Указания по технике безопасности.

1. При обращении с рассевочной машиной следует учесть, что на двигатель подается напряжение 380 Вольт. Запрещается включать самостоятельно рубильник установки, открывать крышку машины.

2. При установке сит на машину необходимо проверить правильность и надежность крепления сит. Запрещается поправлять сита и трогать руками детали на работающей рассевочной машине.

3. Все работы по пересыпке пробы пыли и по очистке сит от пыли следует производить в вытяжном шкафу.

4. 3апрещается трогать руками, ремонтировать электрическую часть технических весов.

 

Работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ВЛАГИ В ТОПЛИВЕ

 

 

Общие положения и цель работы.

Влажность W является важнейшей технической характеристикой топли­ва. Влага затрудняет воспламенение топлива, снижает температурный уровень в топке, увеличивает потери тепла с уходящими газами.

Содержание влаги в топливе необходимо учитывать при выборе методов подготовки топлива к сжиганию, оборудования систем транспортировки топ­лива и т. д.

Содержание влаги в твердом топливе зависит от его химической природы и геологического возраста, условий залегания пластов и способа добычи, а также от условий транспортировки и хранения. Частично влага образуется в топливе в процессах углефикации.

Геологически более древние топлива (антрацит, тощий уголь) содержат гораздо меньше влаги, чем топлива со сравнительно небольшим геологическим возрастом (бурый уголь, лигнит, торф).

Связь влаги с топливом характеризуется величиной энергии связи, т.е. работой, совершаемой при отрыве одного моля воды от вещества. По величине и природе этой энергии различают следующие формы связи воды с топливом:

Химически связанная вода представляет собой воду молекулярных соединений типа кристаллогидратов. Например, минеральная часть Экибастузского угля содержит ~ 54% каолинита Al₂O₃×2SiO₂×2H₂O, который разлагается при температуре 720-870 К и выделяет 14% влаги от массы каолинита:

Al₂O₃×2SiO₂×2H₂O ® Al₂O₃×2SiO₂ + 2H₂O;

Коллоидная влага является влагой, связанной в коллоидах органической массы топлив. Много коллоидной влаги содержится в молодых бурых углях, в торфе. При удалении коллоидной влаги наблюдается усадка углей, приводящая к разрушению кусков. Эти явления наблюдаются, например, при сушке бурых углей Канско-Ачинского бассейна.

Абсорбционно-связанная вода находится в виде мономолекулярного слоя на поверхности капилляров пористого куска топлива. Мономолекулярный слой воды находится под большим давлением, обусловленным молекулярным силовым полем.

Капиллярно связанная вода заключена в капиллярах и является свободной водой за исключением тончайшего слоя абсорбционно-связанной воды у стенок капилляров. Давление пара в капиллярах отличается от давления пара над плоской поверхностью. По закону Кельвина давление пара над мениском радиуса r равно:

где d – поверхностное натяжение, u₀ – удельный объем, Р_п - давление пара над плоским зеркалом воды. Количество абсорбционно-связанной и капиллярной воды зависит от пористости топлива, поэтому ее много в бурых углях, торфе.

Внешняя влага представляет собой свободную механически захваченную воду, удерживаемую на поверхности и в макропорах кусков топлива. Количество внешней влаги зависит от присутствия грунтовых вод в месте добычи, от метеорологических условий, от фракционного состава топлива.

Внешняя влага легко удаляется при естественной сушке топлива до равновесного состояния с окружающей средой, когда наступает равновесие между упругостью паров в топливе и парциальным давлением паров воды в воздухе. Оставшееся в топливе влагосодержание называется равновесной влажностью. Равновесная влажность зависит от температуры, давления и влажности воздуха.

В теплоэнергетике влагосодержание топлива, поступающего на электростанцию, называется общей или рабочей влажностью топлива .

Абсолютно сухим считается топливо после удаления из него влаги в сушильном шкафу при температуре 105 – 110 °С. Следовательно, химически связанная вода остается в этом случае в топливе. Удаление гидратной влаги может произойти только в резуль­тате химических реакций разложения кристаллогидратов при температуре 700 – 800 °С. На химически связанную воду обычно приходится лишь несколько процентов содержания воды в топливе.

Чтобы точно установить границу между внешней влагой и оставшейся при естественной сушке равновесной влагой топлива, вводится понятие гигроскопической влажности топлива. Под гигроскопической влажностью топлива понимается равновесная влажность при стандартных условиях окружающего воздуха (относительная влажность 60±2%, температура 20 ± 5 °С).

При определении характеристик топлива удобно пользоваться аналитическими пробами с равновесной влажностью, полученной в условиях данной лаборатории. Такая влажность называется аналитической равновесной влажностью топлива. Для одних и тех же топлив аналитическая равновесная влажность близка к гигроскопической, если температура и влажность воздуха в лаборатории незначительно отличаются от стандартных.

Методы определения влажности топлива.

Существуют прямые и непрямые методы определения влаги в топливе.

Прямой весовой метод основан на высушивании навески топлива при температуре 100 °С в стеклянной трубке, помещенной в сушильный шкаф (рисунок 7), и взвешивании влаги, поглощенной в поглотительных аппаратах.

Прямой объемный метод основан на испарении влаги топлива, помещенного в жидкость, кипящую при температуре немного выше 100 °С (ксилол, толуол), конденсации образующихся паров и измерении объёма конденсата с помощью микробюретки.

Непрямой весовой метод предусматривает высушивание топлива и косвенное определение массы влаги по изменению массы топлива (рисунки 8, 9).

Непрямые электрические методы используют явление изменения электрических свойств топлива (сопротивления, диэлектрических свойств и др.) при изменении влажности.

Во всех методах большую роль играет способ сушки топлива в сушильном шкафу (с электронагревом, инфракрасными лучами, в высокочастотном электрическом поле и т.д.). При повышенной температуре или при наличии значительного градиента температур в топливе возможно его термическое разложение, что приводит к искажению результатов, особенно значительному для молодых топлив.

Прямые методы анализа отличаются повышенной точностью, но трудоемки. Непрямой весовой метод из-за простоты и в большинстве случаев достаточной точности широко применяется в лабораториях.

Рисунок 7 – Сушильный шкаф