7.1.2 Энергетический эквивалент С., кДж/°С, в изотермическом режиме вычисляют по МИ 2096
7.2 В ы ч и с л с н и е теплоты сгорания т о п л и в 7.2.1 Теплоту сгорания топлива в бомбе, кДж/кг, вычисляют по формуле
С. • д/ - - г/2- /Ид • ^4
1 2
ГОСТ 147-95
Гдес. — энергетический эквивалент калориметрической системы, кДж/°С по 7.1.1 или 7.1.2;
А/ — исправленный прирост температуры в сосуде, °С или В;
А/ = (7 — Го + А Л) • z,
где Го, показание термометра, соответствующее температуре зажигания (начальная температура главного периода) и конечной температуре главного периода, соответственно, в делениях шкалы термометра или вольтах;
Ай — поправка на теплообмен калориметра с окружающей средой (поправка на охлаждение) в делениях шкалы термометра или вольтах.
&h =—n2у
ГДЄ y> = ?- 4 ;y„ = _ средние скорости изменения темпера-
Пя
гуры (температурный ход) в начальном и конечном периодах, соответственно, за полуминутный промежуток, °С или В;
у' „ начальная температура начального периода и конечная температура конечного периода, соответственно, °С или вольтах;
пх — число отсчетов главного периода с быстрым повышением температуры (0.3 °С и более);
л,—то же, с медленным повышением температуры (и2 = п — пхУ
п — число измерений в главном периоде.
Для горючих сланцев и топл ив с низкой теплотой сгорания значение п устанавливают также по таблице 1 в зависимости от критерия а, который равен
где — температура по истечении 2 мин главного периода,
Таблица 1
a |
"і |
До 0,50 Св. 0,50 цо 0,64 |
9 8 |
» 0,64 » 0,73 |
7 |
» 0,73 » 0,82 |
6 |
» 0,82 » 0,91 |
5 |
» 0,91 » 0,95 |
4 |
* 0,95 |
3 |
В этих случаях при определении энергетического эквивалента калориметра значение л J определяют также по таблиїде 1.
Пример расчета приведен в приложении А.
ж — масса хлопчатобумажной нити, кг;
q* удельная теплота сгорания хлопчатобумажной нити, 16240 кДж/кг;
т — кажущаяся масса образца топлива, кг.
7.2.2 Высшую теплоту сгорания Qas испытуемой пробы топлива, кДж/кг, вычисляют по формуле
Qab - 945*+аЄ*),
где 94 — коэффициент, учитывающий теплоту образования серной кислоты из диоксида серы и растворения серной кислоты в воде на 1 % серы, перешедшей при сжигании топлива в серную кислоту, кДж/чг;
S* — массовая доля серы в топливе, определенная по 6.1.4—6.1.5; а — коэффициент, учитывающий теплоту образования и растворения в воде азотьой кислоты, равный: 0,001 для тощих углей и антрацитов;
0,0015 — для других углей, горючих сланцев и торфа.
Для торфа среднее значение ч • Qab = 29 кДж/кг.
Для горючих сланцев с гсплогой сгорания нс более 5440 кДж/кг высшую теплоту сгорания анализ ической пробы определяют по формуле
Q“ = Q“b~ [[J45’^a - 2« + е(СО2) д]
где є — коэффициент, учит ывающий теплоту разложения карбонатов, равный 40 кДж/кг на 1 % диоксида углерода карбонатов;
(СО2)^ — массовая доля диоксида углерода карбонатов, не разложившихся при сжигании навески сланца в бомбе, %.
Для определения диоксида углерода карбонатов (СО2)д, остаток после смыва бомбы (6.1.8) переносят вместе с асбестом в коническую колбу и в остатке в соответствии с ГОСТ 13455 или ГОСТ 7752 определяют массовую долю диоксида углерода карбонатов. Массовую долю диоксида углерода карбонатов рассчитывают по отношению к навеске сланца.
7.2.3 Низшую теплоту сгорания Qa., кДж/кг, вычисляют по формуле
Q“ = С" -24,42 (8,94НЙ + IVа),
где 24,42 — теплота парообразования при температуре измерения 25 РС из расчета на 1 % выделившейся воды, кДж/кг;
8,94 — коэффициент пересчета массовой доли водорода на воду:
Нй — массовая доля водорода в аналитической пробе топлива по ГОСТ 2408.1;
— массовая доля воды в испытуемом продукте по ГОСТ 27314, ГОСТ 11305, ГОСТ 11014, ГОСТ 9516 или ГОСТ 27589.
Результаты округляю т до б лижайшего кратного 20 кДж/кг.
7.2.4 Для горючих сланцев допускается определять низшую теплоту сгорания рабочего топлива Q , кДж/кг, по формулам:
для прибалтийских сланцев
п? - о>941(юо-1и;) - q і я8(юо-ги) ,. .
100 100 * ' ’
для поволжских сланцев
0,941 (100-ж;) • 352 (100 -ж;) ~24 4?ivr
ICO 100 ’ '
3-839
где Qdb -—теплота сгорания по бомбе сухого сланца, кДж/кг;
Wr(— массовая доля влаги в топливе в рабочем состоянии, определяемая по ГОСТ 27314 или ГОСТ 11014.
Допускается массовую долю водорода на сухое состояние в горючих сланцах определять по формулам:
для поволжских сланцев
= 7,9 - 0,076 [Я* + (СО2) J , для остальных сланцев
HJ = 9,8 - 0,095 [/Ґ + (СС)2) d ,
где Ad — зольность сухого сланца по ГОСТ 11022, %;
(СО2) — массовая доля диокс ида углерода карбонатов в сухом
сланце по ГОСТ 13455, %.
Для торфа массовую долю водорода на сухую беззольную массу принимают равным 6,0 %.
8 ТОЧНОСТЬ МЕТОДА
Таблица 2
Высшая теплота сгорания |
Максимально допустимое расхождение, іДж/кг |
|
С коди месть ПО Р |
ВоСНрОИТЬоДНМОСТЬ ПО |
|
Твердое топливо Топливо с QJ менее 14300 кДж/кг |
85 |
170 |
и Sd более 4 % |
120 |
330 |
С х о д и м о с т ь
Результаты двух определений, выполненных в разное время в одной и той же лаборатории одним лаборантом при использовании одной и Toil же аппаратуры с использованием одной и той же пробы, нс должны отличаться более чем на значение, указанное в табл и іде 2.
Воспроизводимость
Среднее значение результатов двух определений, выполненных в двух лабораториях на представительных навесках, взятых от одной и той же пробы, не должно отличаться более чем на значение, указанное в таблице 2.
Если расхождение между результатами двух определений превышает допускаемое, проводят третье определение и за результат принимают среднее арифметическое двух наиболее близких результатов в пределах допускаемых расхождений.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
ПРИМЕРЫ ЗАПИСИ ПРОТОКОЛОВ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ
ИСПЫТАНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ
АЛ Испытание образца угля марки Т на калориметре типа В-08МА с ртутным термометром переменного наполнения
АЛЛ Исходные дани ы е
Показания и• - шкале > еру.ометра н периодах
начальном |
ГЛ;м Ном |
конечном |
|||
Номер |
Значение |
Номер |
Значение |
Номер |
Значение |
измерения |
измерения |
измерения |
|||
0 |
1,258 /' |
і |
1,450 |
1 |
3,645 |
1 |
1,259 |
■> |
2,400 |
2 |
3,644 |
2 |
L260 |
* |
2,900 |
3 |
3,643 |
3 |
1,261 |
4 |
3,200 і |
4 |
3,640 |
4 |
1,262 |
|
3,350 |
5 |
3,638 |
5 |
1,264 |
■ ) |
3,450 |
6 |
3,636 |
6 |
1.265 |
|
л 508 |
7 |
3,634 |
|
1,266 |
5 |
3,542 |
8 |
3,632 |
8 |
1,268 |
9 |
3,576 |
9 |
3,630 |
9 |
1,269 |
10 |
3,601 |
10 |
3,628 /" |
10 |
1,270 |
і і |
3,614 |
— |
|
— |
|
12 |
3,625 |
— |
— |
— |
— |
1 < |
3,632 |
— |
— |
— |
— |
1 1 |
3,638 |
— |
|
— |
—* |
1 |
3,641 |
—* |
— |
— |
— |
]г |
3,643 |
—— |
— |
— |
— |
П |
3,645 |
— |
|
—- |
— |
18 |
3,645 |
— |
— |
Температура комнаты 22,з ’С
Температура оболочки (27,45 4 0,05) С
Масса сосуда с водой (4,800 ± 0,002) к г
С. - 14,920 кДж / °С Л' 1 - 2.9 %
т — 1,0902* 10’5 кг -Г —20,7 %
m, - 0,01 - 10-? кг |
5“ - 2,5 % |
qz — 3140 кДж/кг |
Н; — з,31 % |
— 1,270 деления |
W, - 9,7 % |
tn — 3,645 деления Z — 1,001 °С (на деление) A. 1.2 Расчет т e п л с т ы |
А' — 24,S % < г о р а и и я топлива |
Средние скорости изменения температуры (температурный ход) в начальном и конечном периодах
1 ?5';_ [ 770
р 3 -0.0012;
10
3,645-3.628
10
= + 0,0017.
Поправки на теплообмен
3,200 - 1,270
3,645 -1,270
пг= 11 —6 = 5
-°>0012 -* о >0011
2
• 6 + 0,0017- 5 = 0,01
Исправленный прирост температуры
A I = (3,645 — г; 70 +- 0.01) * 1,001 = 2.3874
Теплота сгорания по бомбе, кДж/кг
14,920 • 2,3.4' 4 - 0,01 • 10’3 • 3140
1, 1902 ■ 10 3
Результат второго измерения Qab 32684 кДж/кг Среднее арифметическое двух измерений. кДж/кг
—
= 32664
а 326*4 <- 32684Q h - — —
Высшая теплота сгорания. кДж/кг
0* - 32664 --(94 • 2,5 + 0,001 - 32664) - 3239
Низшая теплота сгорания, кДж/кг
= 32396 - 24,42(8,94 • 3,31 + 2,9) = 31603
Высшая теплота сгорания рабочего топлива, кДж/кг
1
ers= Q°,
~ 30128
00 - W'f„ 100 - 9,7“ 32196 ■
100 - 100 - 2,9
Содержание водорода на рабочее состояние топлива, %
1
н*; = на
= 3,08
00 - 100 - 9,7— ~ 3,31
100 - ГИ 100-2,9
Низшая теплота сгорания рабочего то шива, кДж/кг
QC _ 24,42(1Г; + 8,94 • Н'; ) = 30128 - 24,42 (9,7 + 8,94 * 3,08) - 29219
А.2 Испытание образца угля марки Б на калориметре типа В-08МА с регистрацией температуры калориметра регистратором по цифровому вольтметру в вольтах
А.2.1 Исходные данные
Показания пи шкапе регистратора в периодах
начальним |
паї ном |
конечном |
|||||
Номер измерения |
Значение |
Номер измерения |
Значение |
Номер измерения |
Значение |
||
0 |
0,8030 Ґ |
і |
0,8871 |
1 |
1,7672 |
||
1 |
0,8030 |
|
1,2462 |
2 |
1,7674 |
||
2 |
0,8041 |
> |
1,6961 |
3 |
1/7674 |
||
J |
0,8042 |
4 |
1,7381 / |
4 |
1,7675 |
||
4 |
0,8051 |
і |
1,7540 |
5 |
1,7677 |
||
5 |
0,8062 |
ч |
1,7560 |
6 |
1,7680 |
||
6 |
0,8071 |
|
1,7580 |
7 |
1,7680 |
||
7 |
0,8071 |
8 |
1,7600 |
8 |
1,7683 |
||
8 |
0,8082 |
) |
1,7620 |
9 |
1,7683 |
||
9 |
0,8091 |
10 |
1,7640 |
10 |
1,7683 t" |
||
10 |
0,8100 L |
1 1 |
1,7650 |
|
|
||
|
|
12 |
1,7659 |
|
|
||
|
|
ІЗ |
1,7660 |
|
|
||
|
|
14 |
1,7670 |
|
|
||
|
|
1 5 |
1,7672 |
|
|
||
|
|
Іп |
1,7672 / п |
|
|