Мунц В.А. , Павлюк Е.Ю.  Основы теории горения топлив : Учеб. пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. – 102 с

2002. – 7 с.

№ 3 тәжірбиелік сабақ «Қатты отыннан бөлініп шығатын ұшқыш заттарды анықтау және ұшпайтын құрамдарын классификациялау»

Жұмыстың мақсаты - тас көмірдің аналитикалық тексермесінің бөлінетін ұшқыш заттарын анықтау. Көрсетілген кестеге байланысты түзілген ұшпайтын қалдықты сұрыптау (классификациялау).

Құрғақ қатты отынды ауасыз қыздырғанда одан белгілі бір мөлшерде органикалық және минералдық бөлшектер, бу және газ түрінде бөлінеді де, олар ұшқыш заттар деп аталынады. Ұшқыш заттар құрамына (летучие вещества) оттегі, азот, күкірттің ұшқыш бөлігі, сутегі кіреді. Ұшқыш заттардың мөлшері отынның геологиялық жасына байланысты болады да, жасың өсуіне байланысты ұшқыш заттар кемиеді. Бұл отынның жер қабаттарында бөліну дәрежесіне байланысты.

Жоғары температурасында (t_{қыздыру} = 750-1000°С) күйдірілген отыннан түзілетін ұшпайтын заттар түзілісі кокс, ал (t_{қыздыру} = 500-550°С) болатын түзілістер жартылай кокс деп аталады.

Ұшпайтын заттардың мөлшері отындың пайдалы жұмсаудың негізгі көрсеткіштерінің бірі болып табылады. Олар органикалық отынды негізде өндірістік сұрыптауда және негізгі қазан-ошақ қондырғылар үшін отынды талқандату (ұнтақтауының) көрсеткіштерінің бірі.

Қатты отыннан бөлінетін ұшқыш заттарды анықтайтын қондырғы ретінде күлділікті анықтайтын қондырғы қолданылады. (№ 2 зертханалық жұмысты қара)

Ұшқыш заттарды анықтау 6382-2001 мемлекеттік стандарт (ГОСТ) әдісімен жүргізіледі. Бұл әдістің мағынасы: отынның аналитикалық тексерісімен құмырашаға салып, қақпағын жауып, 850 °С ыстықтыққа дейін 7 минут мөлшерінде қыздыру. Ыстықтықтың көрсетілген мөлшерде алыну себебі, ыстықтықты одан әрі көтерген жағдайда ұшқыш заттар тым көп бөлініп, ішіндегі газ қысымы төмендейді де (құмырашаның ішіндегі), құмырашаның ішіне ауа кіруі немесе өлшемнің тотығуы мүмкін.

Тәжірибе екі тексермемен қатар мына түрде жүргізіеді:

1 Алдын ала өлшенген қақпақты құмырашаларға 1±0,1 г аналитикалық тексермелер салыналы. Бір өлшем құмырашаларға саларға дейін лабораториялық пресспен соғылады. Өлшеу дәлділігі 0,0002 г.

2 Ауызы жабық, өлшемді көмір салынған құмырашаларды табақшаға салып, тездетіп муфел қондырғысының тұрақты ыстық (860°С) аймағына орналастырып, 7 минут ыстықтықты қадағалап ұстайды. Құмырашаларды орналастырған кезде азайған ыстықтық 3 минутте қайтадан 850±10°С жеткізілуі керек. Бұлай болмаған жағдайда тәжірибе қайталанады.

3 Жеті минут өткеннен кейін құмырашаларды табақшамен бірге муфел қондырғысынан алады да, қақпағын ашпай тұрып, алдымен ашық ауада 5 минут, одан соң эксикаторда бөлмелік температураға дейін суытады да, өлшейді.

4 Өлшеп болғаннан кейін, құмырашалардың бетін ашып қарайды және ұшпайтын түзілмелерді сұрыптап, көрсетілген кестеге енгізеді. Ұшпайтын заттар қалдығы сығылмаған өлшем арқылы анықталады.

Өлшеу көрсеткіштері төмендегі кестеге енгізіледі.

Бір аналитикалық тексерменің қатар өткізілген екі тәжірибесінің айырмашылығы мына сандардан жоғары болмауы тиіс:

9 % кем ұшқыш заттары бар – көмір үшін – 0,3 %;

9 %-тен 45% -ке дейін ұшқыш заттары бар – көмір үшін - 0,5 %;

45 % жоғары ұшқыш заттары бар көмір үшін – 1,0 %.
5 Өлшем көрсеткіштерін өндеу

Аналитикалық тексермені V^а және жанғыш масса ретінде есептелген V^г отынның құрамындағы ұшқыш заттар мына өрнек бойынша есептеледі:

мұнда W^а, А^а – аналитикалық тексерменің ылғалдылығы мен күлділігі; W мен A белгілері № 1 және № 2 лабораториялық жұмыстың қорытындысынан алынады.

Бұл жұмысты алғаш орындайтын студенттер, жұмыстың орындалу нұсқауымен танысуы керек, жұмыстың мазмұны мен сипаттамасымен және де бақылау сұрақтарында қойылған сұрақтарды пысықтап, тиісінше жауап бере білу керек.

1 Отынның жасына қарай ұшқыш заттардың бөлінуі қалай өзгереді?

2 Түзілме (кокс) дегеніміз не?

3 Мөлшері 9 % артық ұшқыш заттары бар отын қалай аталады?

4 Мөлшері 24-37% ұшқыш заттар бөлінетін майлы көмірдің түзілме (кокс) қалдығы қандай болады?

5 Текшелі (плиталы), қатарлы, кокысты (штыб) көмірлер қандай белгісі арқылы сұрыпталады?

6 Мөлшері 9 % төмен ұшқыш заттары бар отын түрлері?

7 Ұшқыш жанғыш заттардың көбеюі отынның тұтануына қандай әсерін тигізеді?

8 Қатты және сұйық отынның қандай бөлігі жанбайтын болып есептелінеді?

9 Қандай құрамалар (компонентер) отынның толық жанған кездегі өнімі болып есептелінеді?

1 Резников М.И., Липов Ю.М. Паровые котлы тепловых электростанций. – М.: Энергоиздат, 1981. – 240 с.

2 Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике. М.: «Высшая школа», 1986. – 248 с.

3 Белосельский Б.С., Вдовченко В.С. Контроль твердого топлива на электростанциях. Учебник для вузов. – М., 1987. – 176 с.

4 Мунц В.А. , Павлюк Е.Ю.  Основы теории горения топлив : Учеб. пособие. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2005. – 102 с.