ค่าความร้อนเข้าใจว่าเป็นความร้อนจากการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของมวลต่อหน่วยของสาร คำนึงถึงการสูญเสียความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการแยกตัวของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้และปฏิกิริยาการเผาไหม้ทางเคมีที่ไม่สมบูรณ์ ค่าความร้อนคือความร้อนสูงสุดที่เป็นไปได้ของการเผาไหม้ต่อหน่วยมวลของสาร
กำหนดค่าความร้อนของธาตุ สารประกอบ และส่วนผสมของเชื้อเพลิง สำหรับองค์ประกอบจะเท่ากับตัวเลขของความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ค่าความร้อนของสารผสมคือปริมาณสารเติมแต่ง และสามารถพบได้หากทราบค่าความร้อนของส่วนประกอบของสารผสม
การเผาไหม้เกิดขึ้นไม่เพียงเนื่องจากการก่อตัวของออกไซด์ดังนั้นในแง่กว้างเราสามารถพูดคุยเกี่ยวกับค่าความร้อนขององค์ประกอบและสารประกอบของพวกเขาไม่เพียง แต่ในออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมื่อมีปฏิกิริยากับฟลูออรีน, คลอรีน, ไนโตรเจน, โบรอน, คาร์บอน ซิลิคอน ซัลเฟอร์ และฟอสฟอรัส
ค่าความร้อนคือ ลักษณะสำคัญ- ช่วยให้คุณสามารถประเมินและเปรียบเทียบกับผู้อื่นถึงการปล่อยความร้อนสูงสุดที่เป็นไปได้ของปฏิกิริยารีดอกซ์หนึ่งๆ และพิจารณาความสมบูรณ์ของกระบวนการเผาไหม้จริงโดยสัมพันธ์กับปฏิกิริยานั้น ความรู้เกี่ยวกับค่าความร้อนเป็นสิ่งจำเป็นในการเลือกส่วนประกอบและส่วนผสมเชื้อเพลิงเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และเมื่อประเมินความสมบูรณ์ของการเผาไหม้
มีสูงกว่า ชมในและต่ำกว่า ชม n ค่าความร้อน ค่าความร้อนที่สูงขึ้น ตรงกันข้ามกับค่าความร้อนที่ต่ำกว่า รวมถึงความร้อนของการเปลี่ยนเฟส (การควบแน่น การแข็งตัว) ของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้เมื่อถูกทำให้เย็นลงถึงอุณหภูมิห้อง ดังนั้นค่าความร้อนสูงสุดคือความร้อนของการเผาไหม้โดยสมบูรณ์ของสารเมื่อพิจารณาสถานะทางกายภาพของผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ที่อุณหภูมิห้อง และค่าต่ำสุดคืออุณหภูมิการเผาไหม้ ค่าความร้อนที่สูงขึ้นถูกกำหนดโดยการเผาสารในระเบิดความร้อนหรือโดยการคำนวณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการควบแน่นของไอน้ำ ซึ่งที่ 298 K เท่ากับ 44 kJ/mol ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าจะคำนวณโดยไม่คำนึงถึงความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำ เช่น ตามสูตร
ที่ไหน % H คือเปอร์เซ็นต์ของไฮโดรเจนในเชื้อเพลิง
หากค่าความร้อนบ่งบอกถึงสถานะทางกายภาพของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ (ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ) มักจะละเว้นตัวห้อย "สูงสุด" และ "ต่ำสุด"
ให้เราพิจารณาค่าความร้อนของไฮโดรคาร์บอนและองค์ประกอบในออกซิเจนต่อหน่วยมวลของเชื้อเพลิงดั้งเดิม ค่าความร้อนที่ต่ำกว่าจะแตกต่างจากค่าสูงสุดสำหรับพาราฟินโดยเฉลี่ย 3220-3350 กิโลจูล/กก. สำหรับโอเลฟินส์และแนฟธีน - 3140-3220 กิโลจูล/กก. สำหรับเบนซีน - 1,590 กิโลจูล/กก. เมื่อทำการทดลองหาค่าความร้อนควรคำนึงว่าในระเบิดความร้อนสารจะเผาไหม้ที่ ปริมาณคงที่และในสภาวะจริง - มักมีแรงกดดันคงที่ การแก้ไขความแตกต่างในสภาวะการเผาไหม้มีไว้สำหรับ เชื้อเพลิงแข็งจาก 2.1 เป็น 12.6 สำหรับน้ำมันเชื้อเพลิง - ประมาณ 33.5 น้ำมันเบนซิน - 46.1 kJ/kg และสำหรับก๊าซถึง 210 kJ/m3 ในทางปฏิบัติ การแก้ไขนี้จะนำมาใช้เฉพาะเมื่อกำหนดค่าความร้อนของก๊าซเท่านั้น
สำหรับพาราฟิน ค่าความร้อนจะลดลงเมื่อจุดเดือดเพิ่มขึ้นและอัตราส่วน C/H เพิ่มขึ้น สำหรับโมโนไซคลิกอะลิไซคลิกไฮโดรคาร์บอนการเปลี่ยนแปลงนี้จะน้อยกว่ามาก ในซีรีส์เบนซีน ค่าความร้อนจะเพิ่มขึ้นเมื่อเคลื่อนที่ไปสู่ความคล้ายคลึงกันที่สูงขึ้นเนื่องจากโซ่ด้านข้าง ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกไดนิวเคลียร์มีค่าความร้อนต่ำกว่าซีรีย์เบนซีน
องค์ประกอบและสารประกอบเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่มีค่าความร้อนเกินกว่าเชื้อเพลิงไฮโดรคาร์บอน องค์ประกอบเหล่านี้ได้แก่ ไฮโดรเจน โบรอน เบริลเลียม ลิเธียม สารประกอบของพวกมัน และสารประกอบออร์กาโนอิลิเมนต์หลายชนิดของโบรอนและเบริลเลียม ค่าความร้อนของธาตุต่างๆ เช่น ซัลเฟอร์ โซเดียม ไนโอเบียม เซอร์โคเนียม แคลเซียม วาเนเดียม ไทเทเนียม ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม ซิลิคอน และอะลูมิเนียม อยู่ในช่วง 9210-32,240 กิโลจูล/กก. สำหรับธาตุที่เหลืออยู่ในระบบธาตุ ค่าความร้อนจะต้องไม่เกิน 8374 กิโลจูล/กก. ข้อมูลค่าความร้อนรวม ชั้นเรียนต่างๆสารไวไฟแสดงไว้ในตาราง 1.18.
ตารางที่ 1.18
ค่าความร้อนรวมของสารที่ติดไฟได้ต่างๆ ในออกซิเจน (ต่อหน่วยมวลเชื้อเพลิง)
สาร |
||
คาร์บอนมอนอกไซด์ |
||
ไอโซบิวเทน |
||
n-โดเดเคน |
||
n-เฮกซาดีเคน |
||
อะเซทิลีน |
||
ไซโคลเพนเทน |
||
ไซโคลเฮกเซน |
||
เอทิลเบนซีน |
||
เบริลเลียม |
||
อลูมิเนียม |
||
เซอร์โคเนียม |
||
เบริลเลียมไฮไดรด์ |
||
พสนาบอราน |
||
เมตาไดโบเรน |
||
เอทิลไดโบเรน |
สำหรับไฮโดรคาร์บอนเหลว เมทานอล และเอธานอล ค่าความร้อนจะขึ้นอยู่กับสถานะเริ่มต้นของของเหลว
ค่าความร้อนของเชื้อเพลิงบางชนิดคำนวณจากคอมพิวเตอร์ คือ 24.75 กิโลจูล/กก. สำหรับแมกนีเซียม และ 31.08 กิโลจูล/กก. สำหรับอะลูมิเนียม (สถานะของออกไซด์เป็นของแข็ง) และเกือบจะสอดคล้องกับข้อมูลในตาราง 1.18. ค่าความร้อนสูงสุดของพาราฟิน C26H54, แนพทาลีน C10H8, แอนทราซีน C14H10 และเมธีนามีน C6H12N4 เท่ากับ 47.00, 40.20, 39.80 และ 29.80 ตามลำดับ และค่าความร้อนต่ำสุดคือ 43.70, 39.00, 38.40 และ 28.00 kJ/kg
ตัวอย่างเช่น ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงจรวด เรานำเสนอความร้อนจากการเผาไหม้ขององค์ประกอบต่างๆ ในออกซิเจนและฟลูออรีน ต่อหน่วยมวลของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ ความร้อนของการเผาไหม้คำนวณสำหรับสถานะของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่อุณหภูมิ 2,700 K และแสดงไว้ในรูปที่ 1 1.25 และในตาราง 1.19.
ปุ๊ก 1.25. ความร้อนจากการเผาไหม้ของธาตุในออกซิเจน (1) และฟลูออรีน(2), คำนวณต่อกิโลกรัมของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้
จากข้อมูลที่นำเสนอ เพื่อให้ได้ความร้อนจากการเผาไหม้สูงสุด สารที่ต้องการมากที่สุดคือสารที่มีไฮโดรเจน ลิเธียม และเบริลเลียม และสารที่สองคือ โบรอน แมกนีเซียม อลูมิเนียม และซิลิคอน ข้อดีของไฮโดรเจนเนื่องจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำนั้นชัดเจน ควรสังเกตว่าเบริลเลียมมีข้อได้เปรียบเนื่องจากมีความร้อนสูงในการเผาไหม้
มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้แบบผสม โดยเฉพาะออกซีฟลูออไรด์ที่เป็นก๊าซของธาตุ เนื่องจากออกซีฟลูออไรด์ของธาตุไตรวาเลนต์มักจะเสถียร ออกซีฟลูออไรด์ส่วนใหญ่จึงไม่มีประสิทธิภาพในฐานะผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจรวดเนื่องจากมีน้ำหนักโมเลกุลสูง ความร้อนจากการเผาไหม้ด้วยการก่อตัวของ COF2 (g) มีค่ากลางระหว่างความร้อนจากการเผาไหม้ของ CO2 (g) และ CF4 (g) ความร้อนของการเผาไหม้ด้วยการก่อตัวของ SO2F2 (g) มากกว่าในกรณีของการก่อตัวของ SO2 (g) หรือ SF6 (ช.) อย่างไรก็ตาม เชื้อเพลิงจรวดส่วนใหญ่มีองค์ประกอบรีดิวซ์สูงซึ่งป้องกันการก่อตัวของสารดังกล่าว
การก่อตัวของอะลูมิเนียมออกซีฟลูออไรด์ AlOF (g) จะปล่อยความร้อนน้อยกว่าการก่อตัวของออกไซด์หรือฟลูออไรด์ จึงไม่น่าสนใจ โบรอนออกซีฟลูออไรด์ BOF (g) และสารตัดแต่ง (BOF)3 (g) เป็นองค์ประกอบที่สำคัญมากของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจรวด ความร้อนจากการเผาไหม้เพื่อสร้าง BOF (g) จะอยู่ตรงกลางระหว่างความร้อนจากการเผาไหม้จนเกิดออกไซด์และฟลูออไรด์ แต่ออกซีฟลูออไรด์มีความเสถียรทางความร้อนมากกว่าสารประกอบเหล่านี้ตัวใดตัวหนึ่ง
ตารางที่ 1.19
ความร้อนจากการเผาไหม้ของธาตุ (เป็น MJ/กก.) ต่อหน่วยมวลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ( ที = 2700 เคล)
ออกซีฟลูออไรด์ |
|||
เบริลเลียม |
|||
ออกซิเจน |
|||
อลูมิเนียม |
|||
เซอร์โคเนียม |
เมื่อเบริลเลียมและโบรอนไนไตรด์เกิดขึ้นก็เพียงพอแล้ว จำนวนมากความร้อนซึ่งทำให้สามารถจัดว่าเป็นส่วนประกอบสำคัญของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิงจรวด
ในตาราง ตาราง 1.20 แสดงค่าความร้อนสูงสุดขององค์ประกอบเมื่อมีปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ต่างๆ ซึ่งอ้างอิงถึงมวลต่อหน่วยของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ค่าความร้อนขององค์ประกอบเมื่อทำปฏิกิริยากับคลอรีน, ไนโตรเจน (ยกเว้นการก่อตัวของ Be3N2 และ BN), โบรอน, คาร์บอน, ซิลิคอน, ซัลเฟอร์และฟอสฟอรัสมีค่าน้อยกว่าค่าความร้อนขององค์ประกอบอย่างมีนัยสำคัญเมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจนและฟลูออรีน ข้อกำหนดที่หลากหลายสำหรับกระบวนการเผาไหม้และรีเอเจนต์ (ในแง่ของอุณหภูมิ องค์ประกอบ สถานะของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ ฯลฯ) ทำให้แนะนำให้ใช้ข้อมูลในตาราง 1.20 ในการพัฒนาในทางปฏิบัติของส่วนผสมเชื้อเพลิงเพื่อวัตถุประสงค์อย่างใดอย่างหนึ่ง
ตารางที่ 1.20
ค่าความร้อนที่สูงขึ้นของธาตุ (เป็น MJ/กก.) เมื่อทำปฏิกิริยากับออกซิเจน ฟลูออรีน คลอรีน ไนโตรเจน ต่อหน่วยมวลของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้
- ดูเพิ่มเติมที่: Joulin S., Clavin R. Op. อ้าง
ก่อนอื่น เรามากำหนดคำศัพท์กันก่อน เนื่องจากคำถามไม่ได้ถูกตั้งอย่างถูกต้อง
และคุณจะไม่พบรายการ “ประเภทสายเคเบิล – ค่าเป็น MJ/m2” เนื่องจากไม่มีอยู่จริงและไม่มีอยู่จริง มีการคำนวณปริมาณไฟเฉพาะ สำหรับในบ้านซึ่งถูกวางไว้ ประเภทต่างๆและจำนวนสายเคเบิลโดยคำนึงถึงพื้นที่ที่ใช้ นั่นคือเหตุผลว่าทำไมมิติโหลดไฟจำเพาะคือจูลส์ (เมกะจูล) ต่อตารางเมตรข้อกำหนดตัวบ่งชี้และปริมาณทั้งหมดนี้ใช้ใน "วิธีการกำหนดประเภทของสถานที่ B1 - B4" ตามที่อธิบายไว้ในเอกสารของกระทรวงสถานการณ์ฉุกเฉิน "เมื่อได้รับอนุมัติชุดกฎ" การกำหนดประเภทของสถานที่ อาคารและสถานที่ติดตั้งกลางแจ้งสำหรับอันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้” ภาคผนวก B. บังคับว่าใช้แนวทางเดียวกันในที่อื่น ๆ เอกสารกำกับดูแลรวมถึงคำสั่งของแผนกด้วย ด้านล่างนี้เป็นข้อความที่ตัดตอนมาจากเอกสารที่เกี่ยวข้องกับคำถามของคุณและความคิดเห็นของเรา
ตามอันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้ สถานที่แบ่งออกเป็นประเภท A, B, B1 - B4, D และ D และอาคาร - เป็นประเภท A, B, C, D และ D
[ความคิดเห็นจากส่วนการให้คำปรึกษา]: คำถามของคุณเกี่ยวกับสถานที่ เราจะจัดหมวดหมู่ให้
ประเภทห้องพัก ลักษณะของสารและวัสดุที่อยู่ (หมุนเวียน) ในสถานที่ ก
อันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้เพิ่มขึ้นก๊าซที่ติดไฟได้ ของเหลวไวไฟที่มีจุดวาบไฟไม่เกิน 28°C ในปริมาณที่สามารถก่อให้เกิดส่วนผสมของไอ ก๊าซ และอากาศที่ระเบิดได้ เมื่อจุดระเบิด ซึ่งแรงดันการระเบิดส่วนเกินที่คำนวณได้ในห้องจะพัฒนาเกิน 5 kPa และ ( หรือ) สารและวัสดุที่สามารถระเบิดและเผาไหม้ได้เมื่อมีปฏิกิริยากับน้ำ ออกซิเจนในบรรยากาศ หรือต่อกัน ในปริมาณที่แรงดันระเบิดส่วนเกินที่คำนวณได้ในห้องเกิน 5 kPa บี
อันตรายจากการระเบิดและไฟไหม้ฝุ่นหรือเส้นใยที่ติดไฟได้ ของเหลวไวไฟที่มีจุดวาบไฟมากกว่า 28°C ของเหลวไวไฟในปริมาณที่สามารถก่อให้เกิดส่วนผสมของฝุ่น-อากาศ หรือไอน้ำ-อากาศที่ระเบิดได้ การจุดไฟจะทำให้เกิดแรงดันการระเบิดส่วนเกินที่คำนวณไว้ในห้อง เกิน 5 กิโลปาสคาล บี1 – บี4
อันตรายจากไฟไหม้ของเหลวไวไฟและไวไฟต่ำ สารและวัสดุที่เป็นของแข็งและไวไฟต่ำ (รวมถึงฝุ่นและเส้นใย) สารและวัสดุที่สามารถเผาไหม้ได้เฉพาะเมื่อมีปฏิกิริยากับน้ำ ออกซิเจนในอากาศ หรือซึ่งกันและกัน โดยมีเงื่อนไขว่าห้องที่พวกมันอยู่ ตั้งอยู่ (ใช้) ไม่อยู่ในหมวด A หรือ B ช
อันตรายจากไฟไหม้ปานกลางสารและวัสดุที่ไม่ติดไฟในสถานะร้อน หลอดไส้ หรือหลอมเหลว ซึ่งการประมวลผลจะมาพร้อมกับการปล่อยความร้อนจากการแผ่รังสี ประกายไฟ และเปลวไฟ และ (หรือ) ก๊าซ ของเหลว และของแข็งที่ติดไฟได้ ซึ่งถูกเผาหรือกำจัดเป็นเชื้อเพลิง . ดี
ลดอันตรายจากไฟไหม้สารและวัสดุที่ไม่ติดไฟในสภาวะเย็น การจำแนกห้องเป็นประเภท B1, B2, B3 หรือ B4 ขึ้นอยู่กับจำนวนและวิธีการวางเพลิงในห้องที่ระบุและลักษณะการวางแผนพื้นที่ตลอดจน คุณสมบัติอันตรายจากไฟไหม้สารและวัสดุที่ประกอบเป็นสารก่อไฟ
[ความคิดเห็นจากส่วนการให้คำปรึกษา]: กรณีของคุณประกอบด้วยหมวดหมู่ B1 – B4, อันตรายจากไฟไหม้ นอกจากนี้ มีความเป็นไปได้สูงที่สถานที่ของคุณจะถูกจัดอยู่ในประเภท B4 แต่ต้องได้รับการสนับสนุนจากการคำนวณ
วิธีการกำหนดประเภทของสถานที่ B1 - B4
การกำหนดประเภทของสถานที่ B1 - B4 ดำเนินการโดยการเปรียบเทียบค่าสูงสุดของปริมาณไฟชั่วคราวเฉพาะ (ต่อไปนี้จะเรียกว่าปริมาณไฟ) ในพื้นที่ใด ๆ ที่มีมูลค่าของปริมาณไฟเฉพาะที่กำหนดในตาราง:
วิธีการวางเพลิงและการวางตำแหน่งเฉพาะสำหรับประเภท B1 - B4
สำหรับปริมาณการดับเพลิงที่มีการผสมผสาน (สารผสม) ต่างๆ ของของเหลวไวไฟ ติดไฟได้ ไวไฟต่ำ สารและวัสดุที่เป็นของแข็งไวไฟและไวไฟต่ำ ภายในพื้นที่อันตรายจากไฟไหม้ ปริมาณไฟ Q (ในหน่วย MJ) จะถูกกำหนดโดยสูตร : :
- ปริมาณ ฉันปริมาณไฟของวัสดุ, กิโลกรัม;
– ค่าความร้อนต่ำกว่า ฉันปริมาณการดับเพลิงของวัสดุ MJ/กก.
(ในหน่วย MJ/m2) ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของปริมาณไฟที่คำนวณได้ต่อพื้นที่ที่ถูกครอบครอง:ที่ไหน ส– พื้นที่วางเพลิงไหม้ ตร.ม. ไม่น้อยกว่า 10 ตร.ม.
ส่วนที่ 2 แนวปฏิบัติในการสมัคร
ในการคำนวณจำเป็นต้องกำหนดมวลเป็นกิโลกรัมสำหรับวัสดุติดไฟแต่ละชนิดที่จะอยู่ในห้อง พูดอย่างเคร่งครัด สำหรับสิ่งนี้ คุณจำเป็นต้องรู้ว่าฉนวนและส่วนประกอบที่ติดไฟได้อื่นๆ มีจำนวนเท่าใดในสายเคเบิลแต่ละเมตรของประเภทที่เกี่ยวข้อง และบันทึกภาพจากโครงการของคุณ แต่ข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์ทั่วไป ที่ดีที่สุดคือมีน้ำหนักเชิงเส้นในหน่วย g/m หรือ kg/km สำหรับสายเคเบิลโดยรวม ซึ่งถูกสร้างขึ้นจากองค์ประกอบทั้งหมด รวมถึงองค์ประกอบที่ไม่ติดไฟด้วย เฉพาะบรรจุภัณฑ์ – ม้วนหรือกล่อง – เท่านั้นที่ไม่รวมอยู่ในมูลค่าสุทธิ
ในสายเคเบิลออปติกที่ไม่มีเกราะหรือสายเคเบิลโลหะรองรับในตัว เราสามารถเห็นด้วยกับสิ่งนี้และใช้น้ำหนักเชิงเส้นในการคำนวณตามที่เป็นอยู่ โดยจงใจละเลยมวลของเส้นใยควอทซ์เนื่องจากมีขนาดเล็ก ตัวอย่างเช่น นี่คือน้ำหนักเชิงเส้นสำหรับสายเคเบิล XGLO™ อเนกประสงค์และ LightSystem ที่มีบัฟเฟอร์แน่น ซึ่งมีไว้สำหรับการใช้งานภายในอาคาร/ภายนอก (บทความเริ่มต้นด้วยสัญลักษณ์ 9GD(X)H...... สายเคเบิลดังกล่าวอยู่ในรายการของคุณ):
จำนวนเส้นใย | น้ำหนักเชิงเส้น กก./กม |
---|---|
4 | 23 |
6 | 25 |
8 | 30 |
12 | 35 |
16 | 49 |
24 | 61 |
48 | 255 |
72 | 384 |
และนี่คือตารางสำหรับสายเคเบิล XGLO™ และ LightSystem ที่มีบัฟเฟอร์อิสระ ซึ่งมีไว้สำหรับการใช้งานภายใน/ภายนอกด้วย (บทความเริ่มต้นด้วยสัญลักษณ์ 9GG(X)เอช......):
จำนวนเส้นใย | น้ำหนักเชิงเส้น กก./กม |
---|---|
2 | 67 |
4 | 67 |
6 | 67 |
8 | 67 |
12 | 67 |
16 | 103 |
24 | 103 |
36 | 103 |
48 | 115 |
72 | 115 |
96 | 139 |
144 | 139 |
ดังนั้น หากวางส่วนยาว 25 ม. จากสายเคเบิลจำนวน 10 เส้นที่มีเส้นใย 24 เส้นแต่ละเส้นวางไว้ในห้อง น้ำหนักรวมจะเท่ากับ 15.25 กก. สำหรับสายเคเบิลที่มีบัฟเฟอร์แน่น และ 25.75 กก. สำหรับสายเคเบิลที่มีบัฟเฟอร์หลวม อย่างที่คุณเห็นตัวเลขอาจแตกต่างกันไปและสำหรับ ปริมาณมากสายเคเบิลความแตกต่างอาจมีนัยสำคัญมาก
ในสายแสงหุ้มเกราะและสายทองแดงคู่บิด สัดส่วนที่สำคัญของน้ำหนักเชิงเส้นจะเกิดขึ้นจากมวลของโลหะ จากนั้นการแพร่กระจายของตัวเลขและความแตกต่างระหว่างน้ำหนักเชิงเส้นและเนื้อหาของสารไวไฟอาจยิ่งใหญ่ยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น น้ำหนักสุทธิของสายเคเบิลคู่บิดเกลียวยาว 1 กม. อาจแตกต่างกันตั้งแต่ 21 กก. ถึง 76 กก. ขึ้นอยู่กับหมวดหมู่ ผู้ผลิต และการมีอยู่/ไม่มีตะแกรงและองค์ประกอบโครงสร้างอื่นๆ ในเวลาเดียวกัน การคำนวณง่ายๆ แสดงให้เห็นว่าสำหรับหมวดหมู่ 5e ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 0.511 มม. น้ำหนักขั้นต่ำของทองแดงใน 1 กม. (ตัวนำ 8 ตัว ความหนาแน่นของทองแดง 8920 กก./ลบ.ม.) จะเท่ากับ 14.6 กก. และสำหรับหมวดหมู่ 7A ที่มี เส้นผ่านศูนย์กลางแกน 0.643 มม. - ไม่น้อยกว่า 23.2 กก. และสิ่งนี้ไม่ได้คำนึงถึงการวางซึ่งนำไปสู่ความจริงที่ว่าในความเป็นจริงความยาวของตัวนำทองแดงจะชัดเจนมากกว่า 1 กม.
ในส่วนเดียวกันของสายคู่บิดเกลียว 120 เส้น ยาว 25 ม. มวลรวมของสายเคเบิลอาจอยู่ระหว่าง 63 กก. ถึง 228 กก. ขึ้นอยู่กับประเภทของสายเคเบิล ในขณะที่ทองแดงในสายเคเบิลอาจมีน้ำหนักตั้งแต่ 43.8 กก. และสูงกว่าสำหรับประเภท 5e และตั้งแต่ 69.6 กก. ขึ้นไปสำหรับประเภท 7A
ความแตกต่างนั้นมีมากแม้ในปริมาณที่เราใช้ ซึ่งหมายความว่าไม่ใช่ห้องโทรคมนาคมที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งมีการเดินสายเคเบิลผ่านถาดแขวนหรือเส้นทางใต้พื้นที่ยกสูง สำหรับสายเคเบิลหุ้มเกราะและสายเคเบิลเฉพาะอื่น ๆ ที่มีองค์ประกอบโครงสร้างโลหะความแตกต่างจะยิ่งใหญ่กว่ามาก แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถพบได้บนถนนเป็นหลักไม่ใช่ในอาคาร
หากคุณทำการคำนวณอย่างเคร่งครัดสำหรับสายเคเบิลแต่ละประเภทคุณจะต้องมีรายละเอียดที่สมบูรณ์ของส่วนประกอบที่ติดไฟและไม่ติดไฟที่รวมอยู่ในสายเคเบิลและน้ำหนักต่อหน่วยความยาว นอกจากนี้ ต้องทราบค่าความร้อนที่ต่ำกว่าในหน่วย MJ/กก. สำหรับส่วนประกอบที่ติดไฟได้แต่ละรายการ สำหรับโพลีเมอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในโทรคมนาคม แหล่งต่างๆ จะให้ค่าความร้อนสุทธิดังต่อไปนี้:
- โพลีเอทิลีน – ตั้งแต่ 46 ถึง 48 MJ/กก
- โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) – ตั้งแต่ 14 ถึง 21 MJ/กก
- โพลีเตตร้าฟลูออโรเอทิลีน (ฟลูออโรพลาสติก) – ตั้งแต่ 4 ถึง 8 MJ/กก
ขึ้นอยู่กับข้อมูลอินพุตที่คุณใช้ ผลลัพธ์อาจแตกต่างกันไป นี่คือตัวอย่างการคำนวณ 2 ตัวอย่างสำหรับห้องที่กล่าวไปแล้วซึ่งมีสายคู่บิดเกลียว 120 เส้น:
ตัวอย่างที่ 1
- สายคู่บิดเกลียว หมวด 5e 120 เส้น
- น้ำหนักสายลิเนียร์ 23 กก./กม
น้ำหนักสายเคเบิลทั้งหมด (ไม่รวมส่วนประกอบที่ไม่ติดไฟ)
จี ฉัน= 120 · 25 ม. · 23 · 10 -3 กก./ม. = 69 กก.
ถาม= 69 กก. · 18 เมกะจูล/กก. = 1242 เมกะจูล
ถาดเอส= 25 ม. · 0.3 ม. = 7.5 ม. 2
ก= 1242 / 10 = 124.2 เมกะจูล/ม2
ปริมาณไฟจำเพาะอ้างอิงถึงช่วงตั้งแต่ 1 ถึง 180 MJ/m2 แม้ว่าเราจะไม่ได้ลบน้ำหนักของทองแดงในสายเคเบิลก็ตาม หากหักออก สถานที่นั้นก็จะถูกจัดอยู่ในประเภท B4
ตัวอย่างที่ 2
- สายคู่บิดเกลียว 120 เส้น ประเภท 6/6A
- สายไฟขนาด 23 AWG
- เปลือกพีวีซี ค่าความร้อนต่ำกว่า 18 MJ/kg
- น้ำหนักสายลิเนียร์ 45 กก./กม
- ถาดยาว 25 ม. กว้าง 300 มม
น้ำหนักสายเคเบิลทั้งหมดไม่รวมส่วนประกอบที่ไม่ติดไฟ
จี ฉัน= 120 · 25 ม. · 45 · 10 -3 กก./ม. = 135 กก.
ถาม= 135 กก. · 18 เมกะจูล/กก. = 2430 เมกะจูล
ถาดเอส= 25 ม. · 0.3 ม. = 7.5 ม. 2
ตามวิธีการคำนวณจำเป็นต้องใช้พื้นที่อย่างน้อย 10 ม. 2 ในการคำนวณ
ก= 2430/10 = 243 เมกะจูล/ตรม
ปริมาณไฟจำเพาะเกิน 180 MJ/m2 และตกลงไปอยู่ในช่วงที่สอดคล้องกับมากกว่านั้น หมวดหมู่สูงสถานที่ B3. แต่ถ้าเราลบน้ำหนักของทองแดงออกไปการคำนวณก็จะต่างออกไป
เกจตัวนำ 23 AWG สอดคล้องกับเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.574 มม. สายเคเบิลมีตัวนำทองแดง 8 เส้น ดังนั้นสายเคเบิลแต่ละกิโลเมตรจึงมีทองแดงอย่างน้อย 18.46 กิโลกรัม
จี ฉัน= 120 · 25 ม. · (45 – 18.46) · 10 -3 กก./ม. = 79.62 กก. ของส่วนประกอบที่ติดไฟได้
ถาม= 79.62 กก. 18 เมกะจูล/กก. = 1433.16 เมกะจูล
ก= 1433.16 / 10 = 143.3 เมกะจูล/ตรม
ในกรณีนี้เราจะได้ห้องประเภท B4 อย่างที่คุณเห็น ส่วนประกอบ ส่วนประกอบสามารถส่งผลต่อการคำนวณได้ค่อนข้างมาก
ข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับปริมาณน้ำหนักและค่าความร้อนที่ต่ำกว่าสามารถรับได้จากผู้ผลิตผลิตภัณฑ์เฉพาะเท่านั้น มิฉะนั้น คุณจะต้อง "เจาะ" สายเคเบิลแต่ละประเภทเป็นการส่วนตัว วัดมวลของแต่ละองค์ประกอบด้วยเครื่องชั่งที่มีความแม่นยำสูง และติดตั้งองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด (ซึ่งในตัวมันเองอาจเป็นงานที่ไม่สำคัญมาก แม้ว่าคุณจะ มีอุปกรณ์ครบครัน ห้องปฏิบัติการเคมี- และหลังจากทั้งหมดนี้ ให้ทำการคำนวณที่แม่นยำ สำหรับสายเคเบิลประเภท 6/6A ตัวอย่างเช่น การคำนวณของเราไม่ได้คำนึงถึงน้ำหนักและวัสดุของฉากกั้นแยก หากทำจากโพลีเอทิลีนคุณต้องคำนึงว่าค่าความร้อนที่ต่ำกว่านั้นสูงกว่าค่าพีวีซี
หนังสืออ้างอิงทางเคมีและกายภาพให้ค่าความร้อนต่ำสำหรับ สารบริสุทธิ์และค่าบ่งบอกความนิยมสูงสุด วัสดุก่อสร้าง- แต่ผู้ผลิตสามารถใช้ส่วนผสมของสาร สารเติมแต่ง และเปลี่ยนแปลงปริมาณน้ำหนักของส่วนประกอบได้ เพื่อการคำนวณที่แม่นยำข้อมูลจาก ผู้ผลิตเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์แต่ละประเภทโดยปกติจะไม่เปิดเผยต่อสาธารณะ แต่ควรจัดเตรียมไว้ให้ตามคำขอ นี่ไม่ใช่ข้อมูลที่เป็นความลับ
อย่างไรก็ตาม หากคุณต้องรอข้อมูลดังกล่าวเป็นเวลานาน และคุณต้องทำการคำนวณตอนนี้ คุณสามารถทำการคำนวณโดยประมาณ โดยตั้งค่าสูงสุด - เช่น ใช้สถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุด ผู้ออกแบบเลือกค่าสูงสุดที่เป็นไปได้ของค่าความร้อนที่ต่ำกว่า ซึ่งเป็นปริมาณน้ำหนักสูงสุดของสารที่ติดไฟได้ โดยจงใจทำผิดพลาดครั้งใหญ่ และไม่เป็นผลดีต่อเขา ในบางกรณี ด้วยเหตุนี้ สถานที่จึงจัดอยู่ในประเภทที่อันตรายมากขึ้น ดังที่เราทำครั้งแรกในตัวอย่างที่ 2 เป็นไปไม่ได้เลยที่จะ "ทำผิด" ในอีกทางหนึ่ง โดยจงใจทำให้การคำนวณมีแง่ดีมากขึ้น ในกรณีที่มีข้อสงสัย การตีความควรเป็นไปตามมาตรการรักษาความปลอดภัยเพิ่มเติมเสมอ
วัสดุติดไฟได้ | วัสดุติดไฟได้ | ความร้อนจากการเผาไหม้ MJ× กก. -1 | |
กระดาษคลายตัว | 13,4 | ฟีโนพลาสติก | 11,3 |
เส้นใยหลัก | 13,8 | ฝ้ายคลายตัวแล้ว | 15,7 |
ไม้ในผลิตภัณฑ์ | 16,6 | เอมิลแอลกอฮอล์ | 39,0 |
ผลิตภัณฑ์คาร์โบไลต์ | 24,9 | อะซิโตน | 20,0 |
ยางสังเคราะห์ | 40,2 | เบนซิน | 40,9 |
แก้วออร์แกนิค | 25,1 | น้ำมันเบนซิน | 41,9 |
โพลีสไตรีน | 39,0 | บิวทิลแอลกอฮอล์ | 36,2 |
โพรพิลีน | 45,6 | น้ำมันดีเซล | 43,0 |
เอทิลีน | 47,1 | น้ำมันก๊าด | 43,5 |
ผลิตภัณฑ์ยาง | 33,5 | น้ำมันเชื้อเพลิง | 39,8 |
น้ำมัน | 41,9 | เอทานอล | 27,2 |
ปริมาณไฟจำเพาะ q, MJ× m -2 ถูกกำหนดจากความสัมพันธ์ โดยที่ S คือพื้นที่ซึ่งบรรจุไฟอยู่ m 2 (แต่ไม่น้อยกว่า 10 m 2)
งานกำหนดประเภทอันตรายจากไฟไหม้ของสถานที่โดยมีพื้นที่ S=84 m2.
ในห้องประกอบด้วย: โต๊ะ 12 ตัวทำจากวัสดุเศษไม้ น้ำหนักตัวละ 16 กก. ขาตั้ง 4 อันทำจากวัสดุเศษไม้หนักชิ้นละ 10 กก. ม้านั่งทำจากแผ่นไม้อัด Chipboard 12 ตัว น้ำหนักตัวละ 12 กก. ผ้าม่านผ้าฝ้าย 3 ผืน ชิ้นละ 5 กก. กระดานไฟเบอร์กลาสน้ำหนัก 25 กก. เสื่อน้ำมันน้ำหนัก 70 กก.
สารละลาย
1. กำหนดค่าความร้อนที่ต่ำกว่าของวัสดุในห้อง (ตารางที่ 7.6):
Q =16.6 MJ/กก. – สำหรับโต๊ะ ม้านั่งและขาตั้ง
Q =15.7 MJ/กก. – สำหรับผ้าม่าน
Q =33.5 MJ/กก. – สำหรับเสื่อน้ำมัน;
Q =25.1 MJ/กก. – สำหรับกระดานไฟเบอร์กลาส
2. ใช้สูตร 7.9 กำหนดปริมาณไฟทั้งหมดในห้อง
3. กำหนดปริมาณไฟเฉพาะ q
เมื่อเปรียบเทียบค่าที่ได้รับของ q = 112.5 กับข้อมูลที่ระบุในตาราง 7.4 เรากำหนดห้องให้เป็นหมวดหมู่ B4 ในแง่ของอันตรายจากไฟไหม้
ความปลอดภัยจากรังสี
8.1. แนวคิดพื้นฐานและคำจำกัดความ
คำถามรังสีชนิดใดที่เรียกว่ารังสีไอออไนซ์?
คำตอบรังสีไอออไนซ์ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า IR) คือรังสีที่มีปฏิกิริยากับสารทำให้เกิดไอออนของสัญญาณต่างๆ ในสารนี้ AI ประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุ (อนุภาค a และ b, โปรตอน, ชิ้นส่วนของนิวเคลียสฟิชชัน) และอนุภาคที่ไม่มีประจุ (นิวตรอน, นิวตริโน, โฟตอน)
คำถามปริมาณทางกายภาพใดที่แสดงถึงปฏิสัมพันธ์ของ AI กับสสารและวัตถุทางชีวภาพ
คำตอบปฏิกิริยาระหว่าง AI กับสารนั้นมีลักษณะเฉพาะคือปริมาณที่ดูดซึม
ปริมาณที่ดูดซึม D คือปริมาณการวัดปริมาณหลัก เท่ากับอัตราส่วนของพลังงานเฉลี่ย dw ที่ถูกถ่ายโอนโดยการแผ่รังสีไอออไนซ์ต่อสารในปริมาตรเบื้องต้นต่อมวล dm ของสารในปริมาตรนี้:
พลังงานสามารถถูกเฉลี่ยตามปริมาตรที่กำหนดได้ ในกรณีนี้ ปริมาณรังสีเฉลี่ยจะเท่ากับพลังงานทั้งหมดที่ส่งไปยังปริมาตรหารด้วยมวลของปริมาตรนั้น ในระบบ SI ปริมาณการดูดซึมจะวัดเป็น J/kg และมีชื่อพิเศษว่า grey (Gy) หน่วยที่ไม่ใช่ระบบ – rad, 1rad = 0.01 Gy การเพิ่มปริมาณยาต่อหน่วยเวลาเรียกว่าอัตราปริมาณรังสี:
เพื่อประเมินอันตรายจากรังสีจากการได้รับสัมผัสของมนุษย์แบบเรื้อรัง ตาม [8.2] ให้แนะนำปริมาณทางกายภาพพิเศษ - ปริมาณเทียบเท่าในอวัยวะหรือเนื้อเยื่อ H T, R และขนาดประสิทธิผล E
ปริมาณที่เท่ากัน H T,R – ปริมาณที่ดูดซึมในอวัยวะหรือเนื้อเยื่อ T คูณด้วยปัจจัยถ่วงน้ำหนักที่สอดคล้องกันสำหรับรังสีประเภทที่กำหนด W R:
Н T,R =W R × D T,R , (8.3)
โดยที่ D T,R คือปริมาณการดูดซึมเฉลี่ยในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะ T;
W R – ปัจจัยถ่วงน้ำหนักสำหรับรังสีชนิด R
เมื่อถูกเปิดโปง ประเภทต่างๆ AI ที่มีปัจจัยการถ่วงน้ำหนักต่างกัน ปริมาณยาที่เทียบเท่ากับ W R หมายถึงผลรวมของปริมาณยาที่เท่ากันสำหรับ AI ประเภทเหล่านี้:
(8.4)
ค่าของสัมประสิทธิ์การถ่วงน้ำหนักแสดงไว้ในตาราง 8.1 [8.1] .
ฉันเข้าใจว่าโพลีเมอร์เป็นวัสดุที่หลากหลาย ฉันสับสนกับขนาด 18 kJ/kg คือ kiloJ/kg (นำมาจาก “อันตรายจากไฟไหม้และการระเบิดของสารและวัสดุและวิธีการดับไฟ” คู่มือ ed. 2 เรียบเรียงโดย A.Ya. Korolchenko และ D.A. Korolchenko ส่วนที่ 1 หน้า 306 ที่สองจากบนสุด ไม่เชื่อก็ส่งได้) นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมฉันถึงขุ่นเคืองความวุ่นวายทั้งหมดเกิดจากการที่ประตูโกดังที่เต็มไปด้วยเชื้อเพลิงมีตัวอักษร "D" ตัวใหญ่ติดอยู่ ดี การตรวจสอบภายในทันทีที่เขาเห็นมัน เขาก็เริ่มส่งเสียงดังและกระพือปีก (ถูกต้องสมบูรณ์) ฉันถูกไฟไหม้ - นี่คือผู้ชายที่สามารถนับหมวดหมู่ได้ หัวหน้า: "นับ" ตกลง. ฉันมาลองสวม หาวัสดุต่างๆ ดูที่เพดาน และที่นั่นก็ระบุปริมาณเชื้อเพลิงที่เก็บไว้ทั้งหมด (บางครั้งคุณอาจโชคดี) ฉันคำนวณแล้ว พวกเขามอบให้เธอ - เธอ (ตามที่ฉันเข้าใจอดีตผู้ตรวจสอบ RTN) กล่าวว่า: คุณจะยืนยันปริมาณวัสดุที่เก็บไว้ได้อย่างไร ฉันบอกเธอว่า:“ มันสร้างความแตกต่างอะไรได้บ้าง ห้องมีขนาดเล็ก - ไม่จำเป็นต้องมีระบบควบคุมอัคคีภัยอัตโนมัติอยู่แล้ว และตาม "B" สิ่งกีดขวางที่เจ๋งที่สุดก็ได้รับการยอมรับ ตอบสนองแม้กระทั่งการร่วมทุน แม้แต่ SNiP และที่สำคัญที่สุดคือวัสดุสิ้นเปลืองในคลังสินค้า เต็มวันนี้ พรุ่งนี้ว่างเปล่า” เธอพยักหน้าแล้ว: "คุณไปเอาข้อมูลที่แน่นอนเกี่ยวกับการจัดเก็บเป็นกิโลกรัมมาจากไหน" ฉันตัดสินใจเปลี่ยนใจ เจ้าหน้าที่ดับเพลิง...เฮอะ ฉันได้รับใบรับรองจากผู้จัดการคลังสินค้า: ไม้ - 80 กก., ยาง - 140 กก., สักหลาด 60 กก., กระดาษแข็ง 310 กก. ฯลฯ พร้อมการพิมพ์ ฉันนำมาให้เธอ: นี่คือการยืนยัน พยายามหักล้างมัน - ผู้จัดการรู้ดีกว่าว่าเขาเก็บอะไรไว้ เธอ: “โอ้! นี่เป็นอีกสิ่งหนึ่ง - นี่คือเอกสาร” ฉันบ้า! ถ้าอย่างนั้นฉันก็จำตลับหมึกได้ และในวันศุกร์ เธอต้องส่งมอบการคำนวณบ้าๆ นี้ และเปลี่ยนตัวอักษรที่ประตู เราทำให้กระดาษเสียมาเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์แล้ว และในเวลาเดียวกัน โปรดทราบว่าเราทำงานในองค์กรเดียวกัน นั่นคือฉันฟุ้งซ่านจากความรับผิดชอบโดยตรงของฉัน เรากำลังทำเรื่องไร้สาระ รับเงิน ฯลฯ เพื่อเห็นแก่จดหมายฉบับหนึ่งที่ประตู สรุปคือทุกอย่างถูกจัดเตรียมอย่างมีประสิทธิภาพมาก
แต่นี่เป็นการพูดนอกเรื่องโคลงสั้น ๆ เป้าหมายของฉันคือทำให้ผู้ตรวจสอบบัญชีพึงพอใจ (เป็นการฉ้อโกงโดยสิ้นเชิง) ไม่มีใครสงสัยหมวดหมู่ B1 แต่เธอต้องการดูตลับหมึกในการคำนวณ เราทั้งคู่ไม่รู้ว่ามันทำมาจากอะไร สำหรับทุกค่าความร้อนจากการเผาไหม้ที่ไม่ได้รับการยืนยัน เธอสูดจมูกเหมือนแมว Snaala ไม่ต้องการที่จะยอมรับการรถไฟ VNTP เป็นใบรับรองด้วยซ้ำ - เหมือนว่ามันใช้ไม่ได้กับเรา อย่างน้อยที่สุดข้อโต้แย้งเกี่ยวกับการยอมจำนนต่อกฎของจักรวาลโดยทั่วไปและโดยเฉพาะอย่างยิ่งฟิสิกส์ก็มีผลกระทบ ดังนั้นฉันจึงเลือกวัสดุที่อยู่ในวรรณกรรมอ้างอิงหรือ ND ผู้ผลิตอ้างว่า (อย่างน้อยหนึ่งรายการ แต่เมื่อฉันคุยกับพวกเขาแล้ว มันเป็นเรื่องตลก) ว่าผงหมึกมีกราไฟต์ ฉันเจอมันที่ร้าน Korolchenko’s แต่มันเขียนคดๆ ขอบคุณ พวกเขาบอกขนาดให้ฉันทราบในฟอรั่มของนักออกแบบ ฉันสงบลงด้วยสิ่งนี้ ตอนนี้ฉันกำลังทำงานเกี่ยวกับพลาสติก ดูเหมือนว่าตัวตลับจะเป็น PVC แต่สำหรับ Korolchenko ตัวเดียวกัน PVC ทั้งหมดจะเป็นผงสีขาว มันดูไม่เหมือนตลับหมึกเลย ฉันพบพลาสติกไวนิลซึ่งเป็นผลมาจากอิทธิพลต่างๆ ที่มีต่อพีวีซี ไชโย!!! แต่มี 18 KILOJ/กก. คือมันไม่พอดีกับประตูไหนเลย ถ้ามันเขียนด้วยความเป็นมนุษย์ - MJ เมื่อวานฉันคงสงบลงแล้ว
ตารางนี้แสดงความร้อนจำเพาะมวลของการเผาไหม้เชื้อเพลิง (ของเหลว ของแข็ง และก๊าซ) และวัสดุที่ติดไฟได้อื่นๆ พิจารณาเชื้อเพลิงต่อไปนี้: ถ่านหิน, ฟืน, โค้ก, พีท, น้ำมันก๊าด, น้ำมัน, แอลกอฮอล์, น้ำมันเบนซิน, ก๊าซธรรมชาติฯลฯ
รายชื่อตาราง:
ในระหว่างปฏิกิริยาคายความร้อนของเชื้อเพลิงออกซิเดชัน พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนโดยปล่อยความร้อนออกมาจำนวนหนึ่ง พลังงานความร้อนที่เกิดขึ้นมักเรียกว่าความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี ความชื้น และเป็นหลัก ความร้อนของการเผาไหม้เชื้อเพลิงต่อมวล 1 กิโลกรัมหรือปริมาตร 1 ลบ.ม. ทำให้เกิดความร้อนจำเพาะของมวลหรือปริมาตรของการเผาไหม้
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงคือปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของมวลหน่วยหรือปริมาตรของเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ใน ระบบสากลหน่วย ค่านี้มีหน่วยวัดเป็น J/kg หรือ J/m 3
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงสามารถกำหนดได้จากการทดลองหรือคำนวณในเชิงวิเคราะห์ วิธีการทดลองการกำหนดค่าความร้อนจะขึ้นอยู่กับการวัดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อเชื้อเพลิงเผาไหม้ในทางปฏิบัติ เช่น ในเครื่องวัดความร้อนที่มีเทอร์โมสตัทและระเบิดเผาไหม้ สำหรับเชื้อเพลิงที่มีองค์ประกอบทางเคมีที่ทราบ ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้สามารถกำหนดได้โดยใช้สูตรคาบ
มีความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ที่สูงขึ้นและต่ำลงค่าความร้อนที่สูงขึ้นจะเท่ากับปริมาณความร้อนสูงสุดที่ปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงโดยสมบูรณ์โดยคำนึงถึงความร้อนที่ใช้ไปกับการระเหยของความชื้นที่มีอยู่ในเชื้อเพลิง ความร้อนต่ำสุดของการเผาไหม้จะน้อยกว่าค่าสูงสุดด้วยปริมาณความร้อนของการควบแน่นซึ่งเกิดขึ้นจากความชื้นของเชื้อเพลิงและไฮโดรเจนของมวลอินทรีย์ซึ่งกลายเป็นน้ำในระหว่างการเผาไหม้
เพื่อกำหนดตัวบ่งชี้คุณภาพน้ำมันเชื้อเพลิงตลอดจนการคำนวณความร้อน มักใช้ความร้อนจำเพาะในการเผาไหม้ต่ำกว่าซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สำคัญที่สุดและ ลักษณะการทำงานเชื้อเพลิงและมีแสดงไว้ในตารางด้านล่าง
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็ง (ถ่านหิน, ฟืน, พีท, โค้ก)
ตารางแสดงค่าความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงแข็งแห้งในหน่วยขนาด MJ/กก. น้ำมันเชื้อเพลิงในตารางจัดเรียงตามชื่อตามลำดับตัวอักษร
ค่าความร้อนสูงสุดของสิ่งที่พิจารณา สายพันธุ์แข็งถ่านหินโค้กมีเชื้อเพลิง - ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้คือ 36.3 MJ/kg (หรือในหน่วย SI 36.3 10 6 J/kg) นอกจากนี้ยังมีความร้อนจากการเผาไหม้สูงอีกด้วย ถ่านหินแอนทราไซต์, ถ่านและถ่านหินสีน้ำตาล
เชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพพลังงานต่ำ ได้แก่ ไม้ ฟืน ดินปืน พีทโม่ และหินน้ำมัน ตัวอย่างเช่น ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ฟืนคือ 8.4...12.5 และความร้อนจำเพาะของดินปืนมีค่าเพียง 3.8 MJ/กก.
เชื้อเพลิง | |
---|---|
แอนทราไซต์ | 26,8…34,8 |
เม็ดไม้ (เม็ด) | 18,5 |
ฟืนแห้ง | 8,4…11 |
ฟืนเบิร์ชแห้ง | 12,5 |
แก๊สโค้ก | 26,9 |
ระเบิดโค้ก | 30,4 |
กึ่งโค้ก | 27,3 |
ผง | 3,8 |
กระดานชนวน | 4,6…9 |
หินน้ำมัน | 5,9…15 |
แข็ง จรวด | 4,2…10,5 |
พีท | 16,3 |
พีทเส้นใย | 21,8 |
พีทบด | 8,1…10,5 |
เศษพีท | 10,8 |
ถ่านหินสีน้ำตาล | 13…25 |
ถ่านหินสีน้ำตาล (อัดก้อน) | 20,2 |
ถ่านหินสีน้ำตาล (ฝุ่น) | 25 |
ถ่านหินโดเนตสค์ | 19,7…24 |
ถ่าน | 31,5…34,4 |
ถ่านหิน | 27 |
ถ่านโค้ก | 36,3 |
ถ่านหินคุซเนตสค์ | 22,8…25,1 |
ถ่านหินเชเลียบินสค์ | 12,8 |
ถ่านหินเอกิบาสตุซ | 16,7 |
เฟรสตอร์ฟ | 8,1 |
ตะกรัน | 27,5 |
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงเหลว (แอลกอฮอล์ น้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมัน)
ตารางด้านล่างแสดงความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ เชื้อเพลิงเหลวและของเหลวอินทรีย์อื่นๆ ควรสังเกตว่าเชื้อเพลิง เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล และน้ำมัน มีการปล่อยความร้อนสูงในระหว่างการเผาไหม้
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของแอลกอฮอล์และอะซิโตนนั้นต่ำกว่าเชื้อเพลิงเครื่องยนต์แบบเดิมอย่างมาก นอกจากนี้ เชื้อเพลิงจรวดเหลวยังมีค่าความร้อนค่อนข้างต่ำ และเมื่อการเผาไหม้สมบูรณ์ของไฮโดรคาร์บอน 1 กิโลกรัม ปริมาณความร้อนจะถูกปล่อยออกมาเท่ากับ 9.2 และ 13.3 MJ ตามลำดับ
เชื้อเพลิง | ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ MJ/กก |
---|---|
อะซิโตน | 31,4 |
น้ำมันเบนซิน A-72 (GOST 2084-67) | 44,2 |
น้ำมันเบนซินการบิน B-70 (GOST 1,012-72) | 44,1 |
น้ำมันเบนซิน AI-93 (GOST 2084-67) | 43,6 |
เบนซิน | 40,6 |
น้ำมันดีเซลฤดูหนาว (GOST 305-73) | 43,6 |
น้ำมันดีเซลฤดูร้อน (GOST 305-73) | 43,4 |
เชื้อเพลิงจรวดเหลว (น้ำมันก๊าด + ออกซิเจนเหลว) | 9,2 |
น้ำมันก๊าดการบิน | 42,9 |
น้ำมันก๊าดสำหรับให้แสงสว่าง (GOST 4753-68) | 43,7 |
ไซลีน | 43,2 |
น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีกำมะถันสูง | 39 |
น้ำมันเชื้อเพลิงกำมะถันต่ำ | 40,5 |
น้ำมันเชื้อเพลิงกำมะถันต่ำ | 41,7 |
น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีกำมะถัน | 39,6 |
เมทิลแอลกอฮอล์ (เมทานอล) | 21,1 |
เอ็น-บิวทิลแอลกอฮอล์ | 36,8 |
น้ำมัน | 43,5…46 |
น้ำมันมีเทน | 21,5 |
โทลูอีน | 40,9 |
วิญญาณสีขาว (GOST 313452) | 44 |
เอทิลีนไกลคอล | 13,3 |
เอทิลแอลกอฮอล์ (เอทานอล) | 30,6 |
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้เชื้อเพลิงก๊าซและก๊าซที่ติดไฟได้
ตารางแสดงความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่เป็นก๊าซและก๊าซที่ติดไฟได้อื่นๆ ในขนาด MJ/kg ในบรรดาก๊าซที่พิจารณา มีความร้อนจำเพาะจากการเผาไหม้สูงที่สุด การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซ 1 กิโลกรัมจะปล่อยความร้อนออกมา 119.83 MJ นอกจากนี้ เชื้อเพลิง เช่น ก๊าซธรรมชาติ มีค่าความร้อนสูง ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของก๊าซธรรมชาติคือ 41...49 MJ/กก. (สำหรับก๊าซบริสุทธิ์คือ 50 MJ/กก.)
เชื้อเพลิง | ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ MJ/กก |
---|---|
1-บิวทีน | 45,3 |
แอมโมเนีย | 18,6 |
อะเซทิลีน | 48,3 |
ไฮโดรเจน | 119,83 |
ไฮโดรเจนผสมกับมีเทน (50% H 2 และ 50% CH 4 โดยน้ำหนัก) | 85 |
ไฮโดรเจน ผสมกับมีเทน และคาร์บอนมอนอกไซด์ (33-33-33% โดยน้ำหนัก) | 60 |
ไฮโดรเจนผสมกับคาร์บอนมอนอกไซด์ (50% H 2 50% CO 2 โดยน้ำหนัก) | 65 |
ก๊าซเตาหลอม | 3 |
แก๊สเตาอบโค้ก | 38,5 |
ก๊าซไฮโดรคาร์บอนเหลว LPG (โพรเพนบิวเทน) | 43,8 |
ไอโซบิวเทน | 45,6 |
มีเทน | 50 |
n-บิวเทน | 45,7 |
เอ็น-เฮกเซน | 45,1 |
n-เพนเทน | 45,4 |
ก๊าซที่เกี่ยวข้อง | 40,6…43 |
ก๊าซธรรมชาติ | 41…49 |
โพรพาดีน | 46,3 |
โพรเพน | 46,3 |
โพรพิลีน | 45,8 |
โพรพิลีน ผสมกับไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์ (90%-9%-1% โดยน้ำหนัก) | 52 |
อีเทน | 47,5 |
เอทิลีน | 47,2 |
ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของวัสดุที่ติดไฟได้บางชนิด
ตารางแสดงความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ของวัสดุที่ติดไฟได้บางชนิด (ไม้ กระดาษ พลาสติก ฟาง ยาง ฯลฯ) ควรสังเกตวัสดุที่มีการคายความร้อนสูงระหว่างการเผาไหม้ วัสดุเหล่านี้ได้แก่: ยาง ประเภทต่างๆ, โพลีสไตรีนขยายตัว (โฟม), โพรพิลีน และโพลีเอทิลีน
เชื้อเพลิง | ความร้อนจำเพาะของการเผาไหม้ MJ/กก |
---|---|
กระดาษ | 17,6 |
หนังเทียม | 21,5 |
ไม้ (แท่งที่มีความชื้น 14%) | 13,8 |
ไม้ในกอง | 16,6 |
ไม้โอ๊ค | 19,9 |
ไม้สปรูซ | 20,3 |
ไม้เขียว | 6,3 |
ไม้สน | 20,9 |
คาปรอน | 31,1 |
ผลิตภัณฑ์คาร์โบไลต์ | 26,9 |
กระดาษแข็ง | 16,5 |
ยางสไตรีนบิวทาไดอีน SKS-30AR | 43,9 |
ยางธรรมชาติ | 44,8 |
ยางสังเคราะห์ | 40,2 |
ยาง เอสเคเอส | 43,9 |
ยางคลอโรพรีน | 28 |
เสื่อน้ำมันโพลีไวนิลคลอไรด์ | 14,3 |
เสื่อน้ำมันโพลีไวนิลคลอไรด์สองชั้น | 17,9 |
เสื่อน้ำมันโพลีไวนิลคลอไรด์บนพื้นฐานสักหลาด | 16,6 |
เสื่อน้ำมันโพลีไวนิลคลอไรด์แบบอุ่น | 17,6 |
เสื่อน้ำมันโพลีไวนิลคลอไรด์จากผ้า | 20,3 |
เสื่อน้ำมันยาง (Relin) | 27,2 |
พาราฟิน พาราฟิน | 11,2 |
โฟมโพลีสไตรีน PVC-1 | 19,5 |
โฟมพลาสติก FS-7 | 24,4 |
โฟมพลาสติก FF | 31,4 |
โพลีสไตรีนขยายตัว PSB-S | 41,6 |
โฟมโพลียูรีเทน | 24,3 |
แผ่นใยไม้อัด | 20,9 |
โพลีไวนิลคลอไรด์ (พีวีซี) | 20,7 |
โพลีคาร์บอเนต | 31 |
โพรพิลีน | 45,7 |
โพลีสไตรีน | 39 |
เอทิลีนแรงดันสูง | 47 |
เอทิลีนความดันต่ำ | 46,7 |
ยาง | 33,5 |
รูเบอรอยด์ | 29,5 |
ช่องเขม่า | 28,3 |
หญ้าแห้ง | 16,7 |
หลอด | 17 |
แก้วออร์แกนิก (ลูกแก้ว) | 27,7 |
ข้อความ | 20,9 |
โทร | 16 |
ทีเอ็นที | 15 |
ฝ้าย | 17,5 |
เซลลูโลส | 16,4 |
ขนสัตว์และเส้นใยขนสัตว์ | 23,1 |
แหล่งที่มา:
- GOST 147-2013 เชื้อเพลิงแร่แข็ง การหาค่าความร้อนที่สูงขึ้นและการคำนวณค่าความร้อนที่ต่ำกว่า
- GOST 21261-91 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม วิธีการหาค่าความร้อนที่สูงขึ้นและการคำนวณค่าความร้อนที่ต่ำกว่า
- GOST 22667-82 ก๊าซธรรมชาติไวไฟ วิธีการคำนวณเพื่อกำหนดค่าความร้อน ความหนาแน่นสัมพัทธ์ และจำนวนวอบบี
- GOST 31369-2008 ก๊าซธรรมชาติ การคำนวณค่าความร้อน ความหนาแน่น ความหนาแน่นสัมพัทธ์ และจำนวน Wobbe ตามองค์ประกอบของส่วนประกอบ
- Zemsky G. T. คุณสมบัติไวไฟของวัสดุอนินทรีย์และอินทรีย์: หนังสืออ้างอิง M.: VNIIPO, 2016 - 970 p.