gdzie: C, //, S, O, IV udziały masowe (wyrażone w ułamkach), odpowiednio
węgla, wodom, siarki, tlenu i wilgoci w paliwie, określone według zasad omówionych szczegółowo w podrozdziale 12.2.1.
Współczynniki liczbowe w powyższym wzorze stojące przy udziułuch C, // i s ciepłami spalania tych pierwiastków
Ciepło spalania wodoru oblicza się uwzględniając tylko tzw. „wodór wolny" (H- 0/8), zakłada się bowiem, że tlen zawarty w paliwie jest chemicznie zwią/d. ny z częścią wodoru w tym samym stosunku jak w wodzie, a więc część wodoru równa 0/8 jest pod względem energetycznym bezużyteczna.
2) Do przybliżonych obliczeń wurtości opałowej puliw płynnych często bywa używana tzw. formula Mendelejewa (zbliżona w swej postaci do wzoru związkowego dla paliw stałych):
&-33 940 C+ 103 070 //- 10 890 (<9-S)-250(WF (kJ/kgJ (12.4)
W powyższym wzorze symbole C, //, S, O, W oznaczają wyrażone w ułamkach udział)' masowe odpowiednich pierwiastków, tak samo jak w formule obliczeniowej dla paliw stałych (12.3).
Ciepło spalania i wartość opałową paliw gazowych można mierzyć metodami kalorymetrycznymi. Jednak skład tych paliw może być zawsze dobrze określony przez podanie udziałów molowych lub objętościowych wszystkich związków chemicznych (gazów elementarnych) zawartych w danym paliwie. Z tego względu zamiast wykonywać pomiary laboratoryjne, ciepło spalania i wartość opałową paliw gazowych można obliczać jako średnie ważone, odpowiednio: ciepła spalania lub wartości opałowych poszczególnych składników palnych paliwa (gazów elementarnych), które są od dawna znane i dostępne w literaturze dla bardzo wielu gazów elementarnych. Oczywiście warunkiem tych obliczeń jest znajomość objętościowego lub molowego składu chemicznego paliwa.
Ciepło spalania:
1=1
gdzie:
Qoi ciepło spalania poszczególnych składników paliwa (gazów elementarnych) w (kJ/m„J według tabeli 12.1,
r, - udziały objętościowe poszczególnych składników paliwa (gazów elementarnych) wyrażone w ułamkach.
Wartość opałowa:
/-I
jdzie:
Q<i ~ wartości opałowe poszczególnych składników paliwa (gazów elementarnych) w [kJ/m3] według tabeli 12.1, ri - udziały objętościowe, jak dła zależności (12.5).
Przedstawione powyżej metody obliczania Qa i Q, opierają się na założeniu, że ciepło izotermicznego mieszania się ze sobą składników paliwa gazowego jest równe 0.
Uwaga:
Wszędzie tam, gdzie ilości substancji wyrażane są w jednostkach objętości, aby imiknąć kolizji z geometrycznym pojęciem m\ wprowadzono dodatkowy indeks „n” oznaczający, że przywołany mn określa ilość substancji zgromadzonej w objętości 1 m3 w tzw. „normalnych warunkach fizycznych” (/„ - 0°C. pn *= 101 325 Pa). Jeżeli ilość substancji w nr odniesiona będzie do warunków innych niż „normalne warunki fizycz-:e”, będzie to zawsze odpowiednio oznaczone.
Tabela 12.1
Ciepło spalania, wartości opalowe, gęstości i gęstości względne składników palnych paliw gazowych dla „normalnych warunków fizycznych" (/„ «= 0°C,p„ — 101 325 Pa)
Nazwa składnika paliwa gazowego |
Wzór |
Masa cząsteczkowa p, [kg/kmol] |
Ciepło spalania Qa [kJ/m„'l |
Wartość opałowa [kJ/m„ł) |
Gęstość p( Ikg/m.'] |
Gęstość względna (względem powietrza) |
Metan |
CK, |
16.04 |
39 820 |
35 880 |
0,7172 |
03548 |
Etan |
c2h* |
30.07 |
70 310 |
64 360 |
13549 |
1,0480 |
Etylen |
C2łl4 |
28,05 |
64 020 |
59 950 |
1,2515 |
0.9680 |
Acetylen |
c2h2 |
26.04 |
58 990 |
56 940 |
1,1710 |
0,9050 |
Propan |
c,h9 |
44.09 |
101 210 |
93 180 |
2.0090 |
13540 |
Propylen |
CdL |
42,08 |
94 370 |
88 220 |
1,9150 |
1,4800 |
n-Butan |
P 11 |
58,12 |
133 800 |
123 570 |
2.7019 |
2,0900 |
i-Butan |
132 960 |
122 780 |
2.6903 |
2.0810 | ||
Pentany |
CjH,2 |
72,15 |
169 270 |
156 630 |
3.4531 |
2.6710 |
Heksany |
C*HU |
86,18 |
187 400 |
173 170 |
3,8473 |
2,9760 |
Hcptany |
c7h„. |
100.20 |
216 880 |
200 550 |
4.4731 |
3,4600 |
Benzen |
c„ha |
78.11 |
162 150 |
155 670 |
3,8357 |
2.9670 |
Toluen |
c,h, |
92.14 |
176 260 |
168 180 |
4,1110 |
3.1KIKI |
Wodór |
2,02 |
12 750 |
10 790 |
0,0898 |
0,0695 | |
Tlenek węgla |
CO |
28,01 |
12 640 |
12 640 |
1.2503 |
0,9071 |
Siarkowodór |
H»S |
34.08 |
25 350 |
23 370 |
13358 |
1.1HKO |
374
375