发热量测定的原理

　　煤的发热量在氧弹热量计中进行测定。将一定量的分析试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，氧弹热量计的热容量通过在相似条件下燃烧一定量的基准量热物苯钾酸来确定，根据试样点燃前后量热系统产生的温升，并对点火热等附加热进行校正后即可求的试样的弹筒发热量。

　　从弹筒发热量中扣除硝酸形成热和硫酸校正热（硫酸与二氧化硫形成热之差）后即得高位发热量。

　　对煤中的水分（煤中原有的水和氢燃烧生成的水）的汽化热进行校正后求的煤的低位发热量。

　　LRY-500C型 高精度全自动量热仪（触摸屏）是采用单片式微机开发的多功能热量测定仪器，主要用于固体和液体可燃物，如煤炭、石油、食品、木材等物质发热量的测定。

　　性能特点：

　　■显示窗口采用彩色液晶触摸屏，显示内容直观、易理解、易使用，操作简单方便。控制核心采用ARM9微处理器，速度快，实时性强。

　　■的环境适应能力。

　　■测试结果准确、稳定。

　　■数据全程曲线追踪功能，能方便查看曲线中任何一点的温度和时间。

　　■结构准确，采用的冷却校正和水位平衡体系，保证仪器性能长时间稳定。

　　■可靠的故障自诊断功能，设备具有多种保护功能。

　　■可联天平，具有水位观察系统。

　　技术参数：

　　■热容量：约10500J/K

　　■测量精度：优于国标GB/T213-2008

　　■电源电压：AC220V±15﹪ 50Hz

　　■功率：100W

　　■准确度：5次发热量测定，其平均值与标准热值之差不超过40J/g

　　■单次热量测试时间：约15分钟

　　■温度分辨率：0.0001k

　　■测温范围：0-45℃

　　发热量测定的基本原理很简单，即把一定量的试样在充氧的弹筒中燃烧。氧弹预先要放在一个盛有足够浸没氧弹的水的筒里，由燃烧后水温的升高来计算试样的发热量，但实际情况并不如此简单。

　　1） 试样燃烧放出的热量不仅被水吸收，而氧弹本身、水筒以及插在水中供搅拌用的搅拌器和共测温用的温度计（或探头）都吸收一定的热量。显然试样放出的热量应等于量热系统总的吸收的热量。

　　2） 量热系统不是与外界隔绝的，因而它又与周围环境发生热交换。

　　通常用基准量热物苯钾酸来标定量热系统的热容量，即量热系统产生单位温度变化所需的热量。对于第二个问题，则是把盛氧弹的内筒放在一个双壁水套中，经过计算对热交换所引起的误差进行校正，或者控制水套温度来消除热交换。

　　发热量有关定义

　　煤的发热量是指单位质量的煤在燃烧后产生的热量。

　　1. 热量单位

　　热量单位为J（焦耳），其定义为1牛顿的力在力的方向上通过1m的距离所做的功。数学表达式为：1J=1N×1m=1Nm。

　　我国过去惯用的热量单位为20℃卡，1caI=4.1816J

　　发热量测定结果以MJ/kg（兆焦/千克）或J/g（焦耳/克）表示。

　　2. 弹筒发热量Qb

　　单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量称为弹筒发热量。

　　3. 恒容高位发热量Qgr,v

　　单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰时放出的热量称为恒容高位发热量。

　　高位发热量也即由弹筒发热量减去硝酸和硫酸校正热（硫酸与二氧化硫形成热之差）后得到的发热量

　　4. 恒容低位发热量Qnet,v

　　在恒容条件下，单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量称为恒容低位发热量。

　　低位发热量也即由高位发热量减去水（煤中原有的水和氢燃烧生成的水）的汽化热后得到的发热量。

　　5. 有效热容量

　　量热系统在试验条件下产生单位变化所需的热量称为热量计的有效热容量（以下简称热容量），以J/K表示。