Kütused ja põlemisteooria praktikum 8 - GAASKÜTUSE KÜTTEVÄÄRTUSE MÄÄRAMINE (0)

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Mehaanikateaduskond
Soojustehnika instituut
Praktiline töö aines KÜTUSED JA PÕLEMISTEOORIA
Töö nr. 8
GAASKÜTUSE KÜTTEVÄÄRTUSE MÄÄRAMINE
Üliõpilased:
Matrikli nr.-d:
Rühm: MASB-41
Õppejõud: Heli Lootus
Töö tehtud:
Esitatud:
Arvestatud:
Töö eesmärk
Määrata majapidamisgaasi ülemine ja alumine kütteväärtus Junkersi kalorimeetri abil. Võrrelda saadud tulemusi käsiraamatus toodud andmetega .
Tööks vajalikud vahendid

Junkersi kalorimeeter (komplekt);

Tehnilised kaalud;

Ämber;
Katseseadme tööpõhimõtte kirjeldus
Gaasi kütteväärtus on soojushulk , mis eraldub 1 normaalkuupmeetri gaaskütuse täielikul põlemisel. Teatud aja jooksul põletatakse kalorimeetris V1 m3 gaaskütust. Samal ajal voolab läbi kalorimeetri vett W kg, mis soojeneb temp.-ilt ts temp.-ini tv. V1 m3 gaasi põlemisel eraldub QV, kJ soojust, kus Q – gaaskütuse kütteväärtus kJ/m3. Veele üle kantud sooju
Q=cW(tv-ts) kJ, kus c on vee erisoojus kJ/(kg*K) (1)
Kuna kalorimeetrilt ümbritsevale keskkonnale üle antav soojus on väga väike, siis Qv1=q
(2)
Alumiste kütteväärtuste Qi leidmiseks lahutatakse valemiga (2) arvutatud kütteväärtustest vee aurustamissoojus Qi = Qs – r kJ/m3 (3) , kus r on 1 m3 gaasi põlemisel tekkinud vee aurustumissoojus , kJ/m3 (leitakse kondensaadi hulga kaudu kalorimeetris).
Töö käik

Loodida gaasikell jalakruvide 25 abil vesiloe järgi ja kontrollida veetaset kellas, avades gaasikella nivoomõõturi kaan ning keerates lahti kraani 21. Õige veetaseme korral peab vesi nivoonäituri 20 servaga tasa olema. Vajadusel lisada vett täiteavast 22 või lasta välja kraanist 24. seejärel kraanid ning täiteava sulgeda. Paigaldada termomeeter 11. kontrollida vee taset U-toru manomeetris 26.

Kontrollida veetaset rõhuregulaatoris C.

Kontrollida kalorimeetri kere püstasendit, vajaduse korral seda reguleerides jalgade 15 reguleerkruvidega 16.

Võtta põleti 17 koos põletihoidikutega kalorimeetrist välja.

Kontrollida, et termomeetrite 9, 19 (kalorimeetril) ja 11 (gaasikellal) kummikorgid istuksid tihedasti avades.

Keerata kalorimeetri vee sissevoolu reguleerventiil 1 asendisse 7-8 ning väljavoolukraan 6 asendisse „ kanalisatsioon “.

Avada ventiil vahepaagist tuleval torustikul ( seinal ) ja reguleerida vee pealevool nii, et tase survepaagis 4 oleks veidi kõrgem õhuniisutisse tuleva äravoolutoru 27 otsast (taset aegajalt kontrollida).

Kontrollida vee väljavoolu ühtlust kanalisatsiooni gaasikella jahutusvee torust 23, õhuniisutist ning kalorimeetri ülevooluanuma 5 torust 8. vee tilkumine kerest näitab seadme mittekorrasolekut.

Avada ettevaatlikult gaasimagistraalil olev gaasikraan ning põleti 17 kraan . Keerata gaasipõleti allosas olev õhu reguleerseib kinni ning lasta enne süütamist süsteemist läbi voolata 5 liitrit gaasi vältimaks PLAHVATUSOHTU GAASIREGULAATORIS NING GAASIKELLAS.

Süüdata leek ja õhu reguleerseibi avamisega ning gaasikulu muutmisega reguleerida leek nii, et leegi südamiku sinakasrohelise koonuse kõrgus oleks 0,04...0,0,5 m. Sellele vastab kalorimeetri soojuskoormus u. 4000 kJ/h.

Avada klapp 13 suitsugaasi väljumisavas.

Asetada põleti kalorimeetri keresse ning kontrollida leegi asendit alt peegli 18 abil. Põleti peab keres asetsema rangelt vertikaalselt ning leek lehvima ühtlaselt. Kui põleti sisseasetamisel leek mingil põhjusel kustub ja gaas voolab kalorimeetrisse, tuleb enne põleti uuesti kalorimeetrisse asetamist kalorimeetri kere tingimata ventileerida (plahvatusoht).

Asetada kalorimeetri kondensaadi väljavoolutoru 14 alla kogumisnõu.

Reguleerida ventiili 1 abil vee sissevool kalorimeetrisse selliselt , et siseneva ja väljuva vee temperatuurivahe oleks 8...12ºC ( termomeetrid 9 ja 10). Kontrollida veetaset survepaagis 4. enne mõõtmisele asumist tuleb kalorimeetril lasta töötada kuni tema kõigi osade püsitemperatuurini ja kuni kondensaadi väljavoolutorust hakkab ühtlaselt kondensaati tilkuma.
Mõõtmised
Algnäit
Vahenäit 1
Lõppnäit
Jahutusvee ruumala
V1=3,900 m3
V2=4,018 m3
Gaasikell – ruumala
V1=24,658 m3
V2=24,688
Gaasikell – temperatuur
tg=22 ºC
tg=21,6ºC
tg=21,6
Gaasikell – ülerõhk
pA=198mmH2O=
=1940Pa
pB=197mmH2O=
=1930Pa
pC=197mmH2O=
=1930Pa
Veeauru rõhk gaasikellas: s=24,86*10-2Pa
Ruumi temperatuur: t=24,3ºC
Baromeetriline rõhk B=742mmHg=99858Pa
Kondensaadi kogus: G=0,045kg
Siseneva ja väljuva suitsugaasi temperatuur iga V=0,01m3 tagant:
ts, ºC
tv, ºC
1.
15,2
5,8
2.
15,1
5,7
3.
15,1
5,7
4.
15,0
5,7
5.
15,2
5,7
6.
15,3
5,7
7.
15,2
5,6
8.
15,2
5,6
9.
15,2
5,6
10.
15,0
5,6
11.
14,9
5,6
12.
14,9
5,6
13.
14,9
5,6
14.
14,9
5,6
15.
14,8
5,6
16.
14,8
5,6
17.
14,9
5,7
18.
15,0
5,7
19.
15,1
5,7
20.
15,1
5,7
21.
15,1
5,7
22.
15,2
5,7
23.
15,3
5,7
24.
15,2
5,7
25.
15,2
5,7
26.
15,3
5,7
27.
15,3
5,7
28.
15,3
5,7
29.
15,4
5,7
30
15,4
5,7
kesk.
15,1
5,67
Arvutused
Kulunud gaasi maht: Vmõõt=24,688-24,658=0,030 m3
Aurustumissoojus:
, kus f – gaasikella parandustegur
f=1 =>
Gaasi maht viiakse normaaltingimustele valemiga V=Vmõõt*F, kus
V=0,03*1=0,03m3=Vmõõt
Temperatuuride vahe: Δt=tv-ts=15,1-5,67=9,43