6.2.2.
6. ОДРЕДУВАЕ НА ТОПЛИНА
6.1. Одредување на топлината на согорување на гасовити горива со струја на вода
6.1.1. Општи размислувања
Топлината на согорување (калориска моќност, неправилно наречена) на горивото претставува топлинска енергија ослободена со целосно согорување на единицата на количината на даденото гориво [kJ/(m 3 N. Kg) или kmol]. Според состојбата во која се наоѓа водата во производите за согорување според СТАС 3361-62, се разликуваат следново: горната топлина на согорувањето (Q и) и долната топлина на согорување (Q i), меѓу нив постои релацијата:
каде l v е просечната топлина на испарување, во kJ/kg, (l v? 2512 kJ/kg); и w - количината на водена пареа во производите од согорувањето, во кг пареа/кг гориво. Топлината на согорување може да се одреди во калориметар при постојан волумен (Q v) или при постојан притисок (Q p). Бидејќи разликата помеѓу Q v и Q p е мала, практично се работи со Q i, без да се земе предвид со термодинамички процес под кој се ослободува топлинската енергија во соодветните процеси. При одредување на калориската вредност според водената струја, горната топлина на согорување намалена во нормална состојба се пресметува со релацијата:
каде што: m е количината на вода во кг; c pa = 4,1863 kJ/kg.grd - масовна топлина за вода; t e и t i - температура на водата на излезот и на влезот во калориметарот, во C; V o - волуменот на гасови пред согорување намален во нормална состојба, во m 3 N; f m - фактор на корекција на индикациите на мерачот на проток.
каде што: V е волуменот на гас пред согорување во мерната состојба, во m 3; T, p се температурата и притисокот на димните гасови во мерната состојба, во K соодветно бар.
Долната топлина на согорување намалена во нормална состојба е:
каде што: V go е волуменот на димни гасови во однос на нормалната состојба и
w c - количината на кондензат во кг.
Без детален опис на мерната инсталација, наведете ги неговите компоненти: мерач на проток, термометар, течен манометар, приклучок, инка, регулатор на притисок, горилник, самиот калориметар, цевки, филтер, вентили, цевка за прелевање -полн, навлажнувач на воздухот, сад за собирање, дипломиран сад, вага, противтежи.
6.1.3. Напредокот на работата. Определување на факторот на корекција a
Притисокот на гасот е поставен помеѓу 20. 40 mm H 2 O, горилникот се запали откако иглата за показател на проток изврши целосна ротација, протокот на гас е прилагоден на 100 литри на час, што одговара на преносот на
Табелата 6.1 го означува времето потребно за вртење на иглата за индикаторот на мерачот на проток, што одговара на преносот од 3165 kJ/h.
Воздухот ќе се прилагоди со мијалникот на пламеникот така што пламенот е син.
Воспоставен е водниот круг на калориметарот, се подготвуваат садот за собирање вода и градуираниот сад, горилникот внимателно се вметнува во калориметарот и пламенот се следи преку метално огледало.
Просечниот фактор на корекција на мерачот на проток (од вредноста прочитана на мерачот на проток), се одредува со релацијата:
каде што: n претставува број на литри протекувани гасови и е фактор на корекција на еден литар, ако индикаторската игла покажува "z" литри (така што не чита точно еден литар, но повеќе или помалку), операцијата се повторува за двајца или три целосни ротации, (n литри).
Време потребно за вртење на иглата на индикаторот
на мерачот на проток што одговара на преносот од 3165 kJ/h
Калорична вредност на гасот
За мерач на проток со бирање
Забелешка а: Температурата на димни гасови на излезот од калориметарот мора да биде многу близу до температурата на околината; во овој случај V o »V оди .
6.1.4. Обработка и толкување на резултатите
Измерените и пресметаните количини се наведени во табелата 6.2.
Табела 6.2 Измерени вредности.
Барометарски притисок (бар)
Температура на гасот на излез од калориметарот
Намалена во нормална состојба V o [m 3 N]
Температура на водата на влезот и излезот од калориметарот [o C]
Количина на собрана вода [кг]
Супериорна топлина со согорување С.
Количината на собраниот кондензатт w [kg]
Помала топлина на согорување и
Добиените резултати се споредуваат со препорачаните во литературата.
6.2 Одредување на калориска вредност на горивата
гасовит со калориметар на индикаторот и рекордерот
6.2.1. Општи размислувања
Основата на автоматскиот метод за одредување на топлината на согорувањето е исто така принцип според кој, во соседната просторија, количината на топлина што ја дава согорувањето на гасот се зафаќа целосно од континуиран прилив на вода.
Супериорната топлина на согорување на гасот во мерната состојба е дадена со релацијата:
каде што: Q е количина на топлина добиена од вода, во kJ; V-количина на гас, во литри; m-количина на вода, во кг; c = 4,1863 kJ/(kg.K); D t - температурната разлика на водата на влезот, соодветно на излезот од калориметарот, во C.
Се очекуваше односот (односот помеѓу количината на вода и количината на гас што минува низ калориметарот) да биде постојан. Излегува дека:
За c = ct., Сметаме k 1 = k.c, така:
каде: q е топлината на испарување на кондензационата вода добиена со согорување на m 3 гас, изразена во kJ/m 3, што може да се одреди со релацијата:
каде w c е масата на кондензацијата во kg.
Супериорната топлина на согорување во споредба со нормалната состојба е:
[kJ/m 3 N] (6.11) и пониската топлина на согорување во однос на нормалната состојба е:
каде што, факторот на корекција F се пресметува со релацијата:
при што: T o = 273 K; p o = 1.01325 бари; T = t + 273 K ако p = p b + p m, во лента; p b е барометарски притисок и p m - манометриски притисок во цевката за снабдување со гас според регулаторот на притисок, во бар.
6.2.2. Експериментална инсталација
На слика 6.1 е прикажан дијаграмот на индикаторот и калориметарот на рекордерот за одредување на топлината на согорувањето.
Трудот има за цел да ја провери вредноста на топлината на согорување на горивото, прочитана на индикаторот и на снимачот. Вредностите на прочитаната топлина, соодветно запишаната, се споредуваат со вредноста утврдена со неавтоматскиот метод. Бидејќи односот е константен на автоматскиот калориметар, отчитувањата може да се направат на термометри и миливолтри, без оглед на определувањето на количините на вода и гас.
6.2.4. Обработка и толкување на резултатите
Начинот на обработка на резултатите е прикажан со пример за пресметка. За даден гас, определено е m kg вода, што одговара на три целосни вртења на мерачот на гас, како што следува: вкупна маса = 5.650 kg; маса на садот = 1,210 кг; разлика = 4,440 кг. Овие вредности претставуваат просек од три одредувања. За ротација на мерачот на гас одговара 4.440/3 = 1,48 кг гас. Соодветната количина на гас е 4 литри, а корегирана според листот за калибрација на уредот е 3,96 литри. Температура на влезната вода: t i = 9,73 o C; излезна температура на водата t e = 20,7 o C.
Сл.6.1. Автоматски калориметар на гас тип "JUNKERS-56": регулатор на 1-гас; 2 заситени; 3- ладилник за гас; 4-метар за гас; 5-прецизен регулатор; 6-сепаратор на вода; 7-гасен вентил; 8-горилник; 9-колекционер; 10-пумпа за вода; 11-двоен регулатор премногу полн; 12-мерач на вода; 13-компензационен сад; 14,15-термометри; Термоелектрик со 16 колони; Колектори со 17 инки; Ладилник за вода со 18 рециркулација; 19-прилагодлива инка; 20-чаша Поврзување со 21 цевка со овлажнител; 22, овлажнител; 23-димни гасови; 24-термометар; Кондензат со 25 цевки; Намалување од 26 колони во нормална состојба; 27- влез на вода за ладење; Евакуација на 28-инка; 29-мозоци на осип; Гас со 30 мерачи; 31-миливолтен рекордер; Индикатор за 32-миливолтен метар; 33 прекинувач.
Вредноста прочитана на снимачот е на пример 17.200 kJ/m 3. Температура на гас t g = 21 o C, барометриска состојба p b = 0,97888 бари, манометриски притисок p m = 500 mm H 2 O = 0,04905 бари. Факторот на корекција ќе биде: Горната топлина на согорувањето намалена во нормална состојба е: kJ/m 3 N .
Резултатите од измерените и пресметаните количини се дадени во табела 6.3.