内容发布更新时间 : 2024/11/14 11:46:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
燃气热值测定
一、实验目的及要求,
燃气主要用于燃烧加热,因此燃气热值是燃气工程中要的参数。在燃气生产、供应及应用过程中,都需要经常测试燃气热值。
测试燃气热值方法有多种,本实验采用水流式热量计测定燃气热值。要求了解水流式热量计的基本构造及工作原理,掌握水流式热量计的正确操作方法,学会分析影响其测量精度的因素。
二、基本原理
在水流式热量计中,用连续流过热量计的水吸收燃气完全燃烧时所产生的热量,水吸收热量后温度升高。在稳定工况时,测出相同时间内燃气用量、流过热量计的水量及进、出口水混,即可计算出燃气的高位热值。在测试过程中,还应测出烟气中水蒸气冷凝产生的凝水量,计算出燃气的低位热值。
三、仪器设备及测试系统 1、水流式热量计(容克式);
2、湿式气体流量计:测燃气量,分度值不大于0.02L; 3、水银温度计:测水温度,量程0~50℃,分度值不大于0.1℃;其它温度计,量程为0~50℃,分度值不大于0.5℃。
4、空气加湿器、燃气加湿器;
5、电子天平:称量水重;或天平:最大负荷10kg、分度值不大于5g;
6、大气压力计:分度值必须不大于10Pa; 7、盛水器:容积应为5~10L;
8、凝水量筒:容量为20ml,分度值不大于0.5ml; 9、燃气压力计:分度值必须不大于1mm; 10、秒表:分度值必须不大于0.1s; 11、水箱:容积应大于300L;
12、校正湿式气体流量计的标准容量瓶,其容量应与流量计指针转一周读数相等;
(二)测试系统 测试系统见图14-1.
燃气经过压力调节器调整额定压力,经燃气加湿器进行加湿,在通过湿式气体流量计时,测量燃气压力、温度、流量,然后进入本生灯与空气进行混合后燃烧。类图气与热量计中水进行热交换,降温后排出。
水从自来水管进入水箱,稳压后流入热量计的恒位水箱,再通过进水调整水量后,进入热量计内,多余水经溢流管流入下水道。进入热量计的水与燃气燃烧产生的烟气进行热交换后,流入盛容器(在测试准备阶段流入下水道)。
空气经过空气加湿器进行加湿,相对湿度控制在80±
5%。相对湿度通过加湿器上的干、湿球温度计测量(查附表2),通过加湿器上的调节阀门进行调节。加湿后的空气进入本生灯,与燃气进行燃烧。
四、操作步骤 1、准备
(1)用标准量瓶校正湿式气体流量计得出流量计较正系数f1。湿式气体流量计中的水湿与室温相差应不大于0.5℃。
(2)根据所测燃气的大致热值范围选择适当的本生灯喷嘴,其尺寸可参考下列数据: 高位热值(MJ/Nm) 12.6~16.7 16.7~37.7 37.7~46.0 46.0~62.8
3
喷嘴直径(mm) 2.5 2.0 1.5 1.0
(3)按着水流式热量计测试系统安装热量计、湿式气体流量计、温度计等。
(4)打开进水阀门,向热量计内注水。此时热量计的出水口切换阀应指向排水口。进入热量计的水湿应低于室温1.2~2.5℃,每次测试的进水湿度波动必须小于0.1℃。
(5)调节空气加湿器,使空气的相对湿度为80±5%。 (6)检查燃气系统的气密性。要求在工作压力下,5分
钟压力不下降。
(7)排除燃气系统内的空气,点燃本生灯,调节燃气压力达到规定值,调风板使火有清晰的内焰并且稳定燃烧。
(8)将点燃的本生灯装入热量计内,确保本生灯稳定放在热量计的规定位置上。
(9)调节进水调节阀,使热量计的出、进口水温差为8~12℃。
(10)调节烟气阀门,使排烟温度与进水温度相差0~0.2℃,以免烟气带走热量。
运行30分钟后,待进出口不温稳定后(一般要求变化不超过0.5℃),并且冷凝水均匀滴出后,方可进行测定。
2、测定
(1)测出盛水器净重,要求读到克。
(2)当湿式气体流量计指针零时,记录该值V1(填入附表1中),并将凝水量筒放在热量计的凝水出口下,开始进行测定。
(3)当湿式气体流量计指针指向某预定值V1时,并迅速旋转热量计的出水切换阀,使水流入盛水器内,读取进水温度(精确到0.01℃)。以后,每当湿式气体流量计转过一定体积后(如0.5L),交替地读取进、出口温度(精确到0.01℃),要求读出并记录10次以上进出口水温(t1和t2)。
(4)测定过程持续一定时间后(如燃气用量为10L),迅速将出水切换阀转回测定前位置,记录燃气用量V2.
(5)称量流过热量计的水量W。
(6)重复上述3~5项操作步骤,进行第二次测定,并记录下相应的W、V及t1t2。
(7)当湿式气体流量计指针指向某预定终了值V2时,迅速取出凝水量筒,记录下燃气用量V及凝水量W。
(8)关闭燃气,最后关闭进水阀门,结束测定。 (9)在测试过程中应测以下参数: 大气压力 读到134Pa 环境温度 读到0.5℃ 气体流量计上压力 读到10Pa 气体流量计上的温度 读到0.5℃ 排烟温度 读到0.5℃