SCHEMAT STANOWISKA POMIAROWEGO

Ciepło spalania paliw gazowych i ciekłych wyznacza się za pomocą kalorymetru przepływowego. Kalorymetr przepływowy Junkersa (rys.1) służy do wyznaczania ciepła spalania paliw gazowych. Główną jego część stanowi podgrzewacz wody (2), w którym spaliny badanego paliwa dostarczają ciepła wodzie. W tym samym czasie mierzy się objętość spalonego gazu V_N gazomierzem mokrym (1), masę wody G_w w naczyniu (3) i przyrost temperatury wody kalorymetrycznej. Temperatura spalin t_s opuszczających kalorymetr powinna być równa temperaturze otoczenia.

Rys.1 Przepływowy kalorymetr wodny Junkersa

Ciepło spalania oblicza się ze wzoru:

Wartość opałową oblicza się ze wzoru:

gdzie:

G_k - ilość kondensatu skroplonego po spaleniu 1 m³

600 - ciepło parowania wody (kcal/kg)

OPIS STANOWISKA

(rys. schemat stanowiska pomiarowego)

Gaz dopływa do chłodnicy gazu (1) od strony króćca wlotowego (2), woda wpływa natomiast do płaszcza wodnego (3) od strony króćca wejściowego (4). Gaz uzyskuje przy tym temperaturę wejściową. Następnie gaz przepływa przez precyzyjny licznik gazu (5). Stąd gaz przepływa do regulatora ciśnienia (6) utrzymującego stały przepływ gazu do palnika (7).

Z króćca wyjściowego (8) precyzyjnego licznika gazu woda przepływa przewodem (9) do przelewu (11). Przez znajdujące się tu przelewy kierowana jest wystarczająca ilość wody do wymiennika ciepła (10), natomiast pozostała ilość wody przepływa przewodem (12) do nawilżacza powietrza (13).

W wymienniku ciepła ilość wody, regulowana zaworem dozującym (14), wymagana do przeprowadzenia pomiaru wartości opałowej zostaje ogrzana i doprowadzona do pojemnika pomiarowego poprzez pojemnik wypływowy (15) i zawór trójdrożny (16). Różnica temperatur pomiędzy wlotem wody zimnej i wylotem wody ciepłej, potrzebna do wyznaczenia wartości opałowej, odczytywana jest jako różnica wskazań termometrów (17) i (18). Powstające podczas spalania gazy odprowadzane są na zewnątrz poprzez króciec spalin (19). Termometr (20) służy do pomiaru temperatury spalin. Króciec (21) znajdujący się na wymienniku ciepła służy do odprowadzenia skroplin.

PRZYGOTOWANIE PRZYRZĄDU DO PRACY:

• Licznik gazu

Licznik gazu należy wypoziomować za pomocą śruby nastawczej kierując się wskazaniami poziomnicy (28). Kurek przelewu poziomu zadanego (29) ustawić w położenie „sprawdzanie' i zdjąć pokrywkę ochronną (30). W pozycji „sprawdzanie” sprawdzić wysokość cieczy manometrycznej w liczniku. W razie potrzeby uzupełnić ciecz manometryczną wlewając ją przez króciec wlewu (31). Następnie przestawić kurek w położenie „praca” i założyć pokrywkę ochronną.

• Palnik gazu

Podczas regulacji palnik pozostaje na zewnątrz wymiennika ciepła. Ciśnienie gazu, odczytane na u-rurce manometrycznej (32) licznika gazu, nie powinno przekraczać 40 mm H₂O. Ustawiając regulację powietrza należy doprowadzić do palenia się płomienia z niebiesko-zielonym stożkiem.

• Wymiennik ciepła

Przeprowadzić napełnianie wodą wymiennika ciepła. W tym celu zawór trójdrożny (16) należy ustawić w położenie „odwadnianie”. Zawór dozujący (14) nastawić w położeniu kreski podziałowej (4), aby przy napełnianiu wymiennika ciepła wolno wlewającą się wodą uniknąć tworzenia się poduszki powietrznej. Napełnianie należy przerwać, gdy na powierzchni wody w zbiorniku wypływowym (15) przestaną tworzyć się pęcherze.

W czasie wykonywania pomiaru kalorymetrycznego natężenie przepływu wody przez wymiennik powinno wynosić 1.5 l/min. W celu ustalenia tej wartości natężenia należy zawór trójdrożny (16) ustawić w położeniu „pomiar” a następnie regulując zaworem dozującym (14) spowodować wypływ do naczynia pomiarowego ok. 1.5 litra wody w ciągu minuty.

PRZEBIEG DOŚWIADCZENIA:

• Doprowadzić wodę do wymiennika ciepła.

• Kurkiem dozującym (14) ustawić natężenie przepływu wody.

• Wyregulować natężenie przepływu gazu tak, by w stanie ustalonym uzyskać różnicę temperatur pomiędzy wlotem wody zimnej t_w1 a wylotem wody ciepłej t_w2 rzędu 10÷11^oC.

• Pod króciec spustowy (21) podstawić naczynie pomiarowe w celu dokonania pomiaru skroplin.

• Pomiar kalorymetryczny polega na spaleniu 10 litrów gazu, w czasie którego wykonuje się 10 odczytów temperatury wejściowej t_w1 (termometr (17)) i wyjściowej t_w2 (termometr (18)).

• Po dokonaniu 10 odczytów określić masę wody obiegowej w naczyniu pomiarowym.

• Określić masę zebranych w naczyniu skroplin.

• Czynności pomiarowe powtórzyć w 3 cyklach.

OBLICZENIA:

Ciepło spalania

Wartość opałowa

---