Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 | 3 | 4 |   ...   | 7 |

Vг Можна вважати, що Vд Vпов + Vг Якщо до того ж пд час дослду витримати рвнсть t = t = t = t, то рзниця д пов г конд t t t пов [(Vд Cдд0 tд + Mконд CH2O tконд)-(Vпов Cпов.0 tпов + Vг Cгг0 tг)]..

виходить настльки малою, що нею можливо знехтувати. Якщо ж рвнсть температур не витримуться, то цю обставину враховують поправкою f = 0,042 (tд - tпов). (1.9) За час дослду через калориметр проходить 7 - 10 кг води, при цьому рзниця температур (tH2O.к - tH2O.п) повинна складати не бльш 1012 С. Таким чином, вода поглина приблизно 7 10 4,18 = 292,6 кДж.

Теплов втрати калориметра за цей же перод Qвтр = (tзов.к - tнавкол.к ) Fк Коефцнт тепловддач у гршому ви.

падку 2 5 Вт / м2 o С, температура зовншньо поверхн калориметра tзов.к приблизно дорвню температур води, що виходить з калориo, метра, тобто 25 - 35 С, tнавк 15 20 С площа зовншньо поверхн калориметра Fк 0,3 м2, час дослду приблизно = 10 хв. (600 с), тод Qвтр = 510 0,3 600 = 9000 Дж 9 кДж Ця величина склада 3 % вд теплоти, яка поглинаться водою, нею також можна знехтувати. Для зменшення ц похибки поверхню калориметра нкелюють та полрують так, щоб Qвтр ледве перевищувало 1 2 кДж, що да похибку 0,5 %.

Враховуючи це, вища теплота згоряння може бути визначена з формули (за умови, що tд = tпов = tг ):

Mв CH2O (tH2O.к - tH2O.п).

р Qв = (1.10) Vг Якщо ж остання рвнсть не додержуться, то з формули:

Mв CH2O (tH2O.к - tH2O.п) р Qв = (1+ f ). (1.11) Vг Нижча теплота згоряння може бути знайдена по вже вдомй вищй теплоти згоряння з урахуванням (1.4) Mконд р р р Qн = Qв - 2500 mк.уд = Qв - 2500. (1.12) Vг 5. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ Вдкривають вхдний вентиль та заповнюють калориметричну систему водою, поки з зливно трубки 15 (рис. 1.1) не пде вода. Дал вдкривають вхдний вентиль газового пальника та пропускають через систему 2 - 5 дм3 газу, щоб витснити з газово магстрал повтря для уникнення утворення вибухово сумш. Запалюють газ. За допомогою шайби пальника встановлюють таку витрату повтря через пальник, щоб полум'я виходило безбарвним. Вмст СО у продуктах горння не повинен перевищувати 0,1%.

Працюючий пальник встановлюють у камеру зпалювання та контролюють наявнсть полум'я за допомогою дзеркальца 8 (рис. 1.2). Псля встановлення пальника у камеру зпалювання температура води на виход з калориметра почина пдвищуватися. В цей час слд за допомогою крана встановити таку витрату води через калориметр, щоб рзниця температур на вход та виход з калориметра дорвнювала приблизно 10 12 С.

За допомогою шибера 22 (рис. 1.1) регулюють опр димового тракту таким чином, щоб температура продуктв згоряння не перевищувала температуру повтря в примщенн бльш, нж на 3 С. Дочкуються сталого теплового стану калориметра (рзниця температур за час дослду не повинна перевищувати 0,1 С) та розпочинають дослд. Дан дослдв занотовують у попередньо пдготовлену таблицю 1.1.

Таблиця 1.Результати вимрювань № Тиск газу в га- Атмосферний Температура води в зомр, Pг тиск, Pатм калориметр, С на вход на виход мм.вод.ст мм.рт.ст Продовження таблиц 1.№ Перепад Кльксть Кльксть Кльксть га- Температемпера- конденсату, води, що зу, що тура диму тури, С Mконд, кг пройшла че- пройшла че- на виход з рез калори- рез газовий калоримеметр, Мв кг чильник, тра, Vг, м3 t, С д Початок дослду починамо од, коли стрлка чильника знаходиться бля якось цло цифри (краще бля нуля). За час дослду спалюмо 10 дм3 газу.

На початку дослду за допомогою крана 9 спрямовумо воду в мрну судину, одночасно замнюючи судину для збирання конденсату мрною мензуркою.

Фксують температуру води на вход та виход з калориметра та температуру диму. Псля проходження ранше зазначено клькост газу (10 дм3) воду знову спрямовують у каналзацю за допомогою крану 9.

Виключають пальник 18 (рис. 1.1), дослд вважають закнченим. Воду через калориметр пропускають ~ 10 хвилин псля закнчення дослду, псля чого вдключають воду. Вимрюють кльксть води, яка пройшла через калориметр за час дослду - Mв та кльксть конденсату, який збрано за час всього дослду - Mконд. Розпочинають розрахунки.

6. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА 6.1. Кльксть газу, яка пройшла через калориметр, зведена до нормальних умов:

Pатм + Pг - Pнас Vг0 = Vг, мPатм Tг Pатм - атмосферний тиск, Па (мм.рт.ст);

Pг - надлишковий тиск газу, Па (мм.вод.ст);

Pнас - парцальний тиск насичено водяно пари при температур газу, Па, (табл. 1.2);

Tг - температура газу, К;

Vг - кльксть газу, вимряного чильником, м3.

6.2. Вища теплота згоряння:

Mв CH2O (tH2O.к - tH2O.п).

р Qв = Vг6.3. Нижча теплота згоряння:

Мконд р р Qн = Qв - 2500.

VгТаблиця 1.Парцальний тиск водяно пари у вологому насиченому повтр Температура, С Pнас, кПа Температура, С Pнас, кПа 10 1,225 22 2,12 1,398 24 2,14 1,597 26 3,16 1,81 28 3,18 2,065 30 4,20 2,33 32 4,7. ВИМОГИ ДО ЗВТУ Звт повинен мстити:

- назву та мету роботи;

- схему дослдно установки (рис. 1.2) та опис ;

- порядок проведення роботи та таблицю спостережень;

- розрахункову частину.

8. КОНТРОЛЬН ЗАПИТАННЯ 8.1. Що таке теплота згоряння палива 8.2. Як види теплоти згоряння снують 8.3. В чому принципова вдмннсть мж вищою та нижчою теплотами згоряння 8.4. У чому складаться сутнсть калориметричного методу визначення теплоти згоряння 8.5. Пояснть будову калориметра Юнкерса.

8.6. Запишть тепловий баланс калориметра.

8.7. Як вимоги до проведення експериментального визначення теплоти згоряння виткають з рвняння теплового балансу калориметра 8.8. Опишть порядок проведення дослду.

8.9. Чому дослд проводять за умов сталого теплового стану калориметра 8.10. Яку теплоту згоряння визначають за допомогою калориметра Юнкерса ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ СПАЛАХУ МАЗУТУ 1. МЕТА РОБОТИ Набуття навичок у визначенн температури спалаху нафтопродуктв за допомогою приладу ПВНЕ (прилад електричний для визначення температури спалаху нафтопродуктв) у закритому тигл.

2. ЗАГАЛЬН ВДОМОСТ Опалення багатьох видв металургйних печей здйснються за допомогою прямогнних крекнг-мазутв та менш часто кам'яновугльними та сланцевими смолами. Мазути, як нафта, сумшшю вуглеводнв, як мають неоднаков температури кипння киплять в якомусь нтервал температур. На початку цього нтервалу починають кипти бльш легк фракц мазуту, в кнц нтервалу - бльш важк. Природно, що пд час кипння вуглеводнв вдбуваться х випаровування змшування з навколишнм повтряним середовищем, якщо воно над поверхнею мазуту.

Коли концентраця ц пари у сумш з повтрям досягне нижньо меж спалаху пари даного вуглеводня, то вона може спалахнути при пднесенн вдкритого вогню. Якщо температура пдгрву мазуту менше температури кипння першого легкокиплячого вуглеводня (та нших вуглеводнв), випаровування також вдбуваться, але концентраця пари у повтр виходить менше нижньо меж вказаного вуглеводня тому спалах пари не вдбуваться, при наявност вдкритого полум'я.

з сказаного ясно, що спалах вуглеводнв, як випаровуються може вдбутися тльки пд час нтенсивного х видлення з мазуту. Цей момент ма велике практичне значення, тому що при нагрванн мазуту до температури нтенсивного видлення вуглеводнв всяка випадкова скра може створити пожеженебезпечну обстановку. З цих причин температуру початку рясного випаровування фракцй мазуту, як легко видляються, експериментально визначають, як для кожно марки мазуту, так для кожно ново парт мазуту. Цю температуру загальноприйнято називати температурою спалаху нафтопродукту.

Таких чином, пд температурою спалаху розумють температуру початку рясного випаровування фракцй мазуту, що можуть спалахнути при пднесенн вдкритого вогню.

Ясно, що температура пдгрву мазуту повинна бути менше за температуру спалаху. У практиц мазут нагрвають до температури, яка приблизно на 10 С менш за температуру спалаху. У мазутв, як зараз використовують у промисловост, температура спалаху бува у таких межах:

а) парафинст мазути - 60 70 С;

б) прямогнн мазути, як не мстять парафнв - 135 237 С;

в) крекнгЦзалишки - 240 335 С.

Необхдно пам'ятати, що рясне видлення всяко пари мазуту (у тому числ водяно з обводнених мазутв) призводить до його спнення, пд час якого об'м мазуту може збльшитися у 5 - 8 разв. При вдкритому мазутосховищ спнення мазуту призвести до виливання мазуту його до всх пов'язаних з цим небезпечностям (пожежа, забруднення навколишнього середовища т. п.). Тому з цих причин не можна нагрвати обводнений мазут вище 100 С.

Слд розрзняти температури спалаху та температуру займання мазуту. Пд час спалаху легких фракцй мазуту спостергаться дуже швидке загасання вогню, внаслдок х вигоряння. При досягненн ж температури займання спостергаться стйке горння всх фракцй мазуту на його поверхн. Тому слд пам'ятати, що тривале утримування мазуту при температур, яка дорвню або вище температури спалаху - tсп можливе вигоряння легких фракцй, може викликати нагрв поверхн мазуту до температури займання - tз як наслдок до пожеж. Температура займання для мазутв склада 500 600 С. При нагрванн до ц температури мазут займаться без опалювання його вдкритим полумТям.

3. ОПИС УСТАНОВКИ Установка для визначення температури спалаху включа в себе:

- прилад ПВНЕ;

- реостат;

- два термометри.

Схема приладу ПВНЕ наведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема приладу ПВНЕ Основн вузли приладу: тигель 3, кришка тигля 5 та ванна 2 з електронагрвачем.

Тигель з гнзда ванни виймають рогачем. Для ц мети на фланц два крючка. На внутршнй поверхн тигля маться круговий уступ - покажчик рвня нафтопродукту пд час проведення випробувань.

На кришц прорзано три отвори трапецодно форми. У неробочому стан вони закрит заслнкою з двома отворами, як вдповдають середньому та боковому отворам кришки. При обертанн заслнки рукояткою 11 вдкриваються боков отвори кришки, а зубець 7 впираться в нижню частину лампочки, нахиляючи до отвору у кришц. Повернення заслнки та лампочки в первсний стан вдбуваться пд дю пружини, яка знаходиться в рукоятц перемщення заслнки.

Для перемшування нафтопродукту та сумш пари з повтрям, яка утворються над його поверхнею служить мшалка, яка явля собою стержень з закрпленими на ньому двома парами лопаств. Нижня пара лопаств перемшу нафтопродукт, верхня - сумш його пари з повтрям.

Верхнй кнець стержня мшалки прикрплено до гнучкого валика з рукояткою для ручного обертання або за допомогою електродвигуна, який повинен забезпечити обертання лопаств з швидкстю с =1 0,25 с-1.

Ванна включа електричний нагрвач, який розмщено всередин корпусу з кришкою. Кришка ма в центр отвр для встановлення тигля у стакан нагрвача. По дну та боковй поверхн стакана нагрвача укладена спраль (металевий дрт Х20Н80 - Н 0,4 мм, довжиною 15 м). Дрт намотано на оправки 2 мм та розтягнуто на довжину 1,3 м. На спраль нанизан керамчн буси. Кнц спрал виведено до двох затискачв, що розташован на боковй поверхн корпусу. Корпус всередин заповнений теплозоляцйним матералом.

Живлення приладу здйснено вд мереж змнного струму напругою 220 В за допомогою регулятора напруги (див. схему рис. 2). Регулятор напруги дозволя плавно змнювати швидксть нагрвання нафтопродуктв. Знизу на корпус гвинт 1 для заземлення приладу.

4. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ 4.1. Пдготовка приладу до роботи.

4.1.1. Перед початком роботи прилад необхдно заземлити.

4.1.2. Тигель приладу, кришку, заслнку та мшалку промити чистим бензином або срчаним ефром та ретельно висушити, щоб залишки бензину або ефру не спотворили результату дослду.

4.1.3. Якщо нафтопродукт мстить бльш нж 0,05 % води, його перед визначенням температури спалаху зневоднюють, оброблюючи свжопрожареною та охолодженою кухонною сллю, сульфатом калю або хлористим кальцм.

4.1.4. Налити нафтопродукт у тигель до появи свтло струминки, яка пробга уздовж кругового уступу. Дал закрити тигель чистою сухою кришкою 5 та розмстити у нагрвальнй ванн. У патрубок 9 встановити термометр, попередньо промитий та висушений, просуваючи його до упору.

4.1.5. Запалити газовий пальник, або гнотову лампочку, яка повинна бути попередньо заправлена легким маслом або мастилом (ндустральне, трансформаторне). Полум'я треба вдрегулювати так, щоб форма його була близькою, до кул 3 - 4 мм.

4.1.6. Прилад розмщують у такому мсц кмнати, де непомтно руху повтря де освтлення таке мале, що спалах добре видно.

4.2. Проведення дослду.

4.2.1. Прилад пдключити до мереж вдповдно до схеми на рис. 2. проводити нагрв таким чином:

- якщо вдомо, що нафтопродукт ма температуру спалаху до 50 С, температуру в тигл пдвищують з швидкстю 1 С на хвилину неперервно перемшуючи нафтопродукт з початку до кнця дослду;

- якщо температура спалаху нафтопродукту лежить у межах 50 150 С то нагрв спочатку ведуть з швидкстю 5 8 С на хвилину, а для нафтопродуктв з температурою спалаху бльше 150 С - з швидкстю 10 12 С за хвилину при безперервному перемшуванн. Коли нафтопродукт буде нагртий до температури на 30 С нижче припустимо температури спалаху, нагрвання ведуть з швидксть 2 С на хвилину.

Рис. 2.2 Електрична схема живлення приладу ПВНЕ:

1 - нагрвач; 2 - регулятор напруги 4.2.2. Коли температура нафтопродукту стане на 10 С нижче очкувано температури спалаху починають проводити випробування на спалах через 1 С для продуктв з температурою спалаху до 50 С, та через 2 С - для продуктв з температурою спалаху вище 50 С.

Нафтопродукт при цьому перемщують весь час обертанням мшалки. Перемшування припиняти тльки у момент випробування на спалах.

Для запалювання пари отвр кришки вдкривають рукояткою 11 на 1 секунду, якщо спалах не вдбувся, продукт продовжують перемшувати, повторюючи операцю запалювання.

4.2.3. За температуру спалаху приймають температуру, яку показу термометр при з'явленн першого синього полумТя над поверхнею нафтопродуктв.

4.2.4. Випробування на спалах проводити не менш, як 3 рази з свжими порцями того ж нафтопродукту. Температура спалаху дослджуваного нафтопродукту на даному прилад визначаться, як середн арифметичне трьох вимрювань.

Pages:     | 1 | 2 | 3 | 4 |   ...   | 7 |    Книги по разным темам