噴氣燃料分析-噴氣燃料凈熱值的測(cè)定

項(xiàng)目七噴氣燃料分析知識(shí)點(diǎn)6：噴氣燃料凈熱值基礎(chǔ)知識(shí)彈熱值：利用彈式量熱裝置測(cè)量熱量時(shí)的實(shí)測(cè)熱量值。凈熱值：一種物質(zhì)完全燃燒后冷卻到初始狀態(tài)時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，其中燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣仍以氣態(tài)存在?？偀嶂担阂环N物質(zhì)完全燃燒后冷卻到初始狀態(tài)時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，其中燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣凝結(jié)成水。一、基本概念二、測(cè)定意義

噴氣燃料的熱值越高，耗油率越低，續(xù)航能力越強(qiáng)，噴氣燃料規(guī)格采用凈熱值。

在各族烴中，氫碳比（H/C）最高的烷烴熱值最高，氫碳比最低的芳烴熱值最低。三、測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)

按GB/T384－1981（1988）《石油產(chǎn)品熱值測(cè)定法》進(jìn)行。該標(biāo)準(zhǔn)適用于測(cè)定不含水的航空汽油、噴氣燃料、燃料油和重油等石油產(chǎn)品的總熱值和凈熱值。測(cè)定儀器是氧彈式量熱計(jì)。四、測(cè)定方法4.1

基本原理將一定量的試樣放在充有過(guò)量氧氣的氧彈內(nèi)燃燒，放出的熱量被一定量的水吸收，根據(jù)水溫的升高來(lái)計(jì)算試樣的發(fā)熱量。四、測(cè)定方法4.2

彈熱值測(cè)定4.2.1主機(jī)安裝要求擺放在水平、平整的工作臺(tái)上；周?chē)辽倭粲?0cm以上的間距；不能在其周?chē)胖眉訜峒爸吕溲b置。四、測(cè)定方法為了測(cè)量時(shí)的溫度能盡快達(dá)到平衡，加入外桶的水最好預(yù)先在室內(nèi)放置半天以上；水注入外桶后還應(yīng)手動(dòng)攪拌十?dāng)?shù)次（外桶上的紅色手柄即為手動(dòng)攪拌桿）。4.2

彈熱值測(cè)定4.2.2給外桶加滿水（約18kg）XRY-1A+氧彈熱量計(jì)四、測(cè)定方法稱取一定質(zhì)量的測(cè)定樣品（稱準(zhǔn)到0.0002g），放入燃燒皿中。標(biāo)定時(shí)，稱取片劑苯甲酸1克（約2片），稱準(zhǔn)至0.0002克。4.2

彈熱值測(cè)定4.2.3稱樣四、測(cè)定方法

將氧彈彈蓋放在彈頭支架上，取一根約9cm長(zhǎng)的點(diǎn)火絲，把點(diǎn)火絲與試樣接觸好，兩端掛在兩根開(kāi)有斜縫的裝點(diǎn)火絲桿上(其中一根桿也是燃燒皿托架)，用鎖緊小套管鎖緊。4.2

彈熱值測(cè)定4.2.4裝點(diǎn)火絲四、測(cè)定方法在氧彈內(nèi)加入10ml蒸餾水，擰緊氧彈蓋，將充氧器接在工業(yè)氧氣瓶上，把氧氣導(dǎo)管接在氧彈上，打開(kāi)氣閥，限壓在2.5－3.0MPa，往氧彈內(nèi)緩緩充入氧氣，壓力平衡時(shí)間不得少于30s。充好氧氣的氧彈放入水中檢查是否漏氣，看不到冒氣泡說(shuō)明氧彈不漏氣。4.2

彈熱值測(cè)定4.2.5充氧四、測(cè)定方法將氧彈放在內(nèi)桶的氧彈座架上，向內(nèi)桶加入已調(diào)好水溫的蒸餾水（約3000g，水面應(yīng)在進(jìn)氣閥螺母的三分之二處附近）；每次的加水量必須相同（≤±1g）；使內(nèi)桶水溫比外桶低0.2K－0.5K，以便在測(cè)量結(jié)束時(shí)內(nèi)桶水溫高于外桶，溫度曲線可出現(xiàn)明顯下降。4.2

彈熱值測(cè)定4.2.6外給內(nèi)桶加水四、測(cè)定方法4.2.7蓋好外桶桶蓋。4.2.8插好溫度傳感器。4.2.9開(kāi)啟儀器右后上部的紅色電源開(kāi)關(guān)。4.2

彈熱值測(cè)定四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.1脫水劑制備將約150~200克浮石打成碎塊，并選擇（或篩選）3~5毫米的碎粒。將準(zhǔn)備好的碎粒在800℃的高溫中鍛燒1.5~2小時(shí)，將冷卻的浮石置于瓷皿中，注入硫酸使成稠糊狀的物質(zhì)，并移置于電爐上。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.1脫水劑制備將帶有硫酸的浮石加熱至沸騰，同時(shí)用玻璃棒偶爾攪拌一下混合物。煮沸30min后，使盛有浮石的瓷皿稍稍冷卻，檢查吸酸是否充分。如酸已完全滲入時(shí)，則再加入10~15ml的硫酸，再煮沸半小時(shí)。小心地將其過(guò)剩部分倒出，然后再將混合物煮沸。經(jīng)過(guò)1h的煮沸后，將瓷皿從電爐上取下，使冷卻至硫酸停止蒸發(fā)為止。最后再將溫?zé)岬母∈浦糜趲讉€(gè)稱量瓶中，保存在干燥器里。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.2空白試驗(yàn)1.將7~8克用硫酸浸透的浮石置入坩堝中，并在蓋好的稱量瓶中稱量這份浮石和坩堝的重量，稱準(zhǔn)至0.0002克。然后，將坩堝迅速置于氧彈底部的玻璃三角架上，然后將氧彈蓋擰緊。2.由進(jìn)氣閥的管，小心地(不使浮石被吹散)用氧氣將氧彈充至30~32公斤力/厘米2的壓力(不使空氣從彈中排出)，然后在室溫下放置1小時(shí)。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.2空白試驗(yàn)3.在4~5分鐘內(nèi)，小心地將氧氣從氧彈中放出，擰開(kāi)蓋，迅速將盛浮石的坩堝從氧彈中移入稱量瓶，并測(cè)定浮石中增加的水量。4.空白試驗(yàn)至少進(jìn)行兩次，如試驗(yàn)結(jié)果有顯著的變動(dòng)(1~2毫克以上)時(shí)，則須進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)定。5.最后，算出氧氣中的水分、氧彈體積中空氣的水分、氧彈內(nèi)表面所吸附的水分、以及吸收劑在由稱量瓶與氧彈間來(lái)回移動(dòng)時(shí)所吸收的水分的平均修正數(shù)。在每次更換氧氣瓶時(shí)，必須測(cè)定水分的修正數(shù)。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.3氫的測(cè)定1).將蒸餾水裝入量熱容器中，無(wú)須精確稱量，但其數(shù)量須使氧彈沉沒(méi)至閥的鎖緊螺母處，水的溫度應(yīng)與室溫相同。將裝水的容器置于熱量計(jì)外殼中的絕緣底座上。2).在蓋好的稱量瓶中的瓷坩堝里，稱量7~8克用硫酸浸透的浮石稱準(zhǔn)到0.0002克，在裝入氧彈前，將裝浮石的稱量瓶置于干燥器中。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.3氫的測(cè)定3).試驗(yàn)輕質(zhì)石油產(chǎn)品時(shí)，用注射器向按彈熱值測(cè)定法準(zhǔn)備好的小皿中，由側(cè)孔注入試樣，小心地用塞將孔塞上。試驗(yàn)重質(zhì)石油產(chǎn)品時(shí)，向按彈熱值測(cè)定法中準(zhǔn)備好的小皿中加

入試樣0.3~0.4克(對(duì)于含氫較多的石油產(chǎn)品貝酌量減少)，并稱其重量，準(zhǔn)確至0.0002克。4).將盛有試樣的小皿固定在電極的環(huán)上，同時(shí)使塞通過(guò)環(huán)的開(kāi)口，然后將導(dǎo)火線的一端接于電極上，試驗(yàn)輕質(zhì)石油產(chǎn)品時(shí)，將導(dǎo)火線的另一端穿過(guò)點(diǎn)火小條并固定于電極的另一端，試驗(yàn)重質(zhì)石油產(chǎn)品時(shí)，將導(dǎo)火線的中段浸在小皿的試樣中，使導(dǎo)火線呈U字形，兩端分別固定在電極上。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.3氫的測(cè)定5).將盛有硫酸浸透的浮石的坩堝移置于氧彈底部的玻璃三角架上，小心地用手將蓋擰緊，并由進(jìn)氣閥的管小心地（避免使膠片發(fā)生破裂及浮石被吹散）用氧氣將氧彈充至30~32公斤力/厘米2的壓力，又不使空氣由氧彈中排出。6).將氧彈小心地浸入裝水的量熱容器中，將導(dǎo)線接在氧彈電極上。把攪拌器及溫度計(jì)浸入水中，用蓋將外殼蓋好，然后開(kāi)動(dòng)攪拌器。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.3氫的測(cè)定7).將全部裝置在攪拌下裝置2~3分鐘，使溫度均勻。然后將點(diǎn)火電路接通，按溫度計(jì)水銀柱的上升(或按指示燈)觀察試樣是否發(fā)火。8).將氧彈自量熱器中取出，使銅線由閥頭上的孔穿過(guò)，然后再將氧彈移入預(yù)先準(zhǔn)備好沸騰水的金屬罐中，并將這金屬罐放在電爐上。往金屬罐中注水時(shí)，應(yīng)使達(dá)到標(biāo)記處，以使氧彈沉入時(shí)完全淹沒(méi)。將氧彈在沸水中放置30分鐘，然后將氧彈自水中取出，在室溫下放置1小時(shí)，若氧彈在此期間并未完全冷卻，則可將其沉入冷水中2~3分鐘，以達(dá)到室溫為止。四、測(cè)定方法4.3

凈熱值測(cè)定4.3.3氫的測(cè)定9).在4~5分鐘內(nèi)慢慢地將氣體從氧彈中放出，擰開(kāi)蓋，迅速將盛浮石的坩堝從氧彈中移入稱量瓶中，并測(cè)定浮石中增加的水量。10).檢查氧彈的內(nèi)表面，以確定試樣是否完全燃燒及濕氣是否完全被吸收，氧彈的內(nèi)表面應(yīng)是干燥的。但在燃燒含大量硫的石油產(chǎn)品情況下，由于與空氣接觸可稍呈濕潤(rùn)。如在氧彈內(nèi)壁上存有煙灰或未被吸收的水分時(shí)，則該試驗(yàn)作廢。11).