Laboratorium Techniki cieplnej.

Oznaczenie ciepła paliw stałych .

AKADEMIA TECHNICZNO-ROLNICZA

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

                                                            Wydział Mechaniczny

                                       Laboratorium Techniki Cieplnej.

Temat: Oznaczenie ciepła paliw stałych.

                                                                      Rafał Sygit

Mariusz Stojak   

                                                                                                      Grupa: E

                                                                               Semestr: V

                                                                                 Studium: mgr

                                                                     Rok 1999/2000

1.     Wprowadzenie.

Ciepło spalania - jest to ilość ciepła wydzielająca się przy zupełnym spaleniu jednostki masy paliwa, mierzona po skropleniu się pary wodnej wydzielonej podczas spalania i po ochłodzeniu produktów spalania do temperatury początkowej składników biorących udział w spalaniu oraz pomniejszona o ilość ciepła wydzielonej przy syntezie i rozpuszczaniu H2SO4 i HNO3 .

Wartość opałowa nazywane jest ciepło spalania paliwa pomniejszone o ilość ciepła niezbędnego do odparowania wody znajdującej się w paliwie oraz powstałej ze spalenia wodoru zawartego w paliwie. Woda pozostaje w produktach spalania w postaci pary. Zależność tą przedstawia wzór:

Qj = Qs – r*Mw [kJ/kg]

gdzie:

r – ciepło parowania wody

Mw – masa wody powstałej ze spalenia wodoru i odparowania wilgoci z paliwa

Wartość Qs i Qj wyznacza się jednym ze sposobów:

-                   pośrednio ze składu chemicznego paliwa

-                   bezpośrednio spalając paliwo w bombie kalorymetrycznej

2.     Budowa i działanie kalorymetru.

Zasada pomiaru polega na całkowitym spaleniu próbki paliwa w atmosferze tlenu pod ciśnieniem w bombie kalorymetrycznej zanurzonej w wodzie i na pomiarze przyrostu temperatury tej wody.

Kalorymetr działa na zasadzie pomiaru charakterystycznych temperatur bilansu cieplnego. Obliczenia dokonywane są według wzoru:

Q = K (T3 – T2 – k)

gdzie:

K – stała kalorymetru

k – poprawka na wymianę ciepła z otoczeniem

T2 – temp. przed zapłonem paliwa

T3 – temp. max zmierzona

3.     Obliczenia.

Dane:

Pojemność cieplna kalorymetru – 12 [kJ]

Masa paliwa z drucikiem – 1 [g]

Masa drucika – 0,0041 [g]

Masa drucika po spaleniu – 0.0007 [g]

Ciepło spalania drucika – 6698.9 [J]

Okres początkowy – t0 = 180C i t5 = 18,350C

Okres główny – t1 = 18,580C i t­10 = 20,20C

Okres końcowy –t1 = 20,180C i t5 = 20,030C

Oznaczenie ciepła spalania

c = C1 = (m1 – m2)q1 = 22,8 J

Obliczanie wartości opałowej:

Qia = 19500,72 J              dla W = 0,6

3