全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統的製作方法

2023-04-24 14:03:26

專利名稱：全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及到全尺寸燃燒實驗技術領域，尤其是對全尺寸產品採用耗氧原理 測定產品燃燒釋放熱量速率的設備。
背景技術：
全尺寸量熱儀是用於對全尺寸產品進行燃燒試驗來測定其燃燒釋放熱量速率 (RHR)的一種設備，測試基於耗氧原理。耗氧原理，即對通常有機燃料的火焰，燃燒過程每消 耗Ig氧，釋放約13. IkJ的熱量。因此在控制恆定的空氣流速的情況下，只要能精確測量燃 燒前後空氣中的氧含量的變化，就能計算出釋放了多少熱量。這種原理在20世紀80年代 首先在錐形量熱儀中開始得到應用，之後發展成一系列的燃燒性能評估測試設備，此類設 備主要用於測試材料燃燒時的RHR等參數。由於該測量方法可以將精度控制在士5%以內， 所以這種方法已經成為目前世界上最重要的燃燒測試方法之一。RHR是表徵材料在火災中 燃燒危險性最重要的參數之一，它指示了火災的範圍、火勢發展速度、可用於逃離或撲滅火 災的時間、撲滅火災可採取的最有效的手段類型以及確定火災危害的其它因素等信息。對於全尺寸量熱儀，與一般的錐形量熱儀不同之處主要在於這種量熱儀主要是針 對全尺寸產品或組件，比如一套沙發、整套家具等，這種量熱的方式不僅考慮被測樣品的材 料狀況，也考慮了樣品的結構狀況，因此其測試數據相比之下更加接近真實狀況，對實際的 產品設計、驗收等更有指導意義。全尺寸量熱儀測量RHR的原理是這樣實現的，進氣系統和排氣系統構成一個穩定 的空氣循環，進氣系統為燃燒提供充足的氧，排氣系統將燃燒生成的煙氣排走，在排煙管路 中設置樣氣採集及測量裝置，該裝置實時地測出樣氣中的氧含量，而燃燒試驗前的空氣中 氧氣的濃度為環境濃度，可認為是定值20. 95%，這樣就可以得知燃燒實驗前後的氧濃度差 值，結合管路中空氣的流速，根據耗氧原理即可計算出燃燒實驗的RHR值。由於全尺寸量熱儀實驗時的樣品一般都比較大，所以測試過程中產生的煙氣相應 也很大，因此空氣循環系統的流量要足夠大才能帶走燃燒產生的煙氣，這樣就導致在大流 量時環境空氣的溫度和溼度對煙氣中氧濃度的測量產生較大的影響，因此必須對環境空氣 的溫度和溼度進行處理，調節到一特定的溫度溼度範圍，才能保證實驗過程的重現性。發明創造內容本實用新型的目的是提出一種全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統，其可對環境空氣 的溫度溼度進行調節，可減少了環境條件對實驗過程的影響。本系統是這樣實現的本全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統，它包括試驗室、煙氣處理系統、數據採集系統 和計算機，排煙管路將試驗室和煙氣處理系統連接，煙氣採集管路將排煙管路和數據採集 系統連接，試驗室內設有空氣壓力測量裝置並連接到數據採集系統，數據採集系統和計算 機連接，其特徵在於將試驗室分成空氣分配區和燃燒實驗區，空氣分配區與燃燒實驗區之 間用帶有密集小孔的空氣分配板分隔，空氣分配區內設有空氣分配管，用空氣進氣管將置於試驗室外的空調裝置和空氣分配管連接，燃燒實驗區內設有煙氣收集罩，排煙管路將煙 氣收集罩與煙氣處理系統連接；其中空氣調節區內的空調裝置能將從環境進入空氣調節區的空氣進行處理，之後 通過空氣進氣管送到空氣分配區內的空氣分配管；空氣分配管能將空氣均勻地排入空氣分 配區，煙氣處理系統能將燃燒實驗區的氣體通過排煙管路抽走，並經過處理後排入大氣。應用時，具有加熱、製冷和除溼功能的空調裝置將高溫或高溼的環境空氣調節到 所需的溫度和溼度條件；後送到位於燃燒實驗區上方的空氣分配區，由空氣分配區中的空 氣分配管將空氣均勻分配至空氣分配區的各部位；調節後的空氣穿過空氣分配區底部帶有 密集小孔的空氣分配板均勻地垂直向下供給燃燒實驗區；燃燒實驗區設置的環境空氣壓力 測量裝置自動測量燃燒實驗區與外界環境空氣壓力的壓差，從而可根據該壓差控制空調系 統和煙氣處理系統中的排煙風機轉速從而控制進氣和排氣的流量，維持整個系統的空氣平 衡，避免燃燒實驗區壓力過高或過低的情況；燃燒試驗後的煙氣被煙氣收集罩收集並進入 排煙管道，同時煙氣的相關數據被數據採集系統採集並得出測量數據；採集後的煙氣通過 管道進入到煙氣處理系統，之後可排出至大氣。本實用新型的特點是2.在試驗室外配置空調裝置，使進入試驗室的空氣預先經過調節，使試驗條件穩定。3.將試驗室分成空氣分配區和燃燒實驗區，燃燒實驗區的空氣由空氣分配區提 供，使進入燃燒實驗區的空氣均勻平穩，使試驗條件更穩定可靠。

圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
參考圖1，圖1為本實用新型的一個可行實施例示意圖。本全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統，它包括試驗室20、煙氣處理系統10、數據採 集系統2和計算機1，排煙管路11將試驗室20和煙氣處理系統10連接，煙氣採集管路3將 排煙管路11和數據採集系統2連接，實驗室20內設有空氣壓力測量裝置4並連接到數據 採集系統2，數據採集系統2和計算機1連接，將試驗室20分成空氣空氣分配區14和燃燒 實驗區7，空氣分配區14與燃燒實驗區7之間用帶有密集小孔的空氣分配板12分隔，空氣 分配板帶有密集小孔，其小孔直徑為2 100mm，孔間距為2 100mm。空氣分配區14內設有空氣分配管13，用空氣進氣管15將置於試驗室20外的空調 裝置8和空氣分配管13連接，燃燒實驗區7內設有煙氣收集罩6，排煙管路11將煙氣收集 罩6與煙氣處理系統10連接；應用時，具有加熱、製冷和除溼的功能空調裝置8將高溫或高溼的環境空氣調節 到所需的溫度和溼度條件，後通過空氣進氣管15送到位於燃燒實驗區7的頂部的空氣分配 區14，空氣分配區14中的空氣分配管13將空氣均勻分配至空氣分配區14的各部位；然後 空氣分配區14底部帶有密集小孔的空氣分配板12能夠將空氣分配區14中的調節後的空 氣均勻地垂直向下供給燃燒實驗區7 ；燃燒實驗區7燃燒試驗的煙氣被煙氣收集罩6收集並進入排煙管道11，煙氣通過排煙管道11進入到煙氣處理系統10，之後可排出至室外大氣 中。與此同時，煙氣的相關數據被數據採集系統2採集並得出測量數據；燃燒實驗區7設置 有環境空氣壓力測量裝置4，該裝置能自動測量燃燒實驗區7與外界環境空氣壓力的壓差， 從而可根據該壓差控制空調系統8和煙氣處理系統10的排煙風機的轉速從而控制進氣和 排氣的流量，來維持整個系統的空氣平衡，避免燃燒實驗區7壓力過高或過低的情況。
權利要求本全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統，它包括試驗室(20)、煙氣處理系統(10)、數據採集系統(2)和計算機(1)，排煙管路(11)將試驗室(20)和煙氣處理系統(10)連接，煙氣採集管路(3)將排煙管路(11)和數據採集系統(2)連接，實驗室(20)內設有空氣壓力測量裝置(4)並連接到數據採集系統(2)，數據採集系統(2)和計算機(1)連接，其特徵在於將試驗室(20)分成空氣分配區(14)和燃燒實驗區(7)，空氣分配區(14)與燃燒實驗區(7)之間用帶有密集小孔的空氣分配板(12)分隔，空氣分配區(14)內設有空氣分配管(13)，用空氣進氣管(15)將置於試驗室(20)外的空調裝置(8)和空氣分配管(13)連接，燃燒實驗區(7)內設有煙氣收集罩(6)，排煙管路(11)將煙氣收集罩(6)與煙氣處理系統(10)連接。
2.根據權利要求1所述的全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統，其特徵在於所述的空氣 分配板帶有密集小孔，其小孔直徑為2 100mm，孔間距為2 100mm。
專利摘要本實用新型涉及到全尺寸燃燒實驗技術領域，提出一種全尺寸量熱儀試驗空氣調節系統，其包括試驗室、煙氣處理系統、數據採集系統和計算機，排煙管路將試驗室和煙氣處理系統連接，煙氣採集管路將排煙管路和數據採集系統連接，數據採集系統和計算機連接，將試驗室分成空氣分配區和燃燒實驗區，空氣分配區與燃燒實驗區之間用帶有密集小孔的空氣分配板分隔，空氣分配區內設有空氣分配管，用空氣進氣管將置於試驗室外的空調裝置和空氣分配管連接；本實用新型的特點是在試驗室外配置空調裝置，使進入試驗室的空氣預先經過調節，使試驗條件穩定；將試驗室分成空氣分配區和燃燒實驗區，燃燒實驗區的空氣由空氣分配區提供，使進入燃燒實驗區的空氣均勻平穩，使試驗條件更穩定可靠。
文檔編號G01K17/00GK201637512SQ201020148050
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月26日 優先權日2010年3月26日
發明者餘穩松, 凌翩, 劉建勇, 吳欣, 易愛華, 楊展, 林玩君, 田素琴, 趙俠, 鄔玉龍 申請人:廣州市建築材料工業研究所有限公司