Comment calculer la valeur calorifique supérieure
Le contenu énergétique des combustibles, comme le charbon, peut être estimé à l'aide d'équations.
Un pouvoir calorifique supérieur (PCS) est une mesure du contenu énergétique d'un matériau. Il est presque exclusivement utilisé pour mesurer le contenu énergétique des combustibles fossiles et de leurs alternatives, comme le pétrole, le charbon, le gaz naturel et la biomasse. HHV est l'extrémité supérieure du contenu énergétique, et il comprend l'énergie dans l'eau évaporée du combustible lors de sa combustion. Le vrai HHV doit être déterminé à partir de l'expérimentation, mais les valeurs approximatives peuvent être calculées à partir d'un certain nombre de corrélations en fonction des données connues.
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Composition élémentaire
Étape 1
Déterminer la composition élémentaire du matériau pour le carbone (C), l'hydrogène (H), le soufre (S), l'oxygène (O), l'azote (N) et les cendres (A) en pourcentage massique de matière sèche.
Étape 2
Insérez les valeurs dans l'équation suivante, qui a été calculée pour être la meilleure solution pour une variété de matériaux sous forme solide, liquide ou gazeuse selon les Drs. Channiwala et Parikh comme rapporté dans la revue Fuel en 2002. HHV = 0,3491(C) + 1,1783(H) + 0,1005(S) + 0,1034(O) + 0,0151(N) +0,021(A).
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Étape 3
Comparez votre HHV à des carburants similaires. Par exemple, si vous estimez le HHV d'une huile, comparez la valeur aux valeurs connues pour le pétrole brut, l'huile d'olive ou une autre huile similaire.
Carbone fixe et matière volatile
Étape 1
Déterminer la matière volatile (MV) en pourcentage massique de matière sèche. Si le matériau n'est pas connu, la VM doit être mesurée expérimentalement. Les normes d'expérience acceptables varient, mais tous les tests nécessitent de chauffer l'échantillon à environ 1700 degrés F et de maintenir une telle température pendant plusieurs minutes pour permettre la libération de la VM. La différence de masse de l'échantillon avant et à la fin de cette expérience représente la VM.
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Étape 2
Déterminer le carbone fixe (FC) en pourcentage massique de matière sèche. La quantité de FC dans un échantillon est la masse de l'échantillon avant que la VM ne soit libérée moins la quantité de VM.
Étape 3
Remplacez vos valeurs par l'équation dérivée suivante du Dr Demirbas, publiée dans la revue Fuel en 1997: HHV = 0,312(FC) + 0,1534(VM). Cette équation a trouvé un bon accord avec HHV expérimental à partir de matériaux avec des valeurs connues de FC et VM.
Carbone fixe
Étape 1
Déterminer le carbone fixe (FC) en pourcentage massique de matière sèche. Cela peut être fait par expérimentation ou en recherchant la valeur.
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Étape 2
Remplacez la valeur de FC dans cette équation dérivée par le Dr Demirbas, publiée dans la revue Fuel en 1997: HHV = 0,196 (FC) + 14,119. Cette équation, basée sur une analyse de régression de centaines de matériaux combustibles avec des valeurs connues de FC et HHV, est la le plus simple - en utilisant un multiplicateur et une constante - qui a produit des résultats en bon accord avec les données expérimentales valeurs.
Étape 3
Vérifiez votre valeur par rapport aux valeurs connues de HHV. L'utilisation d'une seule variable--FC--signifie que vous aurez une bande d'erreur plus large que si vous utilisez plus de variables connues.
Conseil
Le HHV peut souvent être recherché dans un tableau ou un manuel plutôt que calculé. Les valeurs calculées à partir d'équations dérivées doivent être traitées comme des approximations grossières.
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