量熱儀測量煤炭的方法及定義
發(fā)布時間：2013-12-11 點擊次數(shù)：1183次這是XDLR-8量熱儀做發(fā)熱量的國家規(guī)范。本規(guī)范規(guī)則了煤的高位發(fā)熱量的測定辦法和低位發(fā)熱量的計算辦法，適用于泥炭、褐煤、煙煤、無煙煤和炭質(zhì)頁巖的發(fā)熱量測定。
1 界說
1.1 熱量單位
熱量的單位為J〔焦(耳)〕。1J〔焦(耳)〕=1N·m(牛頓·米)=107erg(爾格)。中國曩昔慣用的熱量單位為20℃卡，以下簡稱卡(cal)。
1cal(20℃)=4.1816J。
1.2 發(fā)熱量的表明辦法
發(fā)熱量測定成果以kJ/g(千焦/克)或MJ/kg(兆焦/千克)表明。
1.2.1 彈筒發(fā)熱量
在氧彈中，在有過剩的氧的狀況下〔氧氣初始壓力2.6～3.0MPa(26～30atm)〕，焚燒單位質(zhì)量的試樣所發(fā)生的熱量稱為彈筒發(fā)熱量。焚燒產(chǎn)品為二氧化碳、硫酸、硝酸、呈液態(tài)的水和固態(tài)的灰。
注：任何物質(zhì)(包含煤)的焚燒熱，隨焚燒產(chǎn)品的結(jié)尾溫度而改動，溫度越高，焚燒熱越低。因而，一個嚴密的發(fā)熱量界說，應對燒燒產(chǎn)品的溫度有所規(guī)則。但在實踐測定發(fā)熱量時，由于具體條件的約束，把結(jié)尾溫度限定在一個特定的溫度或一個很窄的規(guī)模內(nèi)都是不現(xiàn)實的。溫度每升高1K，煤和苯甲酸的焚燒熱約下降0.4～1.3J/g。當按規(guī)則在附近的溫度下標定熱容量和測定發(fā)熱量時，溫度對焚燒熱的影響可近于徹底抵銷，而無需加以思考煤炭化驗設(shè)備。
1.2.2 恒容高位發(fā)熱量
煤在工業(yè)設(shè)備的實踐焚燒中，硫只生成二氧化硫，氮則變成游離氮，這是同氧彈中的狀況不一樣的。由彈筒發(fā)熱量減掉稀硫酸生成熱和二氧化硫生成熱之差以及稀硝酸的生成熱，得出的即是高位發(fā)熱量。由于彈筒發(fā)熱量的測定是在穩(wěn)定容積(即彈筒的容積)下進行的，由此算出的高位發(fā)熱量也相應地稱為恒容高位發(fā)熱量，它比工業(yè)上的恒壓(即大氣壓力)狀況下的發(fā)熱量約低8～16J/g，通?？珊雎圆挥嫛?/p>
1.2.3 恒容低位發(fā)熱量
工業(yè)焚燒與氧彈中焚燒的另一個不一樣的條件是：在前一狀況下悉數(shù)水(包含焚燒生成的水和煤華夏有的水)呈蒸汽狀況隨焚燒廢氣排出，煤炭化驗儀器在后一狀況下水蒸氣凝結(jié)成液體。由恒容高位發(fā)熱量減掉水的蒸發(fā)熱，得出的即是恒容低位發(fā)熱量。
1.3 熱容量
量熱體系在實驗條件下溫度上升1K 所需的熱量稱為熱量計的熱容量，習慣上也叫做水當量，以J/K(或cal/℃)表明。
2 實驗室條件
2.1 實驗室應設(shè)在一獨自房間，不得在同一房間內(nèi)一起進行其他實驗項目。
2.2 室溫應盡量堅持穩(wěn)定，每次測定室溫改變不該超越1K，通常室溫以不超出15～35℃規(guī)模為宜。
2.3 室內(nèi)應無激烈的空氣對流，因而不該有激烈的熱源和電扇等，實驗進程中應防止敞開門窗。
2.4 實驗室最佳朝北，以防止陽光照耀，不然熱量計應放在不受陽光直射的當?shù)亍?/p>
3 儀器設(shè)備
3.1 熱量計
通用的熱量計有兩種：恒溫式和絕熱式。煤質(zhì)分析儀器它們的差別只在于外筒及隸屬的主動控溫設(shè)備，其余部分無顯著差異。熱量計包含以下主件和附件：
3.1.1 氧彈
由耐熱、耐腐蝕的鎳鉻或鎳鉻鉬合金鋼制成，需求具有三個主要性能：a.不受焚燒進程中呈現(xiàn)的高溫文腐蝕性產(chǎn)品的影響而發(fā)生熱效應；
b.能接受充氧壓力和焚燒進程中發(fā)生的瞬時高壓；c.實驗進程中能堅持徹底氣密。
彈筒容積為250～350mL，彈蓋上應裝有供充氧和排氣的閥門以及焚燒電源的接線電極。新氧彈和新?lián)Q部件(杯體、彈蓋、銜接環(huán))的氧彈應經(jīng)15.0MPa(150atm)的水壓實驗，證明無問題后方能運用。此外，應常常注意調(diào)查與氧彈強度有關(guān)的布局，如杯體和銜接環(huán)的螺紋、氧氣閥和電極同彈蓋的銜接處等，如發(fā)現(xiàn)明顯磨損或松動，應進行修補，并經(jīng)水壓實驗后再用。
別的，還應定時對氧彈進行水壓實驗煤質(zhì)分析儀器，每次水壓實驗后，氧彈的運用時刻不得超越一年。
3.1.2 內(nèi)筒
用紫銅、黃銅或不銹鋼制成，斷面可為圓形、菱形或其他恰當形狀。筒內(nèi)裝水2000～3000mL，以能浸沒氧彈(進、出氣閥和電極在外)為準。
內(nèi)筒外面應電鍍拋光，以削減與外筒間的輻射效果。
3.1.3 外筒
為金屬制成的雙壁容器，并有上蓋。外壁為圓形，內(nèi)壁形狀則依內(nèi)筒的形狀而定，原則上要堅持兩者之間有10～12mm 的距離，外筒底部有絕緣支架，以便放置內(nèi)筒。
a.恒溫式外筒：恒溫式熱量計裝備恒溫式外筒。煤質(zhì)化驗設(shè)備盛滿水的外筒的熱容量應不小于熱量計熱容量的5 倍，以便堅持實驗進程中外筒溫度根本穩(wěn)定。外筒外面可加絕緣保護層，以削減室溫動搖的影響。用于外筒的溫度計應有0.1K 的最小分度值。
b.絕熱式外筒：絕熱式熱量計裝備絕熱式外筒，外筒中裝有電加熱器，經(jīng)過主動控溫設(shè)備，外筒中的水溫能嚴密盯梢內(nèi)筒的溫度。外筒中的水還應在特制的雙層上蓋中循環(huán)。主動控制設(shè)備的靈敏度，應能到達使焚燒前和結(jié)尾后內(nèi)筒溫度堅持穩(wěn)定(5min 內(nèi)溫度改變不超越0.002K)；在一次實驗的升溫進程中，表里筒間的熱交換量應不超越20J。
3.1.4 拌和器
螺旋槳式，轉(zhuǎn)速400～600r min 為宜，并應堅持穩(wěn)定。拌和功率應能使熱容量標定中由焚燒到結(jié)尾的時刻不超越10min，一起又要防止發(fā)生過多的拌和熱(當內(nèi)、外筒溫度和室溫共同時，接連拌和10min 所發(fā)生的熱量不該超越120J)。
這是做發(fā)熱量的通常規(guī)則
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