發熱量測定的原理
煤的發熱量在氧彈熱量計中進行測定。將一定量的分析試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,氧彈熱量計的熱容量通過在相似條件下燃燒一定量的基準量熱物苯鉀酸來確定,根據試樣點燃前后量熱系統產生的溫升,并對點火熱等附加熱進行校正后即可求的試樣的彈筒發熱量。
從彈筒發熱量中扣除硝酸形成熱和硫酸校正熱(硫酸與二氧化硫形成熱之差)后即得高位發熱量。
對煤中的水分(煤中原有的水和氫燃燒生成的水)的汽化熱進行校正后求的煤的低位發熱量。
LRY-500C型 高精度全自動量熱儀(觸摸屏)是采用單片式微機開發的多功能熱量測定儀器,主要用于固體和液體可燃物,如煤炭、石油、食品、木材等物質發熱量的測定。
性能特點:
■顯示窗口采用彩色液晶觸摸屏,顯示內容直觀、易理解、易使用,操作簡單方便。控制核心采用ARM9微處理器,速度快,實時性強。
■的環境適應能力。
■測試結果準確、穩定。
■數據全程曲線追蹤功能,能方便查看曲線中任何一點的溫度和時間。
■結構準確,采用*的冷卻校正和水位平衡體系,保證儀器性能長時間穩定。
■可靠的故障自診斷功能,設備具有多種保護功能。
■可聯天平,具有水位觀察系統。
技術參數:
■熱容量:約10500J/K
■測量精度:優于國標GB/T213-2008
■電源電壓:AC220V±15﹪ 50Hz
■功率:100W
■準確度:5次發熱量測定,其平均值與標準熱值之差不超過40J/g
■單次熱量測試時間:約15分鐘
■溫度分辨率:0.0001k
■測溫范圍:0-45℃
發熱量測定的基本原理很簡單,即把一定量的試樣在充氧的彈筒中燃燒。氧彈預先要放在一個盛有足夠浸沒氧彈的水的筒里,由燃燒后水溫的升高來計算試樣的發熱量,但實際情況并不如此簡單。
1) 試樣燃燒放出的熱量不僅被水吸收,而氧彈本身、水筒以及插在水中供攪拌用的攪拌器和共測溫用的溫度計(或探頭)都吸收一定的熱量。顯然試樣放出的熱量應等于量熱系統總的吸收的熱量。
2) 量熱系統不是與外界隔絕的,因而它又與周圍環境發生熱交換。
通常用基準量熱物苯鉀酸來標定量熱系統的熱容量,即量熱系統產生單位溫度變化所需的熱量。對于第二個問題,則是把盛氧彈的內筒放在一個雙壁水套中,經過計算對熱交換所引起的誤差進行校正,或者控制水套溫度來消除熱交換。
發熱量有關定義
煤的發熱量是指單位質量的煤在*燃燒后產生的熱量。
1. 熱量單位
熱量單位為J(焦耳),其定義為1牛頓的力在力的方向上通過1m的距離所做的功。數學表達式為:1J=1N×1m=1Nm。
我國過去慣用的熱量單位為20℃卡,1caI=4.1816J
發熱量測定結果以MJ/kg(兆焦/千克)或J/g(焦耳/克)表示。
2. 彈筒發熱量Qb
單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、硝酸和硫酸、液態水以及固態灰時放出的熱量稱為彈筒發熱量。
3. 恒容高位發熱量Qgr,v
單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、液態水以及固態灰時放出的熱量稱為恒容高位發熱量。
高位發熱量也即由彈筒發熱量減去硝酸和硫酸校正熱(硫酸與二氧化硫形成熱之差)后得到的發熱量
4. 恒容低位發熱量Qnet,v
在恒容條件下,單位質量的試樣在充有過量氧氣的氧彈內燃燒,其燃燒產物組成為氧氣、氮氣、二氧化碳、二氧化硫、氣態水以及固態灰時放出的熱量稱為恒容低位發熱量。
低位發熱量也即由高位發熱量減去水(煤中原有的水和氫燃燒生成的水)的汽化熱后得到的發熱量。
5. 有效熱容量
量熱系統在試驗條件下產生單位變化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。