煤質化驗儀器定容量熱儀的工作原理
基本概念:
發(fā)熱量的定義:單位質量的煤*燃燒時所放出的熱量,,稱為煤的發(fā)熱量,。其測定結果以MJ/kg表示。
1MJ/kg = 103J/g
1cal(20℃) = 4.1816 J
1 Btu = 1055.06 J = 252.3 cal
1 Btu/lb = 0.556cal/g = 2.326 J/g
彈筒發(fā)熱量:單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,,其燃燒物組成為氧氣,、氮氣、二氧化碳,、硝酸和硫酸,、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量,稱為彈筒發(fā)熱量,。
恒容高位發(fā)熱量:單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,,其燃燒物組成為氧氣,、氮氣、二氧化碳,、二氧化硫,、液態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量,稱為恒容高位發(fā)熱量,。
高位發(fā)熱量由彈筒發(fā)熱量減去硝酸和硫酸校正熱后得到的發(fā)熱量,。
恒容低位發(fā)熱量:單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其燃燒物組成為氧氣,、氮氣,、二氧化碳、二氧化硫,、氣態(tài)水以及固態(tài)灰時放出的熱量,,稱為恒容低位發(fā)熱量。
低位發(fā)熱量是高位發(fā)熱量減去水(煤中原有的水和煤中氫燃燒生成的水)的氣化熱后得到的發(fā)熱量,。
有效熱容量:量熱系統(tǒng)在試驗條件下溫度上升1K所需的熱量稱為熱量計的有效熱容量(以下簡稱熱容量),,以J/K表示。
量熱系統(tǒng):在發(fā)熱量測定的過程中,,試樣放出的熱量所能達到的各個部件,。除了內筒水外,還包括外筒,、氧彈及攪拌器感溫探頭浸在水中的部分,。
基本原理:
本儀器采用恒溫式外筒,氧彈置于內筒水中,,將一定的試樣置于密封的氧彈中,,在充足的氧氣條件下,令試樣*燃燒,,試樣燃燒所放出的熱量被氧彈周圍一定的水所吸收,。其水的溫升與試樣放出的熱量成正比。
在恒溫式量熱儀測定發(fā)熱量的過程中,,它的內外筒的水溫總是存在一定的溫差,,此溫差隨著時間的改變而改變,為了消除內外筒的熱交換對溫升的影響,,必須對內筒溫升加上一校正值,,稱之為冷卻校正,用符號C表示,。
考慮到冷卻校正,,則發(fā)熱量計算公式應為:
煤的發(fā)熱量的高低,主要取決于煤中可燃物質的化學組成,同時也與燃燒條件有關,。根據(jù)不同的燃燒條件,,可以將煤的發(fā)熱量分為彈筒、高位,、低位發(fā)熱量,。彈筒發(fā)熱量要高于煤在實際燃燒時發(fā)出的熱量,電廠在評價煤的質量時多采用高位發(fā)熱量,,在標準煤耗的計算中,,以低位發(fā)熱量作為計算依據(jù)。
對于同一臺量熱儀來說,,當內筒水量,、溫度計與攪拌器的浸沒深度以及環(huán)境溫度等試驗條件確定時,其熱容量E為一常數(shù),。從熱容量的定義有:
根據(jù)上式用已知發(fā)熱量的物質(苯甲酸)燃燒或電加熱,,再測出溫升,便可求出熱容量E,。式中已經考慮冷卻校正值,。