Система испытаний на огне в камере печи тоннеля Штайнера UL910

UL910 Штайнерская туннельная камера печи

Конструкция, ссылаясь на нижеприведенные стандарты

UL 910: Стандарт UL по испытаниям безопасности для значений распространения пламени и плотности дыма для электрических и оптико-волоконных кабелей, используемых в помещениях, перевозящих окружающий воздух

2.1 Резюме

Это техническое решение основывается на интеграции приборов и электричества и использует передовую многофункциональную систему управления OMRON для объединения последовательности зажигания, безопасности сгорания,электрическая блокировка, автоматический контроль температуры, ручная регулировка, мониторинг сигнализации и сбор данных / связь в одном.Система управления температурой и давлением печи использует систему управления, состоящую из контроллера OMRON + программного обеспечения Advantech + Visual Basic для автоматического управления и онлайн-мониторингаВерхняя компьютерная станция управления Advantech управляет и контролирует необходимые параметры процесса печи. В то же время, в соответствии с требованиями стандартов UL910 / NFPA262, для испытаний сгорания может быть установлена специальная испытательная комната сгорания.Эта испытательная комната сгорания эффективно изолирует горизонтальную туннельную печь ШтайнераУстановка измерения плотности дыма в темной комнате, Избегайте помех от внешнего света, Зажгите испытательную зону, используйте независимый метод проектирования, в соответствии со стандартным требованием.должен обеспечивать свободное воздушное течениеПоэтому во время всего испытания помещение должно находиться под контролируемым давлением воздуха на 0-12 Pa (объем воды 0-0,05 дюйма) выше, чем давление окружающего воздуха.3 ° C-260,7 ° C (65 ° F-80 ° F) и относительная влажность 45-60%.

2.1.1 Условия проектирования

Тип печи: горизонтальная туннельная печь Штайнера

Основные размеры печи: размеры печи 7620 мм * 451 мм * 305 мм

Количество крышек печей: горизонтальная туннельная печь Штайнера: 1 крышка печи

Рабочая температура печи: до 600 °C (температура дымовых газов)

Топливо: метан с чистотой не менее 95%

Тепловое значение топлива: 3500 btu / lb

Давление топлива: 0,4-0,5 МПа

Модель горелки: 3/4 дюймовый U-образный двойной горелка

Температура выхлопных газов дымовой трубы: < 250 °C, обычно температура дымовых газов контролируется в пределах 200 °C.

Метод испытания испытываемого объекта: горизонтальное подъемное устройство потолка печи-печи

Конструкционные условия 15 КВА, 380 В/220 В, 3 фазы.

2.1.2 Структурные параметры

2.1.3 Структура печи: огнеупорный кирпич + пластина из нержавеющей стали SUS304

2.1.4 Структура дна печи: огнеупорный кирпич 229 мм х 114,5 мм х 64 мм

2.1.5 n Тип и количество горелки: 1 3 / 4-дюймовый U-образный двойной горелка.

2.1.6 n Способ выпуска дыма: механический выпуск дыма + смешивание холодного воздуха на задней стене

2.1.7 Способ открытия двери печи: горизонтальный компонент печи-подъемный потолок подъем и перемещение (построенный заказчиком)

2.1.8 Диаграмма печи

2.1.4 Цель:

Для испытаний на воспламеняемость проводов и кабелей UL910

2.1.5 Принципы проектирования

Принять принципы передовых технологий, надежности, безопасности и экономической рациональности

2.2 Структура печи

2.2.1 Огневая оболочка

Стальная конструкция печи состоит из квадратной трубы / прямоугольного конца трубы, боковой вертикали и стальной плиты тела печи. После сварки с высокой прочностью она образует твердое целое,которые могут использоваться без деформации в течение длительного времени.

Стальная плита корпуса печи:SUS304,δ=3mm

Рама печи:Q235-A,Квадратная трубка / прямоугольная трубка

Поперечные прутки печи:Q235-A,Квадратная трубка/Прямоугольная трубка

Окно:Кварцевое стекло и закаленное стекло с двойным слоем,δ=3mm,70mm±6mm×280mm±38mm

2.2.2 Материалы, устойчивые к печи

Стены испытательной печи состоят из огнеупорных кирпичей. В то же время, для обеспечения турбулентности воздуха, необходимой во время процесса сгорания, получена путем размещения шести 229 мм длиной х 114.5 мм в ширину х 64 мм в толщину теплостойкие огнеупорные кирпичи ((Долгая вертикальная линия стены и 114.5 мм длиной параллельная линия). Согласно измеренной центральной линии горелки к центральной линии огнеупорного кирпича, огнеупорные кирпичи вблизи окна (без препятствования окнам) 1,98 м±152 мм,3.96m±152mm и 5.79±152mm, расстояние от другой стороны 1,37m±152mm,20,90 м± 152 мм и 4,88 м± 152 мм.

Наибольшее сопротивление температуре: 1427°C (2600°F)

Плотность массы: 0,77±0,046 г/см3

Теплопроводность при средней температуре:

260°C ((500°F) 0,23W/m·°C

538°C ((1000°F) 0,27 W/m·°C

815°C ((1500°F) 0,32 W/m·°C

1093°C ((1500°F) 0,37 W/m·°C

2.2.3 Дверь печи и механизм прессования

Операция Дверь печи над корпусом печи, как уплотнительное устройство для корпуса печи. Состоит из металлических и неорганических изоляторов.Неорганический изолятор толщиной 51 ± 6 мм

Горизонтальная дверь печи сварки секцией стали, использовать самообеспечение вертикального подъема методом уплотнения, чтобы наблюдать за состоянием печи,Окна наблюдения, установленные по обе стороны стены печи, для получения эффективной уплотнения, эффективная водная уплотнение действует как уплотнение между дверью печи и корпусом печи,Использование водопроводной воды в качестве источника циркулирующей воды может не только обеспечить уплотнение для контроля качества тела печи и двери печи, но также убирают тепло во время испытания сгорания и эффективно защищают корпус печи.

Лаборатория должна предоставить кран для подъема крышки.

Максимальная эффективная температура использования до 1050°C;

Плотность: 335±5 кг/м3;

Теплопроводность: 0,085 W/mK@400 °C

Размер 7620±50 мм*451±5 мм*305±5 мм

2.2.4 Впускная камера и впускный бафлер

Стальная конструкция печи состоит из квадратной трубы / прямоугольного конца трубы, боковой вертикали и стальной плиты тела печи. После сварки с высокой прочностью она образует твердое целое,которые могут использоваться без деформации в течение длительного времениВпускная камера Этот элемент должен иметь прямоугольное отверстие размером 298.5 mm ± 6 mm × 464 mm ± 6 mm для пропускания воздуха через ближайший баффл в испытательную камеру сгорания.

Стальная плита печи: SUS304, δ = 3 мм

Рама печи: Q235-A, квадратная трубка / прямоугольная трубка

Поперечные ребра печи: Q235-A, квадратная трубка / прямоугольная трубка

2.2.4 Система выхлопного дыма и система регулирования давления печи

Выхлопные газы корпуса печи принимают форму механических выхлопных газов, чтобы обеспечить соответствие давления и температуры в печи и выхлопных газов стандартам.Включает переходный раздел, трубопровод для выхлопных газов, автоматический клапан-бабочка и дифференциальная система контроля давления.элемент из нержавеющей стали прямоугольного сечения длиной 902 мм ± 6 мм × 686 мм ± 6 мм в ширину × 438 мм ± 6 мм в высотуОн состоит из длинного прямоугольного эллиптического переходного сечения, и прямоугольный эллиптический переходный сечение подключено к выхлопной трубе с внутренним диаметром (ID) 406 мм ± 3 м. Внешняя часть переходного участка изолирована 51 мм керамическим волокном, с плотностью 130 кг/м3. Стальная плита SUS304, δ = 1.5 мм. Выпускная труба: 406 мм ± 3 мм I.D.выхлопная труба, простирающийся от выхлопного конца переходного участка от 4,88 м до 5,49 м до центральной линии системы измерения дыма, чтобы обеспечить полностью смешанный поток выхлопных газов.Открытие выхлопной трубы должно быть изолировано высокотемпературным неорганическим материалом не менее 51 мм., от начала выхлопной передачи до системы обнаружения дыма. Стальная плита SUS304, δ = 1,5 мм. Система регулирования дифференциального давления:Детектор должен состоять из колонны из нержавеющей стали с номинальной длиной колонны в два раза больше внешнего диаметра колонны., длина пропускной трубы 25±12 мм. 25±12 мм, и центральная твердая перегородка.который может эффективно читать значение давления в печи.

Амортизатор выхлопных газов: 406 мм И.Д. Амортизатор управления потоком трубы из одной части установлен на расстоянии 1,68 м ± 0,15 м ниже выхлопной трубы системы измерения дыма,и центральная линия к центральной линии.

На рисунке показано относительное положение выхлопных труб, систем измерения дыма и амортизаторов выхлопных труб.

Для поддержания контроля воздушного потока в течение всего испытательного процессаАмортизатор выхлопной трубы должен управляться системой обратной связи с закрытым контуром, которая обеспечивает эффективную связь с системой дифференциального контроля давления..

2.2.5 Рисунок эффекта:Камера печи в тоннеле Штайнера

2.3 Система сжигания

2.3.1 Горелка

Газ к горелке должен быть обеспечен одним впускным каналом, рассеивается через T-секцию к каждому горелке.Площадь горелки должна быть параллельна полу испытательной комнаты.Это позволяет направлять газ прямо вверх по образцу.Каждый горелка использует 102 мм ± 6 мм центральной линии на каждой стороне центральной линии своей испытательной камеры сгорания, чтобы сделать позиции так, что пламя горелки равномерно распределено.

Используйте электронную систему зажигания для зажигания газовой плиты с большого расстояния, гарантированная производительность безопасности, высоковольтный зажигатель, 44 кВ, 50 мА, минимальное напряжение электрода зажигания составляет 1,8 кВт.

2.3.2 Группа клапанов

2.3.3.1 Система газопроводов

Метан с чистотой не менее 95% направляется в печь через шаровые клапаны, клапаны понижающие давление, датчики давления, два электромобильных клапана и регуляторы массового потока.

2.3.3.2 Компоненты газопроводов:

1 Редуцирующий клапан:Япония Ito Mirai Редуцирующий клапан с компенсацией входного давления и отключением с нулевым давлением,в соответствии с установленным пружинным напряжением.Выходное давление регулирующего клапана давления остается постоянным и не зависит от изменений потока газаКогда через клапан понижения давления не протекает газ, регулирующий клапан закрывается автоматически.

2 Соленоидный клапан: открытый для отключения, время быстрого закрытия 1 секунда, игра быстрого ответа и быстрого отключения. Максимальная частота работы: 20 раз в минуту, максимальное рабочее давление: 360mbar.

3 Прессомер переключателя давления: измеряет давление основного газопровода и прокладывает путь для регулирования давления газа во время фазы ввода в эксплуатацию;который может гарантировать, что давление газопровода сохраняется на нормальном уровнеДиапазон давления: 0 ~ 20kpa.

4 Контроллер массового потока: Американский контроллер массового потока AALBORG, из нержавеющей стали 316, максимальное давление 1000psig (70bar), уровень утечки менее 1 × 10-7 sml / s, калиброванный NIST,Сигнал 0 5ВДС и 4 20 мА, защита цепи, скорость управления ≤ 2 с, точность управления ± 1% FS, повторяемость ± 0,5 FS, диапазон температуры 0 ∼ 50 °C, диапазон влажности 0 ∼ 90%, цифровой дисплей, подача газа 5000Btu (5.3MJ) / во время испытания автоматического управления Минимальная потребность в тепле, программное обеспечение автоматически записывает количество используемого газа; он может сотрудничать со стандартным выходом горелки 5,3MJ / мин тепла, и в соответствии с различными стандартами,поток газа может контролироваться с помощью массового потокомера, диапазон измерения составляет 0 ~ 160L / мин, что может изменить выходное значение горелки Калорификация, максимальная выходная энергия может достигать 100MJ / мин;

5Газовый фильтр: Италия Газовый фильтр Guilong, фильтр хлопка с диафрагмой < 50 мм

2.4 Система измерения плотности дыма

2.4.1 Система измерения плотности дыма

Американская лампа GE 12V, чистый линз, автоматический прожектор, установленный на поперечном сечении выхлопного канала, световой луч должен светить вверх по вертикальной оси выхлопной трубы,Цилиндрический луч должен проходить через отверстия диаметром 76 мм ± 3 мм в верхней и нижней части 406 мм (16 дюймов) IД-труба, и объединенные лучи должны быть сконцентрированы в центре фотоэлектрической ячейки.

2.4.2 Приемное устройство для системы измерения плотности дыма

Фотоэлементы, которые выходят непосредственно в соответствии с долей принимаемого света, должны быть размещены над источником света, а общее расстояние от пути света до батареи составляет 914 мм ± 102 мм..Фотоэлементы должны быть подключены к устройству записи, которое используется для демонстрации того, что падающий свет в исчезающем дыме ослабляется вследствие особых обстоятельств и других эффектов.

2.4.4 Кривая нагрева:Удовлетворяет требованиям регулирования повышающей и понижающей температуры и отклонения температуры печи.

2.4.5 Критерии контроля давления и температуры печи: предварительное нагревание производится с использованием стальной пластины и слоя непокрытой, волокноусиленной цементной доски толщиной 6 мм х длиной 2,44 м,достаточно широкий, чтобы поместить его на опоры камеры, как показано на рисункеТопливо поставлялось с метаном, регулируемым к требуемой скорости потока с использованием 16 мм ± 1,5 мм отверстия в впускном баффеле.Предварительное нагревание было проведено до достижения температуры 66 °C ± 3 °C, как указано на полу термопары при 7.09 м ± 13 мм. Испытательной камере сгорания разрешалось охлаждаться, когда температура, указанная термопарой на полу на 3,96 м, достигала 41 °C ± 3 °C.

2.4.6 Скорость потока воздуха: эти семь точек определяются путем разделения туннеля на семь равных участков и записи скорости потока в геометрическом центре каждого участка.Точки находятся на расстоянии 7 м ± 25 мм от центральной линии газовой печи и 152 мм ± 6 мм ниже плоскости крыши.. скорость потока должна быть 1,22 м/сек ± 0,025 м/сек (4 фута/сек ± 0,083 фута/сек).

Переведено DeepL.com (бесплатная версия)

2.4.7 Термопары печи: термопары из никель-хромного сплава 19 AWG при двери с 9,5 ± 3 мм стыком, подверженным воздействию воздуха в камере сгорания, вводятся через пол испытательной камеры..Кончик термопары должен находиться на 25,4 ± 3 мм ниже верхней поверхности ленты из стекловолокна, на 7,01 ± 13 мм от центральной линии сопла печи.и в середине ширины камеры сгоранияТермопару из никель-хромного сплава 19 AWG, встроенную на 3,2 мм ± 1,5 мм ниже поверхности пола испытательной камеры, следует разместить на расстоянии 3,96 м ± 13 мм от центральной линии сопла печи и 7.09 ± 13 мм от огнеупорного цемента и в середине ширины камеры сгорания.

Рабочая среда

The fire test chamber in which the test chamber and smoke measurement system are located shall be provided with a free-flow condition of air to maintain a controlled pressure in the chamber of 0 to 12 Pa (0 to 0.05 дюймов водной колонны) выше давления окружающего воздуха в течение всего срока каждого испытания..

установлены кондиционеры и увлажняющие и обезвоживающие устройства для контроля температуры и влажности помещений;и температуры и гигрометра для мониторинга внутренней среды, а также датчик атмосферного давления для контроля давления в помещении.

1.2 Потребности в воде, электричестве и газе для установки оборудования

1.2.1 Требования к воде

1.2.1.1 Поддержка охлаждения туннельной печи: водопроводная вода, 0,07 мПа

1.2.2 Требования к объекту

1.2.2.1 Поверхность туннельной печи: длина не менее 22 метров, ширина не менее 4 метров, высота не менее 4 метров;

1.2.3 Электрические требования

1.2.3.1 Требования к электричеству1: 220В, 50Гц

1.2.3.2 Потребность в электричестве 2: 380 В, 50 Гц

UL 910: Стандарт UL по испытаниям безопасности для значений распространения пламени и плотности дыма для электрических и оптико-волоконных кабелей, используемых в помещениях, перевозящих окружающий воздух

5.2 Технические параметры:

1. отвечать требованиям стандартов испытаний NFPA 262 и UL910, а также данным и кривым, которые должны быть записаны в стандартах;

2Устройство измерения плотности дыма, отклонение 1%, диапазон колебаний полного масштаба менее 1%, может быть подтвержден калибровкой после фильтра;

3. при открытом состоянии вентилятора центробежного вентилятора давление в измеряемой секции может достигать 37 Pa;

4. при закрытом входе воздуха статическое давление поднимается не менее чем до 93 Pa;

5. скорость воздуха в коробке сгорания может регулироваться до 1,22 м/сек ± 0,025 м/сек; скорость воздуха должна регистрироваться в семи точках,каждый расположен на расстоянии 7 м ± 25 мм (23 фута ± 1 дюйма) от центральной линии газового горелки и 152 мм ± 6 мм (6 дюймов ± 0.25 дюймов) ниже плоскости верхнего прикрытия.Определить эти семь точек, разделяя ширину дыма на семь равных сегментов и записывая скорость воздуха в геометрическом центре каждого сегмента.

6. регулируемое подача газа 86 kW ± 2 kW (294,000 ± 7300 Btu/hr); выход фотоэлемента, давление газа, дифференциал давления через пластину отверстия,и объем используемого газа должны регистрироваться непрерывно с интервалом в 2 секунды на протяжении всего испытания..

7Кривая повышения температуры должна быть аналогична требуемой кривой в стандарте с отклонением 2% или меньше;

8. отчет выхода расстояния распространения пламени по сравнению с графиком времени в течение периода испытания

9. показатель выхода графика скорости трубопровода во время испытания.

5.3 Принятие стандартного материала:

Для оценки приемлемости оборудования используется стандартный кабель TP149, и его рекомендуемые результаты приведены в таблице ниже: