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燃气热值测定一、实验目的及要求，燃气主要用于燃烧加热，因此燃气热值是燃气工程中要的参数。在燃气生产、供应及应用过程中，都需要经常测试燃气热值。测试燃气热值方法有多种，本实验采用水流式热量计测定燃气热值。要求了解水流式热量计的基本构造及工作原理，掌握水流式热量计的正确操作方法，学会分析影响其测量精度的因素。二、基本原理在水流式热量计中，用连续流过热量计的水吸收燃气完全燃烧时所产生的热量，水吸收热量后温度升高。在稳定工况时，测出相同时间内燃气用量、流过热量计的水量及进、出口水混，即可计算出燃气的高位热值。在测试过程中，还应测出烟气中水蒸气冷凝产生的凝水量，计算出燃气的低位热值。三、仪器设备及测试系统1、水流式热量计（容克式）；2、湿式气体流量计：测燃气量，分度值不大于0.02L；3、水银温度计：测水温度，量程0～50℃，分度值不大于0.1℃；其它温度计，量程为0～50℃，分度值不大于0.5℃。4、空气加湿器、燃气加湿器；5、电子天平：称量水重；或天平：最大负荷10kg、分度值不大于5g；6、大气压力计：分度值必须不大于10Pa；7、盛水器：容积应为5～10L；8、凝水量筒：容量为20ml，分度值不大于0.5ml；9、燃气压力计：分度值必须不大于1mm；10、秒表：分度值必须不大于0.1s；11、水箱：容积应大于300L；12、校正湿式气体流量计的标准容量瓶，其容量应与流量计指针转一周读数相等；（二）测试系统测试系统见图14-1.燃气经过压力调节器调整额定压力，经燃气加湿器进行加湿，在通过湿式气体流量计时，测量燃气压力、温度、流量，然后进入本生灯与空气进行混合后燃烧。类图气与热量计中水进行热交换，降温后排出。水从自来水管进入水箱，稳压后流入热量计的恒位水箱，再通过进水调整水量后，进入热量计内，多余水经溢流管流入下水道。进入热量计的水与燃气燃烧产生的烟气进行热交换后，流入盛容器（在测试准备阶段流入下水道）。空气经过空气加湿器进行加湿，相对湿度控制在80±5%。相对湿度通过加湿器上的干、湿球温度计测量（查附表2），通过加湿器上的调节阀门进行调节。加湿后的空气进入本生灯，与燃气进行燃烧。四、操作步骤1、准备（1）用标准量瓶校正湿式气体流量计得出流量计较正系数f1。湿式气体流量计中的水湿与室温相差应不大于0.5℃。（2）根据所测燃气的大致热值范围选择适当的本生灯喷嘴，其尺寸可参考下列数据：高位热值（MJ/Nm3）喷嘴直径（mm）12.6～16.72.516.7～37.72.037.7～46.01.546.0～62.81.0（3）按着水流式热量计测试系统安装热量计、湿式气体流量计、温度计等。（4）打开进水阀门，向热量计内注水。此时热量计的出水口切换阀应指向排水口。进入热量计的水湿应低于室温1.2～2.5℃，每次测试的进水湿度波动必须小于0.1℃。（5）调节空气加湿器，使空气的相对湿度为80±5%。（6）检查燃气系统的气密性。要求在工作压力下，5分钟压力不下降。（7）排除燃气系统内的空气，点燃本生灯，调节燃气压力达到规定值，调风板使火有清晰的内焰并且稳定燃烧。（8）将点燃的本生灯装入热量计内，确保本生灯稳定放在热量计的规定位置上。（9）调节进水调节阀，使热量计的出、进口水温差为8～12℃。（10）调节烟气阀门，使排烟温度与进水温度相差0～0.2℃，以免烟气带走热量。运行30分钟后，待进出口不温稳定后（一般要求变化不超过0.5℃），并且冷凝水均匀滴出后，方可进行测定。2、测定（1）测出盛水器净重，要求读到克。（2）当湿式气体流量计指针零时，记录该值V1（填入附表1中），并将凝水量筒放在热量计的凝水出口下，开始进行测定。（3）当湿式气体流量计指针指向某预定值V1时，并迅速旋转热量计的出水切换阀，使水流入盛水器内，读取进水温度（精确到0.01℃）。以后，每当湿式气体流量计转过一定体积后（如0.5L），交替地读取进、出口温度（精确到0.01℃），要求读出并记录10次以上进出口水温（t1和t2）。（4）测定过程持续一定时间后（如燃气用量为10L），迅速将出水切换阀转回测定前位置，记录燃气用量V2.（5）称量流过热量计的水量W。（6）重复上述3～5项操作步骤，进行第二次测定，并记录下相应的W、V及t1t2。（7）当湿式气体流量计指针指向某预定终了值V2时，迅速取出凝水量筒，记录下燃气用量V及凝水量W。（8）关闭燃气，最后关闭进水阀门，结束测定。（9）在测试过程中应测以下参数：大气压力读到134Pa环境温度读到0.5℃气体流量计上压力读到10Pa气体流量计上的温度读到0.5℃排烟温度读到0.5℃五、结果计算1、体积修正系数计算然气体积换算为标准状态下的体积的换算系数为F=·=·式中：F——燃气体积修正系数；P——大气压力（Pa）b——燃气压力（Pa）S——tg温度下的饱和蒸汽压（Pa），查附表3；tg——燃气温度（℃）；f1——流量计较正系数。2、燃气高热值计算：=式中：Qgw——燃气高热值（KJ/Nm3）；W——水量（g）t1、t2——平均进出口水温（℃）；V——燃气用量（L）；f2——热量计修正系数。两次测定燃气高热值的平均值为：=高位发热量差值=100%当差值超过1%时，应重新测定。3、燃气低热值计算：=-×103式中：QDW——燃气的低位热值，KJ/m3W——冷凝水量，g；q——冷凝水汽化潜热，2.512KJ/g；V——与W对应的燃气用量，L。思考题：1、影响燃气热值测定准确性的主要因素是什么？2、为什么说冷凝水滴出后方可开始测定？附表1城市燃气热值测试