m 2 / h, lub w układzie SI m 2 / sek. Pomiędzy trzema głównymi właściwościami termofizycznymi istnieje następujący związek: =λ/ por.
Podstawowe rudy węgla. Grafit diamentowy Antracyt Węgiel Węgiel lub węgiel Torf brunatny. . Diament w swojej twardości, blasku i pięknie, najcenniejszy ze wszystkich kamienie szlachetne. Z tego powodu uwaga mineralogów i krystalografów od czasów starożytnych skupiała się na badaniu ich właściwości. Ma również duże znaczenie przemysłowe.
Diament to czysty węgiel, czasami z domieszką tlenków metali, które podczas spalania minerału pozostawiają popiół. Diament krystalizuje w układzie sześciennym w kilku formach: sześcianu, ośmiościanu, dwunastościanu rombowego, sześcianu piramidalnego, skalnościanu, czworościanu. Często pojawia się w klejnotach kryształów; jednym z najczęstszych ugrupowań są dwa przenikające się i ustawione pod kątem ścięte czworościany, nadające im wygląd ośmiościanu, a także często zdeformowane kryształy o skorodowanych krawędziach, zakrzywionych i pompowanych powierzchniach.
Dyfuzyjność cieplna zależy głównie od wilgotności drewna iw mniejszym stopniu od temperatury. Wraz ze wzrostem wilgotności zmniejsza się dyfuzyjność cieplna drewna; Wynika to z faktu, że dyfuzyjność cieplna powietrza jest znacznie większa niż wody. Na schemacie na ryc. 44 przedstawiono wpływ wilgotności na dyfuzyjność cieplną drewna sosnowego w trzech kierunkach. Ponadto z wykresu wynika, że dyfuzyjność cieplna wzdłuż włókien jest znacznie większa niż w poprzek włókien, a różnica między dyfuzyjnością cieplną w kierunku promieniowym i stycznym jest bardzo mała. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta współczynnik dyfuzyjności cieplnej drewna. Im większa gęstość drewna, tym mniejsza dyfuzyjność cieplna.
Napompowane kryształy, gdy są małe, mają kulisty wygląd i są dobrze znane z garimpiros. Diament ma bardzo mocny diamentowy blask, charakterystyczny i niepowtarzalny. Wysoko wysoka ocena refrakcja, 2, Zwykle czysty przezroczysty i bezbarwny. Może jednak mieć lekko niebieski, żółty, różowy, zielony kolor, który występuje w obecności tlenków metali. Czasami jest mocno zabarwiony, nawet czarny: gatunek węgla lub słupek.
Jest to fosforyzujący minerał, który zmienia tę właściwość wraz z krystalizacją. Diament jest najtwardszym z minerałów, o twardości 10 w skali Mohsa. Niektóre odmiany, takie jak koraliki i węglany, są nawet twardsze niż zwykłe diamenty. Diamond ma w swojej pracy podział planów, co ułatwia zadanie.
deformacja termiczna drewna
Odkształcenia temperaturowe drewna charakteryzują się współczynnikiem rozszerzalności liniowej a (zmiana długości jednostkowej po podgrzaniu o 1 ° C), który dla drewna ma niewielką wartość i zależy od kierunku względem włókien; rozszerzenie pod wpływem ciepła jest najmniejsze wzdłuż włókien, a największe w poprzek włókien w kierunku stycznym. Współczynniki rozszerzalności liniowej drewna wzdłuż włókien są 7-10 razy mniejsze niż w poprzek włókien. Niewielka wartość rozszerzalności liniowej drewna wzdłuż włókien pod wpływem ciepła pozwala w praktyce zignorować to zjawisko (odmowa połączeń termicznych).
Diament jest bardzo kruchym minerałem, którego właściwość była kiedyś mylona z twardością; ciężar właściwy 3, 6, złamanie muszli. Ogrzewany płomieniem utleniającym, pali się powoli; pali się silnym ogrzewaniem w obecności tlenu. Nie rozpuszcza się w kwasach ani zasadach.
Główne odmiany: diament, szklisty lub różnokolorowy, najpopularniejszy ze wszystkich kamieni jubilerskich; deska, amorficzna lub częściowo skrystalizowana odmiana, która ma kształt. Kulista, fibrylowana struktura; węglan, czarny diament lub tłuczek, stopień nieprzezroczysty, fragmenty struktury krystalicznej, czasem porowate i twardsze niż zwykłe diamenty.
Torf jest najmłodszym geologicznie przedstawicielem klasy humitów, choć tylko warunkowo można go zaliczyć do stałych paliw kopalnych. Niewielka kondensacja jąder aromatycznych, szeroko rozgałęzione łańcuchy obwodowe, w tym złożone grupy funkcyjne, są przyczyną bardzo dużej pojemności cieplnej torfu w porównaniu z innymi humitami.
Diament występuje w złożach pochodzenia pierwotnego i wtórnego. Pochodzenie jest pierwotne, gdy uzyskuje się je w skale wypluwającej matrycy, którą Indie śmieją się z pegmatytu. W Afryce Południowej, regionie dostarczającym najwięcej diamentów, skałą macierzystą jest erupcyjna grupa perydotytów zwana kimberlitem, z której bezpośrednio pochodzą diamenty.
W Brazylii złoża są zwykle pochodzenia wtórnego. Diamenty są wydobywane ze żwiru i piasków rzecznych lub żwiru wysokiego, już częściowo skonsolidowanego i nazywane są „grupą-piara”, podobnie jak żwir lub „wołek”. Badanie diamentu zawsze odbywało się za pomocą najbardziej elementarnych procesów. Poszukiwacze złota schodzą do rzek diamentów, kierując się „satelitami” lub minerałami, które zwykle towarzyszą diamentowi, i przeszukują „kotły” w poszukiwaniu dużych dziur wykopanych w korycie rzeki. Uznany za przedłużenie diamentu, wyciek wody, a następnie eksploracja piasków i żwirów wyschła.
Badanie właściwości termofizyczne torf nie doczekał się jeszcze właściwego rozwoju. Wiadomo jedynie, że dla absolutnie suchego torfu w temperaturze pokojowej wynosi on 0,47-0,48 kcal/(kg-°C) i słabo zależy od rodzaju torfu (torfowiskowy, przejściowy, nizinny) oraz stopnia rozkładu.
Cechą charakterystyczną torfów jest ich wyjątkowo wysoka wilgotność. Wraz ze wzrostem wilgotności zwiększa się pojemność cieplna torfu. Ponieważ ustalono, że większość wody w torfie (ponad 90%) występuje w postaci niezwiązanej lub słabo związanej, a zatem jej pojemność cieplna jest bliska 1 kcal / (kg - ° C), o ile specyficzna pojemność cieplną mokrego torfu można obliczyć ze wzoru
W skonsolidowanych sadzonkach proces jest nieco inny. Dostarczana jest woda ze strumienia, aby zmiękczyć skałę, a następnie rozpoczyna się poszukiwanie diamentu. Przede wszystkim używano bitew, w postaci dużych drewnianych płyt lub, wewnątrz których umieszczano żwir, zmieszany z bieżącą wodą, co ułatwia wykrycie diamentu po jego jasności. Później wprowadzono „ekrany”, „mezy” i „kajaki”.
Satelity, minerały powszechnie spotykane w żwirze obok diamentów, pochodzą oczywiście z tych samych kamieni co on. Głównymi krajami produkującymi diamenty są: RPA, Ghana, Angola, Gujana i Brazylia. W Brazylii najbogatszymi diamentami są: Parana i Mato Grosso. Spośród tych stanów głównym jest Minas Gerais, gdzie znajdują się dwa duże obszary diamantiferos.
Cy=0,475^1----- + kcal/(kg-°C), (V.1)
gdzie Wp oznacza całkowitą wilgotność torfu, % całkowitej masy.
Badanie termograficzne torfu ujawnia obecność znacznego efektu endotermicznego, którego maksimum przypada na temperaturę 170-190°C. W temperaturach powyżej 250°C zachodzą przemiany termochemiczne torfu z wydzielaniem ciepła, najbardziej zauważalne w zakresach 270-380°C i 540-580°C. Podobny obraz – jedno maksimum endotermiczne i dwa lub więcej minimów egzotermicznych – obserwuje się również w procesie pirolizy drewna (patrz rozdział XIII), co w pełni wyjaśnia genetyczna bliskość obiektów.
V. WĘGI BRUNATNE
Pomimo tego, że węgle brunatne są cennym surowcem energetycznym i technologicznym, do niedawna ich właściwości termofizyczne nie były systematycznie badane.
Ze względu na stosunkowo niską konwersję struktury molekularnej, w szczególności słabo rozwinięty skondensowany rdzeń oraz dużą zawartość ciężkich heteroatomów w grupach peryferyjnych, pojemność cieplna węgli brunatnych jest znacznie większa niż pojemność cieplna nawet węgli słabo zmetamorfizowanych ( patrz Tabela III.1).
Według danych E. Rammlera i R. Schmidta, na podstawie wyników badań jedenastu węgli brunatnych, średnie ciepło właściwe węgla brunatnego w przeliczeniu na suchą i bezpopiołową masę w zakresie 20 ° C-T (T ^ 200°C) można obliczyć ze wzoru
Cy = 0,219+28,32-10~4(7°+5,93-104G, kcal/(kg-°C), (VI.1)
Tde d° - wydajność żywicy, % suchej masy organicznej; T - temperatura, °C.
Analiza wpływu wtrąceń mineralnych i wilgoci swobodnej na pojemność cieplną węgli brunatnych pozwoliła autorom na wyprowadzenie uogólnionej zależności, która obowiązuje w temperaturach do 200°C:
|
|
Gdzie Ts7r - wilgoć robocza; Ac - zawartość popiołu w węglu,%.
Ponieważ E. Rammler i R. Schmidt zastosowali metodę mieszania do określenia pojemności cieplnej, która, jak wspomniano powyżej, wymaga znacznego czasu do ustabilizowania temperatury układu, naturalnie ich wyniki różnią się nieco od danych uzyskanych podczas dynamicznego ogrzewania.
I tak np. ze wzoru (VI.!) wynika, że w zakresie 20-200°C średnia pojemność cieplna wzrasta liniowo wraz ze wzrostem temperatury. Wniosek ten jest sprzeczny z wynikami uzyskanymi przez A. A. Agroskina i innych w określaniu pojemności cieplnej grupy krajowych węgli brunatnych z różnych złóż. Oznaczenia prowadzono metodą diatermicznej powłoki z suchymi próbkami wstępnie rozdrobnionymi do wielkości cząstek poniżej 0,25 mm w ciągłym strumieniu oczyszczonego azotu z szybkością ogrzewania 10°C/min. Wyniki odnoszą się do aktualnej masy próbki -
Charakterystykę badanych próbek podano w tabeli.
VI. 1 i na ryc. 26 pokazuje zależność efektywnej pojemności cieplnej od temperatury.
Wszystkie krzywe w zakresie temperatur od 20 do 1000°C mają podobny charakter i różnią się tylko nieznacznie - 96
О 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Temperatura, ° C
Ryż. 26. Zależność temperaturowa efektywnej pojemności cieplnej węgli brunatnych niektórych złóż:
1-4 - depozyty odpowiednio Irsha-Borodnskoye, Berezovskoye, Gusnnoozer-
Skoje, Jowo-Dmitrowskoje
Są one oddzielone od siebie według bezwzględnych wartości pojemności cieplnej. Maksima i minima obserwowane na krzywych odpowiadają tym samym temperaturom. W temperaturze 20°C efektywna pojemność cieplna, zbieżna z rzeczywistą, zmienia się dla różnych węgli w granicach 0,27-0,28 kcal/(kg -°C), co dobrze zgadza się z wynikami uzyskanymi ze wzorów (VI.1) i (VI.2).
Tabela VI.!
Liniowa zmiana efektywnej pojemności cieplnej (patrz rys. 26) zachodzi tylko w zakresie 20-120 C. Wraz ze wzrostem temperatury obserwuje się ostrzejszy wzrost pojemności cieplnej, osiągając maksimum przy 200 C równe 0,47 -■
0,49 kcal/(kg-°C). To pierwsze maksimum endotermiczne jest spowodowane usunięciem związanej wilgoci i początkiem reakcji pirolizy masy organicznej przebiegających z absorpcją ciepła. Drugie maksimum endotermiczne 0,42-0,49 kcal/(kg-°C) występuje w temperaturze około 550°C, co wskazuje na przewagę endotermicznych reakcji rozkładu masy organicznej i rozkładu części zanieczyszczeń mineralnych . Charakterystyczne jest, że największa w wartości bezwzględnej endotermiczna - 7 Zach. 179 97 Piki te są charakterystyczne dla węgla ze złoża Nowo-Dmitrowskoje, który różni się od innych węgli dużą zawartością substancji lotnych.
Dalsze ogrzewanie do 1000°C prowadzi do stopniowego spadku pojemności cieplnej do 0,07-0,23 kcal/(kg-°C) w wyniku zachodzenia egzotermicznych reakcji tworzenia się struktury koksu.
Porównanie krzywych zmian efektywnej pojemności cieplnej (patrz rys. 26) z danymi z badań termograficznych węgla brunatnego również ujawnia pewne rozbieżności. Najbardziej znaczącym z nich jest obecność na termogramach trzeciego nacięcia endotermicznego w temperaturze 700–715°C efektu endotermicznego, ponieważ Sef w tym przedziale pozostaje mniejsza niż rzeczywista pojemność cieplna. Przyczyna takich wahań efektywnej pojemności cieplnej jest obserwowana, nawiasem mówiąc, nawet przy większej wysokie temperatury leży w złożonej naturze tworzenia się struktury koksu.
Rzeczywista (równowagowa) pojemność cieplna wszystkich badanych węgli wzrasta monotonicznie wraz ze wzrostem temperatury (tab. VI.2). Niższe wartości rzeczywistej pojemności cieplnej węgla brunatnego ze złoża Novo-Dmitrovsky w porównaniu z pojemnością cieplną innych węgli tłumaczy się wysoką zawartością popiołu.
Całkowity efekt cieplny [tab. (VI.3)] Reakcje pirolizy zgodnie ze wzorami (1.13) i (1.14) określa się różnicą między obszarami ograniczonymi efektywnym i
Tabela VI.2
|
Rzeczywista pojemność cieplna węgli brunatnych
Uwaga. Licznik to kJ / "kg K, mianownik to kcal / (kg ■ ° C). Tabela U1.3 Całkowity efekt cieplny reakcji pirolizy węgla brunatnego w zakresie 20-1000°C prn szybkość ogrzewania 10°C/min |
Efekt termiczny pirolizy
Pole
rzeczywista pojemność cieplna. W tym przypadku pole znajdujące się pod krzywą rzeczywistej pojemności cieplnej charakteryzuje egzotermię, a pole powyżej tej krzywej charakteryzuje endotermię reakcji pirolizy.
Wraz ze wzrostem konwersji węgli brunatnych zmniejsza się pojemność cieplna tego ostatniego (rys. 27).
VII. WĘGIEL I ANTRACYTY
Węgle te stanowią niezwykle szeroką gamę stałych paliw kopalnych pod względem właściwości fizycznych i technologicznych, charakteryzujących się różnym, ale stosunkowo wysokim stopniem przereagowania surowca.
Pojemność cieplna węgla zależy od stopnia metamorfizmu (patrz rozdz. II1.1), warunków występowania, zawartości popiołu, wilgotności oraz szeregu innych czynników, których wpływ zostanie omówiony w następnym rozdziale.
W tej części przedstawiono dane referencyjne dotyczące rzeczywistej i efektywnej pojemności cieplnej węgli kamiennych z niektórych basenów w umiarkowanych temperaturach, a także podczas rozkładu termicznego.