ДСТУ ISO 1928:2006 Топлива твердые минеральные. Определение высшей теплоты сгорания методом сжигания в калориметрической бомбе и вычисление низшей теплоты сгорания (ISO 1928:1995, IDT)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ПАЛИВА ТВЕРДІ МІНЕРАЛЬНІ

Визначення найвищої теплоти згоряння

методом спалювання в калориметричній бомбі

та обчислення найнижчої теплоти згоряння

(ISO 1928:1995, IDТ)

ДСТУ ISO 1928:2006

Київ

ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ 2008

ПЕРЕДМОВА

1 ВНЕСЕНО: Національний науковий центр «Інститут метрології» Держспоживстандарту України спільно з Технічним комітетом «Загальні норми і правила державної системи забезпечення єдності вимірювань» (ТК 63)

ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: В. Сліпушенко (науковий керівник), Г. Горне, В.  Бєлих, А. Четверніна

2 НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від 16 серпня 2006 р. № 246 з 2007-10-01, згідно з наказом Держспоживстандарту України від 20 лютого 2008 р. № 73 чинність встановлена з 2008-07-01

3 Національний стандарт відповідає ISO 1928:1995 Solid mineral fuels — Determination of gross calorific value by the bomb calorimetric method, and calculation of net calorific value (Палива тверді мінеральні. Визначення найвищої теплоти згоряння методом спалювання в калориметричній бомбі та обчислення найнижчої теплоти згоряння)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еn)

4 НА ЗАМІНУ ГОСТ 147-95 (ИСО 1928-76)

ЗМІСТ

Національний вступ

1 Сфера застосування

2 Нормативні посилання

3 Терміни та визначення понять

4 Принципові положення

4.1 Найвища теплота згоряння

4.2 Найнижча теплота згоряння

5 Реактиви

6 Апаратура

6.1 Загальні положення

6.2 Калориметр із термостатом

6.3 Тигель із кремнію, нікель-хрому, платини або аналогічних інертних матеріалів

6.4 Допоміжне пневматичне обладнання

6.5 Таймер

6.6 Терези

6.7 Термостат

7 Підготування аналітичної проби

8 Калориметрична процедура

8.1 Загальні положення

8.2 Підготування бомби до вимірювання

8.3 Збирання калориметра

8.4 Реакція згоряння та вимірювання температури

8.5 Аналізування продуктів згоряння

8.6 Коригування підвищеної температури θ

8.7 Стандартна температура

9 Градуювання

9.1 Принципові положення

9.2 Еталонна міра

9.3 Допустимий робочий діапазон ефективної теплоємності ε

9.4 Поправки

9.5 Процедура градуювання

9.6 Розраховування ефективної теплоємності для індивідуального експерименту

9.7 Точність середнього значення ефективної теплоємності ε

9.8 Повторне визначання ефективної теплоємності

10 Найвища теплота згоряння

10.1 Загальні положення

10.2 Згоряння вугілля

10.3 Згоряння коксу

10.4 Розраховування найвищої теплоти згоряння

10.5 Результати

10.6 Розраховування інших баз

11 Точність

11.1 Межі збіжності

11.2 Межі відтворності

12 Розраховування найнижчої теплоти згоряння палива за сталого тиску

12.1 Загальні положення

12.2 Розраховування

13 Протокол випробовувань

Додаток А Адіабатичні бомбові калориметри

Додаток В Ізопериболічні та статичні бомбові калориметри

Додаток С Автоматизовані бомбові калориметри

Додаток D Методика проведення експериментів зі спалювання

Додаток Е Приклади для ілюстрування деяких розрахунків, наведених у цьому стандарті

Додаток F Перелік символів, застосованих у цьому стандарті

Додаток G Покажчик ключових слів

Додаток НА Покажчик ключових слів за українською абеткою

Додаток НБ Перелік стандартів, ідентичних міжнародним стандартам, на які є посилання в цьому стандарті, та стандартів, на які є посилання в національних примітках

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад ISO 1928:1995 Solid mineral fuels — Determination of gross calorific value by the bomb calorimetric method, and calculation of net calorific value (Палива тверді мінеральні. Визначення найвищої теплоти згоряння методом спалювання в калоримет­ричній бомбі та обчислення найнижчої теплоти згоряння).

Технічний комітет, відповідальний за цей стандарт, — ТК 63 «Загальні норми і правила державної системи забезпечення єдності вимірювань».

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— термін «міжнародний стандарт» замінено на «цей стандарт»;

— структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ» та «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;

— до розділу 2 долучено «Національне пояснення», виділене у тексті стандарту рамкою;

— числові значення фізичних величин, таблиці та рисунки викладено згідно з вимогами ДСТУ 1.5:2003;

—  познаки одиниць фізичних величин подано відповідно до комплексу стандартів ДСТУ 3651;

— долучено довідкові додатки НА і НБ.

ISO 331, ISO 687, ISO 1170, на які є посилання в цьому стандарті, впроваджено в Україні як міждержавні стандарти. Перелік їх наведено в додатку НБ. Решту стандартів, на які є поси­лання в цьому стандарті, не впроваджено в Україні як національні і чинних замість них доку­ментів немає. Копії документів, на які є посилання в цьому стандарті, можна отримати в Го­ловному фонді нормативних документів.

На цей час в Україні визначають теплоту згоряння твердих мінеральних палив згідно з ГОСТ 147-95 (ИСО 1928-76) Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания. Після введення цього стандарту вони бу­дуть діяти одночасно.

ДСТУ ISO 1928:2006

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ПАЛИВА ТВЕРДІ МІНЕРАЛЬНІ

Визначення найвищої теплоти згоряння методом спалювання

в калориметричній бомбі та обчислення найнижчої теплоти згоряння

ТОПЛИВА ТВЕРДЫЕ МИНЕРАЛЬНЫЕ

Определение высшей теплоты сгорания методом сжигания

в калориметрической бомбе и вычисление низшей теплоты сгорания

SOLID MINERAL FUELS

Determination of gross calorific value by the bomb calorimetric method, and calculation of net calorific value

Чинний від 2008-07-01

ЗАСТОРОГА! Точне дотримання усіх вимог цього стандарту гарантує уникнення руйну­вання бомби або вибуху за умови, якщо бомбу правильно спроектовано та зібрано і вона перебуває у задовільному механічному стані.

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт установлює метод визначання найвищої теплоти згоряння твердих мінераль­них палив за сталого об’єму та стандартної температури 25 °С у бомбовому калориметрі, гра­дуювання якого здійснено методом спалювання метрологічно атестованої в установленому по­рядку високочистої бензойної кислоти.

Отриманий результат є найвищою теплотою згоряння аналітичної проби за сталого об'єму. За такої умови практично вся вода, яка є продуктом згоряння, є водою в рідкому (конденсованому) стані. На практиці паливо згоряє за сталого (атмосферного) тиску і вода не конденсується, а ви­водиться у вигляді пари разом із залишковими продуктами згоряння. За цих умов теплота зго­ряння — це найнижча теплота згоряння палива за сталого тиску. Можливим є також застосування найнижчої теплоти згоряння за сталого об’єму. Нижче наведено формули для обчислювання обох величин.

У тексті стандарту переважно наведено загальні принципи та процедури градуювання ка­лориметра і проведення випробовувань палив; принципи та процедури, які стосуються певних типів калориметричного обладнання, наведено в додатках А, В та С. Додаток D містить перелік параметрів, які вимірюють під час градуювання та випробовування палива з застосовуванням певних видів калориметрів. У додатку Е наведено приклади, що ілюструють деякі розрахунки.

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче стандарти містять положення, які через посилання у цьому тексті станов­лять положення цього стандарту. На час публікації зазначені видання були чинними. Усі стандар­ти переглядають і учасники угод, що базуються на цьому стандарті, повинні мати можливість користуватися останніми виданнями стандартів, наведеними нижче. Члени ІЕС и ISO ведуть реєстр чинних міжнародних стандартів.

ISO 331:1983 Coal — Determination of moisture in the analysis sample — Direct gravimetric method

ISO 651:1975 Solld-stem calorimeter thermometers

ISO 652:1975 Enclosed-scale calorimeter thermometers

ISO 687:1974 Coke — Determination of moisture in the analysis sample

ISO 1170:1977 Coal and coke — Calculation of analyses to different bases

ISO 1770:1981 Solid-stern general purpose thermometers

ISO 1771:1981 Enclosed-scale general purpose thermometers.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

ISO 331:1983 Вугілля. Визначання вмісту вологи в аналітичній пробі. Прямий гравіметрич­ний метод

ISO 651:1975 Термометри паличні калориметричні

ISO 652:1975 Термометри калориметричні з закритою шкалою

ISO 687:1974 Кокс. Визначання вмісту вологи в аналітичній пробі

ISO 1170:1977 Вугілля та кокс. Перерахунок результатів аналізування для різних станів

ISO 1770:1981 Термометри паличні загального призначення

ISO 1771:1981 Термометри із закритою шкалою загального призначення.

3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

У цьому стандарті застосовують такі визначення понять:

3.1 найвища теплота згоряння за сталого об’єму (gross calorific value at constant volume)

Кількість тепла, що виділяється під час повного згоряння одиниці маси твердого палива в атмосфері кисню у калориметричній бомбі за визначених умов. При цьому залишковими про­дуктами згоряння є газоподібні кисень, азот, діоксид вуглецю, діоксид сірки та вода у рідкому стані (у рівновазі з її парою), насичена діоксидом вуглецю, тверда зола за умови доведення темпера­тури всіх продуктів згоряння до стандартної

3.2 найнижча теплота згоряння за сталого об'єму (net calorific value at constant volume)

Кількість тепла в джоулях, що виділяється під час повного згоряння одиниці маси твердого палива в атмосфері кисню за сталого об’єму та за умов, що вся вода, яка є продуктом згорян­ня, лишається у вигляді водяної пари (у гіпотетичному стані за тиску 0,1 МПа), інші залишкові про­дукти згоряння такі самі, як і для найвищої теплоти згоряння. Все це відбувається за стандарт­ної температури

3.3 найнижча теплота згоряння за сталого тиску (net calorific value at constant pressure)

Кількість тепла, що виділяється під час повного згоряння одиниці маси твердого палива в атмосфері кисню за сталого тиску за умов, що вся вода, яка є продуктом реакції, залишається у вигляді водяної пари (за тиску 0,1 МПа), інші залишкові продукти згоряння такі самі, як і для най­вищої теплоти згоряння. Все це відбувається за стандартної температури

3.4 стандартна температура (reference temperature)

Стандартною температурою під час визначання теплоти згоряння вважають 25 °С — міжна­родну стандартну температуру для термохімії (див. 8.7).

Примітка 1. Температурна залежність теплоти згоряння кам’яного вугілля та коксу незначна, приблизно 1 Дж/(г К)

3.5 ефективна теплоємність калориметра (effective heat capacity of the calorimeter)

Кількість теплової енергії, яка необхідна, щоб змінити температуру калориметричної систе­ми на одиницю

3.6 скориговане підвищення температури (corrected temperature rise)

Зміна температури калориметра, зумовлена лише процесами, що відбуваються в калори­метричній бомбі. Тобто це загальне підвищення температури, що спостерігається, скориговане на теплообмін, потужність перемішування тощо (8.6).

Примітка 2. Зміну температури може бути визначено в інших одиницях: опір платинового термометра або інших тер­мометрів опору, частота кварцових резонаторів тощо за умови, що встановлено функційну залежність цих величин від зміни температури. Ефективну теплоємність калориметра може бути визначено в одиницях енергії, поділених на зміну тем­ператури у довільних одиницях. Вимоги до лінійності та близькості умов градуювання калориметра та вимірювань палива наведено в 9.3.

Перелік застосовуваних символів та їхні назви наведено у додатку F.