Chủ đề: Đo nhiệt trị nhiên liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCMBỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH CHỦ ĐỀ: ĐO NHIỆT TRỊ NHIÊN LIỆU GVHD: Nguyễn Thị Minh Trinh Thành viên nhóm 18: 1. Trần Đức Tuấn 21003799 2. Nguyễn Văn Hậu 21000927 3. Nguyễn Văn Tình Nội dung thuyết trình Giới thiệu 1 Khái niệm và phân loại 2 Phương pháp xác định nhiệt trị 3 Tài liệu tham khảo 4 Giới thiệu Một tính chất cơ bản của nhiên liệu là năng suất tỏa nhiệt ( hay nhiệt trị ) của nó. Cùng với các tính chất khác của nhiên liệu, nhiệt trị có tầm quan trọng trong việc chế tạo các thiết bị nhiệt có khả năng chuyển hóa dễ dàng nhiên liệu thành công có ích một cách hiệu quả. Khái niệm và phân loại Nhiệt trị của nhiên liệu là lượng nhiệt được giải phóng ra khi nó cháy hoàn toàn với oxy và ngưng tụ các sản phẩm tới một nhiệt độ xác định. Các giá trị của nhiệt trị có thể biểu thị bằng các đơn vị nhiệt tiêu chuẩn cal/g, J/g đối với nhiên liệu rắn và lỏng, đối với chất khí đơn vị nhiệt tiêu chuẩn là kcal/m3. 1. Khái niệm nhiệt trị Khái niệm và phân loại 2. Phân loại nhiệt trị Nhiệt trị thô: Tổng nhiệt trị thô của một nhiên liệu là số đơn vị nhiệt được giải phóng ra khi một đơn vị trọng lượng của nhiên liệu (hay một đơn vị thể tích nếu nhiên liệu là khí) bị đốt cháy và sản phẩm cháy được đua về 15'C, trong trường hợp này hơi nước bị ngưng tụ. Nhiệt trị tinh: là số đơn vị nhiệt được giải phóng ra khi một đơn vị trọng lượng của nhiên liệu bị đốt cháy và sản phẩm cháy được đưa về 15'C và hơi nước không bị ngưng tụ. Một số máy đo nhiệt trị Phương pháp xác định nhiệt trị 1. Nhiệt trị theo tính toán: Nhiệt trị cao: là nhiệt trị có kể đến cả lượng nhiệt khi ngưng tụ hơi nước trong sản phẩm cháy. r = 2453 kJ/kg Nhiệt trị thấp: là nhiệt trị không kể đến lượng nhiệt ngưng tụ hơi nước trong sản phẩm cháy. Tính nhiệt trị từ thành phần hoá học, kJ/kg + Thành phần hóa học của nhiên liệu: C + H + S + O + N + A + M = 1 hay 100% - Than: công thức Dulong: Qth = 33910 C + 121420 H – 15180 O + 10470 S – 2453 M - Hỗn hợp nhiên liệu rắn hoặc lỏng: - Nhiên liệu lỏng (sai lệch khoảng 400 kJ/kg) = 35100 C + 94000 H + 10500(S - O) - Nhiên liệu khí ở trạng thái khô, - Nhiên liệu tiêu chuẩn: = 29303 kJ/kg (tức 7000 kcal/kg) 2. Phương pháp nhiệt lượng kế Nguyên lí chung của tất cả các nhiệt lượng kế là chuyển tất cả nhiệt đốt cháy của một lượng đã biết nhiên liệu cho một lượng nước xác định, từ sự tăng nhiệt độ của nước người ta tính được nhiệt trị của nhiên liệu Để xác định trực tiếp nhiệt trị của nhiên liệu thì một số các điều kiện cơ bản cần phải thoả mãn để đo được chính xác: - Sự cháy phải hoàn toàn nghĩa là không có khói, không tạo thành CO. - Không thấy các khí hiđrocacbon chưa cháy hết thoát ra. - Không có cacbon chưa bị cháy và bất kì phép xác định các vết than cần được loại ra. - Nhiệt phải truyền hoàn toàn cho nước, đối với các lượng nhiệt mất đi trong khi xác định cần phải được hiệu chỉnh. - Sự tăng nhiệt độ của nước phải được xác định chính xác, vì khối lượng nhiên liệu sử dụng là rất nhỏ so với lượng nước phải đốt nóng. Các nhiệt lượng kế có thể được phân thành 3 loại: - Sự cháy được thực hiện bằng hỗn hợp của nhiên liệu với một tác nhân oxi hoá rắn như , hoặc với - Sự cháy được thực hiện bằng oxi ở áp suất khí quyển. - Sự cháy được thực hiện bằng oxi ở áp suất cao (phương pháp nhiệt lượng kế bom Berthelot - Mahler). Xác định nhiệt trị bằng máy đo nhiệt trị IKA C200 C 200 Calorimeter system.  - Xác định nhiệt trị theo tiêu chuẩn: DIN 51900, ISO 1928, ASTM D240, ASTM D4809, ASTM D5865, ASTM D1989, ASTM D5468, ASTM E711. - Dễ dàng vệ sinh.  - Kết quả hiển thị trên màn hình LCD. - * Mode vận hành bằng tay( thích hợp cho giảng dạy): đốt và kết thu phép đo do người sử dụng vận hành; chuyển đổi màn hình trong vòng 1 phút. - Tự động đốt và tính toán giá trị nhiệt; kết quả hiển thị trên màn hình. - Giao diện RS 232 cho phép kết nối vi tính, có thể vận hành trên phần mềm Calwin C 5040( Option) cho phép điều khiển thiết bị và truy xuất dữ liệu trên Excel hoặc Word, …. Thông số kỹ thuật: - Nguồn điện: 100 - 240V AC; 50/60 Hz  - Thời gian hoạt động: liên tục  - Đáp ứng tiêu chuẩn DIN EN 60529: IP21  - Cấp bảo vệ: III  - Nhiệt độ hoạt động: 20 - 25oC( constant)  - Độ ẩm: 80%  - Có thể hoạt động ở 2000 m trên mực nước biển.  - Kích thước: 400 x 400 x 400 mm  - Trọng lượng: 21 kg  - Khoảng nhiệt đo: 40000 J  - Giao diện: RS 232, parallel Bước 1: lấy mẫu vào bom calorimeter (BC)lưu ý trước khi tháo nắp BC cần xả hết oxi dư bên trong bằng van chuyên dụng. Sau đó cài dây mồi vào điện trở và đem mẫu đi cân rồi cho vào BC. Nếu mẫu chưa có sẵn hình dạng đặc trưng thì dùng máy nghiền và máy ép tạo hình đặc trưng rồi mới đem cân. Máy nghiền mẫu Máy ép mẫu Máy cân mẫu siêu nhạy Bước 2: Sau khi cân bỏ mẫu vào BC rồi mang nạp oxi vào BC Máy nạp oxi Trước khi nạp cần xả hết oxi ở van ngược bằng cách đóng van thuận mở van ngược và dùng máy nạp oxi. Sau khi đồng hồ B chỉ 0 ta bắt đầu nạp, mở thuận khóa ngược khi chỉ số A là 170-180 bar thì khóa thuận. Điều chỉnh van ngược sao cho đồng hồ trên máy nạp chỉ 33-34 bar thì dừng van ngược và bắt đầu nạp oxi vào bom. Sau đấy lắp điện cực vào đầu bom Đặt bom vào giữa 3 trấu định vị Bước 3: Đặt bom và đổ nước vào máy. Mức nước đổ vào phải nằm giữa khoảng max- min ( khoảng màu đen), nhiệt độ nước phải từ 15-20 độ C. Bước 4: khởi động máy bằng nút nguồn ở phía sau máy. Từ màn hình và các phím chức năng ta nhập các điều kiện và thông số của mẫu đo. - Thường ta chỉ nhập khối lượng của mẫu đo. Sau khi đợi 10-15’ thì có kết quả Bước 5: kết quả. Tài liệu tham khảo Slide kỹ thuật cháy _ thầy Nguyễn Văn Tuyên.