使用量热仪可测煤炭的发热量是煤质分析的一个很重要项目,是动力用煤的主要质量指标,根据其热值可推测煤的变质程度,成为煤炭分类指标的重要参数。煤的发热量测定对煤炭生产和销售有着重大贡献的指导意义。
从煤炭检测仪器方面来讲,煤的发热量测定仪器量热仪的使用大体经历了传统的贝克曼温度计量热仪、智能汉字半自动量热仪和全自动量热仪3个阶段,其中全自动量热仪在煤炭检验系统中己得到推广,并且不断陈出新,大大提高了工作效率和测试结果的准确度。
量热仪的结构和工作原理
1、量热仪的结构
量热系统由计算机,打印机,氧弹、内筒、外筒、温度传感器、搅拌器、点火装置、温度测量和控制系统以及水构成。量热仪的主机一般由机壳、外筒、内筒、备用水箱(或定容器)、搅拌器、温度传感器、点火电极、水循环系统、控制电路等组成。
有些量热仪还有外筒水温地节系统和外筒子温度控制系统,可以保持外筒子水温和整个量热仪体系温度保持在一个很小的范围内波动,为整个量热体系创造一个相对稳定的测量环境。
2、量热仪的工作原理
目前国产篡夺劝量热仪多为恒温式。其工作原理一般配是将装好煤样并充氧至规定压力的氧弹放入内筒子系统开始进行水循环,稳定水温,然后向内筒子注水,达到预定水量后,开始搅拌,使内筒水温均衡至室温(相差不超过1。5℃),此时感温控头测定水温并记录到计算机中。当内筒子水温基本稳定后,控制系统指示点火电路导通,点火后,样品在氧气的助燃下迅速燃烧,产生的热量通过氧弹传递给内筒,引起内筒水温上升。当氧弹内所有的热量释放出以后温度开始下降,计算机检测到内筒水温下降信号后判定该产供销试验结束,系统停止搅拌并放出内筒水。计算机对采集到的温度数据进行结果处理。
但是,有些量热仪不是用试验区终点温度来计算发热量,而是根据主期中一段时间内的温度速度通过预先标定出的数学模型来预测终点温度,通过软件中的数据处理程序来计算发热量,就更加缩短了试验周期。
1.热量测定用的燃烧皿常用的是不锈钢燃烧皿,而最能保证煤样燃烧完全的是铂燃烧皿。一,对发热量测定室有何要求?
(1)热量室应作为发热量测定专用室,室内不得进行其它试验工作; (2)室内应配备窗帘,避免阳光直射; (3)每次测定温度变化不超过1℃为宜;冬夏室温差以不超过15~30℃为宜。因此,有条件者应配制空调设备; (4)测定发热量时,室内应避免强力通风及热源辐射,总之,为了减少环境条件对发热量测定结果的影响,发热量测定室应尽可能地保持室温的相对恒定。在室温尚未恒定的时候不得进行发热量的测定。
二,量热仪的特点
超大大容量水箱,适合大批量连续24小时实验采用高级单片机系统,操作全自动化,人工所需做的只是称量、装弹和充氧,仪器自动完成定量注水、自动搅拌、点火、输出打印结果、排水等工作。
人机交互界面友好,大屏幕汉字屏幕显示时间和试验进程,即学即用具有实验后换算高低位发热量功能
量热仪产品近年来更新换代迅速,目前已出现了一款自动充氧、氧弹自动升降、实验完成后自动释放氧弹废气的高自动化的量热仪。
5E-AC8018等温式全自动量热仪
1.用户操作时只需要装好氧弹,余下联接电子天平读取试样重量、充氧气、升降氧弹、识别氧弹、定量内筒水水量、点火、完成试验、氧弹放气、实验结果统计等过程可全部实现自动化。 2.自动调节内外筒温差,保证终点时内筒比外筒温度高1K左右,完全符合国标第8.2.4条要求,测试结果长期稳定。 3.能连续72小时以上做实验,解决了无冷却装置的量热仪因外筒水温升高(过冲)而需暂停实验的技术难题。 4.采用进口机械部件,自动充氧、自动放气、自动升降氧弹等运动。 5.采用压缩机制冷和专用加热装置,实现自动控制外筒水温,控温精度达到国标第7.1.4要求(±0.1K)。
三,量热仪的操作方法
1、定温筒注水
检查内筒是否有异物,所有水泵进出水管接口是否插接到位,有无变形和折叠,放水口帽是否拧紧,溢水口是否打开。检查无误后,运行测控软件,系统自动检测水位或人工进行专家诊断系统,按系统提示加蒸馏水或去离子水,通过内筒自动向外筒注水,直至系统提示“水位合适”。水加注完毕,点击温度平衡,带温度平衡后进行实验。
2、氧弹的安装
1)将氧弹头悬挂于氧弹支架上。 2)将装有试样的坩埚放到氧弹的坩埚支架上。 3)将点火丝接到坩埚支架上并拧紧螺帽,按GB/T213规定控制点火丝与试样的距离。 4)将氧弹头小心的放入装有10mL蒸馏水的氧弹筒内,旋转氧弹头并平稳的放到充氧器上充氧。 5)测试完毕后,用放气阀将氧弹中的残留气体放出,然后将弹筒和弹头清洗干净,并晾干。
3、自动充氧器的安装使用
1)安装前仔细检查各部件是否紧固,外观是否有损伤和破坏的痕迹。 2)用充氧导管将充氧器与氧气减压阀连接,并紧固所有螺母。 3)打开氧气瓶总阀,调节减压阀,使出气压表显示为2.8-3.0MPa,此时整个气路应无漏气现象;否则应检查,直至正常为止。 4)进行世充氧实验,此时应不漏气且操作自如,充氧器上的压力表指示应与减压阀上的出去表压力相一致。 5)
打开氧气瓶总阀门(瓶内压力应大于5MPa),把氧弹放在充氧器定位座上,将氧弹头对准充氧器气嘴,向下压充氧手柄,在2.8-3.0MPa压力下充氧30至40s;然后慢慢飞、松开手柄;取出氧弹。