Определение теплоты сгорания твердого топлива

Министерство образования РФ

Архангельский государственный технический университет.

Факультет промышленной энергетики

Кафедра теплоэнергетики

Лабораторная работа

Определение теплоты сгорания твердого топлива.

Выполнили:

Факультет ПЭ, 3курс, 1гр. 

Руководитель:

Оценка:

Архангельск 2001

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Теплота сгорания является основной теплотехнической характеристикой топлива и определяет его энергетическую ценность. Под теплотой сгорания понимают количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании единицы массы твердого или жидкого топлива или единицы объема газообразного топлива.

Сгорание любого топлива, содержащего влагу или водород в своем составе, сопровождается образованием водяных паров. При их последующей конденсации вселяется некоторое количество теплоты, которое учитывают при определении высшей теплоты сгорания топлива. Высшей теплотой сгорания называется количество теплоты, выделяющееся при сжигании топлива с последующей конденсацией водяных паров и снижением температуры всех продуктов горения до 20 °С. Если образующаяся теплота конденсации и охлаждения не учитывается, то теплоту сгорания называют низшей.

В качестве основного показателя энергетической ценности топлива в нашей стране принято использовать низшую теплоту сгорания рабочей массы топлива , а в США - высшую.

Сжигая фиксированную навеску в среде чистого кислорода под давлением 2,Б...3,0 МПа в специальном сосуде - калориметрической бомбе, определяют теплоту сгорания твердого или жидкого топлива по изменению температуры калориметрической системы в процессе опыта. При расчетах учитывают поправку на выделение теплоты от сгорания запальной проволочки и поправку на теплообмен с окружающей средой. Полученная величинаносит название теплоты сгорания в бомбе

При переходе от теплоты сгорания в бомбе  к высшей теплоте сгорания вносят поправки на образование и растворение в воде азотной и серной кислот.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Цель работы: I) ознакомление с методикой определения теплоты сгорания топлива;2) изучение опытной установки; 3) определение теплоты сгорания пробы топлива.

Для проведения испытания применяют калориметр В-08 МА с бомбой типа2,  предназначенной для сжигания твердого и жидкого топлива. Принцип действия калориметра заключается в определении изменения температуры калориметрической системы с заранее известной эффективной теплоемкостью при сжигании строго определенного количества исследуемого топлива.

Калориметрическая установка.

На верхней части калориметра расположена вертикальная стойка 5 (рис.1) с двумя держателями 4 метастатического термометра 3, предназначенного для измерения

Рис.1  .Лицевая панель калориметра температуры воды в калориметрическом сосуде. На этой же стойке расположен кронштейн 7, свободно передвигающийся по стойке 5 посредством роликовой системы с противовесом и самофиксирующийся по высоте. На кронштейне расположены оптическая система 2 и электромеханический вибратор 6. обеспечивающий через разные промежутки времени постукивание ударником по ртутному термометру 3 для устранения влияния капиллярных сил. Конструкцией предусмотрена возможность вращения стойки вокруг вертикальной оси и фиксации ее. стопорным винтом 8

На верхней крышке калориметра в специальнойрезиновойвтулке установлен термометр Iмарки

ТЛ-19 дляизмерения температуры воды в оболочке. Внизу на правой боковой стороне калориметра находится шнур питания с вилкой 10, предохранитель ПМ на I А и клемма Кл1 для заземления установки. Для обеспечения необходимого температурного режима воды в оболочке и его поддержания с высокой точностью используется термоконтактный термометр 11.

На передней стенке калориметра расположена панель 9 с элементами управления и сигнализации.

.Внутреннее устройство калориметра показано на рис.2.

Рис. 2. Устройство калориметра.

Оболочка 15 представляет собой тонкостенный латунный бак, нa внутренней поверхности которого расположен змеевик 1, выполненный из медной трубки и предназначенный для покачивания воды из водопроводной сети (при необходимости охлаждения воды в оболочке). Внутренний объем оболочки с другой стороны ограничивается гнездом сосуда 8, выполненным также из латуни. Для поддержания равномерного температурного режима дистиллированной воды в оболочке установлена мешалка 3. Корпус оболочки, гнездо сосуда и мешалка крепятся к текстолитовой плите 7. На дне гнезда закреплены подставки 11 для установки и фиксации положения калориметрического сосуда 6.