基礎理論【甲種・乙種】総発熱量と真発熱量、気体燃料、燃焼範囲、燃焼方式　全22問

気体燃料の発熱量は、含まれる可燃性ガスの組成が明らかであれば、個々のガスの発熱量などの物性値を用いて計算できる。

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可燃性ガスを不完全燃焼させた時に得られる熱量は、完全燃焼させた時より大きい。

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水蒸気の顕熱を合む発熱量を総発熱量、含まないものを真発熱量という。

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混合した気体の発熱量は、その組成がわかれば計算することができる。

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発熱量の定義には、水蒸気の潜熱を含む場合の発熱量である総発熱量と、含まない場合の発熱量である真発熱量の二種類が設けられている。総発熱量はLHV 、真発熱量はHHVと呼ばれることもある。

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供給ガスの発熱量は一般に真発熱量で表す。

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メタンやプロバンのような飽和炭化水素は、分子中の炭素数が多いほど1m^3あたりの発熱量が大きい。

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メタン1m^3の総発熱量は約40MJである。

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1m^3があたりの水素の総発熱量は、メタンの総発熱量の約1/2である。

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一酸化炭素の総発熱量は真発熱量より大きい。

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メタンの総発熱量は、プロパンの総発熱量より小さい。

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メタンの場合、総発熱量と真発熱量との差は、総発熱量の1%以下である。

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可燃性ガスと空気を混合して、着火により燃焼する可燃性ガスの混合割合を燃焼範囲という。

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プロパンの燃焼下限界(vol%)は、メタンの燃焼下限界(vol%)より高い。　

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不活性ガスを混合すると、燃焼範囲は広くなる。

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燃焼範囲内であっても、容器が小さいと器壁の冷却効果を受けて燃焼が維持できなくなることがある。

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炭化水素類の混合ガスの燃焼範囲に対するル・シャトリエの式は、誤差が大きい

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燃料のみをバーナーから吹き出させ、周囲の空気と混合させながら、燃焼させる方式を拡散燃焼という。

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拡散燃焼は、バーナー内部で予混合気が形成されないため、逆火のおそれがある。

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燃料と空気を混合させた可燃予混合気をバーナーから吹き出させて燃焼させる方式を予混合燃焼という。

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予混合燃焼においては、部分予混合燃焼は火炎安定性に優れており、完全予混合燃焼は燃焼ガス中のNOx濃度が低い。

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ブンゼン火炎は部分予混合機焼の代表例であり、内炎と外炎による二重火炎が形成される。

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