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文檔簡介

1、實驗報告實驗名稱:煤的發(fā)熱量測定實驗系:能源動力與機械工程級:熱能1004班名:t=r.號:同組人實驗日期:華北電力大學、實驗?zāi)康?. 掌握氧彈量熱儀測量發(fā)熱量的基本原理。2. 初步學會利用量熱儀測量發(fā)熱量的方法,鞏固發(fā)熱量的基本概念。二、實驗類型綜合型。三、實驗儀器1、氧彈(如圖1-1,1-2)氧彈疋種圓筒型彈體。筒體密封嚴密,用耐熱耐腐蝕不銹鋼制成。容積 250350mL,筒內(nèi)為試樣燃燒空間,內(nèi)充氧氣,初壓為 2.62.8Mpa。圖1-1氧彈外觀圖1-2氧彈內(nèi)部構(gòu)造(氧彈芯)2、 定溫筒(如圖1-3, 1-4)121內(nèi)桶蓋2定溫桶箱體圖1-3定溫桶側(cè)視圖12124、2測溫探頭 內(nèi)桶結(jié)構(gòu)圖1

2、攪拌器圖1-43、自動充氧器(如圖1-5)31-氧氣壓力表4-氧彈定位盤6氣門芯安裝孔2氣嘴(充氧時與氧彈連接)3充氧手柄5-進氧接頭(通過導氧管與氧氣減壓閥連接)圖15自動充氧器計算機、打印機及其測控軟件(如圖1-6)1SD點火控制揑溫度控制制攪拌控制水泉住制圖1-6控制系統(tǒng)圖5、燃燒皿(金屬制)6、氧氣瓶:表壓為0-12.8MPa。7、壓力表和氧氣導管壓力表有兩個表頭組成一個指示氧氣瓶的壓力一個指示充氧時氧彈內(nèi)的壓力, 表頭上裝有減壓閥和保險閥。壓力表通過內(nèi)景12mm的無縫銅管與氧彈相連,以便導入氧氣89、10、11、12、電子分析天平(感量0.1mg)電子秤:量程5.0kg,精度為0.5

3、g。干燥器試劑:氧氣,苯甲酸材料:1、點火絲,直徑0.1mm左右的鉑、銅、鎳鉻絲或其他一直 熱值的金屬絲。(各種點火絲的熱值如下:鐵絲:6700J/g;鎳鉻絲:1400J/g; 銅絲:2500J/g)2、蒸餾水或去離子水四、實驗原理在氧彈中,在充有過量氧氣的情況下(氧氣的初始壓力為2.6.8 MPa)燃燒單位質(zhì)量的煤所產(chǎn)生的熱量稱為彈筒發(fā)熱量Qdt,再通過進一步計算便得到煤的發(fā)熱量。1、基本原理把一定量的煤試樣置于充有過量氧氣的氧彈筒內(nèi)完全燃燒。氧彈祲沒在盛有 一定量水的容器中。煤試樣燃燒后放出的熱量使氧彈系統(tǒng) (包括盛水的容器,容 器內(nèi)的水、攪拌器和測溫探頭等)溫度的升高,測定水的溫度升高值

4、即可計算氧 彈發(fā)熱量,氧彈發(fā)熱量 Qdt的計算公式為Qdt 二?? (tn-to) -(q什q2)/m式中:Qdt-彈筒發(fā)熱量,J/g;?-量熱儀的熱容量,J/ fc tn -終點時的內(nèi)筒溫度,C;t0 -點火時的內(nèi)筒溫度,C;qi -點火熱J點火絲和電能熱之和);注:電能熱=電壓(V)電流(A)時間(S) q2 - 添加物如包紙等產(chǎn)生的熱量, J; m-試樣質(zhì)量, g。2、熱容量 ?氧彈量熱儀系統(tǒng)溫度每升高 1所吸收的熱量稱為氧彈量熱儀的熱容量。它 可用標定方法確定, 即:將已知發(fā)熱量的苯甲酸燃料放于氧彈筒內(nèi)完全燃燒, 測 定水的溫升,求出 W 值。?=Q- m +iq- qn / (tn-

5、t0)式中:Q-苯甲酸的熱值,J/g; m-苯甲酸的質(zhì)量, g。qn -硝酸的生成熱,(qn = QmX0.0015)五、實驗內(nèi)容和步驟1 ,實驗內(nèi)容:1)計算煤試樣氧彈發(fā)熱量。2)計算氧彈量熱儀熱容量。3)按照給定參數(shù)計算煤的空氣干燥基低位發(fā)熱量。2. 實驗步驟:1)打開計算機和量熱儀電源,在 windows 桌面上直接點擊名為 “ SDACM5000 量熱儀”的快捷圖標啟動測控軟件。2)在燃燒皿中精確稱取空干基試樣 11.1g(精確到0.0002g)。3)對氧彈的各部件及彈筒內(nèi)部,擦拭干凈,彈的密封膠圈應(yīng)穩(wěn)妥置于槽內(nèi), 不得脫出,再往彈杯內(nèi)放入 10ml 的蒸餾水。4)將彈頭置于彈頭架上,

6、 將稱好試樣的坩堝放于坩堝架內(nèi), 將點火絲接到坩 堝支架(氧彈電極桿)上并壓緊點火絲壓環(huán),使點火絲靠近或稍接觸試樣, 點火絲不得與坩堝接觸,注意防止兩電極之間短路,在將彈頭放入彈杯內(nèi), 用手將彈帽擰緊即可(嚴禁用任何工具擰緊彈帽) 。5)用自動充氧器充氧不少于 15 秒鐘,當氧氣瓶中的氧氣壓力降到 5Mpa 以 下時,充氧時間應(yīng)酌量延長。6)將氧彈放入量熱儀的裝好水的內(nèi)筒中, (如氧彈無氣泡冒出,表明氣密性 良好,如有氣泡出現(xiàn),表明漏氣。應(yīng)找出原因,加以糾正,重新充氧)蓋上 蓋子。7)器準備就緒后, 系統(tǒng)自動進入實驗狀態(tài), 自動完成內(nèi)桶水量的稱取和水溫 的調(diào)節(jié);經(jīng)過測溫探頭及測控電路準確地采集

7、溫度值,按程序,自動完成整 個實驗過程,并自動計算、保存和打印測試結(jié)果。8) 完成后取出氧彈用放氣閥將氧彈中的殘留氣體放出。用蒸餾水把氧彈沖洗 干凈,然后擦干。9)測控程序,關(guān)計算機和量熱儀電源。10)記錄實驗室的干濕球溫度計讀數(shù)。11 )清理實驗現(xiàn)場的水、各種雜物。12)經(jīng)過實驗指導教師確認無誤后,離開實驗室。六、數(shù)據(jù)記錄及處理煤的發(fā)熱量實驗操作卡表變量名稱符號數(shù)值單位備注充氧壓力P2.83.0MP充氧時間t15s水的凈質(zhì)量?2100 0.5g外筒溫度?c內(nèi)筒溫度?c內(nèi)外筒溫度之差? - ?c坩堝初始質(zhì)量?g坩堝最終質(zhì)量?g煤粉樣品質(zhì)量G=? - ?|g1.001.10彈筒發(fā)熱量?J點火絲發(fā)熱量?J量熱系統(tǒng)初溫?(?c量熱系統(tǒng)終溫?1?c量熱系統(tǒng)溫升 t=?- ?c冷卻校正值CK系統(tǒng)熱容量E=(?3 + 50)/(?t+ C)J/K? (94.1? a?a

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