CWD2000燃气热值分析仪的测量原理与应用

热值量热仪热值量热仪是一种用于测定物质热值的仪器，它通过将物质燃烧产生的热转化为电能来进行测定。

热值量热仪是化学分析技术中重要的一种仪器，广泛应用于燃料、化工原料、食品、医药等领域，对于保证产品质量以及节约能源有着非常重要的意义。

热值量热仪的工作原理是基于热能守恒定律和电能转换原理。

其测定原理是将待测物质（如燃料）与氧气混合，将混合气体点燃，使其发生燃烧，燃烧产生的热通过与热传感器接触，被转化为电信号，进而被放大和记录。

通过计算电信号的功率和时间，从而得出该物质的热值。

其计算公式为：热值=燃料热输出/燃料消耗。

热值量热仪有很多优点，比如其使用方便、精度高、可靠性好，并且能够测量多种燃料的热值。

它可以用于对固体、液体和气体等多种燃料的热值测定，一次测量可以得到多种参数，如热值、热容、热效率等，非常适合于燃料和化学原料的生产过程中的质量控制和管理。

但是热值量热仪也有其缺点，比如其测试过程需要消耗氧气，且测量时容易受到环境因素的干扰。

同时，该仪器无法直接测量非完全燃烧的物质的热值，也无法测量热值变化较大的样品。

在燃料、化工等领域，热值量热仪的应用非常普遍，尤其是对于一些特殊燃料和化工原料，如生物质、燃气等，该仪器的应用更是得到了广泛认可。

此外，在节约能源、减少污染等方面，热值量热仪也有着非常重要的作用，通过对燃烧情况的了解，可以优化生产工艺，提高能源利用效率，减少对环境的影响。

总之，热值量热仪是现代化学分析技术中的一种重要仪器，具有广泛应用前景。

随着科技的不断进步，热值量热仪的应用领域将会更加广泛，给生产和环保等方面带来更大的贡献。

ZDHW-2000型微机全自动量热仪
1.2 主要性能指标
1.2.1 热容量约10500J/K
1.2.2 外水筒容量约51L
1.2.3 内水筒容量约2.1L
1.2.4 点火电压20V
1.2.5 点火时间程序控制
1.2.6 测量精度优于国标
1.2.7 温度分辨率0.0001℃
1.2.8 使用环境5-40℃（每次测定室温变化应≤1℃相对湿度≤80﹪）
1.2.9 电源220V±10﹪
1.3 仪器特点
1.3.1 自动控制外筒水温度在设定温度点，确保实温变化不影响冷却校正，测量结果更准确。

1.3.2 自动调整内外筒温度，使用压缩机制冷系统，减小冷却校正，使测量结果更准确。

1.3.3 满足国标GB/T213-2008的规定“终点时内筒比外筒高1K左右”。

1.3.4 微机量热仪，保持了微机系统的全部功能，可运行通用软件进行其他事务处理，同时启动量热仪测量系统可自动标定量热系统的能当量（热容量）、测量发热量。

输入硫、水分、氢等数据，即可换算并打印出弹筒发热量、高位发热量、低位发热量等数据。

1.3.5 量热仪装置内筒采用片状桨叶的电动搅拌，外筒的搅拌采用潜水式电动搅拌，使搅拌更均匀、更方便。

仪器采用熔断式棉线点火方式。

1.3.6 微机量热仪操作于Winsows98及以上操作系统，全过程汉字提示，人机交互，即学即用，按提示操作即可完成试验。

第1章燃气热值的测试1.1 实验目的燃气的热值对分析燃烧分析非常重要，因此，检测燃气的高位热值、低位热值测试非常重要。

本实验的目的是：(1) 掌握水流型气体热量仪的测试原理和方法；(2) 检测燃气的高位热值和低位热值；(3) 测试热值换算成标准状态热值。

1.2 实验原理将一定量的燃气试样，在恒定压力下和同等温度的空气条件下完全燃烧，将燃烧后的气体生成物冷却至原先燃气温度并将燃气中含氢的组分所生成的水蒸汽冷却成冷凝水，这些总的热量都由水流完全吸收下来，从而经过水量和水温升计算出燃气的测试热值，再将测试热值换算成标准状态下的燃气热值(kJ/m3)，即为高位热值。

高位热值减去冷凝水量的气化热即得燃气的低位热值。

1.3 实验装置及设备实验主要设备为SY-4水流型热量计(见图1-1)，该设备主要包括热量计主体、燃烧器和顶罩、空气增湿器、燃气增湿器、玻璃转子流量计、稳压器、燃气流量计、标准容器瓶及支架、Ⅱ等标准温度计。

测量范围为6.7~125.6MJ/m3。

设备的每一部分的介绍如下：1、热量计主体(见图1-2)：主体结构是燃烧吸热筒体—竖管束烟气流-水流热交换器，其采用48支Φ8.5×0.5mm紫铜管圆圈排列而成。

2、燃烧器和顶罩(见图1-3)：由于不同热值的燃气燃烧特性差异较大，需选用不同直径的喷嘴等部件，燃烧器具有9只不同直径的喷嘴，2只不同形式的进风口，2只不同尺寸的顶罩可供选择。

3、空气增湿器(见图1-4)：空气在增湿器内经水流喷淋而达到90~95%的湿度，与未经增湿的较干空气混合，调节风口达到80±5%的湿度，空气湿度由混合器上的干球和湿球温度计查得。

图1-1仪器设备示意图1－标准容器校验架，2－玻璃转子流量计，3－燃气增湿器，4－湿式气体流量计，5－钟罩式水封稳压器，6－空气增湿器，7－空气增湿调节器，8－热量计主体，9－燃烧器，10－量筒，11－电子秤，12－高位水箱1－进水温度计2－出水温度计3－透气管4－进水溢流分配杯5－进水调节阀6－溢流管7－进水管8－冷凝水管9－空气进口10－出水杯11－出水转化阀12－出水管13－出水称量管14－重棰15－热交换器放水阀16－燃烧器插口17－支脚调节螺母图1-2 热量计主体1－灯头顶罩2－燃烧气喷管3－进风调节片4－托杯5－燃气进口6－底座喷嘴图1-3燃烧器和顶罩1－进水管，2－出水口3－可调支脚，4－插接口5－干湿度调节钮6－干空气进风口7－干球温度计8－湿球温度计9－湿度计水杯10－混合气出口图1-4空气增湿器4、燃气增湿器(见图1-5)：燃气通过封闭式燃气增湿器达到饱和状态，其目的一是使测热过程处于湿平衡状态，二是使流量表内水量在测试过程中不发生明显减少现象。

燃气热值的测定（实验序号：03030035）一、实验目的1． 测量燃气的高位热值和低位热值，了解水流式热量计的工作原理。

2． 掌握水流式热量计的正确操作方法，学会分析影响测量精度的因素。

二、基本原理燃气的热值是指1（Nm 3）的燃气完全燃烧所放出的全部热量。

分为高位热值和低位热值。

燃气的高位热值是指每标准立方米（0℃，101.325kPa ）干燃气完全燃烧后，其燃烧产物与周围环境恢复到燃烧前的温度，烟气中的水蒸气凝结成同温度的水后所放出的全部热量。

燃气的低位热值则是指在上述条件下，烟气中的水蒸气仍以蒸气状态存在时，所获得的全部热量。

水流式热量计是利用水流吸热法来测定燃气的热值的，燃气在一衡定压力下进入本生灯燃烧，释放出热量，在热量计内与连续恒温水流进行充分的热交换使水流温度升高，热平衡方程式可近似写成：V ·H h =cm t ∆ (1)式中：H h —燃气的高发热值（kJ/Nm 3）V —单次实验中，在热量计内燃烧的燃气体积（Nm 3） m —在同一次实验中，流过热量计的水量（kg ） Δt —热量计进、出水的温差（℃）c —水的定压容积比热[4.1868kJ/（kg ·℃）] 由式（1）可得：Vtcm H h ∆=（2） 燃气的高位热值减去烟气中水蒸气凝结时放出的热量q ，就可得出燃气的低位热值，即：q Vtcm q H H h -∆=-=1 (3) 因此测得耗气量、水量及其温度差和冷凝水量就可以算出燃气的高、低位热值。

（耗气量换算成标准状态下的体积还需测得燃气温度、压力和大气压力）。

三、仪器及测量系统测量系统由以下几部分组成（见测量系统图）：燃气压力调节器A ，湿式燃气表B ，稳压器C ，热量计D ，水箱E 及数字天平。

（一） 热量计（见图30-1）热量计是实现方程式（1）的主要机构。

燃气通过本生灯在热量计中完全燃烧。

进入热量计的水经过水箱恒水位，使水流量稳定不变并把燃气燃烧产生的热量全部吸收。

热分析仪的工作原理和应用1. 热分析仪的定义和类型热分析仪是一种常用的分析仪器，用于研究样品在高温下的热性质和热分解过程。

根据不同的分析原理和测量参数，热分析仪可以分为多种类型，包括差热分析仪、热重分析仪、热流分析仪等。

2. 热分析仪的工作原理热分析仪的工作原理主要基于样品的热性质和热分解过程。

热分析仪通常由一个加热炉和一个样品量热器组成。

样品量热器可以精确地控制样品的温度，并测量样品在加热过程中释放或吸收的能量变化。

在差热分析仪中，主要通过比较样品与参比样品之间的温度差异来确定样品的热性质。

在热重分析仪中，主要通过测量样品的质量变化来确定样品的热分解过程。

在热流分析仪中，主要通过测量样品与流动气体之间的热传导来确定样品的热性能。

3. 热分析仪的应用领域热分析仪广泛应用于材料科学、化学工程、环境科学、食品科学等领域。

以下是几个常见的应用领域：•材料研究：热分析仪可以用于材料的热性能和热稳定性研究。

通过研究材料的热分解过程，可以了解材料的热稳定性和热分解产物的性质。

•药物研发：热分析仪可以用于药物研发中的药物稳定性和降解动力学研究。

通过热分析技术可以了解药物的热分解温度、热分解动力学参数等。

•催化剂研究：热分析仪可以用于研究催化剂的热活性和热稳定性。

通过研究催化剂在不同温度下的热性质变化，可以了解催化剂的活性行为和热稳定性。

•环境污染控制：热分析仪可以用于研究环境污染物的热分解和热稳定性。

通过研究污染物的热分解过程，可以了解污染物的耐热性和热分解产物的性质。

4. 热分析仪的优势和限制热分析仪具有以下优势：•快速性：热分析仪可以在短时间内进行样品的热性质和热分解过程研究，节约时间和成本。

•高精度：热分析仪可以对样品的热性质和热分解过程进行精确测量，提供准确的实验数据。

•全自动化：热分析仪可以实现全自动化的实验过程，减少人工操作和实验误差。

然而，热分析仪也有一些限制：•样品准备要求高：热分析仪对样品的准备要求较高，需要精确控制样品的质量和形状。

热值分析仪的原理和应用1. 热值分析仪的原理热值分析仪是一种用于测量燃料热值的仪器，它能够准确地测量出燃料所释放的能量。

热值分析仪的工作原理主要基于热量计的原理，即利用燃烧产生的热量来测量燃料的能量。

1.1 燃烧过程燃料在热值分析仪中被燃烧，放出的热量被一个热量计测量。

热值分析仪通常采用氧气燃烧法，即将燃料与氧气混合在一起燃烧，产生的热量被吸收或传导到热量计中。

1.2 热量计热值分析仪中的热量计一般采用热敏电阻或热电偶作为测量元件。

热敏电阻或热电偶受到燃烧产生的热量的影响，产生相应的电信号。

这个电信号与待测燃料的热值成正比，通过测量电信号的大小，可以确定燃料的热值。

2. 热值分析仪的应用热值分析仪在燃料领域有着广泛的应用，主要用于以下方面：2.1 燃料质量控制热值分析仪可以用来测量不同燃料的热值，从而判断其品质和质量。

通过检测燃料的热值，可以确定燃料是否符合标准要求，以及是否适合特定的应用场景。

燃料质量控制是保证燃料使用安全和经济的重要环节，热值分析仪在此方面发挥了关键作用。

2.2 燃料研究和开发热值分析仪可以用来研究和开发新型燃料。

通过测量燃料的热值，可以评估其能量释放情况，从而确定其在不同应用领域的潜力和优势。

热值分析仪可以帮助研究人员了解燃料的特性，并优化燃料的组成和配方。

2.3 燃烧效率评估热值分析仪可以用来评估燃烧设备的效率。

通过测量燃料的热值和燃烧产生的热量，可以计算出燃烧设备的燃烧效率。

燃烧效率评估对于提高能源利用效率、降低能源消耗具有重要意义。

热值分析仪在能源管理和节能减排中起到了关键作用。

2.4 燃料比较和选择热值分析仪可以用来比较不同燃料的能量释放能力，以选择最适合特定应用的燃料。

通过测量不同燃料的热值，可以消除燃料种类的差异，从而更好地评估燃料的性能和适用范围。

热值分析仪在燃料选择和优化中具有重要作用。

3. 总结热值分析仪是一种用于测量燃料热值的仪器，其原理主要基于热量计的工作原理。

热值仪测量原理详细说明热值仪保证测的是热值我们的热值仪有燃烧室（测华白指数）和比重测量单元，测量原理图如下：PDT* — 微差压变送器 PT —压力变送器电磁阀20—孔板 12 —燃烧器 —减压稳压阀 1 —过程气入口 2 —标气入口 36—气体分配混合器 24-热电堆冷端 25-热电堆热端42-精密压力调解阀 31-空气流量差压变送器49-助燃空气风机（安在热值仪主机内，所以不需外部助燃风）一次助燃空气二次助燃空气热值测量原理详细说明根据热平衡原理推出的公式:热值=华白*√比重,我们的热值通过把华白和比重准确测量出来分别输入到PC104计算机中,从而就可按上述公式准确计算出燃气热值，即华白和比重是测出来的，热值是计算出来的.1.准确测量华白指数过程：华白指数是通过燃烧室测出来的。

被测煤气进入热值仪,通过(15)(30)(56)(42)四级减压稳压调节阀到(36)入口,再经过根据煤气种类及煤气热值范围不同特殊设计的喷嘴进入（36），一次助燃空气也通过特殊设计的喷嘴进入(36),这两个经特殊设计的不同孔径的喷嘴保证了煤气和一次助燃风形成最佳燃烧配比。

当燃气密度增加时，也就是燃气热值增加了，这时单独的比重测量单元测得密度增加后通知PC104的CPU通过变频器控制二次助燃风机增加转速，以便增加二次助燃风量，使煤气在燃烧室充分燃烧，这样就保证热电堆测出的燃气燃烧后的热负荷（也即华白指数）准确。

2.准确测量比重过程：比重是通过单独的比重单元测出来的。

我们的热值配置单独的侧比重的比重测量单元,原理图如下:我们知道燃气比重=燃气密度/空气密度,我们的比重测量单元就是根据这一原理测出燃气比重的,如上图无煤气进入上腔情况下,那么上腔,下腔都是空气,这时电压激励比重单元中间的隔膜振荡器振动鼓膜，压力传感器测出的振幅为A0, A0对应的比重为1(即这时比重=空气密度/空气密度),如果燃气进入上腔,振幅变为A1,则振幅差△A= A1- A0.变成电信号经过整流、滤波形成一个和燃气比重成正比的0-5VDC信号,该信号输入到CPU就可折算出真实的比重的大小，控制燃气进入比重测量单元上腔的流量稳定就可准确测出燃气的比重.。

燃气仪表的工作原理
燃气仪表是一种用于测量燃气用量的仪器。

它的工作原理可以简单分为以下几个步骤：
1. 气源输入：燃气仪表通常连接在燃气供应管道上，通过一个进气接口将燃气引入仪表内部。

2. 测量通道：燃气仪表内部设有一个测量通道，燃气通过该通道进入仪表的测量部分。

3. 测量设备：测量设备是燃气仪表的核心部分，通常由一个转子和一个计数器构成。

当燃气通过测量通道时，它会推动转子旋转。

转子的转速与燃气流量呈正相关关系。

4. 计数器：计数器用于记录转子的转速，并将其转换为燃气的用量。

根据预设的单位（如立方米、升等），计数器会输出相应的数值，表示燃气的消耗量。

5. 数据输出：燃气仪表通常具有一个显示屏或数字接口，用于显示燃气用量的数值。

有些高级的仪表还可以将数据传送到其他系统中进行进一步处理。

总之，燃气仪表的工作原理是通过测量燃气流过的转速，并将其转换为燃气用量，从而实现对燃气使用情况的监测和计量。

天然气热值仪是用于测定天然气热值的设备，也被称为天然气热值测定仪。

其工作原理通常基于燃烧热效应，通过测量天然气燃烧产生的热量来计算热值。

具体过程如下：
- 天然气燃烧：首先，天然气样品被导入天然气热值分析仪的燃烧室。

在这里，天然气与氧气混合并被点燃，发生燃烧反应。

- 热量测量方法：有多种方法可以测量燃烧过程中释放的热量，其中一种常见的方法是采用热量传感器。

这些传感器可以是热电偶、热敏电阻或其他热敏元件。

当天然气燃烧时，产生的热量将导致传感器温度的变化，通过测量这种温度变化，可以计算出释放的热量。

- 计算热值：通过测量燃烧过程中产生的热量，天然气热值分析仪可以计算出天然气的热值。

这通常以英热单位（BTU，British Thermal Units）或焦耳（J）为单位表示。

- 修正和校准：为了获得准确的热值测量结果，天然气热值分析仪通常需要进行修正和校准。

这包括考虑到一些因素，如温度、压力、湿度等，以确保结果的准确性。

热值分析仪的原理热值分析仪是一种用于测定燃料热值的仪器，广泛应用于石油、煤炭、天然气等能源行业。

其原理是基于燃烧热效应和热力学定律，通过对燃料在控制条件下的燃烧过程进行测量和分析，计算出燃料的热值。

燃料热值是指单位质量燃料完全燃烧所释放出的热量，通常以焦耳或卡路里表示。

燃烧是一种氧化反应，燃料与氧气发生化学反应后生成二氧化碳、水和热能。

根据热力学定律，燃料热值可以通过燃烧释放的热量来计算。

热值分析仪的主要组成部分包括燃烧装置、测量装置、控制系统和数据处理系统。

燃烧装置是用于实现燃料燃烧的设备，一般包括燃料供应系统和燃气供应系统。

燃料供应系统用于提供燃料，通常采用粉煤仓、液化气罐等形式。

燃气供应系统用于提供氧气，通常使用空气压缩机或氧气瓶。

在燃烧过程中，燃料与氧气在燃烧装置中发生燃烧，产生高温气体和废气。

测量装置用于对燃料燃烧过程中的相关参数进行测量。

常见的测量参数包括燃料的质量、燃烧产生的热量和废气的成分等。

燃料质量可通过称重装置进行测量，燃烧产生的热量可通过热力学方法进行计算，废气成分可通过气体分析仪进行测量。

在测量过程中，需要保持燃烧装置和测量装置的稳定和准确性，以获得可靠的测试结果。

控制系统用于对燃料燃烧过程进行控制和调节。

燃烧过程需要保持一定的温度、压力和气体流量等参数，以实现充分燃烧和准确测量。

控制系统通过传感器和执行机构对燃料供应、氧气供应和废气排放等进行控制和调节。

通过精确控制燃烧过程的条件，可以保证测量的准确性和可重复性。

数据处理系统用于对测量结果进行处理和分析。

通过测量装置获取的数据，经过处理和计算，得到燃料的热值。

数据处理系统通常包括计算机和相关软件，用于对数据进行整理、存储和分析。

通过数据处理系统，可以实现对燃料热值的准确测量和有效利用。

总结起来，热值分析仪使用燃烧热效应和热力学定律，通过对燃料在控制条件下的燃烧过程进行测量和分析，计算出燃料的热值。

通过燃烧装置实现燃料燃烧，测量装置对相关参数进行测量，控制系统对燃烧过程进行控制和调节，数据处理系统对测量结果进行处理和分析。