Читайте также:
|
|
Удельную теплоту сгорание в бомбе исследованной аналитической пробы топлива вычисляют по формуле
(1)
где k - фактическая теплоемкость калориметра, определяемая опытным путем при сжигании стандартного горючего (бензойной кислоты в калориметрической бомбе), кДж/К. Величина k для калориметра, заполненного водой до метки (масса воды 2,343 кг) определена равной 10,27 кДж/град;
tn - конечная температура главного периода в делениях шкалы термометра, дел;
to - начальная температура главного периода в делениях шкалы термометра;
hn - поправка к показаниям термометра при температуре tn в делениях шкалы термометра;
h0 - то же, при to. Для упрощения величины hn и h0 можно принимать равными нулю;
Dt - поправка на теплообмен калориметра с окружающей средой в делениях шкалы термометра;
q - удельная теплота сгорания проволоки для запала, кДж/кг;
G1 - масса сгоревшей проволоки, кг;
G - - масса навески испытуемого топлива, кг;
Н - значение деления шкалы термометра в градусах Цельсия. При измерении ртутным термометром постоянного наполнения величина Н принимаетсяравной 1,000 град/деление.
Поправку Dt вычислят по формуле
(2)
где обозначено: V1 - среднее изменение температуры за полуминутный промежуток времени в начальном периоде, в делениях шкалы термометра; V2- среднее изменение температуры за полуминутный промежуток вконечном периоде, в делениях шкалы термометра; m - число полуминутных промежутков главного периода с быстрым подъемом температуры (по 0,3 деления и более за каждые 30 секунд). Обычно m=3 ¸ 9, в зависимости от калорийности топлива; r - число полуминутных промежутков главного периода, не отнесенных к числу m.
Величину q при расчетах принимают в соответствии с данными следующей таблицы
|
Высшая теплота сгорания аналитической пробы Qв определяется после расчета величины Qва введением поправки на кислотообразование
(3)
Здесь обозначено: b - коэффициент, учитывающий теплоту образования серной кислоты и теплоту ее растворения в воде, b = 94 кДж на 1 %серы, перешедшей при сжигании топлива в серную кислоту.
Sба - процентное содержание серы, перешедшее при сжигании навески топлива в серную кислоту. Обычно Sба = 2,5¸3 %.Величина Sба может быть достаточно просто установлена анализом на содержание серы в воде, которая применялась для смыва бомбы.
a - коэффициент для расчета теплоты образования и растворения в воде азотной кислоты. Обычно принимают a = 0,001 при испытании тощих углей и антрацитов и a = 0,0015 - при испытаниях бурых углей, горючих сланцев и торфа.
Высшая теплота сгорания по рабочей массе топлива рассчитывается затем по формуле
(4)
где Wр - содержание влаги в рабочем топливе; W а - влажность аналитической пробы. Обе эти характеристики принимаются по результатам предыдущих анализов топлива на влажность.
Низшую удельную теплоту сгорания по рабочей массе вычисляют, используя формулу
(5)
где Н р - содержание водорода в топливе (по рабочей массе).
Обычно величину Н рвычисляют, используя данные предыдущих анализов
(6)
где А р - зольность топлива по рабочей массе; Н Г - содержание водорода по горючей массе. Величину Н Г рекомендуется определять в зависимости от выхода летучих V Г по графику [2], приведенному ниже. Значение VГ легко рассчитать, используя данные предыдущего анализа
(7)
где V авыход летучих аналитической пробы топлива. Итак, последовательная реализация формул (2), (1), (3), (4), (7), (6)и (5) позволяет вычислить значение величины Q нр.
Отчет.
Отчет о работе выполняется один на бригаду, проводившую испытания. Отчет должен содержать:
1. Краткое описание целей и задач исследования.
2. Краткое описание опытной установки и методики эксперимента.
3. Таблицу результатов опыта и исходных данных для расчетов.
4. Обработку опытных данных в соответствии с приведенной выше методикой.
5. Анализ результатов испытания и выводы о рациональном использовании исследованного топлива.
Отчет должен быть написан аккуратным, разборчивым почерком, иметь титульный лист и содержать 4¸5 страниц формата II. Допускается написание отдельных разделов отчета разными членами бригады. Оформленный отчет представляется преподавателю на следующем занятии.
Литература.
1. Метод определения теплоты сгорания, ГОСТ I47-95.
2. Петренко С.И. Технический анализ твердого топлива. Издательство Львовского университета, 1955.
Приложение Пример
П Р О Т О К О Л
РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ АНАЛИТИЧЕСКОЙ
ПРОБЫ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЙ
БОМБЕ
Запись отсчетов по термометру | Периоды | Исходные данные для расчета Qнр | |||||
номера полуминутных отсчетов | показания по шкале, в делениях | ||||||
10 (запал) | 17,934
17,938
17,943
17,947
17,952
t0 = 17.956
19.5 20.1 tа =20,41 20,54 20,592
20,626 20,632 20,633 tn =20,632 20,630 20,627 20,626 20,625 20,623 20,622 20,620 20,619 20,618 20,616 | Температура помещения 19,5 0С K = 10,27 кДж/К H = 1,000 град/дел. t0 = 17,956 дел. h0 = +0,005 дел. tn = 20,632 дел. hn = -0,006 дел. q = 6690 кДж/кг G1 = 0,012×10-3 кг G = 1,08×10-3 кг m = 4. r = 7 Wa = 0,51 % Aa = 9,96 % Sба = 2,54 % a = 0,001 b = 94 кДж/% Wр = 5 % Va = 8,4 % VГ = 9,37 % HГ = 3,95 % HP = 3,42 % |
ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
Методические указания
к лабораторным работам № 1 и 2
по теплотехнике
Ответственный за выпуск И.А. Черепенников
Технический редактор
и корректор З.Г. Чернова
Дата добавления: 2015-11-30; просмотров: 21 | Нарушение авторских прав