LABORATORIUM Z TERMODYNAMIKI

ĆWICZENIE nr 3B.

TEMAT: POMIAR WARTOŚCI OPAŁOWEJ PALIW STAŁYCH, CIEKŁYCH I GAZOWYCH.

ROBERT SOPEL grupa 3/WM

WIADOMOŚCI WSTĘPNE.

W celu dokonania pomiaru wartości opałowej paliw gazowych ( gazu ziemnego ) należy gaz spalić. Spalanie przeprowadza się przy wykorzystaniu kalorymetru o ciągłym spalaniu tzw. kalorymetrze Junkersa. Pomiar polega na spaleniu paliwa w wymienniku ciepła i wyznaczeniu ilości ciepła przekazanego wodzie chłodzącej.

W układzie pomiarowym rozróżnia się dwa obiegi: obieg gazowo-spalinowy i obieg wody chłodzącej.

SCHEMAT STANOWISKA.

OPIS WZORÓW.

W celu wyznaczenia wartości opałowej paliwa gazu po za parametrami zmierzonymi i odczytanymi podczas przeprowadzonej próby należy obliczyć ciepło spalani gazu , współczynnik przeliczeniowy oraz ciepła parowania skroplin . Wzory:

• wartości opałowej paliwa oblicza się ze wzoru:

gdzie:

• - ciepło spalani gazu [ kJ/nm³ ];

• - ciepła parowania skroplin [ kJ/nm³ ].

• ciepła spalania gazu oblicza się ze wzoru:

gdzie:

m_w - masa wody chłodzącej [ kg ];

C_w - ciepło wody chłodzącej [ kJ/(kg*K) ](C_w=4,19[ kJ/(kg*K) ]);

Δt - różnica temperatur [ ⁰C ]( Δt=t_2śr-t_1śr : t_1śr-średnia temperatura z pomiarów wody chłodzącej na wlocie; t_2śr- średnia temperatura z pomiarów wody chłodzącej na wylocie);

V - obiętość spalonego gazu [ m³ ];

K_u,gs -współczynnik przeliczeniowy ;

f -stała gazomierza.

• współczynnika przeliczeniowego oblicza się ze wzoru:

gdzie:

T_u - temperatura w warunkach umownych [ K ] ( T_u = 273 [ K] );

p_gs - ciśnienie gazu suchego [ N/m² ] ( p_gs = p_b + p_g - p_s : p_b - ciśnienie barometryczne [ N/m² ]; p_g - ciśnienie gazu [ N/m² ]; p_s - ciśnienie cząstkowe pary wodnej [ N/m² ]; ) ;

T_g - temperatura gazu [ K ] ( T_g=273 + t_g );

p_u - ciśnienie w warunkach umownych [ N/m² ]( p_u=1*10⁵ [ N/m² ] ).

• ciepła parowania skroplin oblicza się ze wzoru:

gdzie:

m_s - masa skroplin [ kg ];

r - umowne ciepło spalania pary wodnej [ kJ/ kg ]( dla temperatury t=20⁰ wynosi r=2453,5 [ kJ/kg ] ).

OBLICZENIA.

Obliczenie średniej temperatury z pomiarów wody chłodzącej na wlocie :

[⁰C] [⁰C]

1. [⁰C]

2. Obliczenie średniej temperatury z pomiarów wody chłodzącej na wylocie:

1. [⁰C]

1. [⁰C]

1. [⁰C]

Obliczenie średniej temperatury(+):

[⁰C]

[⁰C]

[⁰C]

4. Obliczenie różnicy temperatur:

[⁰C]

[⁰C]

[⁰C]

5. Obliczenie ciśnienia barometrycznego :

[N/m²]

6. Obliczenie współczynnika przeliczeniowego

Obliczenie ciepła spalania gazu ( C_w=4,19 [kJ/(kg*K)]):

[kJ/nm³]

[kJ/nm³]

[kJ/nm³]

8. Obliczenie ciepła parowania skroplin (r dla temperatury t=20⁰ wynosi 2453,5 [kJ/kg]):

[kJ/nm³]

[kJ/nm³]

[kJ/nm³]

9. Obliczenie wartości opałowej paliwa:

[kJ/nm³]

[kJ/nm³]

[kJ/nm³].

---