氧弹式量热计的基本构件和作用
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本文摘自再生资源回收-变宝网()量热仪的组成及分类量热仪俗称热量计,国内称大卡仪,主要测量煤炭、秸秆、石油等固体的发热量,也可测量石油等液体的发热量,主要用于热电、水泥、煤炭、新能源等领域。
一、量热仪的组成测量单元分解氧弹充氧站二、量热仪的工作原理量热仪的量热系统中,除了水吸收热量外,氧弹、内筒、温度计和搅拌器等都会吸热,而且各自的吸热情况不一样,各种因素比较复杂,不可能依靠简单的数学计算获得,只能采用已知热值的基准物如苯甲酸来实际标定出量热系统温度每升高1℃所要吸收的热量,也就是标定出量热仪的热容量。
三、量热仪的分类全自动超大大容量水箱,适合大批量连续24小时实验采用高级单片机系统,操作全自动化,人工所需做的只是称量、装弹和充氧,仪器自动完成定量注水、自动搅拌、点火、输出打印结果、排水等工作。
人机交互界面友好,大屏幕汉字屏幕显示时间和试验进程,即学即用具有实验后换算高低位发热量功能等温式量热仪产品更新换代迅速,已出现了一款自动充氧、氧弹自动升降、实验完成后自动释放氧弹废气的高自动化的量热仪。
1.用户操作时只需要装好氧弹,余下联接电子天平读取试样重量、充氧气、升降氧弹、识别氧弹、定量内筒水水量、点火、完成试验、氧弹放气、实验结果统计等过程可全部实现自动化。
2.自动调节内外筒温差,保证终点时内筒比外筒温度高1K左右,完全符合国标第8.2.4条要求,测试结果长期稳定。
3.能连续72小时以上做实验,解决了无冷却装置的量热仪因外筒水温升高(过冲)而需暂停实验的技术难题。
4.采用进口机械部件,自动充氧、自动放气、自动升降氧弹等运动。
5.采用压缩机制冷和专用加热装置,实现自动控制外筒水温,控温精度达到国标第7.1.4要求(±0.1K)。
触摸式1.由单片机控制,采用触摸式中文液晶显示屏,美观大方操作简单。
2.自动化程度高,自动注水,自动调节外桶水温,人工操作仅为称样品的重量,输入样品重量值,其它全由一起自动完成,并打印测试结果,方便快捷。
一、授课计划
二、课时教学内容
图6-1 氧弹式量热计
1.搅动棒;
2.外筒;
3.内筒;
4.垫脚;
6.传感器;
7.点火按健;
8.电源开关;
开关;10.点火输出负极;11.点火输出正极;
12.搅拌指示
氧弹是一个特制的不锈钢容器如图
完全燃烧,氧弹中须充以高压氧气(或者其他氧化剂),因此要求氧弹密封、耐高压、抗腐蚀。
实际上,量热计和周围环境的热交换无法完全避免,它对温差测量值的影响可用雷诺温度校正图校正。
校正方法如下:称适量待测物质,使燃烧后水温升高1.5℃~2.0℃,预先调节水温低于环境
然后将燃烧前后历次观察的水温对时间作图,
所示,图中H相当于开始燃烧之点,
a 雷诺温度校正图
b 绝热良好情况下的雷诺校正图
图2-3 雷诺校正图
在测量燃烧热过程中,对量热计温度测量的准确性直接影响到燃烧热测定的结果,所以本实验采用精密温度温差仪来测量量热计的温度变化值。
三、仪器试剂
SHR-15氧弹量热计1套;减压阀 1个;
氧气钢瓶1个;容量瓶(1000mL)1个;
萘(A.R);苯甲酸(A.R)
点火丝压片机。
氧弹式热量计检验方法摘要:氧弹式热量计是目前检测煤质发热量指标的主要仪器,其测热性能将会直接影响发热量测定结果的可靠性,所以各检测单位新购进热量计,都必须在使用前对其性能进行检验。
当前市场上众多厂家生产的各种量热仪层出不穷,性能各有差异,所以各检测单位在购进量热仪时更应对其测热性能加以关注。
根据长期的煤质分析仪器使用与维护经验,系统地提出以精密度、准确度作为考核仪器的指标来进行验收,从而确立此类仪器选型、验收标准。
关键词:热量计;发热量;精密度;热容量;准确度引言煤作为燃料广泛地应用于国民经济中,尤其是发电行业。
电力生产主要是利用燃煤的化学能,通过燃烧最终把热能转化为电能,因此发热量是发电用煤的重要测定项目。
发热量主要用于以下几方面:设计锅炉机组时,发热量可用来计算炉膛热负荷和选择磨煤机容量;锅炉运行时发热量又可用来计算发、供电煤耗,而煤耗又是火电厂的重要考核经济指标;在煤炭供需上,发热量是作为动力用煤计价的主要依据。
目前实验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式和绝热式两种。
1 热量计工作原理、种类及构造1.1发热量、发热量测定原理发热量定义为单位质量的可燃物质完全燃烧时所放出的热量。
可燃物发热量测量原理是将一定量的试样置于充有一定压力2.8~3.0MPa 密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹周围一定的水(内桶水) 所吸收,其水的温升与试样燃烧放出的热量成正比。
发热量即可由燃烧前后的温差计算出来。
Q =E(T n-T0)/MQ试样发热量(J/g);E量热系统热容量(J/℃);M试样质量(g);T0量热系统起始温度(℃);T n量热系统吸收试样放出热量后的终值温度(℃)。
1.2 热量计种类、构造通常实验室用于测定燃料发热量的热量计有恒温式热量计、绝热式热量计两种。
测量原理相同,但构造上有些差异。
恒温式热量计包围量热体系外筒是一个双层水套,内装较多的水。
测热过程中水是静止的,外筒仅用于给内筒提供稳定的工作环境。
实验一、燃烧热的测定(用氧弹卡计测定萘的燃烧热)【实验目的】l.通过萘的燃烧热测定,了解氧弹卡计各主要部件的作用,掌握燃烧热的测定技术。
2.了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别及相互关系。
3.学会应用图解法校正温度改变值。
【基本原理】燃烧热是指lmol物质完全燃烧时所放出的热量。
在恒容条件下测得的燃烧热称为恒容燃烧热(Qv),恒容燃烧热等于这个过程的内能变化(△U)。
在恒压条件下测得的燃烧热称为恒压热(Qp),恒压燃烧热等于这个过程的热焓变化(△H)。
若把参加反应的气体和反应生成的气体作为理想气体处理,则存在下列关系式Qp = Qv + △n R T (1-1)式中△n为反应产物中气体物质的总摩尔数与反应物中气体物质总摩尔数之差;R为气体常数;T为反应前后的绝对温度。
若测得某物质恒容燃烧热或恒压燃烧热中的任何一个,就可根据(1-1)式计算另一个数据。
必须指出,化学反应的热效应(包括燃烧热),通常是用恒压热效应(△H)来表示的。
测量化学反应热的仪器称为量热计(卡计)。
本实验采用氧弹式卡计测量萘的燃烧热,氧弹卡计的示意图为图1-1。
由于用氧弹卡计测定物质的燃烧热是在恒容条件下进行的,所以测得的为恒容燃烧热(Qv)。
测量的基本原理是将一定量待测物质样品在氧弹中完全燃烧,燃烧时放出的热量使卡计本身及氧弹周围介质(本实验用水)的温度升高。
所以测定出燃烧前后卡计(包括氧弹周围介质)温度的变化值,就可以计算该样品的燃烧热。
其关系式如下v mQ W T Q m M=-∙ 卡点火丝点火丝(1-2)式中m 为待测物质的质量(克);M 为待测物质的分子量;Qv 为待测物质的摩尔燃烧热;Qp ,Q点火丝为点火丝的燃烧热(如果点火丝用铁丝,则Q 点火丝 = 1600卡/克);m 点火丝为点火丝的质量;△T 为样品燃烧前后卡计温度的变化值;W 卡为卡计(包括卡计中的水)的水当量,它表示卡计(包括介质)每升高一度所需要吸收的热量。