Полная версия

Главная arrow География arrow Вимірювання фізико-хімічних властивостей рідин і газів

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>

Засоби вимірювання теплоти згорання рідких і газоподібних палив

Теплота згорання є характеристикою теплової цінності палива. Під питомою теплотою згорання розуміють кількість теплової енергії, що виділяється при повному згоранні одиниці маси або одиниці об'єму палива. Відповідно розрізняють питомі масову і об'ємну теплоти згорання. Інформація про теплоту згорання використовується для керування процесом горіння у вогневих нагрівальних апаратах і для виконання облікових операцій, пов'язаних зі споживанням палив. Як палива на хіміко-технологічних процесах використовують мазут, попутний нафтовий і природний гази. Питома масова теплота згорання мазуту змінюється незначно і жорстко скоректована із густиною мазуту. Тому автоматичне вимірювання цієї величини можна звести до вимірювання густини.

Газоподібні палива можуть включати у свій склад крім вуглеводів негорючі компоненти, повітря, азот, діоксид вуглецю і ін., тому для визначення теплової цінності палив необхідно здійснювати вимірювання їхньої питомої теплоти згорання. Для газоподібних палив звичайно вимірюють питому об'ємну теплоту згорання.

Розрізняють вищу і нижчу питомі теплоти згорання.

Під вищою питомою об'ємною теплотою згорання палива ()в розуміють кількість теплової енергії, що виділилося при згоранні одиниці об'єму палива і конденсації водяної пари, яка утримується в продуктах згорання.

Під нижчою питомою об'ємною теплотою згорання палива ()н розуміють кількість теплової енергії, що виділилося при згоранні одиниці об'єму палива без обліку енергії, що виділяється при конденсації водяної пари із продуктів згорання.

У вогневих нагрівальних апаратах для запобігання конденсації пари води в димоходах температура продуктів згорання звичайно становить 110.1300С. Тому теплова цінність палив визначається нижчою питомою теплотою згорання.

Засоби вимірювання питомої теплоти згорання називають калориметрами. За принципом дії вони відносяться до термохімічних аналізаторів. На рис.10 наведена схема автоматичного калориметра, що дозволяє одержувати інформацію про вищу питому об'ємну теплоту згорання газоподібних палив.

Схема калориметра

Рисунок 10 - Схема калориметра

Робота калориметра заснована на вимірюванні кількості теплової енергії, що виділяється в процесі хімічної реакції горіння аналізованого газу. Останній з постійною об'ємною витратою надходить через стабілізатор витрати 5 у пальник 11. Продукти згорання обмивають стінки теплообмінника 8, розміщеного в корпусі калориметра 7, і передають всю теплову енергію, що виділяється, дистильованій воді, яка безупинно прокачується через теплообмінник. Воді також передається теплова енергія, що виділяється на стінках теплообмінника при конденсації пари води, які утворюються при згоранні вуглеводнів. Конденсат, що утворюється, збирається за допомогою конденсатовідвідника 12 і стікає в ємність 13. Для подачі води в теплообмінник служать замкнуті системи, які складаються з резервуара 1, насоса 2, холодильника 3 і стабілізатора витрати 4. На вході і виході теплообмінника 5 розміщені батареї термоелектричних чутливих елементів 6 і 10. Ці батареї включені диференційно і з їхньою допомогою виміряється різниця температур вхідного в теплообмінник і вихідного з нього потоків води. Сигнал II, що надходить на автоматичний потенціометр 9, пропорційний зазначеної різниці температур Аі, що у свою чергу пропорційна вищій питомій об'ємній теплоті згорання аналізованого газу:

За відрізок часу 1...2 год, протягом якого в ємність 13 збирається достатня для вимірювання кількість конденсату, можна визначити середнє значення нижчої об'ємної теплоти згорання, використовуючи формулу (16). Для цього необхідно обчислити середнє за цей інтервал часу значення вищої об'ємної теплоти згорання за показниками потенціометра 9 і виміряти кількість конденсату.

Витрата аналізованого газу 0,15--0,5 м3/год; діапазон вимірювання 0...50-103 кДж/м3; класи точності 1--2.

 
Перейти к загрузке файла
<<   СОДЕРЖАНИЕ   >>