建筑构件耐火试验垂直炉

燃烧室和控制部分

一、适用范围：
1.1 适用于安装在垂直分隔构件开口处的防火门、防火卷帘总成、耐火砖、防火玻璃、防火隔墙、防火窗的耐火试验。
二、符合标准：
2.1 符合GB/T7633-2008《门和卷帘的耐火试验方法》、ISO3008-2007《耐火试验门和卷帘总成》以及GB/T9978.1-2008《建筑构件耐火试验方法 部分：通用试验要求》。
三、工程设计与整体规划：
3.1燃气控制部分：
3.1.1试验炉使用灌装液化石油气作为燃料，采用多瓶管道安装方式。即四瓶串联为一组，二组共八瓶，自动化控制电路，试验时当压力低于设定值，液相切换阀会自动转换到另一组，这样可防止试验中燃气突然耗尽，使试验中断。
3.1.2为了使灌装液化石油气延长使用时间，采用气化炉气化把液化石油气由液相转化为气相，使灌装里液化石油气充分燃烧。
3.1.3为了使气化后燃气充分燃烧，增加了空燃比例阀，自动调节空气和燃气的比例，可达到燃烧热值。
3.1.4燃料消耗量：100KG/h.
3.1.5燃气控制部分气路图如下：

图3燃气控制部分结构图

3.2压力释放系统：
3.2.1在炉体壁后侧装有排气孔，连接到后面的烟道，将炉体内的烟气排出，控制炉内压力。炉内送风和排风采用15kw强力风机以及变频器进行控制，其风量大小由程序自动控制以达到燃烧、压力和排烟的要求。烟道室内部分采用USU310S耐高温不锈钢管，外部烟气冷却采用水蒸汽冷却。
3.3所占地面积：
3.3.1要求楼层高7.5米以上，试验炉、控制室、燃气室以及制样部分共计使用面积：275平方米以上。
3.3.2要求环境：通风良好，操作方便。周围无易燃、易爆物品。
四、主要技术参数：
4.1仪器组成：耐火试验炉、气体流量测量系统、温度测量系统和压力测量及控制系统。
4.2耐火试验炉：为垂直试验炉，内尺寸3M(长)x3M（高)x1.25M（深）。
4.3炉体结构；炉体结构；炉子设计寿命为15年以上，炉子建造采用美国GOVMARK（哥马克）技术。五层结构，内层为1300°C时，外层温度为常温；使用寿命长，内层的保温材料（易损件）容易更换。五层结构，从外到里分别为：层为钢结构框架；第二层用红砖砌成外围；第三层为耐火高温石棉；第四层为耐火砖；第五层莫来石耐火高温棉，耐火温度达到1600°C。
4.4烧嘴：在两侧炉壁内嵌有10个高速烧嘴，两侧各5个。提供炉膛内升温所需的热量。
4.5燃气和空气管路：
4.5.1由电动执行器、蝶阀、空燃比例阀、二级减压阀、手动蝶阀、点火控制器、压力开关、燃气超压放散阀、气化炉、燃气气液分离器、一级减压阀、液相切换阀、燃气压力表、低压表、球阀、燃气泄漏报警器、不锈钢软管、燃气高压软管等组成。
4.6烟气收集：见图4
4.6.1在炉膛顶上装有锥形烟气收集塔，收集炉膛前试样试验时泄漏的烟气。
4.6.2风机功率：3kw，为强力吸烟风机。
4.6.3收集烟气管道：采用直径300mm的管路，直接连通压力释放系统。
4.6.4锥形收集塔：采用厚2.0mm，USU304不锈钢板。

图4烟气收集

4.7压力的释放：
4.7.1在炉体壁后侧炉壁上装有两个排烟孔，连接到后面的烟道，将炉体内的烟气排出控制压力。
4.7.2压力释放管路：在炉膛内的部分采用耐高温的直径300mm，USU310S不锈钢管，能耐高温1300℃，在上开有手动阀作风冷却。在炉膛外采用壁厚5mm的焊管。
4.7.3压力释放功率：AC380，15kw耐高温的高压风机。
4.7.4冷却方式：采用风冷，冷却管路3m左右，冷却效果非常好。
4.8炉内压力测量：
4.8.1炉内压力测量：为T形测量探头，测量精度±2pa.共三个。符合GB/T9978.1-2008标准。
4.8.2炉内压力每间隔1 min记录一次,记录设备准确度为1 s，数据采集为3次/秒钟。
4.8.3 T形测量探头：采用USU310S耐高温的不锈钢管，从炉内穿过炉墙到达炉外，炉内和炉外的压力保持同一水平高度。
4.8.4压力变送器：高精度压力传感器，共三个。一个置于理论地面100 mm范围内，一个置于门或卷帘高度三分之二处100 mm范围内，一个置于门或卷帘顶部100 mm范围内。测量压力值为阶梯压力值，顶部压力值试验开始5分钟之内为15pa±5pa，10分钟后为17pa±3pa
4.9观火孔：在炉体后侧壁设有1个观火孔，用来观察试验时试件受火面和火焰的情况。（见图5）

炉膛结构示意图

整体结构图

4.10温度测量系统:
4.10.1炉内热电偶: 炉内采用符合GB/T 16839.1规定的丝径为2.0MM的K型镍铬-镍硅热电偶，外罩耐热不锈钢套管，中间填装耐热材料，其热端伸出套管的长度不少于25MM，共8支，温度的准确度小于±15℃。
4.10.2背火面温度测量：采用直径为0.5MM热电偶，熔焊在厚0.2MM，直径为12MM的圆形铜片上，符合GB/T16839.1规定的大型镍铬-镍硅的热电偶，应覆盖长、宽均为30MM厚度为2.0MM的石棉衬垫。共计30支。
4.10.2.1其中平均温度测量：热电偶为8支，适用于GB/T7633-2008和GB/T17428-2009。
4.10.2.2其中温度测量：热电偶为20支 能含盖到门扇宽度1200mm的带模楣板的双扇门的测量。
4.10.3环境温度测量：采用直径为3.0MM的铠装热电偶，符合GB/T16839.1规定的大型镍铬-镍硅的K型热电偶。
4.10.4移动温度测量：采用手持红外线测量仪测量。
4.11样品装置：采用推车，高3.5M，宽4.0M，车体设计四个地轮，共二套（门和卷帘门）。
4.11 计算机控制系统：
4.11.1采用单片机控制加LABVIEW编程软件。包括：主控界面，炉温曲线界面，压力显示、试件温度界面，历史记录界面和参数确定界面。
4.11.2 试验记录（3秒/次）按编号存储，可随时查询；可以实时查看试验报表打印效果，只需点击开始、计算和保存等按钮就可完成，使用简便。
4.11.3 同时增加数据调取功能，可以加载以往的实验数据进行从新计算并形成报告。
4.11.4品牌机一台。
4.12 烟气净化系统：将炉内排出的废气，经过净化后达到无污染状态。

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