量热仪俗称热量计,国内称大卡仪,主要测量煤炭、秸秆等固体的发热量,也可测量石油等液体的发热量,主要用于热电、水泥、煤炭、新能源等领域。
量热仪的热容量是指该设备的量热系统温度每升高1℃所吸收的热量,用J/K表示。
如果想要根据试样燃烧后水温的升高来计算试样的发热量,应知道水温升高1℃需要吸收多少热量。量热仪包含以下组件:测量单元、分解氧弹、充氧站。
维护方法
每天试验结束后应经常进行下述检查和维护,可使仪器经常保持良好的工作状态而且能延长使用寿命。
1.氧弹:除每次试验后对氧弹进行清洗和干燥外,对以下几点也应该注意和检查:
(1)氧弹只能用手拧动,当手感到有阻力即应停止,切忌用工具硬拧,每天试验完毕后,应进行一次清洗。
(2)弹帽和阀座,用完后应冲洗干净并擦干。
(3)弹杯冲洗干净,擦洗螺纹,并检查弹杯上是否有机械损伤,注意不许将弹杯倒置。
(4)检查密封圈是否磨损和燃烧时的损伤,如密封不严有漏气现象,则应更换
(5)检查绝缘垫和绝缘套是否良好,有无破损,可定期作绝缘性能检查。
(6)定期对氧弹进行 20.0Mpa水压试验,每次水压试验后,氧弹的使用时间不得超过一年(或不得超过5000次试验)。
2.量热筒:试验结束后应将筒中水排放到外筒,擦干并保持清洁。
3.试验用水:纯净水,并且要定期更换,确保试验可靠性和成功率。
工作原理
热容量标定的有效期为3个月,但在以下情况发生时,应立即重新标定:
1、正常使用中的量热仪经过较大幅度的搬动;
2、更换量热仪氧弹的较大部件:如氧弹盖、连接环等;
3、更换量热仪温度计;
4、测定发热量时,内筒实际水温与热容量标定时的平均内筒水温相差5℃以上;
5、量热仪经过大修,并完全换水以后;量热仪网建议,如果量热仪的使用环境长时间没有发生重大改变,每年也要根据使用地的季节变化,分为春、夏、秋、冬季,各标定一次。
采用高级单片机系统,操作全自动化,人工所需做的只是称量、装弹和充氧,仪器自动完成定量注水、自动搅拌、点火、输出打印结果、排水等工作;
量热仪的量热系统中,除了水吸收热量外,氧弹、内筒、温度计和搅拌器等都会吸热,而且各自的吸热情况不一样;
各种因素比较复杂,不可能依靠简单的数学计算获得,只能采用已知热值的基准物如苯甲酸来实际标定出量热系统温度每升高1℃所要吸收的热量,也就是标定出量热仪的热容量。
全自动量热仪是煤炭化验室设备中比较重要的一款仪器,全自动量热仪和测硫仪是煤质化验指标的必备仪器设备,那么,全自动量热仪在使用中出现故障,如何进行快速维修,把故障排除呢?
1、全自动量热仪氧弹漏气。
橡胶密封圈老化或磨损,更换氧弹各部位密封圈。
2、全自动量热仪点火失败。
线路不通或接触不良,检查连线是否连接好,氧弹头与点火帽是否接触好,氧弹内筒是否放好。试样潮湿,充氧过快溅湿试样,点火丝或棉线与试样接触不良,重新装样。两电极过脏,用砂纸打磨电极。点火帽氧化,用砂纸打磨点火帽氧化物,两电极与坩埚短路(此时容易烧毁坩埚和电极),更换电极或坩埚重新装样。
3、全自动量热仪试样燃烧不完全,试样不易燃。
氧气未充足或氧气压力不足,用擦镜纸包好试样延长充氧时间,更换氧气瓶。
4、全自动量热仪点火后湿度上升过高,热值过高。搅拌器不转,搅拌轴卡死,线路不通。
搅拌叶落,用一棉线插入与搅拌轴连接的尼龙棒孔内,重新插好。
5、全自动量热仪试验长时间不结束,环境温度过高,调外筒水温与室温基本一致,或降低室内温度。
6、全自动量热仪氧弹充氧时漏气,充氧中密封圈老化或磨损,更换充氧仪密封圈。
量热仪的热容量是指该设备的量热系统温度每升高1℃所吸收的热量,用J/K表示。如果想要根据试样燃烧后水温的升高来计算试样的发热量,首先应知道水温升高1℃需要吸收多少热量。
全自动量热仪测试原理
煤的发热量在氧弹热量仪中进行测定,一定量的分析试样,在充有过量氧气的氧弹内燃烧,燃烧产生的热量由弹筒壁传导给一定量的内筒水和量热系统(包括内筒、氧弹、搅拌叶、测温探头)吸收,水的温升与试样燃烧释放的热量成正比。
热容量是量热系统每升高1℃所吸收的热量,单位为(J/K),热容量通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物质苯-甲-酸来确定。
发热量测定时,根据试样点燃前后量热系统产生的温升以及系统热容量,并对点火热等附加热进行校正后即可求得试样的弹筒发热量,单位为焦耳/克(J/g)。
从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热(硫酸与二氧化硫形成热之差)后即得高位发热量。
对煤中的水分(煤中原有的水和氢燃烧生成的水)的气化热进行校正后求得煤的低位发热量。
0.9~1.1g的待测物放入热量坩埚(耐热、抗腐蚀)中,坩埚置于加有2.8~3.2MPa氧气的氧弹内,放入热量仪内筒,内筒加有定量蒸馏水,可燃物点燃释放的热量蒸馏水,根据水温的上升量及量热系统的热容量,即可计算出可燃物的发热量。
量热仪工作原理
将一定量的试样置于密封的氧弹中,在充足的氧气条件下,令试样完全燃烧,燃烧所放出的热量被氧弹及其周围的一定量的水(内筒水)吸收,水的温升与试样燃烧释放的热量成正比。在规定的条件下预先标定出量热仪的热容量。要测定发热量时,只要严格按照标定热容量的条件进行试验,并准确测定出试样燃烧后内筒水的温升值,采用科学的方法,即可计算出试样的发热量。
在恒温式量热系统中,由于外筒水和室温之间和内筒与外筒之间实际存在着热交换,给发热量的精确计算带来了麻烦。因此,为了校正由热交换引起的计算误差,在建立发热量计算数学模型时引入丁冷却系数K和综合常数A。K和A可通过对仪器进行标定计算得出。