Hvordan beregne høyere oppvarmingsverdi
Energiinnhold i drivstoff, som kull, kan estimeres med ligninger.
Høyere oppvarmingsverdi (HHV) er et mål på energiinnholdet i et materiale. Det brukes nesten utelukkende til å måle energiinnhold for fossilt brensel og deres alternativer, for eksempel olje, kull, naturgass og biomasse. HHV er den øvre enden av energiinnholdet, og den inkluderer energien i vann fordampet fra drivstoffet når det forbrenes. Ekte HHV må bestemmes ut fra eksperimentering, men nærliggende verdier kan beregnes ut fra en rekke korrelasjoner avhengig av kjente data.
Annonse
Elementær sammensetning
Trinn 1
Bestem elementets sammensetning av materialet for karbon (C), hydrogen (H), svovel (S), oksygen (O), nitrogen (N) og aske (A) i masseprosent av tørt materiale.
Steg 2
Sett inn verdiene i følgende ligning, som ble beregnet til å passe best for en rekke materialer i fast, flytende eller gassform i henhold til Dr. Channiwala og Parikh som rapportert i tidsskriftet Fuel i 2002. HHV = 0,3491 (C) + 1,1783 (H) + 0,1005 (S) + 0,1034 (O) + 0,0151 (N) + 0,021 (A).
Annonse
Trinn 3
Sjekk HHV mot lignende drivstoff. For eksempel, hvis du estimerer HHV for en olje, sammenlign verdien med kjente verdier for råolje, olivenolje eller annen lignende olje.
Fast karbon og flyktig materie
Trinn 1
Bestem flyktige stoffer (VM) som masseprosent av tørt materiale. Hvis materialet ikke er kjent, må VM måles via eksperiment. Akseptable eksperimentstandarder varierer, men alle tester krever oppvarming av prøven til omtrent 1700 grader F og opprettholdelse av en slik temperatur i flere minutter for å tillate frigjøring av VM. Forskjellen i prøvens masse før og på slutten av dette eksperimentet representerer VM.
Annonse
Steg 2
Bestem fast karbon (FC) som masseprosent av tørt materiale. Mengden FC i en prøve er prøvens masse før VM ble frigjort minus mengden VM.
Trinn 3
Sett inn verdiene dine i følgende avledede ligning av Dr. Demirbas, publisert i tidsskriftet Fuel i 1997: HHV = 0,312 (FC) + 0,1534 (VM). Denne ligningen fant god overensstemmelse med eksperimentell HHV fra materialer med kjente verdier av FC og VM.
Fast karbon
Trinn 1
Bestem fast karbon (FC) som masseprosent av tørt materiale. Dette kan gjøres ved å eksperimentere eller ved å slå opp verdien.
Annonse
Steg 2
Erstatt verdien for FC i denne avledede ligningen av Dr. Demirbas, publisert i tidsskriftet Fuel i 1997: HHV = 0,196 (FC) + 14,199. Denne ligningen, basert på regresjonsanalyse av hundrevis av drivstoffmaterialer med kjente verdier av FC og HHV, er den enkleste-ved hjelp av en multiplikator og en konstant-som ga resultater med god overensstemmelse med eksperimentelle verdier.
Trinn 3
Kontroller verdien mot kjente verdier av HHV. Bare å bruke en variabel-FC-betyr at du vil ha et bredere feilbånd enn hvis du bruker flere kjente variabler.
Tips
HHV kan ofte slås opp i en tabell eller lærebok i stedet for å beregnes. Verdier beregnet ut fra avledede ligninger bør behandles som grove tilnærminger.
Annonse