燃料

【燃料】発熱量の測定方法は?

単位質量あたりの化石燃料がどの程度の熱量を持つかという指標に発熱量があります。

そして燃料の発熱量を測定するのに気体燃料、液体燃料、固体燃料それぞれで決められた方法があります。今回は燃料ごとの発熱量の測定方法について解説してみたいと思います。

1. 気体燃料

気体燃料とは主に次のものがあります。

  • LNG(液化天然ガス)
  • LPG(液化石油ガス)
  • コークス炉ガス他

気体燃料の発熱量を測定するためには次の2つの方法が用いられます。

1-1. ユーカンス式流水形ガス熱量計

ユーカンス式流水形ガス熱量計は、ガスを燃焼させたときに得られる熱量を流水に吸収させ、温度上昇と流量から燃料ガスの発熱量を求める方法です。

例えば、燃料1kgを燃焼させたときに水の入り口温度20℃、出口温度30℃、100kgの水が流れたとすると

$$発熱量kJ=100×4.19×(30-20)$$

という式で燃料の発熱量を測定することができます。この時、本来は排ガスなどで有効に活用できない水分の潜熱も流水に吸収されるため、測定できる発熱量は高発熱量になります。

1-2. ガスクロマトグラフ法

ガスクロマトグラフ法では燃料を燃焼させずに発熱量を測定します。

まず、ガスをカラムの中に通し、吸着度合い(親和性)の違いによって分離することによって成分を分析します。この時、使用されるキャリアガスはヘリウムや窒素などの不活性ガスです。

成分が分析できれば、それぞれのガスの固定の発熱量をかけ合わせれば混合ガスの発熱量を計算で出すことができます。ガスクロマトグラフの分離メカニズムについてはこちらの動画が分かりやすいので参考にしてください。

2. 液体燃料

液体燃料は主に次のものがあります。

  • 原油
  • ガソリン
  • ナフサ
  • 灯油
  • 軽油
  • 重油

2-1. ボンベ型熱量計

ボンベ型熱量計は内部で高圧酸素によって燃焼させ、水の温度上昇を測定することによって発熱量を測定します。

ユーカンス型と同様に測定できる発熱量は高発熱量になります。

【燃料】高位発熱量と低位発熱量の違いとは

3. 固体燃料

固体燃料には主に次のものがあります。

  • 石炭
  • コークス
【燃料】石炭とコークスの違いは?

3-1. 燃研式自動熱量計

燃研式自動熱量計は液体燃料で用いたボンベ型熱量計と同様の装置になります。

高圧容器に燃料を入れ、高圧酸素で燃焼させます。内筒水の温度の上昇から熱量を計算することで高発熱量を計算します。

4. まとめ

  • 気体燃料にはユーカンス式とガスクロマトグラフがある
  • 液体燃料、固体燃料はボンベ型熱量計、燃研式自動熱量計

発熱量の測定は水の温度上昇を利用した方法が多いようです。

ガスクロマトグラフを用いて計算で算出する方法だけが特殊なので間違えないように注意しましょう。

燃料

2021/12/22

【燃料】排ガスのO2換算って何?計算方法は?

排ガス中の窒素酸化物やばいじんの濃度を規制する場合にO2〇〇%換算という文言をみることはないでしょうか? この記事ではO2換算とは何か、計算方法とその目的について解説したいと思います。 O2換算とは O2換算は次の式で計算することができます。 $$C=C_s×\frac{21-O_n}{21-O_s}$$ C:窒素酸化物の濃度[ppm] Cs:窒素酸化物の実測濃度 On:標準酸素濃度 Os:排ガス中の酸素濃度 計算自体は簡単ですが、なぜこのような計算を行うのか意味をしっかりと理解しておく必要があります。 ...

ReadMore

燃料

2021/8/29

【燃料】排ガス量の計算方法とは?

ボイラーなどを見ると、燃料の供給ラインに対して、排ガスのダクトがかなり大きく設計されているのを見たことはありませんか? 今回はなぜそのような設計になるのか、燃料を燃やしたときに発生する排ガス量の計算方法について解説したいと思います。 排ガスとは 排ガスとは燃料が燃焼したときに発生する気体のことです。 主な成分は二酸化炭素CO2、水蒸気H2O、窒素N2、そして過剰に供給した酸素O2などです。計算の際に水蒸気を含めたガスを湿りガス、除いたガスを乾きガスといいます。 排ガスの量はエコノマイザでの流速や伝熱量など ...

ReadMore

燃料

2021/8/30

【燃料】凝固点・流動点の違いについて詳しく解説してみた

軽油や重油など燃料を扱う際に、流動点という言葉を聞いたことはありませんか? 今回は凝固点、流動点の定義や使い分けについて説明します。 こちらの記事は動画でも解説しているので、動画の方がいいという方はこちらもどうぞ。 凝固点とは 凝固点とは、字の通り液体が固体化するときの温度を指します。 基本的には、固体が液体になる時の温度である融点と一致しています。水であれば約0℃ですね。凝固点は、液体の物質固有の特性に影響される化学的な数値ですが、食用油などの混合物に対しても凝固点が示されています。 例えば、オリーブオ ...

ReadMore

燃料

2021/12/22

【燃料】水素を使えば地球温暖化が防げる?水素の製造方法や今後の可能性は?

トヨタ自動車が次世代自動車として他メーカーに先駆けて水素を燃料とする自動車「MIRAI」を発売しました。たまに街を走っているのを見るとつい凝視してしまいます。 「MIRAI」は水素を使った燃料電池でモーターを回して走る電気自動車でエンジンなどの内燃機関を利用するわけではありません。 水素は、燃焼後に水しか出さない燃料として地球温暖化防止策の一つとして重要視されています。 今回は、化石燃料の代わりに水素を利用すれば本当に地球温暖化は防止できるのか?そもそも水素はどうやって作られるのかについてエネルギーの観点 ...

ReadMore

燃料

2021/9/3

【燃料】発熱量の測定方法は?

単位質量あたりの化石燃料がどの程度の熱量を持つかという指標に発熱量があります。 そして燃料の発熱量を測定するのに気体燃料、液体燃料、固体燃料それぞれで決められた方法があります。今回は燃料ごとの発熱量の測定方法について解説してみたいと思います。 1. 気体燃料 気体燃料とは主に次のものがあります。 LNG(液化天然ガス) LPG(液化石油ガス) コークス炉ガス他 気体燃料の発熱量を測定するためには次の2つの方法が用いられます。 1-1. ユーカンス式流水形ガス熱量計 ユーカンス式流水形ガス熱量計は、ガスを燃 ...

ReadMore







  • この記事を書いた人

エコおじい

プラントエンジニアです。「工業技術をどこよりも分かりやすく解説する」をテーマに2017年からブログ、Youtubeで情報発信をしています。現在、5つのブログを運営中。毎月収益レポートを公開しています。是非、Twitterのフォローお願いします。



効率的に技術系資格取得を目指す方必見!当サイトおすすめの通信講座

最短で資格を取得するためには、いかに効率よく学習するかが最も重要です。

参考書だけでは分かりにくいという方には、全て解説動画で学べるSATの通信講座がおすすめです。日々の通勤時間など隙間時間を利用して無理なく効率的に学習を進めることが出来ます。

超シンプルで分かりやすいSAT『エネルギー管理士』

エネルギー管理士の通信講座です。イラストを多用したシンプルで分かりやすいテキストと動画がセットになっています。

他社と比較すると価格もお手頃で、特に熱力学などを学んだことのない初学者におすすめの通信講座です。

熱分野レビュー 電気分野レビュー 他社との比較

エネルギー管理士以外にも電験や衛生管理者など25の資格の通信講座を展開しています。

最短で電験取得を目指すならSAT『電気主任技術者講座』

イメージしにくい交流回路についても多様なイラストと解説動画で詳しく解説してくれます。独学ではなかなか勉強が進まないという方に特におすすめの講座です。電気について詳しく学べるので実務で電気を使うという方には最適な教材です。

電験三種レビュー 他社との比較

技術系資格の最高峰SAT『技術士合格講座』

論文添削やZOOMマンツーマン指導が付いており、面接対策もWeb上で行うことが出来ます。また、テキストは毎年改定されているので常に最新の教材で勉強することが出来ます。

-燃料

エネ管.comをもっと見る

今すぐ購読し、続きを読んで、すべてのアーカイブにアクセスしましょう。

続きを読む

© 2024 エネ管.com Powered by AFFINGER5