Wszelkie przemiany energetyczne polegaja na transformacji energii: -jest to zmiana parametrów konkretnego nosnika energetycznego lub na tak zwanej konwersacji energii to jest na zmianie nośnika energetycznego.
OLEJE OPALOWE są mieszanka węglowodorów i otrzymuje się je w wyniku przeróbki orpy naftowej. Stosowane w starych kotłowniach (do opalania kotłów, pieców) napędzania silników typu diesel. Maja duzo siarki (tlenki siarki są toksyczne)
WŁASCIWOSC FIZYKO-CHEMICZNE
1.lotnosc (zdolność odparowania) WL okresla się jaego na podstawie krzywej czasu do ilości odparowania paliwa. WL= t1 + t2 +… +t10 / 10
2.lepkosc paliwa to tarcie wewnętrzne, wewnątrz tego paliwa
ENERGIA PIERWOTNA energia pod jakokolwiek postacia niepodlegająca jeszcze żadnej przemianie ani w wyniku konwersacji ani transformacji.
ENERGIA WTORNA energia w róznych postaciach otrzymana w wyniku przemian en. pierwotnej lub innej en. wtornej.
ENERGIA BEZPOSREDNIA (koncowa lub finalna) jest to en. pierwotna lub wtorna dostarczona do odbiorcy w takiej postaci do jakiej są przystosowane jego odbiorniki.
ENERGI UZYTECZNA en. uzyskiwana w odbiornikach energii po jej przetworzeniu na postac uzyteczna to jest swietlna, mechaniczna, cieplna, chemiczna.
DESTYLACJA ROPY NAFTOWEJ polega na jej ogrzaniu w warunkach przemysłowych do temp 400 C a nastepnie stopniowym schładzaniu par tej ropy z wydzieleniem tzw frakcji podestylacyjnych o roznych temp wrzenia.
LEPKOSC DYNAMICZNA okresla tarcie wewnętrzne pomiedzy przesuwającymi się wzajemnie warstwami paliw. Wyraża ona sile jaka jest potrzebna do przesunięcia warstw paliwa o powierzchni z predkoscia względem drugiej takiej samej warstwy oddalonej od pierwszej o odległość.
LEPKOSC KINEMATYCZNA stosunek lepkości dynamicznej paliwa do jego gestosci w tych samych warunkach cisnienia i temp.
LEPKOSC WZGLEDNA stosunek czasu wypływu z kapilary lepkościomierza Englera 200cm 3 badanego paliwa w temp pomiaru do czasu wypływu tej samej ilości wody destylowanej w temp 20 C
LICZBA OKTANOWA PALIWA dotyczy ona paliwa do silnikow o zaplonie iskrowym czyli benzyn wyraza ona w % objętościowych udzial izooktanu w mieszaninie z n- heptanem która to mieszanina w znormalizowanych warunkach badan na wzorcowym silniku wykazuje ta sama odporność detonacyjna jak badane paliwa.
LICZBA CETANOWA PALIWA dotyczy paliw do silnikow ZS olejow napedowych wyraza one w % objętościowych udzial n- cetanu w mieszaninie metylonaftalen która to mieszana w znormalizowanych warunkach badan na wzorcowym silniku wykazuje ta sama sklonnosc do samozaplonu jak badane paliwa.
TEMPERATURA ZAPLONU to najniższa temp przy której pary podgrzanego paliwa w polaczeniu z otaczającym powietrzem tworza mieszanine zapalajaca się po zblizaniu plomienia.
TEMP PALENIA PALIWA to najnizsza temp paliwa przy której pary podgrzanego paliwa z otaczajacym powietrzem utworza mieszanine palącą się samorzutnie przez ok. 2 sek po odjeciu plomienia
PALIWA GAZOWE
Pierwotne paliwa - gaz ziemny. Jest to mieszanina węglowodorów z których podstawowym węglowodorem jest metan. Jego zawartość w gazie ziemnym może dochodzic od 98% (gaz ziemny wysoko metanowy). pozostale skadniki: azot 0,5-15%, CO2 0,1-10%, wegiel brunatny 75-95%, siarka 15%, tlen 2,5-18%, azot 1%
WŁAŚCIWOŚCI PaLIW STALYCH
1.cieplo spalania paliwa jest to ilość ciepla jaka powstaje przy całkowitym zupełnym spalaniu jednostki masy lub jednostki objętości przy stalym cisnieniu przy zalozeniu ze produkty spalania zostana ochłodzone do temp normalnej 25 C a woda w produktach spalania pozostaje w postaci skroplonej
2.wartosc opalowa jest to ilość ciepla jaka powstaje przy całkowitym zupełnym spalaniu jednostki masy lub jednostki objętości przy stalym cisnieniu przy zalozeniu ze woda w punktach spalania pozostaje w postaci pary wodnej
3.zawartosc czesci lotniczych w paliwie stalym są to składniki masy palnej (organicznej) która wydziela się przy jego podgrzaniu. Zawartość czesci lotnych wynosi 10-50% do celów energetycznych stosuje się wegiel o zawartości co najmniej 25%
CHARAKTERYSTYKA I WŁAŚCIWOŚCI PALIW PLYNNYCH
- benzyny
-oleje napedowe
-oleje opalowe
Ropa naftowa dobrze się spala ale czystej ropy naftowej się nie spala poddaje się destylacji. Destylacja ropy naftowej polega na jej podgrzaniu do ok. 400 C i nastepnie stopniowym schładzaniu par tej ropy wydzieleniem tzw. frakcji podestylacyjnych o roznych temp wrzenia (parowania)
-eter naftowy
-benzyny lekkie
-benzyny ciezkie
-nafta oleje napedowe
-oleje smarowe ciekle
-oleje przemysłowe, wrzecionowe
-mazurt
SPALANIE CALKOWITE polega na tym ze cala masa paliwa ulega spaleniu a ponadto w produktach spalania nie pozostaje żadne skadniki stale o charakterze palnym jest to inaczej spalane bez reszty.
SPALANIE NIECALKOWITE polega na tym ze nie cala masa paliwa ulega spaleniu a także ma miejsce gdy produkty spalania zawieraja palne czastki stale oparte na weglu pierwiastkowym jak np. sadza
SPALANIE ZUPELNE polega na tym ze w produktach spalania nie pozostaja zadane gazy palne
SPALANIE NIEZUELNE polega na tym ze produkty spalane zawieraja gazy palne to znaczy takie które mogłyby się jeszcze utlenic jak np. tlenek wegla, wodor, metan, inne węglowodory w postaci gazowej.
SPALANIE ZUPELNE I CALOKIWTE jest takim spalaniem w którym cale paliwo zostaje spalone, produkty paliwa nie zawieraja czastek stalych związanych z weglem pierwiastkowym. Wszystkie składniki gazowe są niepalne. Wówczas w spalinach są CO2, H2O, SO3, O2, N2, popiól.
(C+ H+ S)+ N+ O+ p+ w= 1
wegiel
C+O2=>CO2
1Kmol C+ 1 Kmol O2=> 1 Kmol CO2
12kg C+ 32kg O2=> 44kg CO2
1kg C=> 1/12Kmol O2=> 8/3kg O2
c kg C=> c/12Kmol O2=> 8/3- c kg O2
wodor
2H2+ O2=> 2H2O
2Kmol H2+ 1Kmol O2=> 2Kmol H2O
4kg H2+ 32kg O2=> 36kg H2O
1kg H2=> 1/4Kmol O2=> 8kg O2
H kg H2=> h/4Kmol O2=> 8h kg O2
siarka
S+ O2=> SO2
1Kmol S+ 1Kmol O2=> 1Kmol SO2
32kgS+ 32kg O2=> 64kg SO2
1kgS=> 1/32Kmol O2=> s kg O2
Metoda masowa
Ot= 8/3 c+ 8h+ s- O
Ot= c/12+ h/4+ s/32- O/32
Lt= Ot/ 0,232= 1/0,232* (8/3 c+ 8h+ s- O)
Lt= Ot/ 0,21= 1/ 0,21* (c/12+ h/4+ s/32- O/32)
(CO+ H2+ CH4+ Cohn(C2H6)+ CO2+ SO2+ O2+ N2= 1
CO+ ½ O2=> CO2
1Kmol CO+ 0,5Kmol O2=> 1Kmol CO2
1* 22,42Nm3 CO+ 0,5* 22,42Nm3 O2=> 1*22,42Nm3 CO2
H2* ½ O2=> H2O
1Kmol H2+ 0,5Kmol O2=> 1Kmol H2O
1* 22,42Nm3 CO+ 0,5* 22,42Nm3 O2=> 1*22,42Nm3 H2O
CH4+ 2O2=> CO2+ 2H2O
1Kmol CH4 +2Kmol O2=> 1Kmol CO2+ 2Kmol H2O
1* 22,42Nm3 CH4+ 2*22,42Nm3 O2=> 1*22,42Nm3 CO2+ 2*22,42Nm3 H2O
C2H6+ 7/2 O2=> 2CO2+ 3H2O
1Kmol C2H6+ 3,5Kmol O2=> 2Kmol O2+ 3Kmol H2O
1*22,42Nm3 C2H6+ 35*22,42Nm3 O2=> 2*22,42Nm3 O2+ 3*22,42Nm3 H2O
Ot= 0,5* CO+ 0,5 H2+ 2CH4+ 3,5 C2H6- O2
Lt= Ot/ 0,21= 1/ 0,21(0,5 CO+0,5 H2+ 2CH4+ 3,5 C2H6- O2)
Obliczyc ile kg pary wodnej powstanie przy calkowitym zupelnym spalaniu 2kg C3H8
C3H8 + 5 O2 => 3CO2+ 4 H2O
44kg C3H8 => 72kg H2O
2kg C3H8 => x
X= 2*72 / 44= 3,27 kg H2O
Obliczyc cieplo spalania wodoru wiedzac ze jego wartosc opalowa wynosi Qw= 120000 kJ/kg. Przyjęło ciepło parowe wody r= 2500 kJ / kg H2)
Qw= Qt + r * mw
Qt= Qw + r * mw
H2 => ½ o2 => H2O
2kg H2 => 18 kg H2O
5kg H2 => mw
mw= 5*18 / 2 = 45kg
Qt= Qw+ r * mw= 5 * 120000+ 2500 * 45= 71250 kJ / 5kg H2O