热测试报告范文
热测试报告范文第1篇
1 测试目的
开展地下换热特性实验的重要目的在于通过现场钻孔实验,掌握浅层土壤在外界热激励作用下的动态响应过程,从而获得土壤初始温度、热物性参数以及地下换热规律,为进一步的地源热泵系统优化设计与节能运行提供必要的数据依据。
2 测试原理
埋地换热器的地下换热响应特性实验在理论上可以归结为在定热流边界条件下的非稳态传热问题。其数学解析主要有两种
模型:(1)基于线热源理论的线模型;(2)基于圆柱热源理论的柱模型。本实验采用了柱热源数学模型。
对于地下换热量q (W/m)而言,它是根据流量和进出口温差获
得的,即:
其中,m为质量流量,cp为定压比热,H为埋地换热器的有效深度,tj和tc分别为进口/出口水温。
对于钻孔内稳态传热过程,满足
其中,tf为流体平均温度,且为钻孔壁温度,Rb为钻孔总热阻,其计算可参见有关文献。
在钻孔传热分析中,G函数定义如下:
其中,t0为平均土壤初始温度。
综合(1)(3)式可以看出,通过圆柱热源模型解决钻孔与土壤传热问题的一个重要手段是求解G函数。本实验采用改进G函数模型,从而可以比较方便地获得地下换热量以及土壤的导热系数。
3 测试系统与钻孔概况
3.1 测试系统
本次实验采取恒温测试方法,实验装置主要由控制主机和测量系统两部分组成。其中加热功能主要依靠盘管加热器,冷却功能由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成的封闭制冷循环来完成。测量参数主要包括进出口温度以及流量等,其中温度通过Pt 1000型铂电阻测量,测量精度为0.1℃,流量通过电磁式流量计测量,流量启动值为0.0073m3/h,分辨率为0.001m3/h。
在实验过程中,先后测定埋地换热器的取热能力和排热能力,并且通过地下换热量随流体平均温度的线性变化的拟合方程来确定测试数据的有效性。一般要求回归系数R2大于0.85~0.90范围,否则表明测试结果严重偏离线性关系,则需通过方差分析确定补做实验工况,以保证测试数据的可靠性。
3.2 钻孔概况
本次土壤换热特性实验地点位于天津市东丽区,测试时间为2009年12月。其中,埋地换热器钻孔有效深度为116m,钻孔直径约为250mm,DN32型双U埋地换热器(HDPE),采用了中粗砂作为回填材料。测试工作在钻井回填完成数周之后进行,此时土壤温度已经基本恢复至未受扰动前的自然初始状态。
4 钻孔测试数据及分析
4.1 钻孔土壤平均初始温度
通常而言,根据温度变化差异,浅层土壤基本可以划分为三个区域:变温层、恒温层和增温层。在地下热响应测试中,当不开启加热或制冷装置,而仅依靠循环泵来维持地埋管换热器环路循环时,经过一定时间后,地埋管换热器的进出口水温将逐渐趋于相等或保持一个很小的允许温差(通常为0.1℃)。此状态下的进出口平均水温通常被认为“土壤初始温度”。给出了土壤平均初始温度的测试结果。可以看出,在测试条件下,经过约12h系统循环以后,土壤的初始温度稳定为14.69℃。
需特别说明的是,上述“土壤初始温度”实际上是土壤沿钻孔深度方向上各处地温的积分平均数值。考虑到变温层土壤温度存在周期性变化,所以地下热响应测试中的土壤初始温度也会存在季节变化效应,这在设计地源热泵系统时需要加以考虑。一般而言,冬季结果偏小一些,而夏季结果偏大一些,本实验时间范围内的测量结果属于夏季工况范畴。
4.2 钻孔地下换热量分析
在本次钻孔实验中,进行了取热和排热工况运行测试。给出了不同取热和排热工况下,进出口流体温度以及地下换热量随时间的变化关系。可以看出,对于取热工况,随着进口温度的减小,地下换热量呈逐渐增大趋势;对于排热工况,随着进口温度的增加,地下换热量呈逐渐增大趋势。
(1)排热工况。
经实测排热工况下进口温度0~16h温度由初始35℃趋向28℃,出口温度0~16h温度由初始15℃趋向23℃,换热量0~16h温度由初始50W/m趋向60W/m。
(2)取热工况。
经实测取热工况下进口温度0~12h温度由初始10.5℃趋向11℃,出口温度0~12h温度由初始12.5℃趋向13℃,换热量0~12h温度由初始-26W/m趋向-28W/m。
4.3 钻孔土壤导热系数
根据上述埋地换热器稳态运行数据一览表,可以绘制出地下换热量q随埋地换热器管内流体平均温度的变化关系。可以看出,此关系呈线性变化规律(R^2>0.9),与理论结果吻合较好,说明本次实验结果比较可靠。一般而言,曲线斜率越大,土壤的热传导性能越好,地下换热量越大。具体而言,钻孔地下换热量满足以下实验方程:q=4.5482t,-66.508 (R2=0.995)。
通过以上方程,即可以掌握埋地换热器在不同运行温度下的地下换热量,从而为地源热泵系统的进一步优化设计提供指导依据。根据曲线变化斜率K=4.5482,通过TRT 2.0软件还可以计算获得上壤导热系数:λs=1.76±0.05 W/(m℃)。
5 测试结论与建议
通过以上钻孔的地下换热测试情况及相关结果分析,可以得到下列结论与建议。
(1)在当前测试季节中,项目埋地换热器管群附近的土壤初始平均温度分别为14.69℃。
(2)在当前钻孔布置与季节条件下,钻孔的地下换热量随流体平均温度的变化关系满足以下实验方程:q=4.5482tf-66.508 (R2=0.995)。
(3)在当前测试季节条件下,钻孔附近土壤的导热系数分别为λs=1.76±0.05 W/(m℃),土壤具有较好的热存储能力,适宜于建设冷、热负荷相差不大的地源热泵系统工程。
6 结语
本文以实际项目测试结果所作分析,为该项目设计作为参考。利于优化设计,达到合理、节能、经济。
摘要:国家在地源热泵施工规范中已经明确提出了在中、大型工程中应首先做地下热物性测试,以便合理经济的做出地埋管设计。本文以实际项目做为主题,测试结果为实际参数。
热测试报告范文第2篇
学生姓名 学 号 专 业 化学(师范) 年级、班级 课程名称 物理化学实验 日
实验指导老师 蔡跃鹏 实验评分
【实验目的】
①明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别与联系。 ②掌握量热技术的基本原理;学会测定奈的燃烧热。 ③了解氧弹卡计主要部件的作用,掌握氧弹卡计的实验技术。 ④学会雷诺图解法校正温度改变值。 【实验原理】
物质的标准摩尔燃烧热(焓)△cHmθ是指1mol物质在标准压力下完全燃烧所放出的热量。在恒容条件下测得的1mol物质的燃烧热称为恒容摩尔燃烧热QV,m,数值上等于这个燃烧反应过程的热力学能的变化△rUm;恒压条件下测得的1mol物质的燃烧热称为恒压摩尔燃烧热Qp,m,数值上等于这个燃烧反应过程的摩尔焓变△rHm,化学反应热效应通常是用恒压热效应△rHm来表示。若参加燃烧反应的是标准压力下的1mol物质,则恒压热效应△rHmθ即为该有机物的标准摩尔燃烧热△cHmθ。
若把参加反应的气体与生成的气体作为理想气体处理,则存在下列关系式。
Qp,m=QV,m+(∑VB)RT
(3-4) 式中,∑VB为生成物中气体物质的计量系数减去反应物中气体物质的计量系数;R为气体常数;T为反应的绝对温度;Qp,m与QV,m的量纲为J/mol。
本实验所用测量仪器为氧弹量热计(也称氧弹卡计),按照结构及其与环境之间的关系,氧弹量热计通常分为绝热式和外槽恒温式,本实验所用为外槽恒温式量热计。
氧弹为高度抛光的刚性容器,耐高压、耐高温、耐腐蚀,密封性好,是典型的恒容容器。测定粉末样品时需压成片状,一面充氧时冲散样品或燃烧时飞散开来。
量热反应测量的基本原理是能量守恒定律。在盛有定量水的容器中,样品的物质的量为nmol,放入密闭氧弹,充氧,然后使样品完全燃烧,放出的热量传给水及仪器各部件,引起温度上升。设系统(包括内水桶、氧弹本身、测温器件、搅拌器和水)的总热容为C(通常称为仪器的水当量,及量热计及水每升高1K所需吸收的热量),假设系统与环境之间没有热交换,燃烧前、后的温度分别为T
1、T2,则此样品的恒容摩尔燃烧热为
QV,m=式中,QV,m为样品的恒容摩尔燃烧热,J/mol;n为样品的物质的量,mol;C为仪器的总热容,
J/K或J/℃。式(3-5)是最理想、最简单的情况。但是,由于一方面氧弹量热计不可能完全绝热,热漏在所难免,因此,燃烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算,必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化[需由温度-时间曲线(即雷诺曲线)确定初温和最高温度];另一方面,多数物质不能自然,如本实验所用萘,必须借助电流引燃点火丝,再引起萘的燃烧,因此,式(3-5)左边必须把点火丝燃烧所放热量考虑进去,如式(3-6):
- nQV,m-m点火丝Q点火丝=C△T
(3-6)
式中,m点火丝为点火丝的质量;Q点火丝为点火丝的燃烧热,点火丝(铁丝)燃烧热为-6694.4J/g;△T为校正后的温度升高值。
仪器热容C的求法是用已知燃烧焓的物质(如本实验用的苯甲酸),放在量热计中燃烧,测其始、末温度,经雷诺校正后,按式(3-6)即可求出C。
样品完全燃烧是实验成功的第一关键,为此氧弹充以1.0~1.5Mpa的高压氧,因此要求氧弹密封耐压、耐腐蚀。同时,为燃烧完全,避免充氧时样品散开,粉末状样品必须压成片状。第二关键是使燃烧后放出的热量尽可能全部传递给卡计本身和其中盛装的水,而几乎不与周围环境发生热交换。为了减少卡计与环境的热交换,卡计放在一个水恒温的套壳中,故称外壳恒温卡计。另外卡计壁高度抛光也是为了减少辐射。
虽然采取了多种措施,但热漏还是无法完全避免,因此,燃烧前后温度的变化值还是不能直接精确测出来,必须经过雷诺作图法或计算法校正。本实验用精密数字式贝克曼温度计来测量温度差。 【仪器和试剂】
外槽恒温式氧弹卡计(1个),氧气钢瓶(1瓶),压片机(2台),数字式贝克曼温度计(1台),0~100℃温度计(1支),万用电表(1个),扳手(1把);萘(A.R),苯甲酸(A.R),点火丝(铁丝)(约10cm长)。 【实验步骤】
(1)测定氧弹卡计和水的总热容C ①样品压片
压片前,线检查压片用模子,若发现压模有铁锈、油污和尘土等,必须擦净后才能进行压片。用台秤称取约0.8g左右的苯甲酸,压好样品,再用分析天平分别准确称取一段10cm长得点火丝和棉线,再用棉线将点火丝绑在样品(不能有粉末)上,然后在分析天平上准确称重。
②装置氧弹、充氧气
将绑好点火丝的苯甲酸样品放在氧弹卡计的燃烧皿中,压片应尽量进入燃烧皿(切忌把压片悬挂于燃烧皿上方),将点火丝的两端分别嵌入绑紧在氧弹中的两根电极上,旋紧氧弹盖,用万能电表检查电机是否通路。
连接好氧气瓶和氧气减压阀表,并用铜导管(高压管)将减压表与氧弹进气管相连接,打开氧气瓶上端阀门,此时减压阀表中指针旋转所指示的压力即为氧气瓶中氧气总压力,然后略微旋紧减压阀(即打开),使减压表上另一表盘的指针压力读数约为10kg/cm1MPa。随即放松(即关闭)减压阀。按动充氧装置的手柄,使充氧仪上压力表的指针为10MPa,保持数秒,此时氧弹已充有约10Mpa
- 2
【实验评注与拓展】
本实验成功的关键:
①保证样品完全燃烧,是实验成功的关键之一,为此,样品压片须力度适中; ②氧弹点火要迅速而果断,点火丝与电极要接触良好,防止松动; ③实验结束后,一定要把未燃烧的铁丝重量从公式中减掉;
④在测定过程中,应该避免卡计周围的温度大幅度波动。量热法是物理化学中一个重要的实验技术,主要用来测定反应的热效应(包括燃烧热、物质生成热、中和热、反应热等)、相变热和热容等。它能定性检测放热或吸热过程的存在,定量测定这些过程的进行程度;用来研究物质的平衡性质;通过热化学数据研究某些有机物的结构等,这些数据对于热力学和热化学的计算是很重要的。
例如:有些化合物如蔗糖等,不能从稳定的单质直接合成,其生成焓也就无法通过实验直接测定,只能依靠间接方法进行测定。对于有些容易在氧气中燃烧的物质(如大多数的有机物),则可以测定其燃烧热。在燃烧产物生成焓都已知的情况下,利用盖斯定律可求得该化合物的生成焓。
另外,本实验所用氧弹卡计,除可以测定固体物质的燃烧热外,也可以测定液体物质的燃烧热;不仅限于物质在氧中的燃烧,也可充以其他气体,如充氯气研究物质氯化反应的热效应。 【提问与思考】
①什么是燃烧热?它在化学计算中有何应用?
答:燃烧热是指在一定压力、温度下,某物质完全氧化成相同温度的指定产物时的焓变。在化学计算中,它可以用来求算化学反应的焓变以及生成焓。
②测量燃烧热两个关键要求是什么?如何保证达到这两个要求?
答:A.样品完全燃烧,所以样品的量不能太多,压片不能太紧也不能太松。
B.量热计完全绝热,事实上不可能实现,因此需要经过合雷诺校正得到准确的温差变化。 ③实验测量到的温度差值为何要经过雷诺作图法校正,还有哪些误差来源会影响测量的结果? 答:因为要保证实验的准确性须保证量热计完全绝热,但这是不可能的,系统和环境间或多或少会存在热交换,因此燃烧前后温度的变化不能直接用测到的燃烧前后的温度差来计算,必须经过合理的雷诺校正才能得到准确的温差变化。其他误差来源:样品是否充分燃烧。
④在本实验中,哪些是系统?哪些是环境?系统和环境间有无热交换?这些热交换对实验结果有何影响?如何校正?
答:盛水桶内部物质及空间为系统,除盛水桶内部物质及空间的热量计其余部分为环境,系统和环境之间有热交换,热交换的存在会影响燃烧热测定的准确值,可通过雷诺校正曲线校正来减小其影响。
⑤ 固体样品为什么要压成片状?萘和苯甲酸的用量是如何确定的?
答:压成片状有利于样品充分燃烧;萘和苯甲酸的用量太少测定误差较大,量太多不能充分燃烧,可根据氧弹的体积和内部氧的压力确定来样品的最大用量。
⑥ 试分析样品燃不着、燃不尽的原因有哪些?
热测试报告范文第3篇
摘要
本实验中借助氧弹式量热计,在测定标准物质苯甲酸的燃烧热的基础上,先求算出了所用仪器的量热计热容,再以此为基础测定了蔗糖的恒容燃烧热。文章末尾对实验中的误差和雷诺校正方法的合理性进行了讨论。
实验步骤(修正) 1. 取消硝酸滴定过程
2. 先向量热器内加入2000mL去离子水,放入氧弹后再加入1000mL去离子水。 3. 实验过程中,在开始时恒温段每30s记录一个数据,维持5min;之后使用电极点火燃烧,燃烧过程中每15s记录一个数据,直至温度升高并恒定;温度升高并恒定后再次恢复至每30s记录一个数据。
数据记录及处理
1. 样品质量的测量:
表1 样品质量测定
样品 苯甲酸 m粗/g
m线/g
mNi/g m总/g m剩/g 1.2142
0.0158 0.0146 0.6245 0.0094 蔗糖 1.0404
0.0169 0.0163 0.9292 0.0078
2、水当量的测定:
表2 苯甲酸T-t数据表
t/s T/℃ 435 0.879 450 0.924 465 0.956 480 0.982 495 1.002 510 1.019 525 1.032
(失误漏记) 540
555 1.052 570 1.06 585 1.067 600 1.072 615 1.077 630 1.081 645 1.084 660 1.086 675 1.089 690 1.091 t/s 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 345 360 375 390 405 420 T/℃ 0 0.001 0.001 0.001 0.002 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 0.001 点火 0.007 0.079 0.325 0.571 0.725 0.815 t/s 705 720 735 750 765 780 810 840 870 900 930 960 990 1020 1050 1080
T/℃ 1.092 1.093 1.095 1.096 1.096 1.097 1.098 1.098 1.098 1.098 1.098 1.097 1.097 1.097 1.097 1.097
3、蔗糖燃烧热的测定:
表3 蔗糖T-t数据表
t/s T/℃
405 0.799 420 0.860 435 0.898 450 0.924 465 0.944 480 0.960 495 0.971 510 0.980 525 0.988 540 0.995 555 1.001 t/s 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 T/℃ 0 0 0 -0.001 -0.001 -0.001 -0.001 -0.002 -0.001 -0.001 -0.001 t/s
645 660 690 720 750 780 810 840 870 900 930 T/℃ 1.02 1.022 1.024 1.026 1.027 1.028 1.029 1.029 1.029 1.029 1.029 330 点火 570 345 0.023 585 360 0.257 600 375 0.529 615 390 0.712 630
4、苯甲酸燃烧T-t数据作图(雷诺校正)
1.005 1.009 1.013 1.016 1.018 960 990 1020
1.028 1.028 1.028
H1.000CD0.800E0.600T/C°0.4000.2000.000A0200BG4006008001000由雷诺校正图可知,升温△T=1.098K,t=409.8s
5、蔗糖燃烧T-t数据作图(雷诺校正)
t/s
1.200H1.0000.800E0.6000.4000.2000.000CDT/C°A0200BG4006008001000由雷诺校正图可知,升温△T=1.030K,t=391.3s
6.水当量的计算
(1) 引燃用镍丝的校正:
t/s
mNi0.01460.00940.0052g
qNiQvNimNi3243kJ/g0.0052g17J (2) 棉线的校正:
q棉Qv棉m棉16736kJ/g0.0158g264J (3) 量热计常数的计算: 苯甲酸燃烧反应式:C7H6O2(s)+对于气体产物而言n=-0.5 已知苯甲酸恒压热容为:Qp26460J/g 则QvQp15O2(g)=7CO2(g)+3H2O(l)2
nRT0.58.314289.452646026450(J/g) M122.125燃烧物质质量G0.61100.01460.01580.5806g
qq棉qNi26417281J
认为体系中已经将氮气排尽从而忽略由于形成硝酸造成的误差,计算可得
WQvGq264500.5941281DC水=3000.00.99887914.18182036(J/K)T1.098
7、 计算蔗糖的恒容燃烧热Qv和恒压燃烧热Qp (1)引燃用镍丝的校正:
mNi0.01630.00780.0085g qNiQvNimNi32430.008528J
(2) 棉线的校正:
q棉Qv棉m棉167360.0169283J (3) 蔗糖恒容燃烧热:
Qv已知W2036J/K
(WDC水)TqG
D3000.00.99887912996.6g
qq棉qNi28328311J
G0.92920.01690.01630.9060g
Qv(20362996.64.1818)1.0303111.640104(J/g)
0.8960(4) 蔗糖的恒压溶解热:
由方程:C12H22O11(s)12O2(g)12CO2(g)11H2O(l),可知n0 于是QpQv
误差分析 nRTQv1.640104(J/g) M由查阅文献可知,蔗糖燃烧热为-16490(J/g)。相对偏差
1649016400100%0.6%16490
实验值与理论值较为接近。
e1. 定量误差分析 (1) 质量称量误差
以万分天平计,称量误差为0.0002g,镍丝质量为差值法得到,误差应为0.0004g。
镍丝燃烧误差:
QvNi3243mNi0.00041.2(J/K)T1.098(刻意多保留一位有效数字) Q3243QvvNimNi0.00041.4(J/g)G0.9060W棉线燃烧误差:
167360.00023.0(J/K)T1.098(刻意多保留一位有效数字)
Q16736Qvv棉m棉0.00023.7(J/g)G0.9060Wm棉Qv棉
Qv26450G0.000615(J/K)T1.030燃烧物称量误差:
Q26450QvvG0.000627(J/g)G0.5806W累计加和来看,
W19100%0.93%W2036
Qv32100%0.20%Qv16400由此分析,称量本身系统误差对最终结果造成影响较小。
值得一提的是,在实验过程中称量结束至燃烧过程中,需使用棉线及镍丝固定待测物;这一过程中难免会有待测物压片散块造成质量偏差。这是实验中非常重要的一个误差来源,其质量偏差将会线性传递至最终误差里。
在实际操作中,为了减少这类误差;可以在结束后将栓系绳子的工作放于一称量纸上完成,将待测物固定完成后再称量纸上洒落样品。从而弥补由于样品易散造成的误差。
(2) 水的体积测量造成的误差
为便于讨论,假设两次使用2000mL及1000mL容量瓶会累计造成5mL误差(认为容量瓶本身存在千分之一误差,再考虑挂壁、溅出等影响)
WC水水V4.18180.998871521(J/K)QvC水水TG 4.18180.9988711.030V524(J/g)0.9060W21100%1.03%W2036
Qv24100%0.146%Qv16400由此可见,加入水量的误差在极大估计条件下(5mL)也不会对最终结果造成太大影响。
(3) 温度波动造成的误差
在实验的非加热段,由数据显示温度波动为0.01K,则
QvGq264501.0881304(T)0.01132(J/K)T21.9822
WDC水20362996.64.1818Qv(T)0.01163(J/g)G0.8960WW132100%6.50%W2036
Qv163100%0.994%Qv16400本实验中,由温度波动0.01K即可对最终结果造成1%误差,由此可见温度波动是实验误差的另一主要因素。因此,采用雷诺校正是很有必要的。
(4)是否进行酸校正的定量分析:
假设氧弹内容积为1L(偏大估计),即含有790mL氮气。本实验中反复冲入氧气至1MP再放气至常压,重复三次除去氮气。则剩余氮气量可计算为790*0.13=0.79mL 换算为物质的量n(氮气)=0.033mmol
151N2(g)+O2(g)+H20==HNO3(l)242H59800 J /molUHnRT598001.758.314(273.1516.4)55587J/mol
由氮气产生的热效应Q55587J/mol*0.033mmol1.8J
此数值仅与镍丝称量误差带来的影响大致相同,对于整个实验体系可以忽略不计。因此本实验省略酸校正分析是合理的。
2.定性误差分析 (1)热容值变化的讨论
理论上,热容随温度变化而变化;因此c=c(T)并非一个常量。在本实验中,通过计算水当量表征仪器的吸热效应,同时控制燃烧标准物质和待测物质时体系上升大致相同的温度。同时,体系整体温度上升幅度并不大(1.1℃左右),因此粗略地认为热容随温度变化幅度可忽略是合理的。
(2)待测物质量
本实验定量分析过程中可发现,待测物质量大小对最终的误差有很大影响。在实验过程第一次压片过程中,由于操作并不熟练,压制得到的苯甲酸固体质量偏小;仅仅0.6g,计算发现由此导致的系统误差是较大的。因此,在蔗糖燃烧实验中改进了压片手法,增加了待测物质量,分析得到的系统误差显著下降。
实验操作讨论
在实验过程中,我认为有如下操作值得反思和注意 (1)压片操作
如果压片过松,则所得药片的强度较差,不宜成型,遇到外部振动或者在移动过程中会出现碎裂、散落现象。如果压片过紧,则压片器容易卡主,在取出样品过程中可能又会造成样品的损坏。
相较而言,苯甲酸标准物质颗粒较小,分布均匀,较为容易压片。而蔗糖晶体必须充分研磨成细末状再进行压片才会相对容易。 (2)固定压片的操作
将压片与点火器件稳定固定在氧弹中是本实验中最难的操作。首先需要明确,镍丝的作用是产生火花引燃体系,棉线的作用是将镍丝与待测物空间上固定在一起,同时起到引燃的作用。讲义上指出可以将镍丝压入样品内,但在本实验中受限于设备限制,以下操作更为合理:压出的样品用棉线固定捆住,同时棉线本身提供镍丝的固定支撑点,令镍丝穿过细线并环绕住压片。
同时在固定操作中,建议在下方放置称量纸。以便于收集散落的待测物,称量后校正得到正确的燃烧物质量。
(3)对于氧弹的清洁操作
两次测定之间除了需要擦净量热桶内壁、氧弹外壁的水分外,还需要将氧弹内筒仔细擦干净,除去上一次燃烧过程中产生的水,减少误差。
结论
本实验通过在氧弹式量热计中燃烧苯甲酸,通过使用雷诺校正,计算出水当量的方法作为基准,求得了蔗糖的恒压(恒容)燃烧热为1.640*104J/g。之后通过定量、定性误差分析,讨论了实验过程中应当特别注意的细节。
思考题
1. 雷诺图解法的本质和适用范围
在量热实验中,量热计与周围环境的热交换无法完全避免,对温差测量值的影响可用雷诺(Renolds) 温度校正图校正。
1.200H1.0000.800E0.6000.4000.2000.000CDT/C°A0200BG400600800 1000t/s如图所示,图中B点意味着燃烧开始,热传入介质;HG为线延长并交温度曲线于E点,其间的温度差值即为经过校正的 。E点认为是环境均衡温度。图中(G-A)为开始燃烧到温度上升至室温这一段时间内,由环境辐射和搅拌引进的能量所造成的升温,故应予扣除。同理(H-C)由室温升高到最高点这一段时间内,热量计向环境的热漏造成的温度波动,计算时必须考虑在内。故可认为,HG两点的差值较客观地表示了样品燃烧引起的升温数值。
在量热实验中,如果无法保证体系完全与外界隔绝热交换,则需要用雷诺校正法扣除环境影响。同时在某些情况下,量热计的绝热性能良好,但搅拌器功率较大,可能由于搅拌造成温度波动,也需要用雷诺校正减小误差。
总之,雷诺校正的目的是使实验中温差变化能客观反映仅仅由燃烧产热而不受环境影响的结果。 2. 标准物质苯甲酸的恒压燃烧热Qp=-26460J/g,恒容燃烧热为多少?
见实验部分数据呈现及处理。 3. 搅拌过快或过慢有何影响?
搅拌过快可能造成由机械搅拌做功导致体系温度升高,从而引入不必要误差;搅拌过慢会使得温度计受热不均,测量值与真实值产生偏差。 4. 本实验中苯甲酸的作用是什么?可否将一定量的苯甲酸与蔗糖混合在一起只进行一次测量求蔗糖的燃烧热? 不可。
这样求蔗糖的燃烧热。由公式(WDC水)TQVGq可知,若将苯甲酸和蔗糖一起燃烧,则存在有W和Qv(蔗糖)两个未知数,无法单独求出蔗糖的燃烧热。
如果适当改进,至少进行两次测定并严格计算二者比例,可以通过解方程组确定蔗糖的燃烧热 5. 实验中“准确量取低于环境温度为1℃的自来水3000mL,顺筒壁小心倒入内筒”,为什么加入内筒的水温度要选择比环境低1℃左右? 由雷诺校正定义可知,应当使得环境温度处于燃烧前后温度差之间;若超出此范围,则雷诺校正无效。
热测试报告范文第4篇
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1.“一带一路站略”:“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”
The Belt and Road Initiative: The Silk Road Economic Belt and the 21st-Century Maritime Silk Road
2.“双随机、一公开”监管:随机抽取检查对象,随机选派执法检查人员,及时公布查处结果
An oversight model drawing on random inspections by randomly selected law enforcement officers or inspectors and requiring the prompt release of results
3.三严三实:严以修身、严以用权、严以律己,又谋事要实、创业要实、做人要实
Three stricts and three honests: Be strict in morals, power and disciplining oneself; be honest in decisions, business and behavior
4.“四个全面”战略布局:全面建成小康社会是我们的战略目标,全面深化改革、全面依法治国、全面从严治党是三大战略举措
The strategy Of Four comprehensives : Comprehensively building a moderately prosperous society, comprehensively driving reform to a deeper level, comprehensively governing the country in accordance with the law, and comprehensively enforcing strict Partly discipline
5.五大发展理念:创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念
Five development concept of innovation,harmonization, green, openness and sharing
6.“五位一体”总体布局:经济建设、政治建设、文化建设、社会建设、生态文明建设
Promote all-round economic political, cultural , social ,and ecological progress
7.质量强国、制造强国
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8.打造众创、众包、众扶、众筹平台
Platforms will be created for crowd innovation, crowdsourcing, crowd support, and crowd funding
9.天蓝、地绿、水清的美丽中国 A Beautiful China where the sky is blue, the land is green, and the water runs clear
10.精准扶贫脱贫
Targeted poverty alleviation
11.普惠金融和绿色金融
Inclusive and green finance
12.供给侧结构性改革
Supply-side structural reform
13.去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板
Cutting overcapacity, destocking, deleveraging, reducing costs and identifying growth areas
14.大众创业,万众创新 Mass entrepreneurship and innovation
15.医疗、医保、医药联动改革
Coordinated reform of medical services, medical insurance, and the medicine industry
16.政治建军、改革强军、依法治军
热测试报告范文第5篇
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热测试报告范文第6篇
早在十余年前, 烟台市新建建筑已开始按照分户热计量系统相关法规进行了设计、施工与验收, 既有建筑也开始了热计量系统改造。随着国家对建筑节能要求及广大市民节能意识的日益提高, 供热政策得到了市民与媒体的关注:烟台市供暖热计量装置安装情况如何?是否已经达到实行供暖热计量的要求?为什么居民住宅没能按热计量政策收费?带着这些疑问, 我们对该市区三家热力公司供暖热计量装置安装与实际使用状况进行了调研, 发现公共建筑全部安装了热计量装置并按热计量收费;住宅建筑热计量装置安装情况差异较大, 目前仍全部按照建筑面积收取供暖费, 未按热计量收费, 这种状况已经和正在造成材料及能源的极大浪费, 不得不引起业内人士的高度重视。
1 国内供热计量的相关政策
国家“十一五”规划明确提出:“十一五”期间, 全国单位GDP能耗要从2005年的1.22吨标煤/万元下降到0.98吨标煤/万元, 节能20%。为此, 国务院在2006年的国民经济发展计划中要求全国要节约2.4亿吨标煤, 其中建筑节能要达到1.01亿吨标煤, 占40%, 而作为建筑节能重要组成部分的供热系统必须承担至少三分之一的任务指标。进行城镇供热体制改革是实现“十一五”节能目标的重要措施, 实施供热计量是城镇供热体制改革的一项重要内容, 是促进供、用热双方厉行节约的一项重要措施。
我国从1993年开始供热计量的试点工作以来, 国家建设部等相关部委相继制定和发布了多部与供热计量相关的政策、法规、文件等, 全面推进我国供热计量的发展进程。1995年建设部将集中供暖的民用建筑用热表计量收费列入了全国建筑节能“九五”计划和2010年规划;2003年7月24日, 建设部、国家发改委等八个部委印发了《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》, 决定在我国东北、华北、西北及山东、河南等地区开展城镇供热体制改革试点工作;2006年6月印发的建城[2006]159号文件《关于推进供热计量的实施意见》中, 明确提出推进供热计量的五项目标和实施供热计量的五条技术措施, 强调“十一五”期间大城市要完成热计量改造的35%, 中等城市完成25%, 小城市完成15%。2007年6月26日建设部下发了<建设部关于落实《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》的实施方案>, 提出2007年开始启动北方采暖地区1.5亿m2的既有居住建筑供热计量及节能改造, 并将改造面积指标进行分解, 明确到省、直辖市。2010年2月印发的建城[2010]14号文《关于进一步推进供热计量改革工作的意见》指出, 北方采暖地区新竣工建筑及完成供热计量改造的既有居住建筑, 取消以面积计价收费方式, 实行按用热计量计价收费方式。
2 供热计量促进供热系统节能
国家未出台相关节能政策之前, 城市集中供热基本上都是按热用户的建筑面积收取热费, 缺乏计量设备和调节手段, 热用户没有行为节能和节能改造的积极性;绝大多数既有居住建筑的供热系统缺乏总量控制与计量, 无法进行分户计量, 助长了有些热用户不交热费却用热的“蹭热”之风。而新建居住建筑未安装供热计量设施, 或是安装供热计量设施但配套的供热设施和收费制度没跟上, 无法进行按热计量收费;公共建筑由于没有调控计量设施, 在非工作期间仍保持较高室温, 造成极大的能耗浪费。
实施供热计量的根本目的是通过收费来实现节能。国内一些供热计量试点工程表明, 增加采暖热计量和温控设施, 并按热计量收费, 大大提高了用户的行为节能意识, 具有显著的节能效果。为此, 积极稳妥地实施供热计量, 实行按用户热量收费以考核供、用热双方的能耗指标, 提高供、用热双方进行节能改造的积极性, 是推进供热系统节能的重要举措。
3 供暖热计量装置安装与实际使用状况的调研
本文对烟台市区三家热力公司 (包含809万m2供热面积的住宅和公共建筑) 进行了供热计量装置的安装与实际使用情况的调研, 情况如下:
1) 公共建筑供热面积约363.6万m2, 共83家热用户, 全部安装了供热计量装置, 冬季供暖全部按热量计量收取供暖费;
2) 住宅建筑供热面积约445.4万m2, 共45872户热用户, 全部安装了楼栋或单元热计量装置, 其中安装了户用热计量装置的住宅约159.26万m2, 共14703户, 占调研住宅总建筑面积的35.76%, 占调研住宅总户数的32.05%。
3) 所调研的住宅建筑, 不论热计量装置安装与否, 冬季供热均按照建筑面积收取供暖费, 未实行按热量计量收取供暖费。
4) 安装了户用热计量装置的住宅建筑, 其户用热计量装置安装年限情况见表1:
4 技术及经济问题探讨
4.1 热计量装置的经济分析
据调研, 烟台地区安装的单元用热量表和户用热量表均为超声波式, 据《推进供热计量政策和技术措施研究推进供热计量技术研究报告》, 超声波式楼用热量表市场价6000元/块, 使用寿命为5年;超声波式户用热量表:进口1600元/块, 国产1000元/块, 使用寿命5年;热计量装置的安装费用取8%;散热器温控阀130元/只, 每组散热器前都要装, 使用寿命15年;新建建筑独立分户系统的室内管材和散热器按39元/m2建筑面积计算, 使用寿命按15年计算。对于新建住宅建筑, 室内供暖系统已设计成共用立管的分户独立系统形式, 建设管网的费用已加入购买房屋的房价中, 这里进行的初投资计算仅针对热计量系统。
在此基础上计算新建住宅建筑供热计量装置的初投资及年投资和运行费用见表2:
将热计量及配套装置的投资费用进行折算, 得到用户的年计量投资费用和运行费用, 列入表3中。
由表2和表3可知, 对于新建住宅建筑, 采用进口的户用热计量表, 其投资费用和用户的年计量费用均高于国产户用热量表, 但进口热量表的质量相对较高, 运行性能相对可靠, 故障率稍低, 而实际采用的也多为进口户用热计量表, 后文也按照进口户用热计量表进行相关费用计算。
由表2可知, 采用进口户用热量表, 用户初投资为2388.8元户;看起来不多, 可扩大到总的热用户, 比如进行调研的这45872户住宅用户, 总的初投资就达10958.27万元。
由表3可知, 安装了户用热计量装置的用户, 热计量装置和温控阀门均进入了使用寿命时间倒计时, 在使用寿命期间, 用户年计量投资和运行费用总和为394.5元/ (户年) , 即虽然按照建筑面积收取取暖费, 热计量装置成为摆设, 用户也要为热计量装置的寿命买单。随着时间的推移, 热计量装置的安装和使用超过了五年, 热计量装置还未行使职责就需更换, 将造成极大的浪费, 这部分费用将由谁来承担?目前尚无可靠说法。由表1可知, 安装了户用热计量装置的14703户住宅用户中, 有7251户的户用热计量装置的安装和使用超过了5年, 已经造成了约1430万元的浪费;有7452户的户用热计量装置的使用和安装处于五年期限内, 将要超过5年, 将要造成约1470万元的浪费。
4.2 热计量对室外供热系统及其控制的要求
由于按热量收费, 主动调节温控阀以节省能量成为热用户的自觉行为, 由此产生的室内系统的变化, 使供热系统由原来的定流量系统成为了变流量系统, 外网不能再采用原有的定流量控制方式, 必须进行相应改进, 要求二次网循环水泵进行变流量调节。另外, 采用热计量的供暖系统, 因为温控阀的调节性能决定了其大阻力特性, 一栋建筑的供暖系统由于安装了温控阀和热计量装置, 并考虑入口设置自力式流量控制阀或自力式压差控制阀, 其阻力损失较不设热计量的系统高30~70k Pa, 这部分阻力损失在选择和改造热力站内循环水泵时需考虑到。
对于一个室内控制设备完善的系统 (安装了温控阀和热量表) , 没有相应的室外供热控制, 很难保证室内设备正常地工作。如果室外供热系统的水力工况失调严重, 温控阀不能在正常状况下工作, 就会导致阀门频繁地开关甚至产生噪声, 或导致流量不足、室内温度偏低, 热量表也可能工作在有效标定流量之外, 造成测量不准确。因此室内系统采取了节能手段, 室外供热系统必须采取配合措施, 否则会引起管网水力工况和热力工况失调, 节能这一根本目的就无法实现。
只有室内和室外系统均做到了技术上的完善, 才能使热计量得以真正的实施。
4.3 烟台市居民供热计量收费政策
根据目前国家关于供热计量的政策, 烟台市物价局于2009年就出台了居民供热计量收费政策, 烟价[2009]96号文件规定, 烟台市居民供热计量收费实行两部制收费, 即用户热费=基本热费+计量热费, 即用热费用为基本热价9.8元/m2 (计费面积为建筑面积) 加计量热费36.08元/GJ, 顶层的计量热价部分下浮4%, 底层的计量热价部分下浮3%。根据供热企业成本和煤炭市场价格变化等情况, 烟台市物价局对供热价格进行调整, 烟价[2015]94号文件将居民基本热价调整为6.90元/m2, 计量热价调整为41.82元/GJ。
5 结语
通过此次调研工作, 总结如下:
1) 虽然此次调研范围较小, 调研住宅建筑面积仅占烟台市区住宅总建筑面积的6.7%, 热计量装置安装率也仅为35.76%, 但是已经造成了约1430万元 (热计量装置安装超过了五年使用年限) 的浪费, 正在造成约1470万元 (热计量装置安装将超过五年使用年限) 的浪费, 以小见大, 整个烟台市区已经造成了约21343万元的浪费和正在造成约21940万元的浪费。
2) 设置热计量装置的供热系统相较于不设热计量装置的供热系统, 热力站内循环水泵扬程需按照高扬程设计和运转, 已经造成电能的浪费。
3) 该市住宅建筑热计量设计和改造工作已经进行了十余年, 室内和外网系统均已满足热计量条件, 该市物价局也早在2009年出台热计量收费标准并于2015年进行了更新。从技术和政策上看, 该市住宅冬季供暖按热计量收费的条件已经成熟。
4) 热计量是一项节能措施, 做好准备工作却迟迟不推行, 装了不用, 反而成为一种材料和能源的浪费, 准备工作越足, 造成的浪费越严重。建议装了就要用, 不用就不要装。
5) 超过了和即将超过使用年限的热计量装置的更换费用将由谁来承担?住宅供暖热计量为何迟迟不实行, 问题到底出在何处?这些问题应该得到相关部门关注和切实解决。
摘要:介绍了国内供热计量的相关政策, 分析了供热计量促进供热系统节能的初衷。以烟台市为例, 对供暖热计量装置安装与实际使用状况进行了调研, 建议尽快落实住宅冬季供暖按热计量收费的既定政策, 减少和避免材料及能源的大量浪费, 达到节能的初衷。
关键词:热计量装置的安装与使用调研,节能分析,投资现状,建议
参考文献
[1] 建办科[1995]80号文件《建设部建筑节能“九五”计划和2010年规划》[R].北京, 1995
[2] 建城[2003]148号文件<关于印发《关于城镇供热体制改革试点工作的指导意见》的通知>[R].北京, 2003
[3] 建城[2005]220号文件《关于进一步推进城镇供热体制改革的意见》[R].北京, 2005
[4] 建城[2006]159号文件《关于推进供热计量的实施意见》[R].北京, 2006
[5] 建城[2010]14号文件《关于进一步推进供热计量改革工作的意见》[R].北京, 2010
[6] 烟价[2009]96号文件《关于市区计量供热临时价格的通知》[R].烟台, 2009
[7] 烟价[2015]94号文件《关于调整市区供热价格的通知[R].烟台, 2015
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