使用量熱儀可測煤炭的發(fā)熱量是煤質(zhì)分析的一個很重要項目,是動力用煤的主要質(zhì)量指標(biāo),根據(jù)其熱值可推測煤的變質(zhì)程度,成為煤炭分類指標(biāo)的重要參數(shù)。煤的發(fā)熱量測定對煤炭生產(chǎn)和銷售有著重大貢獻的指導(dǎo)意義。
從煤炭檢測儀器方面來講,煤的發(fā)熱量測定儀器量熱儀的使用大體經(jīng)歷了傳統(tǒng)的貝克曼溫度計量熱儀、智能漢字半自動量熱儀和全自動量熱儀3個階段,其中全自動量熱儀在煤炭檢驗系統(tǒng)中己得到推廣,并且不斷陳出新,大大提高了工作效率和測試結(jié)果的準確度。
量熱儀的結(jié)構(gòu)和工作原理
1、量熱儀的結(jié)構(gòu)
量熱系統(tǒng)由計算機,打印機,氧彈、內(nèi)筒、外筒、溫度傳感器、攪拌器、點火裝置、溫度測量和控制系統(tǒng)以及水構(gòu)成。量熱儀的主機一般由機殼、外筒、內(nèi)筒、備用水箱(或定容器)、攪拌器、溫度傳感器、點火電極、水循環(huán)系統(tǒng)、控制電路等組成。
有些量熱儀還有外筒水溫地節(jié)系統(tǒng)和外筒子溫度控制系統(tǒng),可以保持外筒子水溫和整個量熱儀體系溫度保持在一個很小的范圍內(nèi)波動,為整個量熱體系創(chuàng)造一個相對穩(wěn)定的測量環(huán)境。
2、量熱儀的工作原理
目前國產(chǎn)篡奪勸量熱儀多為恒溫式。其工作原理一般配是將裝好煤樣并充氧至規(guī)定壓力的氧彈放入內(nèi)筒子系統(tǒng)開始進行水循環(huán),穩(wěn)定水溫,然后向內(nèi)筒子注水,達到預(yù)定水量后,開始攪拌,使內(nèi)筒水溫均衡至室溫(相差不超過1。5℃),此時感溫控頭測定水溫并記錄到計算機中。當(dāng)內(nèi)筒子水溫基本穩(wěn)定后,控制系統(tǒng)指示點火電路導(dǎo)通,點火后,樣品在氧氣的助燃下迅速燃燒,產(chǎn)生的熱量通過氧彈傳遞給內(nèi)筒,引起內(nèi)筒水溫上升。當(dāng)氧彈內(nèi)所有的熱量釋放出以后溫度開始下降,計算機檢測到內(nèi)筒水溫下降信號后判定該產(chǎn)供銷試驗結(jié)束,系統(tǒng)停止攪拌并放出內(nèi)筒水。計算機對采集到的溫度數(shù)據(jù)進行結(jié)果處理。
但是,有些量熱儀不是用試驗區(qū)終點溫度來計算發(fā)熱量,而是根據(jù)主期中一段時間內(nèi)的溫度速度通過預(yù)先標(biāo)定出的數(shù)學(xué)模型來預(yù)測終點溫度,通過軟件中的數(shù)據(jù)處理程序來計算發(fā)熱量,就更加縮短了試驗周期。
1.熱量測定用的燃燒皿常用的是不銹鋼燃燒皿,而最能保證煤樣燃燒完全的是鉑燃燒皿。一,對發(fā)熱量測定室有何要求?
(1)熱量室應(yīng)作為發(fā)熱量測定專用室,室內(nèi)不得進行其它試驗工作; (2)室內(nèi)應(yīng)配備窗簾,避免陽光直射; (3)每次測定溫度變化不超過1℃為宜;冬夏室溫差以不超過15~30℃為宜。因此,有條件者應(yīng)配制空調(diào)設(shè)備; (4)測定發(fā)熱量時,室內(nèi)應(yīng)避免強力通風(fēng)及熱源輻射,總之,為了減少環(huán)境條件對發(fā)熱量測定結(jié)果的影響,發(fā)熱量測定室應(yīng)盡可能地保持室溫的相對恒定。在室溫尚未恒定的時候不得進行發(fā)熱量的測定。
二,量熱儀的特點
超大大容量水箱,適合大批量連續(xù)24小時實驗采用高級單片機系統(tǒng),操作全自動化,人工所需做的只是稱量、裝彈和充氧,儀器自動完成定量注水、自動攪拌、點火、輸出打印結(jié)果、排水等工作。
人機交互界面友好,大屏幕漢字屏幕顯示時間和試驗進程,即學(xué)即用具有實驗后換算高低位發(fā)熱量功能
量熱儀產(chǎn)品近年來更新?lián)Q代迅速,目前已出現(xiàn)了一款自動充氧、氧彈自動升降、實驗完成后自動釋放氧彈廢氣的高自動化的量熱儀。
5E-AC8018等溫式全自動量熱儀
1.用戶操作時只需要裝好氧彈,余下聯(lián)接電子天平讀取試樣重量、充氧氣、升降氧彈、識別氧彈、定量內(nèi)筒水水量、點火、完成試驗、氧彈放氣、實驗結(jié)果統(tǒng)計等過程可全部實現(xiàn)自動化。 2.自動調(diào)節(jié)內(nèi)外筒溫差,保證終點時內(nèi)筒比外筒溫度高1K左右,完全符合國標(biāo)第8.2.4條要求,測試結(jié)果長期穩(wěn)定。 3.能連續(xù)72小時以上做實驗,解決了無冷卻裝置的量熱儀因外筒水溫升高(過沖)而需暫停實驗的技術(shù)難題。 4.采用進口機械部件,自動充氧、自動放氣、自動升降氧彈等運動。 5.采用壓縮機制冷和專用加熱裝置,實現(xiàn)自動控制外筒水溫,控溫精度達到國標(biāo)第7.1.4要求(±0.1K)。
三,量熱儀的操作方法
1、定溫筒注水
檢查內(nèi)筒是否有異物,所有水泵進出水管接口是否插接到位,有無變形和折疊,放水口帽是否擰緊,溢水口是否打開。檢查無誤后,運行測控軟件,系統(tǒng)自動檢測水位或人工進行專家診斷系統(tǒng),按系統(tǒng)提示加蒸餾水或去離子水,通過內(nèi)筒自動向外筒注水,直至系統(tǒng)提示“水位合適”。水加注完畢,點擊溫度平衡,帶溫度平衡后進行實驗。
2、氧彈的安裝
1)將氧彈頭懸掛于氧彈支架上。 2)將裝有試樣的坩堝放到氧彈的坩堝支架上。 3)將點火絲接到坩堝支架上并擰緊螺帽,按GB/T213規(guī)定控制點火絲與試樣的距離。 4)將氧彈頭小心的放入裝有10mL蒸餾水的氧彈筒內(nèi),旋轉(zhuǎn)氧彈頭并平穩(wěn)的放到充氧器上充氧。 5)測試完畢后,用放氣閥將氧彈中的殘留氣體放出,然后將彈筒和彈頭清洗干凈,并晾干。
3、自動充氧器的安裝使用
1)安裝前仔細檢查各部件是否緊固,外觀是否有損傷和破壞的痕跡。 2)用充氧導(dǎo)管將充氧器與氧氣減壓閥連接,并緊固所有螺母。 3)打開氧氣瓶總閥,調(diào)節(jié)減壓閥,使出氣壓表顯示為2.8-3.0MPa,此時整個氣路應(yīng)無漏氣現(xiàn)象;否則應(yīng)檢查,直至正常為止。 4)進行世充氧實驗,此時應(yīng)不漏氣且操作自如,充氧器上的壓力表指示應(yīng)與減壓閥上的出去表壓力相一致。 5)
打開氧氣瓶總閥門(瓶內(nèi)壓力應(yīng)大于5MPa),把氧彈放在充氧器定位座上,將氧彈頭對準充氧器氣嘴,向下壓充氧手柄,在2.8-3.0MPa壓力下充氧30至40s;然后慢慢飛、松開手柄;取出氧彈。