煤的發(fā)熱量的測(cè)定

1、煤的發(fā)熱量的測(cè)定一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)，掌握煤的發(fā)熱量的測(cè)定方法，并熟悉其計(jì)算方式與原理。二實(shí)驗(yàn)設(shè)備量熱儀，彈筒，棉線，燒杯，注射器，點(diǎn)火絲；分析天平，燃燒皿，棉線三實(shí)驗(yàn)原理讓已知質(zhì)量的煤樣在氧彈熱量計(jì)中完全燃燒，燃燒放出的熱量被一定量的水和熱量計(jì)通體吸收。待系統(tǒng)熱平衡后，測(cè)出溫度的升高值，并計(jì)水和熱量計(jì)筒體的熱容量以及周圍環(huán)境溫度等的影響，即可計(jì)算出該煤的發(fā)熱量。四 實(shí)驗(yàn)步驟1. 清理燃燒皿，用其城區(qū)分析試樣0.9-1.1g （重量稱到0.0002g ）；2. 截取 10cm 左右的點(diǎn)火絲，并稱重；3. 將點(diǎn)火絲固定到電極柱上的小槽中，將棉線中間對(duì)折放到點(diǎn)火絲上，一端沒(méi)入煤樣中；4. 在彈筒中

2、注入10ml 的水，將彈筒密封好，進(jìn)行加氧（壓強(qiáng)到2.8-3.0MPa ）；5. 將彈筒放入量熱儀中，蓋好蓋子，點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)開(kāi)始；6. 實(shí)驗(yàn)完畢后，點(diǎn)擊復(fù)位，待排水完畢，打開(kāi)量熱儀，取出彈筒，進(jìn)行清理，稱量未燃燒完的點(diǎn)火絲的重量。五 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理1. 數(shù)據(jù)計(jì)算點(diǎn)火絲質(zhì)量：0.0232g （ 前 ） ; 0.0107g （ 后 ）煤樣質(zhì)量1.0798g（1 ）溫度的校正1 ）溫度計(jì)刻度矯正由溫度計(jì)鑒定證書查得：h0 = 0.003 ； hn =-0.0012）貝克曼溫度計(jì)的平均分度值校正據(jù)實(shí)測(cè)時(shí)露出柱溫度，在檢定證書中查得分度值：h= 1 .0 0 6H =h+0.00016 t bd-t0 =1

3、.006+0.0001619-21=1.00568 C(2)冷卻校正校正后的外筒溫度tw = 20.45-18=2.45 CV0=B M- tw =0.0020 1.245-2.45-0.0004=-0.00281C /m inVn = b (tn-tw )=0.0020 (3.261-2.45)-0.0004=-0.00122C /m in(3)引燃物燃燒放熱量的校正bq= 0.0232-0.01071403=17.5375 J(4)分析試樣的彈筒發(fā)熱量_ KH (tn+hnHto+h。y+C -bqQb,ad =-m10001.00568-17.53751.0798=25101.62 J/

4、g(5)空氣干燥基高位發(fā)熱量一直，分析煤樣的全硫含量Sad =0.268% <4% ,則可用全硫含量代替彈筒洗液測(cè)得的含硫量，即：Sb,ad=Sad ；又因煤樣的Qb,ad < 25100 J/kg ,所以系數(shù)a = 0.0012 ,如此：Q gr ,ad = Q b,ad -94. 1 Sb ,ad + aQ b ,ad25101.62=25101.62-94.1 0.268+0.0012=25054.1J/kg(6)收到基低位發(fā)熱量M ； =4.2% ； M ad = 4.4% ； H ad =3.6%h= 1 .0 0 6M ar =M :+ M adf100- M ar =

5、 4.2+4.4100 土LJ 100/ff 100-4.2 )=3 6 *< 100 J1 100 JHar=H=3.44880-4.2)net 卸=Qgrad 100-M ar -226 H ar-25 M ar ,100=25054. 1-2263.6-251004.4=23078.22J/g=23078.22kJ/kg嚴(yán)4152銀銘絲消耗量g0.0125銀銘絲燃燒散熱量J/g1403銀銘絲發(fā)熱量J/g17.5375校正后彈筒發(fā)熱量 J/g25101.62校正后干燥基局位發(fā)熱量J/g25054.1校正后收到基低位發(fā)熱量 J/g23078.22結(jié)果整理2.結(jié)果截圖本應(yīng)是不對(duì)此項(xiàng)設(shè)置進(jìn)

6、行調(diào)整，不過(guò)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于某原因造成了熱容量設(shè)置值的變化, 果的錯(cuò)誤。從而導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)原因應(yīng)該是熱容量有問(wèn)題。做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,si：m 01)3W 聲分析結(jié)果，實(shí)驗(yàn)截圖所顯示的結(jié)果明顯有誤,六 實(shí)驗(yàn)思考1. 氧彈（彈筒）的發(fā)熱量與高低位發(fā)熱量有何區(qū)別？燃料在鍋爐爐膛中所能釋放出來(lái)的熱量是哪一種熱量？為什么？答：（1 ）氧彈發(fā)熱量包含煤中S 和 N 在彈筒的高壓氧氣中形成液態(tài)硫酸硝酸時(shí)放出的酸的生成熱以及煤中水分M 和氫 H 完全燃燒時(shí)生成水的凝結(jié)熱，而煤在爐子中燃燒時(shí)不會(huì)生成這類酸和水的，所以氧彈發(fā)熱量比其高位發(fā)熱量還要大一些。（ 2）燃料在爐膛中釋放的熱量為低位發(fā)熱量。2. 測(cè)定發(fā)熱量的實(shí)驗(yàn)

7、室應(yīng)具備什么條件？答：（1）熱量計(jì)應(yīng)放在單獨(dú)房間內(nèi)，不得在在同一房間內(nèi)進(jìn)行其他項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；（ 2）測(cè)熱室應(yīng)不受陽(yáng)光的直接照射，室內(nèi)溫度和濕度變化應(yīng)盡可能減小到最小，每次測(cè)定室內(nèi)溫度變化不得超過(guò)1C,東、夏室溫以不超過(guò)15C35C為宜；（ 3）室內(nèi)不得使用電爐等強(qiáng)烈放熱設(shè)備；不準(zhǔn)啟用電扇、試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免開(kāi)啟門、窗，保證室內(nèi)無(wú)強(qiáng)烈的空氣對(duì)流。3. 常用的熱量計(jì)有哪幾種類型？他們的差別是什么？答： 有恒溫室熱量計(jì)和絕熱式熱量計(jì)。恒溫式熱量計(jì)配置恒溫式外筒，外筒夾層中裝水以保持測(cè)試過(guò)程中溫度的基本穩(wěn)定。絕熱式熱量計(jì)配置絕熱式外筒，外筒中裝有電加熱器，通過(guò)所附自動(dòng)控制裝置能使外同種的水溫跟蹤內(nèi)筒的

8、溫度，其中的水還能在雙層上蓋中循環(huán)，因此后者要比前者先進(jìn)。在測(cè)定結(jié)果的計(jì)算上，恒溫式熱量計(jì)的內(nèi)筒，在試驗(yàn)過(guò)程中因與外筒始終發(fā)生熱交換，對(duì)此熱量應(yīng)與校正；而絕熱式熱量計(jì)的這種熱量得失，可以忽略不計(jì)。4. 貝克曼溫度計(jì)的量程僅 56C,為什么可用于燃料發(fā)熱量的溫度測(cè)量呢？答：貯汞槽是用來(lái)調(diào)節(jié)水銀球內(nèi)的水銀量的。借助貯汞槽調(diào)節(jié)，可用于測(cè)量介質(zhì)溫度在-20 +155范圍內(nèi)變化不超過(guò)5c或6c的溫度差。貯汞梢背后的溫度標(biāo)尺只是粗略地表示溫度數(shù)值， 即貯汞槽中的水銀與水銀球中的水銀相連時(shí)，貯汞槽中水銀面所在的刻度就表示溫度的粗略值。因?yàn)樗y球中的水銀量是可以調(diào)節(jié)的，因此貝克曼溫度計(jì)不能用來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量溫度的絕

9、對(duì)值。例如，刻度尺上1 °并不一定是1C,可能代表5C、74 C等等。5. 什么叫貝克曼溫度計(jì)的基點(diǎn)溫度？如何調(diào)整確定？答：如果測(cè)量范圍在21 24 c 之間，則可調(diào)節(jié)水銀量是溫度計(jì)浸于20 c 的水浴中，水銀柱頂點(diǎn)恰好指在溫度計(jì)的最低刻度上，貝克曼溫度計(jì)的這個(gè)最低刻度所代表的溫度稱為基點(diǎn)溫度。6. 熱量計(jì)的熱容量是什么意思？如何校正？答：量熱系統(tǒng)在試驗(yàn)條件下溫度上升1K 所需的熱量稱為熱量計(jì)的熱容量，習(xí)慣上也叫做水當(dāng)量，以J/k（ 或 cal/ c ） 表示。貝克曼溫度計(jì)因水銀球中的水銀量是可變的，可以測(cè)量-10c 至 120 c 范圍內(nèi)的任何溫度。如測(cè)溫范圍在21? 24 c 之

10、間，則可調(diào)節(jié)水銀量使溫度計(jì)浸于20C的水浴中時(shí)，水銀柱頂點(diǎn)恰好指在溫度計(jì)的最低刻度（通常為0C）上。貝克曼溫度計(jì)的這個(gè)最低刻度所代表的溫度稱為基點(diǎn)溫度。基點(diǎn)溫度實(shí)質(zhì)上是表示水銀球中水銀量的一種方法。7. 對(duì)于燃燒時(shí)易于飛濺的試樣或不易燃燒完全的試樣，或發(fā)熱量過(guò)低但卻能燃燒完全的試樣，在發(fā)熱量測(cè)定時(shí)應(yīng)相應(yīng)采取什么技術(shù)措施?答：燃燒時(shí)易于飛濺的試樣，可先用已知質(zhì)量的擦鏡紙包緊，或先在壓餅機(jī)中壓餅并切成2? 4mm 的小塊使用。不易燃燒完全的試樣，可先在燃燒皿底鋪上一個(gè)石棉墊，或用石棉絨做襯墊（ 先在皿底鋪上一層石棉絨，然后以手壓實(shí)）8. 如何減少周圍環(huán)境對(duì)發(fā)熱量測(cè)定結(jié)果的影響？你能設(shè)計(jì)一種較為理想的熱量計(jì)嗎？答：（1 ）盡量與外界相隔離，爭(zhēng)取多吸收向外界傳出的熱量，減少熱損失；（ 2）同時(shí)應(yīng)該選擇導(dǎo)熱系數(shù)小的材料作為熱量計(jì)壁面；（ 3）增加密閉性，在連接口處增加密閉保溫部件。設(shè)計(jì)思路，在現(xiàn)有的熱量計(jì)外再加一個(gè)筒，該筒內(nèi)為真空。9. 什么是露出柱溫度變化校正？什么是露出柱溫度校正？二者的區(qū)別何在？各自如何校正？答 : 對(duì)于玻璃精密溫度計(jì)，其刻度也不可能制作的十分準(zhǔn)確，它是與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)對(duì)照而得出各讀數(shù)的修正值的。使用時(shí)，它的溫度讀數(shù)，加上修正值后才代表真實(shí)溫度。由此求出的溫升，才是真正的溫