“气体燃料发热量测定”实验指导书
一、实验目的
1．了解气体燃料发热量的测定方法。

2．实测燃气（石油液化气）高发热量及低发热量。

二、实验原理
本实验所用量热计测量的发热量属于定压燃烧热。

其原理是根据能量守恒定律，认为在稳态燃烧时，燃气燃烧放出的热量全部被水吸收。

在稳态、完全燃烧时，能量守恒方程为：
空气带入物理热+燃气带入物理热+燃气化学热=冷却水吸收的热+排烟热损失+散热损失
如果使排烟温度控制到接近于环境温度，则：
空气带入物理热+燃气带入物理热≈排烟热损失
量热计加装绝热层，使其对环境散热损失→0。

这样，燃气的化学热（即发热量）就等于冷却水吸收的热。

三、实验设备
实验台原理图如附图所示
四、实验步骤
（一）实验准备
1．按图连接系统管线，安装好测量仪表。

2. 打开仪表电源开关，观察仪表供电情况。

观察触摸屏显示情况。

3. 打开水泵开关，给设备供水。

4. 点击软件“流程图”钮，了解实验设备组成。

5. 点击软件“运行操作”钮，再依次点击软件的“实验开始”等钮，依据提示输入“输入姓名”，“设定温度”（比环境温度低4—5度）等参数。

6. 依次打开“制冷开关”“加热开关”。

观察进水温度变化情况。

等待水温到达预设温度。

7．调整燃气调压阀，使燃气压力约为2---3Kpa（以实际负荷决定）。

8．检查燃气系统密封性能：调整压力后，关闭本生灯阀门，打开气源阀门。

此时，流量计指计转动一下后即应停止。

在10分钟内，指针不动或移动不超过全周长的1%即为合格。

（二）实验步骤
1．调节本生灯
（1）关闭烧嘴空气调节阀板，打开燃气开关，待燃气从烧嘴中喷出后点燃。

观察扩散火焰的燃烧方式。

缓缓打开空气调节阀板，调节一次空气量，注意观察火焰的变化情况直至形成稳定燃烧的本生灯火焰（蓝色、透明的内锥火焰）。

（2）将本生灯放入量热计，插入深度为4cm 以上，对好中心位置并固定牢。

用反光镜对准本生灯，以便随时观察火焰情况。

2．观察各仪表及测试软件显示参数参数。

3．调节冷却水量调节阀及燃气调压阀（控制总负荷），使进出口水的温差（T 2-T 1）控制在8---10℃附近。

4．调节烟气调节阀，使排烟温度接近环境温度。

5. 等待设备进出口水温度变化不大（变化＜±0.1℃），且有冷凝水连续稳定滴出时，即可正式测定。

6．点击“数据采集开始”钮，开始测量记录，同时在设备底座放入量杯接纳冷凝水。

软件将自动记录所有实验数据。

以燃气为计量单位（豪升），可重复测试多组数据（最多9组），计算时取平均。

7. 点“数据采集结束”钮，本组实验结束。

再依次点击“输入凝接水量”“实验结果”“保存数据”“实验结束”“数据导出”“确定导出数据”等钮，在数据接口处用U 盘导出数据。

6．关闭燃气源，取出本生灯。

再依次关闭“加热开关”“制冷开关”“水泵开关”“仪表开关”， 实验结束。

五、实验数据整理
1、计算标准状态燃气干体积：
将湿基实际燃气体积折算为标准状态时干燃气体积的折算系数
3
273273760T H H B f b s r +⨯-+=ϕ 式中，B ——工作时大气压力（mm 汞柱）；
H r ——燃气压力（mm 汞柱）；
ϕ——燃气相对温度（采用湿式流量计时ϕ=1）
； T 3——燃气温度（℃）；
H sb ——由T 3查得的饱和水蒸汽分压力（mm 汞柱）；
2、冷却水吸热量： Q=c *m *t ∆ （J ）
式中 ， C ：水的比热（J/g ·℃）；
m ：实验时间内流过的冷却水量（ml ）；
t ∆：冷却水进出口温差T 2-T 1（℃）
； 3、高位发热量： Qg=Q/V*f
式中， V ——实验时间内燃烧的燃气量（ml ）；
4、冷凝水放热量：
Vf
G q ⨯=2510（J/m ） 式中 ， G ：试验期冷凝水量（ml ）；
2510：水的凝结热（J/g ）；
5、低发热值Q d ：
Q d =Q g -q (J/ml)
六、注意事项
实验时，确知量热计中有水流动时，方可移入本生灯。

当测量结束时，应先关闭燃气源，取出本生灯，然后才关闭水源。

本生灯在量热计中应连续地燃烧，如发现熄火，应立即关燃气阀门，取出本生灯，用空气吹扫量热计后方可将本生灯重新放入。

七、讨论
1、分析影响燃气发热值测量准确性的因素。

2、提出实验改进意见。