55689 IMG$56

Zazwyczaj przyjmuje się r -- 600 kcal/kg (lub r = 2600 kJ/kg], s zatem

W„ = W',— 600(lej-w) kcal/kg lub kcal/m^a [VI,2a]

albo

W_u = W, —2500(k-fw) kJ/kg lub kJ/m³    [VI,2b]'

Ciepło spalania jest pojęciem jednoznacznym, ponieważ jest ono odniesione nie tylko do warunku zupełnego spalenia się paliwa na |e§? wodnik węglowy i parę wodną, ale także do warunku ochłodzenia tych produktów spalenia, czyli spalin, do 0°C, a przynajmniej do temperatury otoczenia.

Powszechnie w technice używane-pojęcie Wartości opalowej nie jest I natomiast jednoznaczne, szczególnie w tym przypadku, gdy ma się do I ■czynienia z paliwem dającym po spaleniu duże ilości pary wodnej,

Z drugiej strony nie można wprowadzać do zadań technicznych cie- I pła spalania jako wielkości, która praktycznie nie może być wywiązana, I gdyż spaliny uchodząc przy temperaturze wyższej od 100°C unoszą ze I sobą ciepło parowania, co jest w warunkach technicznych niemal regułą, I

Ponieważ składniki paliwa podczas palenia łączą się z tlenem we- I dług stałych stosunków masowych, to masa nowopowstałego połączenia I chemicznego równa się sumie mas składników, czyli

0    kg-f b kg = (a+b) kg

Ponieważ ma się tu do czynienia z liczbami stosunkowymi, dogodniej I jest stosować masy cząsteczkowe, odniesione do tego samego pier- I wiastka porównawczego (0₂ = 32).

Głównymi chemicznymi składnikami paliw stosowanych w prze- I myślę jest węgiel (C) i wodór (H₂), w bardzo małej mierze siarka (S), I Pierwiastki te łączą się z tlenem według następujących stosunków masowych

c + o,-> co₂

M M 32 li« u kg

2C + Oj-> 2CO

*X1S kg 32 Cg 2x28kg

2H<j + 0₂ 2H_xO

8x8 M 32 kg 2X18 M

Dla gazów dogodniej jest przedstawiać te stosunki objętościowo, opierając się na prawie Gay-Lussaca, że gazy objętościowo łączą się ze sobą tak jak ich cząsteczki, tzn. że jeżeli jedna cząsteczka pewnego gazu łącząc się z drugą cząsteczką innego daje jedną cząsteczkę nowopowstałego połączenia, to i objętościowo zachowują się gazy przy tych reakcjach podobnie. Tak więc otrzymuje się

2H, | O* 1 2H,0

| n> 1 »»    2

2CO i O* -*■ 2CO.

1    X m* 2

CHi + 20, -*• CO, •(• 2HjO

I i?ił 2 ml    im*    {ii

2C_aH_e -I- 150,    12C0«+ 0H,O

i m®' "    16 ni*    12 m* Ctrfl

Różnicę objętości przed i po spaleniu nazywa się kontrakcją chemiczną (a), która może posiadać znak dodatni lub ujemny zależnie od tego, czy podczas reakcji objętość się skurczyła, czy powiększyła.

W zjawiskach technicznych ma się do czynienia jeszcze z inną kontrakcją, tzw. fizyczną, polegającą na tym, że Jeżeli temperatura spalin opadnie poniżej temperatury skraplania się pary wodnej zawartej w spalinach, wówczas para ta skropli się zajmując tak małą Objętość, że się jej wcale nie uwzględnia. Ma to m. in. zawsze miejsce w przyrządach do analizy gazów, którą wykonuje się z reguły w temperaturze pokojowej.

Oznaczając kontrakcję fizyczną przez otrzymuje się kontrakcję całkowitą

a_B = a+dx    [V1,3J

42. Oznaczanie ciepła spalania i wartości opałowej. Wartości te można oznaczyć w dwojaki sposób: pośrednio ze składu chemicznego paliwa oraz bezpośrednio, spalając paliwo w kalorymetrze.

W przypadku pierwszym przypuszcza się, że paliwo składa się nie z zawiłych połączeń chemicznych, co ma miejsce w rzeczywistości, lecz że jest mieszaniną poszczególnych pierwiastków wykrytych przez analizę elementarną. Ponieważ palnymi składnikami są węgiel, wodór i siarka, więc przyjmując dla nich odpowiednie wartości ciepła spalania i uwzględniając ich procentową zawartość w paliwie oznacza się przez obliczenie ciepło spalania paliwa.

Jeżeli przy zastosowaniu tej metody chce się uzyskać poprawne wyniki, należy przyjmować odpowiednio dobrane wartości na ciepło spalania składników paliwa poprawione w tym kierunku, aby dawały ciepło spalania złożonego związku chemicznego, a nie czystego pierwiastka, który figuruje w wyniku analizy chemicznej paliwa.

Gdy tę pośrednią metodę stosuje się do paliw typu zbliżonego pod względem swej struktury i składu chemicznego do wykrytej mieszaniny pierwiastków, wówczas można otrzymać wyniki bliskie rzeczywistych przy małym względnym błędzie. W każdym razie musi być pewne umowne ustalenie ciepła spalania składników, a więc konieczne jest używanie pewnych formuł o umownych współczynnikach liczbowych, mających w ten sposób pokryć błąd tkwiący w samym założeniu- tej metody oznaczania ciepła spalania lub wartości opałowej.

Istnieje szereg formuł na obliczenie tą metodą wartości opałowej. Do bardziej znanych należą:

123