煤的发热量测定实验.ppt

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1、煤的发热量测定实验目录一、课程目的及重点二、仪器结构及工作原理三、测量原理及测量方法四、实验步骤五、安全注意事项六、复习题一、课程目的及重点☆课程目的⑴了解自动恒温量热仪的结构和工作原理；⑵掌握煤发热量的测量原理和方法；⑶初步具备独立完成煤发热量测量的能力。☆重点–学习重点：仪器结构；测量原理。–操作重点：点火丝安装；氧弹充氧。☆难点–对工作原理和测量原理的理解。–高位、低位发热量计算的理论依据。二、仪器结构及工作原理1、主要测量仪器★自动恒温量热仪；★计算机系统；★电子天平。一台计算机可以同时控制两台量热仪2、

2、辅助设备及工具–氧气瓶（带减压阀、输氧管）–手持式充氧仪–放气阀–压饼机–干燥器–10ml量筒–扳手、镊子、剪刀、改锥等工具3、台式量热仪结构及工作原理台式量热仪结构剖视图量热仪工作原理⑴、在密闭的氧弹中，充有过量氧气的条件下，试样能保证达到完全燃烧；⑵、氧弹放置在内桶水中，试样燃烧释放出的热量，完全被水吸收；⑶、量热体系水的温升，准确反映了试样的发热量；⑷、量热仪主板将感温探头的信号传给计算机，接收并识别计算机发来的控制命令；⑸、量热仪控制板提供仪器电源，并控制泵阀、搅拌、点火等执行部件。4、氧弹结构及工作原理

3、氧弹外观氧弹弹芯氧弹结构剖视图氧弹工作原理⑴、旋紧上端大螺帽时，螺帽压紧弹芯上的O型密封圈，以保证氧弹的密封性；⑵、通过弹头上的逆止阀，向弹桶内充氧气或放乏气；⑶、弹芯的芯体和芯座之间装有绝缘套，以保证引入点火电极的电源不会短路；⑷、点火电极接通电源时，点火丝的高温引燃坩埚内的燃烧试样；⑸、经过一定时间后，坩埚内的试样燃烧完毕。⑹、试样燃烧发出的热量被弹体吸收，并传给桶内的水。5、手持充氧仪充氧仪外观减压阀外观手持式充氧仪结构剖视图6、计算机软件计算机软件说明⑴、功能说明本系统计算机软件可分为主要功能和辅助功能两

4、部分。主要功能包括：§硬件调试------调试仪器的泵阀、搅拌、点火等功能；§设置------实验开始后设置有关初始参数；§测试-----自动控制量热仪完成整个测试过程；§数据处理-----测试过程完成后进行计算、存储、打印、备份等。辅助功能包括：查看和帮助。⑵、操作说明本软件操作界面简洁、友好，按钮种类不多，且位置明显。只要按界面提示进行操作，操作使用比较容易掌握。三、测量原理及测量方法1、基本概念和公式⑴、标准热值燃烧物：苯甲酸。1克苯甲酸在氧弹内完全燃烧能产生26465焦耳的热量。⑵、热容量：使量热体系温度

5、每升高1K所需吸收的热量。单位为J/K。由苯甲酸在氧弹内完全燃烧进行标定。原理：测量公式：式中：E-----量热体系热容量（J/K）Q-----苯甲酸燃烧的标称发热量（J/g）m-----苯甲酸重量（g）q1------点火热（J）qn------苯甲酸燃烧时的硝酸形成热（J）=Q×m×0.0015t0、tn---苯甲酸燃烧前、后水的温度值（K）C------冷却校正值（K）⑶、弹筒发热量：单位质量试样在氧弹中完全燃烧时所放出的热量。单位为J/g。弹桶发热量由实际测量得来。测量原理：公式：式中：Qb.ad----

6、空气干燥基煤样燃烧的弹筒发热量（J/g）E-----量热体系热容量（J/K）t0、tn----煤试样燃烧前、后水的温度值（K）C-----冷却校正值（K）g1------点火热（J）q2------添加物如纸等的发热量（J）m------煤试样重量（g）⑷、空干基恒容高位发热量：由弹桶发热量计算得来。空干基恒容高位发热量，等于弹筒发热量减去空干基煤样中的Sad和Nad在形成液态硫酸和硝酸时放出的生成热。计算公式：式中：Qgr.v.ad---空干基煤样恒容高位发热量（J/g）Qb.ad-----煤试样弹筒热量（J/

7、g）94.1-----空干基煤样中每1.00%硫的校正值（J/g）Sb.ad-----由弹桶洗液测得的含硫量（%）。当全硫低于4.00%或发热量大于14600J/g时，可用全硫(St.ad)代替。a--------硝酸形成热校正系数。Qb.ad≤16700J/g，a=0.00101670025100J/g，a=0.0016⑸、干基恒容高位发热量：由空干基恒容高位发热量计算得来。干基恒容高位发热量是评价商品煤质量的指标之一，所以测量结果中应给出该值。计算公

8、式：式中：Qgr.v.d-----干基煤样恒容高位发热量（J/g）Qgr.v.ad-----空干基煤样恒容高位发热量（J/g）Mad-----空干基煤样含水百分数⑹、收到基恒容低位发热量：由空干基恒容高位发热量计算得来。恒容高位发热量减去煤中水分M和氢H完全燃烧时生成的水的凝结热，就是恒容低位发热量。计算公式：式中：Qnet.v.ar---收到基煤样恒容低位发热量（J/g