20.2. Определение кажущейся плотности ТГИ

В ГОСТ 2160-92 установлены два метода определения кажущейся плотности твёрдого топлива. Сущность методов заключается в определении массы пробы топлива и измерении объёма взвешиванием на воздухе и в воде (гидростатическое взвешивание).

Для определения кажущейся плотности используют пробу топлива крупностью 13-25 мм массой не менее 3 кг.

Метод гидростатического взвешивания кусков исходной пробы

Для гидростатического взвешивания (взвешивание в воде) используют весы, в которых левая чашка заменена корзинкой цилиндрической фор­мы (диаметр 80 мм, высота 110 мм) из сетки с отверстиями 5x5 мм. Под корзинкой устанавливают сосуд с водой. Взвешивают пустую корзинку в воздухе и в воде. После того как корзинку вынули из воды и дали воде стечь, корзинку ставят на фильтровальную бумагу, сложенную в несколько слоёв. Бумагу меняют через каждую минуту до тех пор, пока она не станет сухой. Взвешивают корзинку с оставшейся на ней водой в воздухе.

Корзинку полностью подсушивают и помещают в неё не менее 10 кусков топлива, тщательно очищенных от пыли. Взвешивают корзинку с топливом в воздухе, затем помещают её в воду и после прекращения выделения воз­душных пузырьков определяют массу топлива в воде. После того, как корзинку вынимают из воды, с ней поступают так же, как с пустой корзинкой, а затем взвешивают её в воздухе со смоченным водой топливом и оставшейся на ней водой.

Кажущуюся плотность топлива (на его рабочее состояние) d^r_a, г/см³, вычисляют по формуле:

d^r_a = ρ_х·m₁/(m₂ – m₃ – m₄), (20.4)

где ρ_х – плотность воды при температуре испытания, г/см³;

m₁ – масса топлива, взвешенного в воздухе, г;

m₂ – масса топлива, смоченного жидкостью, вместе с массой жидкости, оставшейся на корзинке, взвешенные на воздухе, г.

m₃ – масса топлива, взвешенного в жидкости, г;

m₄ – масса жидкости, оставшейся на корзинке, г.

Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений в одной и той же жидкости не должны превышать: 0,03 г/см³ – для одной лаборатории и 0,06 г/см³ – для разных лабораторий. За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

Метод гидростатического взвешивания парафинированных кусков пробы

Для испытания используют не менее 10 образцов топлива массой 200-300 г каждый. От каждого образца поперек наслоения отделяют часть пробы массой 50-100 г для определения общей влаги и зольности. Остальную часть образца поперек наслоения разделяют пополам и полученные куски используют для определения кажущейся плотности. При проведении испытаний для керновых проб допускается использование 2-5 кусков массой 50-100 г.

Кусок топлива тщательно очищают жесткой щеткой от мелких частиц угля и взвешивают в воздухе. Затем плотно обвязывают его тонкой (желательно шелковой) нитью и опускают на 1-2 с в сосуд с парафином, расплавленным до температуры 80-90°С. Пузырьки воздуха, образующиеся в остывающей парафиновой пленке, удаляют нагретой иглой, прокалывая каждый пузырек и обеспечивая при этом герметичность образующейся парафиновой пленки. После затвердения пленки кусок взвешивают в воздухе. Затем кусок помещают в корзинку и взвешивают его в воде в соответствии с ранее изложенной методикой.

Кажущуюся плотность куска топлива (d_a), г/см³, вычисляют по формуле:

d_a = ρ_х · m₆/(( (m₇ – m₈) – ρ_х · (m₇ – m₆)/ρ_р), (20.5)

где ρ_х – плотность воды при температуре 20°С, равная 0,9982 г/см³;

m₆ – масса испытуемого куска топлива, взвешенного в воздухе, г;

m₇ – масса испытуемого куска топлива, покрытого слоем парафина и взвешенного в воздухе, г;

m₆ – масса куска топлива, покрытого слоем парафина в воде, г;

ρ_р – плотность парафина, равная 0,89 г/см³.

Из результатов двух параллельных определений единичных значений кажущейся плотности кусков топлива рассчитывают среднее арифметическое значение кажущейся плотности куска. Допускается расхождение между ре­зультатами двух параллельных определений не более 0,3 г/см³.

Среднее значение кажущейся плотности топлива вычисляют как среднее арифметическое значение результатов определения плотности исследуемых кусков.