1、實驗指導土木建筑工程專業建筑環境與設備工程專業目錄2實驗一散熱器熱工性能實驗3實驗二空氣加熱器性能實驗6實驗三空氣處理過程實驗9實驗四煤的工業分析11實驗五煤的發熱量測定17實驗六制冷（熱泵）循環演示實驗27實驗七制冷壓縮機性能測定實驗29實驗一散熱器熱工性能實驗一. 實驗目的：1、通過實驗了解散熱器熱工性能測定方法及低溫水散熱器熱工實驗裝置的結構；2、測定散熱器的散熱量q,計算分析散熱器的散熱量與熱媒流量g和溫差at的關系。二、實驗裝置：（見附圖） i i三、實驗原理：本實驗的實驗原理是在穩定條件下測出散熱器的散熱量：q = g*cp*（j-rjkj/h式中：g熱媒流量，kg / h;cp水

2、的比熱,kj/kg °c;、5一一供回水溫度，°c。上式計算所得熱量除以3. 6即可換算成瓦w.由于實驗條件所限，在實驗中應盡量減少室內溫度波動。水箱內的熱水由循環水泵打入散熱器，經電加熱器加熱并由溫控器控制其溫度在某一 固定溫度點，經其傳熱將一部分熱量散入房間，降低溫度后的回水通過轉子流量計流入低 位水箱。流量計計量出流經每個散熱器在溫度為時的體積流量。四、實驗步驟:1、系統供水，注意供水的同時要排除系統內的空氣；2、打開泵開關，啟動循環水泵，使水正常循環；3、將溫控器調到所需溫度(熱媒溫度)，打開電加熱器開關，加熱系統循環水；4、根據散熱量的大小調節每個流量計入口處的閥

3、門。使之流量達到一個相對穩定的值, 如不穩定則需要找出原因，系統內有氣應及時排除，否則實驗結果不準確；5、系統穩定后進行紀錄并開始測定當確認散熱器供、回水溫度和流量基本穩定后，即可進行測定。散熱器供回水溫度 tg與°及室內溫度均用數顯儀直接測量，流量用轉子流量計測量。溫度和流量均為 每10分鐘測讀一次。g, =£/1()()0 = £*10_3( m3/h )式中：l轉子流量計讀值；1/h;gt溫度為(力時水的體積流量/hg = g * p( k j h )式中：g熱媒流量；kg / h;pt 一一溫度為j時水的密度；/m36、改變工況進行實驗1) 改變供回水溫度

4、，保持水流量不變。2) 改變流量，保持散熱器平均溫度不變。即保持r=(j+g)/2恒定7、實驗測定完畢1) 關閉電加熱器開關；2) 停止運行循環水泵；3) 檢查水、電等有無異?，F象，整理測試儀器。五、電工作原理圖（見附圖）六、實驗報告no供水溫度回水溫度室溫流量散熱量qtg (°c )th（ r）t lc)g (kg/h)(kg/h )(w)12345七. 注意事項:1、測溫電應加入少量機油，以確保溫度穩定：2、水箱內的電熱管應淹沒在水面下時才能打開，本實驗臺有自控裝置；但亦應經常檢查。3、實驗臺應接地。實驗二空氣加熱器性能實驗、實驗目的1、掌握測量空氣熱工參數的方法；2、學會使用各

5、種熱工測量儀器；3、掌握計算空氣加熱器傳熱系數和阻力的方法；4、培養獨立完成實驗的過程設計、準備工作和人員的分工合作;5、提高組織協調能力和動手能力。二、實驗裝置簡介（參見實驗裝置示意圖）i-. lx榔"：空氣溫度用銅一康銅熱電偶測量；熱水溫度用水銀溫度計測量。 空氣流量用笛形管配傾斜式微壓計測量。 空氣通過換熱器的流通能力，在換熱器前后的風管上設靜壓測嘴，配傾斜式微壓計測 量；熱水通過換熱器的流通阻力，在換熱器進出口處設測阻力測嘴，配用差壓計測 量。實頤箱5毗計6砂計7橫硼一畑羔電偶水箱11一電熱水霜12水艮13 解式i樂計實驗裝近示意圖1、換熱器為鋼管繞鋁片式，翅片管為兩排，共十

6、三根，水側管程為兩程。翅片管結構參 數見下表：翅片外徑片距基管直徑迎風面積散熱面積最窄通風面積熱水通流面積dbdh/dnf>fff，mmmmmmm2m2m2m2432. 321/170. 0994. 10. 0450. 00152、水箱電加熱器總功率為14kw,分四檔控制，四檔功率分別為6、4、2、2kw,其中第四 檔可用調壓器進行調節。6、熱水流量用計量水箱配秒表測量。三、設備的安裝和調試用橡膠管及金屬管箍連接風機進口和試驗風管；23456789連接電源（380v,四線，50hz, 15kw）;接熱水出口再冷卻器進出口水管；向電熱水箱內注水至水箱凈高5/6處；在換熱器進出口三通處安裝水

7、銀溫度計。用銅管或耐壓橡膠管連接換熱器進出口處的阻力測嘴和差壓計的管口；連接傾斜式微壓計及其相應的接口；將電位差計的測量導線接到琴鍵開關處的接線柱上；工況調節：a）全開水箱電加熱開關，待水溫接近試驗溫度時，打開水泵開關，利用水泵出口閥門 調節熱水流量；b）在風機出口閥門全開的情況下開啟風機，然后開啟風閥，并利用該閥調節空氣流 量；c）'視換熱情況，調節水箱電加熱功率（改變前三組加熱器投入組別，并利用調壓器改 變第四組加熱器工作電壓），使熱水溫度穩定下試驗工況附近；d）調節熱水出口再冷卻器的冷水流量，使出口熱水再冷卻至不氣化即可。四、注意事項1、停機時先關閉全部電熱器開關；2、十分鐘后關

8、閉水泵、風機開關和再冷卻器冷水開關，全開風機出風閥門;3、關閉所有設備電源后，切斷總電源。五、試驗方法和數據處理1、試驗方法_1 ）擬定試驗熱水溫度（6080°c ）；2）在固定熱水流速，改變空氣流速的工況下，進行一組實驗（5個工況以上）；3）在固定空氣流速，改變空氣流速的工況下，進行一組實驗（5個工況以上）；4）每一工況的試驗，均需測定以下參數：空氣進口溫度（或室溫）；空氣出口溫度及空 氣流量；熱水進出口溫度及熱水流量；空氣和熱水通過換熱器的阻力等。2、數據處理1）空氣獲得量：2, = g,（r2 -r.） w2）熱水放熱量：q2=cps gs（t-t2） w3）平均換熱量：q =

9、w24）熱平衡誤差：=纟匚李xloo%25）傳熱系數：k=-（w/m2oc）f - t式中：cpk，cq分別為空氣和水的定壓比熱，（j/kg©g- q分別為空氣和水的質量流量，伙g/巧gr =fk2(a-b-hk)pkgs = fjh$p"fk測速管風管面積加2 a一一笛形管修正系數 b一一微壓計傾斜比 /?,微壓計讀數pg pk空氣密度kg /n3f一一計量水箱面積加$ 心計量水箱水面高度mt流量測量時間5ps水的密度kg /m3zpr2空氣的進出口溫度°c5熱水的進出口溫度。cf換熱器散熱面積tn2r 傳熱溫差°cr =耳(din 口t f2注意事項

10、：熱水溫度不能超過8(rc,不然，將使水泵因汽蝕而不能正常工作。六. 參考文獻:1、空氣調節2、一種空氣加熱器選擇計算方法，陸亞俊，暖通空調，1998 ( 4 )3、加熱器選擇計算方法探討，張繼扶，天津防止工學院學報，1999 ( 2 )空氣加熱器性能實驗思考題1、加熱空氣都有哪些方法？各有什么特點？2、如何測量空氣流量？3、空氣水加熱系統的加熱效率有哪些影響因素？如何影響?4、熱電偶的測溫原理？5、水泵的汽蝕現象受哪些因素影響？如何克服？實驗三空氣處理過程實驗一、實驗目的1、演示集中空調系統中的直流式系統的空氣處理過程;2、進行熱工測量及計算的訓練二. 實驗裝置簡介(參見實驗裝置示意圖)本實

11、驗臺為直流式空氣處理系統，它由風機組、冷凝機組、蒸發器、二次加熱器、加濕器 等組成(詳見附圖)。一鳳機 二、一次加熱器 二、干.濕溫度計 四風管 五、蒸發器 六、二次加熱器七、孔板八、壓縮機九、膨脹閥十.冷凝器 十一、液器 十二、加濕器 十三.隹結水出口 十四、傾斜式微壓計空氣處理過程實驗臺裝置簡圖二*操作步!1、熟悉試驗裝置及使用儀表的工作原理和性能；2、按使用說明書開啟空調系統；3、工況調節：(1)風量可通過風機進口處擋板相對位置進行調節，其數值的大小可通過風管出口孔板 處的微壓計靜壓值表示；(2 )蒸發器進氣參數可通過加濕器、一次加熱器輸入功率進行調節；(3)空氣處理的終參數可通過改變壓

12、縮機制冷量(可通過調節膨脹閥的開度，即改變蒸 發壓力實現)及二次加熱器輸入功率進行調節。4、待系統運行穩定后進行試驗測定；5、按使用說明書要求關閉空調系統。四、數據處理1、空調系統風量：g = 0.28（ pkg is式中：p孔板流量計壓力差mmh2oc一一出風口空氣密度 kg/m32、計算空氣在各處理過程熱量：q = g i kw式中：i一一空氣處理前后焙差kjlkg3、為進行熱平衡計算，可增加電加熱器電流和電壓，其加熱功率為：n = uix kw4、熱平衡計算誤差計算，并分析誤差產生的原因：=（w_o）><100%n5、在d圖上表示各空氣處理過程空氣處理過程實驗思考題1、為何進

13、行空氣處理？2、空氣處理都包括了哪些方面？3、為何該系統屮空氣的換熱量用焰差計算，不用溫差計算？4、除了噴淋加濕以外，還有其他哪些加濕方案，各有什么特點?5、循環系統的熱平衡是如何建立的？實驗!煤的工業分析一、實驗目的煤的工業分析是鍋爐設計、灰渣系統設計和鍋爐燃燒調整的重要依據，是燃料分析的 基礎性實驗。它通過規定的實驗條件測定煤中水分灰分揮發分和固定碳質量含量的百 分數，并觀察評判焦碳的粘結特征。通過煤的工業分析實驗鞏固概念，使學生掌握煤的工 業分析方法。二. 實驗原理煤在加熱到一定溫度時，首先水分被蒸發出來；繼續加熱時，煤中c、h、0、n、s等 元素所組成的有機質、無機質分解產生氣體揮發出

14、來，這些氣體稱為揮發分；揮發分析出 后，剩下的是焦渣，焦渣就是碳和灰分。煤的工業分析就是在明確規定的實驗條件下 （gb/t212-2001煤的工業分析方法）測定煤中水分 灰分 揮發分質量含量的百分 數，煤中固定碳的質量含量百分數是以100減去水分 灰分 揮發分質量含量的百分數而 計算得出的。三、實驗儀器及材料1. 干燥箱：帶有自動調溫裝置，有氣體進出、口，并能保持溫度在105c110c范圍內。2. 箱形電爐：帶有調溫裝置（最高溫度130ctc ）爐膛應有恒溫區，附有熱電偶和高溫表， 爐后壁上有一排氣孔（煙囪）。3. 干燥器：內裝干燥劑（變色硅膠或塊狀無水氯化鈣）。4. 玻璃稱量瓶：直徑40mm

15、,高25mm,并附有磨口的蓋。5. 灰皿：瓷質，長方形，底長45mm,底寬22mm,高14 mmo6揮發分址竭：直徑33毫米，有配合嚴密蓋的瓷堆塌。7分析天平:感量0. lmgo8址堀架：用鐮鎔絲制成的架，其大小以能使放入箱形電爐中的培堀不超過恒溫區為限， 并要求放在架上的堆堀底部距爐底20-30毫米。9.流量計：量程為100 1000ml/min10其他：石棉手套、秒表、堆埸架夾、壓餅機、耐熱瓷板或石棉板、廣口瓶、標準篩等四、實驗準備1、裝試樣的器皿（玻璃稱量瓶、揮發分培竭、灰皿）應事先編好號，烘干存放于干燥 器中，在裝入試樣前應精確稱量器皿的重量。2、分析煤樣應按規定（gb474-1996

16、煤的制備方法）的縮制方法制備好，粒度應在 0.2 mm以下，并達到空氣干燥狀態（將煤樣放入盤中，攤成均勻的薄層，于溫度不超過 50c下干燥。如連續干燥lh后，煤樣的質量變化不超過0.1%,即達到空氣干燥狀態）。 試樣應裝在帶有嚴密玻璃塞的廣口瓶內。稱取試樣時應先用藥勺把試樣充分攪拌均勻，然 后取樣。五、實驗過程1空氣干燥基水分（mad）的測定空氣干燥基水分的測定，因煤種不同其測定方法也有所差異，此處僅介紹用于仲裁分 析的通氮干燥法，它適用于煙煤、無煙煤和褐煤等所有煤種。（1）通氮干燥法水分（m,j測定要點、步驟及計算公式：稱取一定量的空氣干燥煤樣，置于105-110°c的干燥箱中，在

17、干燥氮氣流中干燥到質 量恒重。然后根據煤樣的質量損失計算出水分的質量分數。 用預先干燥和已稱量過的稱量瓶（或瓷皿）稱取粒度小于0. 2 mm的空氣干燥樣1土 0. lg （稱準到0. 0002 g）平攤在稱量瓶中。 打開稱量瓶蓋，放入預先通入干燥氮氣并已加熱到105-110°c的干燥箱中。煙煤干 燥1.5h,褐煤和無煙煤干燥2h后（在稱量瓶放入干燥箱前10 min開始通入氮氣，氮氣流 量以每小時換氣15次為準）。 從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中冷卻23min,放入干燥器中冷卻 至室溫（約20min）后稱量。 進行檢查性干燥，每次30 min,直至連續兩次干燥煤樣質量的減少

18、不超過0.0010 g 或質量增加為止。在后一種情況下，采用質量增加前一次的質量為計算依據.水分在2.00% 以下時，不必進行檢查性干燥。 工業分析空氣干燥煤樣的水分計算公式：mild= x 100式中：m：ld：空氣干燥煤樣的水分，單位為百分數（%）；血稱取空氣干燥煤樣的質量，單位為克（g）；加：煤樣干燥后失去的質量，單位為克（g）。（2）空氣干燥基水分（mad）的快速測定法（不適于仲裁分析）：用干燥并已稱量過的稱量瓶（或瓷皿）稱取粒度小于0. 2 mm的空氣干燥煤樣1 ±0. lg （稱準到0. 0002 g）平攤在稱量瓶中。將裝有試樣的稱量瓶（或瓷皿）打開蓋，放入預先 鼓風并加

19、熱到145 ±5的干燥箱中，在一直鼓風的條件下干燥1 omin （褐煤干燥1小 時）。從干燥箱中取出稱量瓶，立即蓋上蓋，在空氣中冷卻23min,放入干燥器中冷至 室溫（約20min）后稱量。根據煤樣的質量損失計算出水分的質量分數。計算與常規測定 法相同。2空氣干燥基灰分（aad）的測定（1）緩慢灰化法灰分（aad）測定要點、步驟、計算公式：煤中灰分的測定方法有：緩慢灰化法和快速灰化法。緩慢灰化法為仲裁法，其要點為 稱取一定量的空氣干燥煤樣，放入馬弗爐中，以一定的升溫速率加熱到（815±10），灰 化并灼燒到質量恒定。以殘留物質量占煤樣質量的百分數作為煤樣的灰分。 稱取空氣干

20、燥基煤樣（1 ±0. l）g,準確到0. 0002 g,放入預先灼燒到質量恒定的 灰皿內，輕輕擺動使煤樣攤平在灰皿中。 將灰皿送入溫度不超過100的馬弗爐恒溫區（如與水分聯測，則把測定水分后裝 有試樣的瓷皿放入馬弗爐恒溫區）。關上爐門并使爐門留有15mm左右的縫隙（或打開爐門 上的通風孔），在不少于30 min的時間內使爐溫緩慢升至500°c,在此溫度下保持30 min ,然后繼續升溫到（815 ±10） °c,關閉爐門，并在此溫度下灼燒lh。 取出灰皿，放在石棉板上，在空氣中冷卻約5min,移入干燥器中冷卻到室溫（約 20min）后稱量。 進行檢查性灼

21、燒，每次約20min,直至連續兩次灼燒后質量變化不超過0.001 g為 止。最后一次灼燒后的質量作為計算依據。煤樣灰分含量低于15%時，可不進行檢查性灼 燒。 工業分析灰分測定計算計算公式：煤樣灼燒后殘留物質量占灼燒前煤樣質量的百分數即為空氣干燥基煤樣的灰分（g）。空氣干燥基煤樣灰分的計算公式：aad =空 x 100式中：aad：空氣干燥煤樣的灰分，單位為百分數（） 必稱取空氣干燥煤樣的質量，單位為克（g）； 加：灼燒后殘留物的質量，單位為克（g）?？焖倩一ɑ曳郑╝ad）測定步驟：稱取空氣干燥基煤樣（1土 0. 1） g,準確到0. 0002 g,放入預先灼燒到質量恒定的灰 皿內，輕輕擺動

22、使煤樣攤平在灰皿中。把裝有煤樣的灰皿分三，四排放預先在瓷板上。然 后將預先加熱到850的箱形電爐的爐門打開。把放有灰皿的瓷板緩緩推進爐內。使第一 排灰皿中的煤樣慢慢灰化。等5一10分鐘后，煤樣不在冒煙時，每分鐘不大于2厘米的速度 將二、三、四排灰皿順序推進爐中恒溫區（若煤樣發生著火爆炸，試驗做廢）。關閉爐 門，使其在815±1（tc的溫度下灼燒40分鐘。如遇檢查時結果不穩定，應改用緩慢灰化法。其余均與緩慢灰化法相同。3空氣干燥基揮發分（vad）測定揮發分測定要點、步驟及計算公式：稱取一定量的空氣干燥基煤樣，放在帶嚴密蓋的揮發分堆境中，在（900 ±10） °c下隔

23、 絕空氣加熱7 min,以減少的質量占煤樣質量的百分數，減去煤樣的水分含量作為煤樣空 氣干燥基的揮發分。 稱取空氣干燥基煤樣（1 ±0. l）g,準確到0. 0002 g,放入預先于90（tc灼燒到質量 恒定的帶蓋揮發分堆塌中，輕輕振動培坍，使煤樣攤平，蓋上蓋，放在址埸架上。（褐煤 和長焰煤應預先壓餅，并切成約3mm的小快）。 將馬弗爐預先加熱到92（tc左右。打開爐門，迅速將放有址竭的架子送入恒溫區， 立即關閉爐門，并計時，準確加熱7min。培境及架子放入后，要求爐溫在3min內恢復至（900 ±10） °co此后保持在（900 ±10） °

24、c,否則此次實驗作廢。加熱時間包括溫度恢復 時間在內。 取出址埸，放在空氣中冷卻約5min,移入干燥器中冷至室溫（約20min ）后稱量。 空氣干燥煤樣的揮發分計算公式：vd =空 x 100 - m.dm式中：v:td：空氣干燥煤樣的揮發分，單位為百分數（）處空氣干燥煤樣的質量，單位為克（g）;加：煤樣加熱后減少的質量，單位為克（g）。mm空氣干燥基煤樣的水分，單位為百分數（）（2）焦渣特性分類：揮發分測定后，堆竭中殘留物稱焦渣，焦渣是灰和固定碳的結合物。通過對焦渣的觀 察，可初步鑒定其特征。焦渣按以下規定劃分： 粉狀一全部是粉末，沒有互相粘著的顆粒。 粘著一用手指輕碰即成粉末或基本上是粉末

25、，其中較大的團快輕輕一碰即成粉末。 弱粘著一一用手指輕壓即成小塊。 不熔融粘性一手指用力壓才裂成小塊，焦渣上表面無光澤，下表面稍有銀白色光 澤。 不膨脹熔融粘結一焦渣形成扁平的快。煤粒的界限不易分清，焦渣上表面有明顯銀 白色金屬光澤，下表面銀白色光澤更加明顯。 微膨脹熔融粘結一用手指壓不碎，焦渣的上、下表面均有銀白色金屬光澤，但焦渣 表面具有較小的膨脹泡（或小氣泡）。 膨脹熔融粘結一焦渣上下表面有銀白色金屬光澤，明顯膨脹。但高度不超過15mm。 強膨脹熔融粘結一焦渣上、下表面有銀白色金屬光澤，焦渣高度超過15 mm。為了簡便起見，通常用上列序號作為各種焦渣特征的代號。4固定碳的計算空氣干燥煤樣

26、的固定碳計算公式：fs = 100 - （me a"%）式中：fcm空氣干燥煤樣的固定碳，單位為百分數（）mm空氣干燥煤樣的水分，單位為百分數（）am空氣干燥煤樣的灰分，單位為百分數（）vm空氣干燥煤樣的揮發分，單位為百分數（）六、實驗報告煤的工業分析實驗報告實驗日期 月 日一、實驗目的實驗報告人-報告編寫日期 月 日二、實驗原理三、實驗簡要步驟四、實驗記錄與計算空氣干燥基煤的工業分析實驗記錄與計算分析 項目培竭重量 go（g）加樣后重量 g.（g）煤樣重量 m=g'-go（g）加熱后重量 g2（g）失去重量 mi=gi-g2(g)計算公式 （%）水分揮發分vad灰分aad固

27、定碳fcad七、實驗測定誤差%范圍允許誤差水分<5.005. 00-10. 00 >10. 000.200. 300.40灰分a«d<15. 0015. 00- 30. 00>30. 000.200. 300. 50揮發分v漢<20. 0020. 00 -40.00>40. 000. 300. 500.80有測定項目都應用兩份試樣同時測定，如果測定結果的差值不超出允許誤差時，則 取其算術平均值作為測定結果；否則，應進行第三次測定，取兩次相差最小而又不超出 允許誤差的結果平均后作為結果。如果第三次測定結果居于前兩次結果的中間，而與前 兩次結果的差值都

28、不超出允許誤差時，則取三次結果的平均值作為結果；如果三次測定 結果中任何兩次結果的差值都超出允許誤差，應舍棄全部測定結果，應檢查儀器和操 作，然后重新進行測定。凡需要根據水分測定結果進行校正或換算的分析試驗最好和水分測定同時進行；否 則，兩者的測定時間相距也不應超過五天。實驗五煤的發熱量測定一、實驗目的煤的發熱量測定是鍋爐耗煤量 熱平衡和熱效率等計算的依據，是供熱用煤、煤質分 析的指標。本實驗通過使用氧彈式熱量計測量發熱量的方法，使學生掌握發熱量的測量原 理及方法。二、實驗原理煤的發熱量是在氧彈熱量計中測定的，取一定量的分析試樣放于充有過量氧氣的氧彈 熱量計中完全燃燒，氧彈筒浸沒在盛有一定量水

29、的容器中。煤樣燃燒后放出的熱量使氧彈 熱量計量熱系統的溫度升高，測定水溫度的升高值即可計算氧彈彈筒發熱量血（兆焦/千 克）。竺二i mj/kg冊 0.001g高位發熱量即由彈筒發熱量減掉硝酸和硫酸校正熱得到的發熱量。低位發熱量即由高位發熱量減去水的氣化熱后得到的發熱量。熱容量k：量熱系統在試驗條件下，溫度上升c時所需要的熱量稱為熱量計的熱容量 或水當量k。以kj/c表示，它可由標定方法確定，即將已知發熱量的苯甲酸燃料放于氧彈 筒內完全燃燒，測定水的溫升，求出k值。三、實驗儀器1恒溫式熱量計旬括以下主件：熱量計：通用的熱量計有恒溫式和絕熱式兩種。下面只介紹使用廣泛的恒溫熱量計（1）氧彈：由耐熱，

30、耐腐蝕的銀輅或合金鋼制成，需要具備三個主要性能：a.不受燃燒過程中出現的高溫和腐蝕性產物的影響而產生熱效應；b、能承受充氧壓力和 燃燒過程中產生的瞬時高壓；c、驗過程中能保持完全氣密。氧彈容積為250 - 300ml,彈蓋上應有供充氧和排氣的閥門以及點火電源的接線電極。新氧彈和新換部件的氧彈應經20. ompa的水壓試驗后方能使用。每次水壓試驗后，使用期 不超過2年。內筒：用紫銅、黃銅或不銹鋼制成，斷面可為圓形，菱形或其他適當形狀。筒內裝 水2000 - 3000ml,以能浸沒氧彈（進、出氣閥和電極除外）為準。內筒外面應電鍍拋光， 以減少與外筒間的輻射作用。外筒：為金屬制成的雙壁容器，并有上蓋

31、。外壁為圓形，內壁形狀則依內筒的形狀 而定；原則上要保持兩者之間有1012mm的間距，外筒底部有絕緣支架，以便防止內筒。 外筒內層必須電鍍拋光，以減少輻射作用。頂蓋和底面有一層反射能力很強的鍍絡襯板， 以防止熱量向外散失。盛滿水的外筒的熱量應不小于熱量計熱容量的5倍，以便保持試驗 過程中外筒溫度基本恒定。外筒外面可加絕緣保護層，以減少室溫波動的影響。攪拌器：螺旋槳式，轉速以400 - 600r/min為宜，并應保持穩定，攪拌效率應能使 熱能量標定中由點火到終點的時間不超過lomin,同時又要避免產生過多的攪拌熱（當內 外筒溫度和室溫一致時，連續攪拌lomin所產生的熱量不應超過120j）。量熱

32、溫度計：內筒溫度測量誤差是發熱量測定誤差的主要來源。對溫度計的正確使 用，具有特別重要意義。常用的玻璃水銀量熱溫度計有兩種：一是固定測溫范圍的精密溫 度計，二是可變測溫范圍的貝克曼溫度計。兩者的最小分度值應為0. 01k ,使用時應根據 計量機關檢定證書中的修正值做必要的校正。兩種溫度計都應進行刻度修正（對貝克曼溫 度計稱為孔徑修正）。貝克曼溫度計還有一個稱為“平均分度值”的修正值。普通溫度計：供測定外筒水溫和量熱溫度計（貝克曼溫度計）的露出柱溫度的普通 溫度計，它的分度為0.2uc,量程為0 50c。2熱量計的附件有：溫度計讀數放大鏡和照明燈：為了使溫度讀數能估計到0. 001k ,需要一個

33、大約5 倍的放大鏡。通常把放大鏡裝在一個鏡筒中，筒的后部裝有照明燈，用以照明溫度計的刻 度。鏡筒借適當裝置可沿垂直方向上下移動，以便跟蹤觀察溫度計中水銀柱的位置。振蕩器：電動振蕩器，用以在讀取溫度前振蕩溫度計，以克服水銀柱和毛細管間的 附著力。燃燒皿：鉗制品最理想，一般可用銀洛鋼制品。其規格可采用高17 18mm,上部直 徑為25 - 26mm;底部直徑為19-20mm;厚度為0. 5mm。其他合金鋼或石英制的燃燒皿也可 使用。但以能保證試樣燃燒完全而本身不受腐蝕和產生熱效應為原則。壓力表和氧氣導管：壓力表由兩個表頭組成，一個指示氧氣瓶中的壓力，另一個指 示充氧時氧彈內的壓力。壓力表通過內徑l

34、2mm的無縫鋼管與氧彈連接，以便導入氧 氣。點火裝置：點火采用12-24v的電源，可由220v交流電源經變壓器供給。線路中 應串聯一個調節電壓的變阻器和一個指示點火情況的指示燈和電流計。點火電壓應預先試驗確定。其方法是：接好點火絲，在空氣中通電試驗。采用熔斷式 點火時，調節電壓使點火絲在12s鐘內達到亮紅；在采用棉線點火時，調節電壓使點火 絲在45s鐘內達到暗紅。上述電壓和時間確定后，應準確測出電壓 電流和通電時間，以 便據以計算電能產生的熱量。如采用棉線點火時，則在遮火罩以上的兩電極柱間連接一段宜徑約0.3mm的鎳珞絲， 絲的中部預先繞成螺旋形 直徑為23m叫共35圈，以便發熱集中。在螺旋中

35、穿接一段 已知重量的棉線（即棉線的一端夾在螺旋中），另一端通過遮火罩中心的小孔（直徑1 2mm）,搭接在試樣上，根據試樣的點火難易，調節棉線的搭接長度。當有電流通過時， 絡絲被燒成赤紅，引燒棉線和煤樣。壓餅機：螺旋式或杠桿式壓餅機，能壓制直徑約10吶的煤餅或苯甲酸餅。秒表或其他能指示10s的計時。（7）天平:分析天平,精確到0. 0002go工業天平：載重量45kg,精確到四、實驗試劑和材料氧 氣：不含可燃成分，因此不允許使用電解氧。苯甲酸：經計量機關檢定并標明熱值的苯甲酸（標定水當量用）。氫氧化鈉溶液：0. lmol/l。甲基紅指示劑：0. 2g/l（稱取0. 2g甲基紅溶解在100ml水中

36、）點火絲：直徑約0.1mm的鉗、銅、鎳絲或其他用已知熱值的金屬絲，如使用棉線，則 應選用粗細均勻，不涂蠟的白棉線。各種點火絲的熱值為：鎳輅絲6000j/g;銅絲2500 j/g;鐵絲一一6700 j/g;棉線一一17500 j/g0石棉紙或石棉絨：使用前在800°c灼燒30mino擦鏡紙：使用前先測出燃燒熱值。其方法：抽取34張紙，團緊，稱準重量，放入燃 燒皿中，然后按常規方法測定發熱量。取三次結果的平均值作為標定值。五. 實驗步驟1、在燃燒皿中精確稱量分析煤樣，粒度 0. 2mm, 1 ± 0. lg （稱準到0.0002g）。對燃燒時易于飛濺的試樣，可先用已知質量的擦鏡

37、紙包緊，或在壓餅機中壓餅并切成2 4mm的小塊使用。對不易燃燒完全的試樣，可先在燃燒皿底部鋪上一個石棉紙墊或用石棉 絨做襯墊。如加襯墊后仍燃燒不完全，可提高充氧壓力至3.2mpa,或用已知質量和熱量的 擦鏡紙包裹稱好的試樣并用手壓緊，然后放入燃燒皿中。2、取一段已知質量的點火絲，把兩端分別接在兩個電極柱上。再把盛有試樣的燃燒皿 放在支架上，調節下垂的點火絲與試樣接觸（難點燃的無煙煤）或保持微小距離（易燃或 易飛濺的煤），注意勿使點火絲接觸燃燒皿，以免形成短路而導致點火失敗，甚至燒毀燃 燒皿。同時還應注意，防止兩電極間以及燃燒皿同另一電極之間的短路。3、往氧彈中加入10ml蒸館水，以溶解氮和硫所

38、形成的硝酸和硫酸，小心擰緊彈蓋， 注意避免燃燒皿和點火絲的位置因受震動而改變。4、接上氧氣導管，往氧彈中緩緩地充入氧氣，直到壓力達到2.830mpa帕。充氧時 間不得少于15s,當鋼瓶中氧氣壓力降到5. ompa以下時，充氧時間應酌量延長。壓力降到 4. ompa以下時，須更換氧氣瓶。5、往內筒中加入定量的蒸館水，使氧彈蓋的頂面（不包括突出的氧氣閥和電極）淹沒 在水面下1020mmo要特別注意每次試驗的用水量應與標定熱容量時一致，誤差 lg。水量最好用稱重法測定。如用容量法，則需對溫度變化進行補正。每次試驗開始時， 要注意恰當的調節內筒水溫（一般應使內筒水溫稍低于外筒水溫），使試驗終點時內筒溫

39、 度比外筒溫度約高1k ,以使終點時內筒溫度出現明顯下降。外筒水溫應盡量接近室溫， 相差不得超過1.5k。因外筒終點時過大的溫差，將導致過大的冷卻校正，從而引起誤 差。6、把氧彈小心地放入內筒中，觀察3040s,以檢查氧彈的氣密性，如氧彈中無氣泡 漏出，則表明氣密性良好，則可把內筒放在外筒的絕緣支架上；如有氣泡出現，則表示氧 彈漏氣，應找出原因，加以糾正，重新充氧。然后接上點火線，裝上攪拌器和量熱溫度計（內筒貝克曼溫度，外筒普通溫度計），并蓋上外筒的蓋子。溫度計的水銀球對準氧彈主 體（進、出氣閥和電極除外）的中部，溫度計和攪拌器均不得接觸氧彈和內筒?？拷繜?溫度計的露出水銀計的部件，應另懸一

40、支普通溫度計，用以測定露出柱的溫度（切忌不要 以室溫代替此溫度）。7、開動攪拌機，3min后測出貝克曼溫度計的基點溫度（若已測得基點溫度可略此 步）；5min后開始計時和讀取內筒溫度（b）并立即通電點火。隨后記下外筒溫度（zi） 和露出柱溫度（q。外筒溫度至少讀到0. 05k ,內筒溫度借助放大鏡讀到0. 001k。讀 取溫度時，視線、放大鏡中線和水銀柱頂端應位于同一水平線上，以避免視差對讀數的影 響。每次讀數前，應開動攪拌器振動35s。以消除溫度計的水銀柱運動時由于與管壁摩 擦產生的溫度滯后現象。8、觀察內筒溫度。通電點火后，如在30s內溫度急劇上升，則表明點火成功。經過 1vo”后讀取一次

41、內筒溫度（£），只讀準到0. 01k即可。9、接近終點時，開始按lmin間隔讀取內筒溫度并記下讀數。讀取溫度前仍要開動振 蕩器，并要讀到0.001ko以第一個下降溫度作為終點溫度（人）。實驗主要階段至此為止 13110、停止攪拌。取出內筒和氧彈，開啟放氣閥，放出燃燒廢氣，打開氧彈，仔細觀察 彈筒和燃燒皿內部，如有試樣燃燒不完全的跡象或有碳黑存在，試驗應作廢。11、找出未燃完的點火絲，并量出長度，以便計算實際消耗量.用蒸館水充分沖洗彈 內各部分、放氣閥，燃燒皿內外和燃燒殘渣。把全部洗液（共約100ml）收集在一個燒杯 中供測硫使用。（1）：用一張擦鏡紙（一般重約0.1-0. 15g,面

42、積10 15cm2）折為兩層，把試樣放在 紙上攤平，然后旬嚴壓緊。對特別難燃的試樣，也可用兩張擦鏡紙，并把充氧壓力提高到 3. 4mpa。（2）:貝克曼溫度計的基點溫度，是指貝克曼溫度計最下刻度所代表的溫度稱為基點溫 度。基點溫度實質上是表示水銀球中水銀量的一種方法。因貝克曼溫度計是一種可變測溫 范圍的溫度計，其量程雖只有5或6c,但因水銀球中水銀量是可變的（切斷一段移存在 毛細管頂部的一個u形儲槽中），因此它可以測量-io°ci2（rc范圍的任何溫度變化的溫 升或溫降，而不適合測量絕對溫度。用于不同測溫范圍時，須調節水銀球中的水銀量（調 節方法見后文）。例如測溫范圍在21°

43、;c24°c之間，則可調節水銀量使溫度計放入2（tc 的水浴中時（該溫度是普通溫度計測得的），水銀柱頂點指在溫度計的最下刻度（通常為 o°c）,則2（tc即是貝克曼溫度計在測量21c24c溫度范圍內的基點溫度。：一般熱量計由點火到終點的時間約為810min。對一臺具體熱量計而言，可根據 以往經驗恰當掌握。（4）:在需要用彈筒洗液測硫的情況下，要緩緩放氣（放氣時間不少于lmin）,并加水 稀釋的適量氫氧化鈉標準溶液（約2ml ）吸收放出的氣體。六、實驗結果計算1校正（1）溫度計刻度校正：根據檢定證書中所給的孔徑修正值校正點火溫度和終點溫度 人，再由校正后的溫度（+力。）和（z

44、n+力q求出溫升，其中加和九分別代表和“的孔徑 修正值。（2）貝克曼溫度計平均分度值的校正：調定基點溫度后，應根據檢定證書中所給的平均 分度值計算該基點溫度下的對應于標準露出柱溫度（根據檢定證書中所給的露出柱溫度計算 而得）的平均分度值/h= + 0.00016式中：卩-該基點溫度下對應于標準露出柱溫度時的平均分度值；人一該基點溫度所對應的標準露出柱溫度，°c ；乙一發熱量測定中實際露出柱溫度，°c ；0. 00016-水銀對玻璃的相對膨脹系數。（3）冷卻校正：恒溫式熱量計的內筒在試驗過程中與外筒間始終發生熱交換，對此散 失的熱量應與校正，辦法是在溫升中加上一個校正值c,這

45、個校正值稱為且冷卻校正值， 計算方法如下：首先根據點火時和終點時的內外筒溫差（zo-zj）和（a-zj）從"（t- fj）關系曲線中查出相應的5和,或根據預先標定出的下列式子中計算出八和/nor0= k （ tq- tj） +a ;%= k （ tn- f j） +a式中：ko：在點火時的內外筒溫差的影響下造成的內筒降溫速度，k/min空 在終點時的內，外筒溫差的影響下造成的內筒降溫速度，k/mink:熱量計的冷卻常數；a：熱量計的綜合常數；u點火時的內筒溫度；人：終點時的內筒溫度；<1：外筒溫度。然后按下式計算冷卻校正值：c = 冬+“o式中：6:冷卻校正值，k；n：由點火到

46、終點的時間，min ；a:當 / ar4c. <1.20 時，a = a/ai40.-0.10 ；當 a/ai40. >1.20 時，a= a/ar40.；其中為主期內總溫升24恤為點火后1'40"時的溫升厶啊 f初一如。在自動量熱儀中，或在特殊需要的情況下，可使用瑞一方公式：4 一 z i式中：珀一主期內第zmin時的溫度；其余符號，意義同前。使用瑞一方公式，在操作步驟上要求點火后每分鐘讀溫一次，直至終點。（4）點火絲熱量校正：在熔斷式點火法中，應由點火絲的實際消耗量（原用量減去殘余 量）和點火絲的燃燒值計算試驗中點火絲放出的熱量。在棉線點火法中，首先計算出所用

47、一根棉線的燃燒熱，（剪下一定數量適當長度的棉線， 稱出它們的質量，然后算出一根棉線的質量，再乘以棉線的單位熱值），然后確定每次消 耗的電熱能。電能產生的熱量（j）=電流（a） x電壓（v） x和時間（s）。二者放出的總熱量即為點火熱。2恒溫式熱量計的發熱量的計算彈筒發熱量按下式計算：門eh叭+久）一（“ +如）+ c （如一血）q*式中：qb一分析煤樣的彈筒發熱量，j/g；e熱量計的熱容量（水當量），j/k ；q 點火絲產生的熱量，j；q?添加物產生的熱量，j；m試樣的重量，；h貝克曼溫度計校正后的平均分度值；高位發熱量計算公式:qgr,ad qg （対.isg +叱2）式中：分析試樣的高位發

48、熱量，g；q畑一分析試樣的彈筒發熱量，j/g ；沁一由彈筒洗液測得的煤的含硫量,當全硫含量低于4%時或發熱量大于14. 60mj/kg 時，可用全硫或可燃硫代替eg。94. 1煤中每1%硫的校正值，j；幺一硝酸校正系數：當<16.70mt/a;g = 0.001；當 16.70 mj!kg<qb <25.10m7/g, = 0.0012；當 q >25.100/皈a =0.0016;加助燃劑后，應按總釋熱量考慮。在需要用彈筒洗液測定s-d的情況下，把洗液煮沸1 2min,取下稍冷后，以甲基紅 （或相應的混合指示劑）為指示劑，用氫氧化鈉標準溶液滴定，以求出洗液中的總酸量,

49、 然后按下式計算出s%）:瓦血=></旳一。2.皿/60）><1.6式中：c一氫氧化鈉溶液的物質的量濃度，約為0. lmol兒；v滴定用去的氫氧化鈉溶液的體積，譏；60相當于lmmol硝酸的生成熱，j。（3）恒容低位發熱量的計算工業上多依收到基煤的低位發熱量進行計算和設計。收到基的恒容低位發熱量的計算 方法為：qga = ©2 - 206hq x 鳥工-23m"式中收到基煤的低位發熱量，g；。爐皿一分析試樣的髙位發熱量，j/g；收到基全水分，;%業僉一分析試樣的水分，%； 刁皿一分析試樣的氫含量，。恒壓低位發熱量的計算由彈筒發熱量算出的高位發熱量和低

50、位發熱量都屬恒容狀態，在實際工業燃燒中則是 恒壓狀態，嚴格的講，工業計算中應使用恒壓低位發熱量，如有必要，恒壓低位發熱量可 按下式計算：=（0皿- 212血- 0.8oq x :駕芳-24.4呱式中卩皿一分析試樣的高位發熱量，j/g;收到基全水分，%； 分析試樣的水分，；刃皿一分析試樣的氫含量，；0皿一分析試樣的氧含量%；各種不同基的煤的發熱量換算各種不同基的煤的發熱量（低位發熱量除外）按下列公式互換計算:100x100_血_俎_（仞九式中：彈筒發熱量或高位發熱量，j/g收到基全水分，%；見一分析試樣的水分，； 丄皿分析試樣的灰分，； a九一分析試樣的碳酸鹽二氧化碳含量，,不足2%可忽略不計。

51、220分別代表收到基，空氣干燥基，干基和干燥無灰基。七、注意事項實驗室應設在單獨房間，不得在同一實驗室進行其他試驗項目。室溫應盡量保持恒定，每次測定時，室溫變化不應超過l°c ,冬夏季室溫以不超出1535 °c的范圍為宜。室內應無強烈的空氣對流，因此不應有強烈的熱源和風扇等，試驗過程 中應避免開啟門窗。試驗室最好朝北，以避免陽光照射，否則熱量計應放在不受陽光直射 的地方。八、自動量熱儀的使用：自動量熱儀一般是根據經典原理設計的。測試精度和準確度符合要求，就可以使用。自動量熱儀操作步驟：1、打開自動量熱儀及其控制計算機電源。2、打開自動量熱儀的操作控制軟件，調節溫度平衡，在系

52、統設置內設置實驗顯示的 參數。3、在燃燒皿中精確稱量分析煤樣，粒度 0. 2mm, 1 ± 0. lg （稱準到0. 0002g ）。4、取固定質量的點火絲，把兩端分別接在氧彈上蓋的兩個電極柱上。再把盛有試樣 的燃燒皿放在支架上，調節下垂的點火絲與試樣接觸或保持微小距離。注意勿使 點火絲接觸燃燒皿，以免短路。5、往氧彈中加入10ml蒸館水，以溶解氮和硫所形成的硝酸和硫酸，小心擰緊彈 蓋。6、接上氧氣導管，往氧彈中緩緩地充入氧氣，直到壓力達到2.83.0mpa帕。充氧 時間不得少于30s。7、把氧彈小心地放入內筒中（檢查氧彈的氣密性，如氧彈中無氣泡漏出，則表明氣 密性良好；如有氣泡出現

53、，則表示氧彈漏氣，應找出原因，加以糾正，重新充 氧），關閉自動量熱儀上蓋。8、在軟件控制窗口輸入試樣質量，自動開始實驗，記錄實驗結果，計算發熱量。9、實驗結束輸入試樣的全水分、分析試樣的水分、氫元素、硫元素的百分含量，復 算高位發熱量和低位發熱量并打印輸出實驗結果。10、取出氧彈放出廢氣，清理實驗物品，實驗臺擺放整齊。關閉儀器，結束實驗。九、實驗報告燃煤發熱量實驗報告實驗報告人更驗日期月 日報告編寫日期 月 日一、實驗目的二、實驗原理三、實驗簡要步驟四、打印輸出實驗記錄實驗六制冷（熱泵）循環演示實驗一、實驗目的1、了解制冷系統的組成；2、觀察各部件的工作過程；（1）冷凝器中，氣態制冷劑被冷卻后

54、沿冷卻盤管成滴狀流下；（2）蒸發器中，液態制冷劑吸收加熱盤管中的熱量沸騰氣化的過程;（3）活塞式壓縮機的工作過程。二、實驗儀器及說明壓縮機開關如熱器開關 a k回液選擇開關圖1 制冷循環演示儀設備裝置面板說明：壓縮機開關啟動或停止壓縮機運行。加熱器為改善溫度較低時蒸發效果不明顯的狀態，本裝置裝有加熱器，可溫度顯不提高蒸發器內循環水的溫度，加熱器由加熱器開關控制。 顯示各點的溫度溫度選擇開關用于選擇溫度測點的開關流量計調節冷凝器和蒸發器循環水量圖2制冷循環演示儀系統原理圖“制冷”就是使自然界的某物體或某空間達到低于周圍環境溫度，并使之維持這個溫 度。隨著工業、農業國防和科學技術現代化的發展， 制

55、冷技術在各個領域中都得到廣泛 的應用。本裝置所演示的制冷過程是采用液體氣化制冷中蒸汽壓縮式制冷。它的工作原理是使 制冷劑在壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發器等熱力設備中進行壓縮、發熱節流和吸熱四個 主要熱力過程， 以完成制冷循環（工作原理圖參見圖2）。本裝置采用的制冷壓縮機是冰箱用全封閉活塞式制冷壓縮機。它的優點是體積小、噪音 低、封閉性能好、結構緊湊。本裝置的最大特點是在其上半部裝有玻璃罩，可直接觀察到 壓縮機的工作過程。冷凝器和蒸發器有防爆罩。 內有盤管， 盤管內通自來水向冷凝器提供冷卻水，使氣態 制冷劑變成液態；向蒸發器提供熱水，使制冷劑在吸熱而氣化蒸發。實驗過程中冷凝器 內制冷劑不斷增加，當達到一定液位時，浸沒在其中的浮子在浮力的作用下浮起，將電磁 閥打開，使制冷劑返回到蒸發器中，從而使制冷劑在本裝置中自動循環。為防止浮球失 靈，本裝置設有手動回液閥。三、實驗步!1、啟動壓縮機前應首先打開冷卻水，否則不可開機?；匾洪y放在自動位置上；2、運行時蒸發壓力為負壓