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燃气燃烧器燃烧测试实验报告
燃气燃烧器燃烧测试实验
2017年11月
实验一炉具的热效率测试
一、实验目的
1.了解炉具的基本结构及燃气燃烧的基本原理;
2.测试计算炉具的热效率。
二、实验原理
利用炉具工作加热水,测量水加热前后的温度及煤气表的读数,计算炉具的热效率。
三、实验设备与燃料
1.炉具:
红外式炉具,商用式炉具,扩散式炉具,大气式炉具;
2.燃料:
煤气。
四、实验步骤
1.水称重后放人锅中;
2.在炉具上点火加热,加热水温至60-70℃;
3.测量水加热前和加热后的温度,煤气表的读数;
4.计算炉具的热效率。
五、数据处理
表1-1各种炉具实验数据
组别
炉具
空壶质量/kg
加水质量/kg
初始水温/℃
最终水温/℃
初始燃气量/m³
最终燃气量/m³
1
红外式
0.400
1.600
24.9
70.0
4.7222
4.7274
2
商用式
0.400
2.200
24.9
71.4
4.3555
4.3640
3
扩散式
0.460
2.850
23.5
63.4
1.4850
1.4933
4
大气式
0.400
2.940
23.8
61.8
4.3719
4.3801
加热水的热量Q=△h*△m,其中△h为水的焓差,△m为水的质量;
消耗燃气的能量W=q*△V,其中q为煤气的热值,取8*107J/m³,△V为消耗的燃气的体积;
炉具热效率η=Q/W。
表1-2各种炉具热效率计算
组别
炉具
初始水比焓/(kJ/kg)
最终水比焓/(kJ/kg)
加热水的热量/J
消耗燃气的能量/J
炉具热效率/%
1
红外式
104.35
293.01
226392
416000
54.4
2
商用式
104.35
298.88
350154
680000
51.5
3
扩散式
98.50
265.38
398843
664000
60.1
4
大气式
99.75
258.68
403682
656000
61.5
六、实验结果分析
根据实验结果,炉具的热效率从大到小排列,大气式炉具最高,扩散式炉具次之,红外式炉具更低,商用式炉具最低。
实验二容积式电热水锅炉热效率测试
一、实验目的
1.了解容积式电热水锅炉的基本原理;
2.测试计算容积式电热水锅炉热效率。
二、实验原理
利用容积式电热水锅炉工作加热水,测量水加热前后的温度及电表的读数,计算容积式电热水锅炉的热效率。
三、实验设备与燃料
1.炉具:
容积式电热水锅炉;
2.燃料:
煤气。
四、实验步骤
1.通过水表记录锅炉的入水量,记录水的初始温度和电表初始读数;
2.通电后将水温加热至60-70℃,记录电表终了读数和水温;
3.计算容积式电热水锅炉的热效率。
五、数据处理
表2-1容积式电热水锅炉实验数据
组别
水流量/(L/h)
燃气流量(m³/h)
环境温度/℃
出水温度/℃
1
430
0.56
27.0
43.8
2
460
0.50
27.6
41.1
3
450
0.40
35.8
23.9
加热水的热流量q水=△h*(ρ*v水),其中△h为水的焓差,ρ为水的密度,取1.0kg/L,v水为水流量;
消耗燃气的能量流量w=q*△v,其中q为煤气的热值,取8*107J/m³,△v为燃气的体积流量;
炉具热效率η=q/w。
表2-2容积式电热水锅炉热效率计算
组别
初始水比焓/(kJ/kg)
最终水比焓/(kJ/kg)
加热水的热流量/(J/h)
消耗燃气的能量流量/(J/h)
炉具的热效率/%
1
113.13
183.40
30216100
44800000
67.4
2
115.64
172.11
25976200
40000000
64.9
3
100.17
149.93
22392000
32000000
70.0
平均
109.65
168.48
26277400
38933333
67.5
六、实验结果分析
根据实验结果,容积式电热水锅炉的热效率约为67.5%。
实验三燃气蒸汽锅炉热效率测试
一、实验目的
1.了解燃气蒸汽锅炉的基本原理。
2.测试计算燃气蒸汽锅炉热效率。
二、实验原理
1.利用燃气蒸汽锅炉工作加热水;
2.测量水加热前后的温度及电表的读数;
3.计算燃气蒸汽锅炉的热效率。
三、实验设备与燃料
1.炉具:
燃气蒸汽锅炉。
2.燃料:
煤气。
四、实验步骤
1.通过水表记录锅炉的入水量,记录水的初始温度和煤气表初始读数。
2.燃气点火后将水加热至产生蒸汽,停止加热,记录煤气表终了读数和水温。
3.计算燃气蒸汽锅炉的热效率。
五、数据处理
表3-1燃气蒸汽锅炉实验数据
组别
水温/℃
水表读数/m³
煤气表读数/m³
水的焓值/(kJ/kg)
加热水的热量/J
消耗燃气的能量/J
炉具热效率/%
1
22
0.81000
4.4751
92.412
2499469
5752000
43.5
100
0.81765
4.5470
419.14
2
95
0.81765
4.5568
398.09
581377
904000
64.3
113
0.81850
4.5681
474.087
3
100
0.81850
4.5681
419.14
485201.2
872000
55.6
115
0.81910
4.5790
482.565
4
103
0.81910
4.5790
431.809
550425.1
1464000
37.6
120
0.82050
4.5973
503.76
加热水的热量Q=△h*(ρ*△V水),其中△h为水和水蒸气的焓差,ρ为水的密度,取1.0*103kg/m³,△V水为水的体积;
消耗燃气的能量W=q*△V,其中q为煤气的热值,取8*107J/m³,△V为消耗的燃气的体积;
炉具热效率η=Q/W。
六、实验结果分析
1.根据实验结果,燃气蒸汽锅炉的热效率约为50%;
2.当水温过低或过高时,燃气蒸汽锅炉的热效率都会下降。
当水温合适时,燃气蒸汽锅炉的热效率会显著提高。
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