Calorimetrele bombei sunt construite în așa fel încât să reziste la presiunea mare produsă în interiorul calorimetrului datorită reacției sau arderii combustibilului.

subiecte

Termeni asociați:

  • Ingineria energetică
  • Hidrogen
  • Monoxid de carbon
  • Proteină
  • Calorimetru
  • Gazele de la esapament
  • Aerul teoretic

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

calorimetru bombă Măsurare. un aparat care poate măsura căldurile de ardere, utilizat în diferite aplicații, cum ar fi calcularea puterii calorice a alimentelor și a combustibililor. Vezi mai jos.

Lisardo Núñez Regueira

Universitatea din Santiago de Compostela, Spania

Influența sincronizării injecției de combustibil și a presiunii de deschidere a duzei pe un motor diesel asistat de CRDI alimentat cu combustibil biodiesel-diesel-alcool

13.2.5.4 Valoare calorică

Calorimetrul bombei (Model-IKA C2000) a fost utilizat pentru a măsura puterea calorică încrucișată a probelor solide și lichide. Este un calorimetru de tip volum constant care măsoară căldura unei anumite reacții sau măsoară puterea calorică a combustibililor. Calorimetrele bombei sunt construite în așa fel încât să reziste presiunii mari produse în interiorul calorimetrului datorită reacției sau arderii combustibilului. Energia electrică este utilizată ca sursă de aprindere pentru arderea combustibililor testați, iar filamentul de încălzire este format din materiale de tungsten. În calorimetrul bombei, I g din probă a fost prelevat în creuzet și a fost aprins electric pentru a arde cu prezența oxigenului pur. În timpul arderii, s-a eliberat căldură și s-a măsurat creșterea temperaturii. Acidul benzonic uscat a fost folosit ca combustibil pentru a măsura capacitatea efectivă de căldură a apei.

Tehnici analitice

14.2 Valoarea de încălzire

Valoarea de încălzire mai mare (HHV) poate fi măsurată într-un calorimetru cu bombă folosind standardul ASTM D-2015 (retras de ASTM 2000 și nu înlocuit).

Calorimetrul bombei constă din „bombă” cu oxigen presurizat (30 bari), care găzduiește combustibilul. Un fir de siguranță de 10 cm conectat la doi electrozi este păstrat în contact cu combustibilul din interiorul bombei. Bomba de oxigen este plasată într-un recipient umplut cu 2 l de apă deionizată. Temperatura apei este măsurată cu ajutorul unui termocuplu de precizie. Un agitator agită continuu apa. Inițial, schimbarea temperaturii ar fi mică (Fig. 14.2), deoarece singura căldură generată ar fi din agitarea moleculelor de apă. După stabilizarea temperaturii, proba este arsă, ceea ce înseamnă că o tensiune înaltă este trimisă peste electrozi și prin firul siguranței. Curentul electric care trece prin firul siguranței ar aprinde aproape instantaneu și arde proba de combustibil în oxigen. Apa absoarbe căldura degajată prin arderea probei, rezultând o creștere bruscă a temperaturii apei (Fig. 14.2). Temperatura continuă să crească o perioadă de timp înainte de a scădea. Temperatura apei este înregistrată continuu până când citirile de temperatură sunt stabile. Cunoscând capacitatea de căldură a materialului calorimetru a bombei, a apei și a firului siguranței, se poate calcula cantitatea exactă de căldură degajată prin arderea probei.

Figura 14.2. Profilul temperaturii dintr-un experiment calorimetru cu bombă.

Cunoscând masa inițială a probei de combustibil, valoarea de încălzire a probei poate fi calculată prin împărțirea căldurii eliberate la masa probei. Deoarece produsul de ardere este răcit sub temperatura de condensare a apei, această tehnică dă HHV al combustibilului.

Metode de încercare pentru produse petroliere

Wilfrid Francis, Martin C. Peters, în Combustibili și tehnologia combustibilului (ediția a doua), 1980

(un total

Prin ardere într-un calorimetru bombă. Acest lucru se realizează cel mai bine în calorimetrul bombei împreună cu determinarea puterii calorice (vezi punctul 4 de mai sus). Conținutul bombei este spălat cu apă distilată într-un pahar. Se adaugă acid clorhidric și soluția se ridică la punctul de fierbere. Clorura de bariu se adaugă picătură cu picătură la soluția de fierbere pentru a precipita acidul sulfuric sub formă de sulfat de bariu granular. După răcire și stând timp de 24 de ore, precipitatul este filtrat pe o hârtie fără cenușă, spălat, aprins și cântărit ca sulfat de bariu.

Balasubramanian Viswanathan, în Surse de energie, 2017

Nevoia de valoare calorică netă

Valorile calorice determinate cu calorimetrul bombei reprezintă căldura produsă de o unitate de greutate de cărbune atunci când este oxidată complet, când produsele de ardere sunt răcite la temperatura camerei. Această valoare nu se realizează în practică deoarece produsele de ardere nu sunt răcite la temperatura camerei înainte de a fi evacuate în deșeuri.

Căldura sensibilă se pierde în deșeurile fierbinți. În afară de aceasta, pierderile de căldură suplimentare apar în practică ca căldură latentă a aburului în gazele reziduale fierbinți. Apa este prezentă ca atare, deoarece umezeala din cărbunele uscat la aer și o cantitate suplimentară sunt formate prin arderea hidrogenului combinat cu carbonul din cărbune. În calorimetrul bombei, umezeala este mai întâi evaporată și apoi condensată în apă lichidă. În mod similar, apa formată ca abur prin combustie este condensată în apă lichidă; se recuperează căldura latentă de condensare a aburului. În practica industrială, apa din ambele surse este evacuată sub formă de abur, astfel încât atât căldura latentă, cât și căldura sensibilă se pierd. Prin urmare, este util să distingem puterea calorică determinată cu calorimetrul bombei, numindu-l puterea calorică brută.

Se poate obține o valoare mai mică, care este puterea calorică brută minus căldura latentă de condensare la 15,5 ° C din toată apa implicată. Aceasta se numește puterea calorică netă. Valoarea calorică netă este o declarație mai realistă a căldurii potențiale realizabile decât valoarea brută.

Corecția la puterea calorică brută este de 586 cal/g apă (căldură latentă a aburului = 586 cal/g). Apa menționată este greutatea apei produse de arderea completă a greutății unitare a cărbunelui plus apa existentă ca umiditate în cărbune. Primul este calculat dintr-un conținut cunoscut de hidrogen al cărbunelui:

Puterea calorifică a cărbunelui a fost utilizată pentru a exemplifica puterea calorică brută și netă. Aceeași corecție poate fi aplicată oricărui combustibil de orice stare fizică dacă se are grijă de unitățile de greutate sau volum.