книги из ГПНТБ / Авдеева А.А. Контроль топлива на электростанциях

пробки, открывают с помощью шпильки выпускной вен­ тиль и выпускают газы, как указано выше. После этого

сажистого налета или несгоревших частиц навески опыт бракуется. При их отсутствии выливают воду из бомбы в чистый стакан, тщательно обмывают горячей дистил­ лированной водой с помощью промывалки все внутрен­ ние части бомбы, в том числе и чашечку (снаружи и внутри), открывают впускной вентиль и промывают во­

гают анализу для определения количества серы, пере­

При применении для замера температуры в калори­ метре ртутного термометра переменного наполнения ве­ личину Н определяют, как указано в настоящем пара-

графе. При использовании ртутного термометра постоян­ ного наполнения Н= 1,000 °С/делений.

Единицы измерения величин, входящих в формулу для определения Q V теплоемкости калориметра К, удельной теплоты сгорания проволоки q, массы навески испытуемого топлива G и массы проволоки Gi, устанав­ ливают в зависимости от единицы, выбранной для изме­

ный промежуток в начальном периоде, в делениях шка­ лы термометра; f>2 —среднее изменение температуры за полуминутный промежуток в конечном периоде, в деле­ ниях шкалы термометра; т — число полуминутных про­ межутков главного периода с быстрым подъемом тем­ пературы (0,3 °С и более за 0,5 мин, а для горючих сланцев, многозольных отходов обогащения углей и дру­

ток главного периода независимо от величины подъема температуры за этот промежуток; г—число полуминут­ ных промежутков главного периода, не отнесенных к чи­ слу т (если общее число полуминутных промежутков

и других топлив с низкой теплотой сгорания число т может быть

нии топлива в бомбе в серную кислоту, в процентах на

расчета теплоты образования и растворения в воде азот­

приняты для расчета высшей теплоты сгорания. Содержание общей серы S* в малосернистом торфе

принимают равным 0,3°/0 , а для торфа сернистостью более 0,5% вычисляют по разности между содержанием

на 1°/0 [на 0,01 г (кг)) углекислоты карбонатов; (С02 )а —

водорода на воду; Н р — содержание водорода в рабочем топливе, определенное по ГОСТ 6389-52 или 2408-49, %;

для условной горючей массы углей и торфа

Q ; ; = Q ; - 9 f № \

где № — содержание водорода в условной горючей мас­ се, определенное по вышеприведенным ГОСТ, %.

Определение теплоты сгорания топлива в бомбе по каждой пробе производят последовательно в двух навес­ ках и за результат принимают среднее арифметическое

нии производят третье определение и за результат при­ нимают среднее арифметическое двух определений в пре­ делах допускаемых расхождений. Если результат третье­ го определения находится в пределах допускаемых рас­ хождений по отношению к каждому из двух предыдущих определений, то за результат испытаний принимают сред­

держании серы S 0 6 a более 4% расхождение между ре­ зультатами последовательных определений не должно

в атмосфере кислорода в калориметрической бомбе. Величину факти­ ческой теплоемкости рассчитывают по подъему температуры в кало­ риметре за счет тепла, выделившегося при сгорании бензойной кис­ лоты.

Выбор бензойной кислоты связан с рядом ее достоинств как эта­ лона: легкости получения в химически чистом виде, стойкости в отно­ шении разложения и окисления, весьма малой гигроскопичности. Не­ достатком бензойной кислоты является относительно плохая ее горючгсть. Она совсем не горит в порошке, плохо сгорает в слабо спрессованном брикете, при этом ее горение сопровождается частич­ ной возгонкой, что может быть обнаружено по характерному запаху газов, выделяющихся из бомбы. Наилучшим образом бензойная кис­ лота сгорает в платиновой чашечке. Теплота сгорания эталонной бензойной кислоты равна 26499,5 дж/г (6329 кал/г).

Для определения фактической теплоемкости калориметра исполь­ зуется та же вспомогательная аппаратура и те ж е реактивы и мате­

определяться теплота сгорания топлива.

Подготовка к опыту. В предварительно взвешенный калориме­ трический сосуд наливают дистиллированную воду, чтобы несамоуплотняющаяся калориметрическая бомба после установки на дно сосуда была погружена в воду до 2 /з высоты контргаек вентилей, а в случае использования самоуплотняющейся бомбы она была по­

метра. Перед взвешиванием пустого калориметрического сосуда его наружные и внутренние стенки и дно насухо вытирают. Перед взве­ шиванием сосуда с водой стенки внутри сосуда вытирают над уров­ нем воды. Взвешивание воды должно производиться с погрешностью, не превышающей ± 1 г.

Навеску эталонной (образцовой) бензойной кислоты 1,0±0,1 г помещают в предварительно вытертую сухой тканью матрицу пресса и брикетируют. Полученный плотный брикет взвешивают с погреш­ ностью, не превышающей ±0,0002 г, и помещают в чашечку, укреп­ ляемую затем в кольце токоподводящего штифта калориметрической бомбы. Запальную проволоку присоединяют к трубке и токоподводящему штифту так, чтобы средняя ее часті, касалась брикета бен­ зойной кислоты. В стакан бомбы наливают с помощью пипетки 1 см3 дистиллированной воды и закрывают крышку бомбы. Дальнейшую подготовку калориметра к опыту, включая операцию по заполнению бомбы кислородом, проводят таким же образом и в той ж е после­ довательности, что и при определении теплоты сгорания топлива.

Проведение опыта. К калориметрическому опыту приступают не менее чем через 10 мин после начала перемешивания воды в кало­ риметрическом сосуде. Опыт состоит из тех же трех периодов и про­ водится таким же образом, что и при определении теплоты сгорания топлива, при этом продолжительность главного периода не должка превышать для несамоуплогняющейся бомбы 7 мин, для самоуплот­ няющейся 9 мин. По окончании опыта осматривают внутреннюю по­ верхность вскрытой бомбы; если при этом обнаруживают сажистый налет или недогоревшую бензойную кислоту, опыт бракуют. При нормально прошедшем опыте внутренние части бомбы, в том числе вентили, трубку и тигель тщательно обмывают горячей дистиллиро­ ванной водой. Всю воду после промывания собирают и в ней опре­ деляют содержание азотной кислоты, образовавшейся в процессе

сгорания бензойной кислоты. Для этого воду в Стакане, накрытом стеклом, кипятят в течение 5 мин для удаления двуокиси углерода. Затем прибавляют две капли фенолфталеина и титруют децинормальным (0,1 н.) раствором едкого натра до появления неисчезающей розовой окраски. 1 мл. 0,1 н. раствора едкого натра, израсходованно­ го на титрование азотной кислоты, соответствует 0,006 кдж (1,43 кал).

Фактическую теплоемкость калориметра К вычисляют по фор­ муле

Если среднее отклонение АК превышает указанное выше значе­ ние, цикл определений повторяют при более тщательном соблюдении методики опыта. Если во втором цикле измерений среднее отклоне­ ние АК укладывается в указанные выше пределы, то фактическую теплоемкость вычисляют, исходя из результатов второго цикла, если же и во втором цикле АК превышает допустимые пределы, калори­ метр признается негодным к применению. Результаты определения фактической теплоемкости калориметра заносят в протокол испыта­ ний, в котором должны быть приведены следующие основные сведе­ ния: частота вращения мешалки (или число возвратно-поступатель­ ных движений); температура оболочки; величина навески бензойной кислоты; масса воды в калориметрическом сосуде; масса бомбы, подготовленной к опыту, масса сгоревшей проволоки; объем 0,1 н. раствора едкого натра, израсходованного на титрование.

9-4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ СГОРАНИЯ Г А З А М Е Т О Д О М СЖИГАНИЯ В КАЛОРИМЕТРИЧЕСКОЙ БОМБЕ

с крышкой. Применение самоуплотняющихся бомб без специальных устройств недопустимо. ВТИ выпущена ин­ струкция по приспособлению самоуплотняющейся бомбы для сжигания горючих газов.

Определение объема калориметрической бомбы. Это определение производится путем заполнения ее водой и взвешивания бомбы до и после заполнения. Перед опре­ делением объема бомбы необходимо убедиться в полной

еегерметичности, для чего бомбу наполняют

В случае выделения пузырьков газа причину утечки не­ обходимо устранить. Схема прибора для определения объема калориметрической бомбы показана на рис. 9-8. Напорную склянку / емкостью около 5 л заполняют свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной во­ дой и помещают на высоте 0,75—1,0 м над уровнем сто­ ла. Калориметрическую бомбу 2, подготовленную и взве­ шенную с погрешностью, не превышающей ±0,01 г, устанавливают в подставке; к обоим отверстиям венти­ лей привинчивают металлические трубки с ниппелями 3 и 4. Ниппеля обязательно снабжают фибровыми про­ кладками для обеспечения герметичности. Запальная проволока должна быть натянута к электродам бомбы. Колба 5 для фильтрования под вакуумом вместимостью 1—2 л закрывается резиновой пробкой с двумя отвер­ стиями, в одно из которых вставляется термометр 6 со шкалой на 50 °С, а в другое — изогнутая толстостенная стеклянная трубка, конец которой опущен несколько ни­ же тубуса колбы. Дл я отсасывания воды применяется масляный насос или водоструйный эжектор.

При подготовке прибора к действию открывают вы­ пускной вентиль бомбы на три — четыре поворота, вклю­ чают вакуумный насос и начинают отсос воздуха из бом­ бы. Через 10 мин, не выключая насоса, открывают на 222