Hoe een hogere verwarmingswaarde te berekenen
De energie-inhoud van brandstoffen, zoals steenkool, kan worden geschat met vergelijkingen.
Hogere verwarmingswaarde (HHV) is een maat voor de energie-inhoud van een materiaal. Het wordt bijna uitsluitend gebruikt bij het meten van de energie-inhoud van fossiele brandstoffen en hun alternatieven, zoals olie, kolen, aardgas en biomassa. HHV is het bovenste uiteinde van de energie-inhoud en omvat de energie in water dat verdampt uit de brandstof terwijl deze wordt verbrand. Echte HHV moet worden bepaald aan de hand van experimenten, maar nabije waarden kunnen worden berekend uit een aantal correlaties, afhankelijk van bekende gegevens.
Advertentie
Elementaire Samenstelling
Stap 1
Bepaal de elementaire samenstelling van het materiaal voor koolstof (C), waterstof (H), zwavel (S), zuurstof (O), stikstof (N) en as (A) in massapercentage droog materiaal.
Stap 2
Voeg de waarden in de volgende vergelijking in, die volgens Drs. Channiwala en Parikh zoals gerapporteerd in het tijdschrift Fuel in 2002. HHV= 0,3491(C) + 1,1783(H) + 0,1005(S) + 0,1034(O) + 0,0151(N) +0,021(A).
Advertentie
Stap 3
Controleer uw HHV met vergelijkbare brandstoffen. Als u bijvoorbeeld de HHV van een olie schat, vergelijk de waarde dan met bekende waarden voor ruwe olie, olijfolie of een andere soortgelijke olie.
Vaste koolstof en vluchtige stoffen
Stap 1
Bepaal vluchtige stoffen (VM) als massapercentage droog materiaal. Als het materiaal niet bekend is, moet VM via experiment worden gemeten. Aanvaardbare experimentstandaarden variëren, maar alle tests vereisen het verwarmen van het monster tot ongeveer 1700 graden F en het handhaven van een dergelijke temperatuur gedurende enkele minuten om het vrijkomen van de VM mogelijk te maken. Het verschil in de massa van het monster voor en aan het einde van dit experiment vertegenwoordigt de VM.
Advertentie
Stap 2
Bepaal vaste koolstof (FC) als massapercentage droog materiaal. De hoeveelheid FC in een monster is de massa van het monster voordat de VM werd bevrijd minus de hoeveelheid VM.
Stap 3
Vervang uw waarden door de volgende afgeleide vergelijking van Dr. Demirbas, gepubliceerd in het tijdschrift Fuel in 1997: HHV = 0,312(FC) + 0,1534(VM). Deze vergelijking vond een goede overeenkomst met experimentele HHV van materialen met bekende waarden van FC en VM.
Vaste koolstof
Stap 1
Bepaal vaste koolstof (FC) als massapercentage droog materiaal. Dit kan door te experimenteren of door de waarde op te zoeken.
Advertentie
Stap 2
Vervang de waarde voor FC in deze afgeleide vergelijking door Dr. Demirbas, gepubliceerd in het tijdschrift Fuel in 1997: HHV = 0.196(FC) + 14.119. Deze vergelijking, gebaseerd op regressieanalyse van honderden brandstofmaterialen met bekende waarden van FC en HHV, is de eenvoudigste - met behulp van een vermenigvuldiger en een constante - die resultaten opleverde die goed overeenkwamen met experimenteel waarden.
Stap 3
Controleer uw waarde aan de hand van bekende waarden van HHV. Als u slechts één variabele gebruikt, FC, heeft u een grotere foutmarge dan wanneer u meer bekende variabelen gebruikt.
Tip
HHV kan vaak worden opgezocht in een tabel of leerboek in plaats van berekend. Waarden die zijn berekend op basis van afgeleide vergelijkingen moeten worden behandeld als ruwe benaderingen.
Advertentie