大型量熱儀熱釋放速率測試裝置ISO 9705, 1993

產(chǎn)品介紹

大型量熱儀熱釋放速率測試裝置用于測試分析大型物件或結構體放置于開放空間燃燒過程之引燃特性、熱釋放率、質量損失率、有效發(fā)熱量、發(fā)言特性及毒氣分析等。將直接實體燃燒模擬火災發(fā)生情況，進而分析采集所得煙氣數(shù)據(jù)了解各種實驗體的燃燒特性；亦可在試驗中研究的滅火方式以降低火災造成的生命財產(chǎn)安全。

 10MW大型量熱儀設備目前國際上尚未制定通行的國際標準，目前設計組裝依據(jù)主要參考ISO5660-1及ISO9705的設計原理。系統(tǒng)涵蓋消防安全系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)及煙氣處理系統(tǒng)、樣氣取樣系統(tǒng)及氣體分析系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、軟件控制系統(tǒng)等；

設備型號： ISO 9705, 1993

參考標準：

◆ ISO 9705, 1993 : 室角燃燒測試  

◆IEC 60332-3 :  電纜測試平臺 材料和產(chǎn)品的燃點和燃燒行為

◆ EN 45545 : 適用于鐵路― 鐵路或交通工具的防火測試

◆EN 50399 : 電纜著火條件下的一般測試方法

設備特點：

◆ 過濾器上安裝有氣流圖以便去除濕氣和煙塵

◆ 每個過濾器都可與差傳感器交換；

◆可調節(jié)的校準器可控制每種供應到氣體分析架的取樣氣體的壓強

◆安裝有濕度測量儀和傳感器，測量測試空間的濕度

◆ 氣體取樣管道最小40PSI的壓強將取樣氣體傳送到長約50m的分析儀器中

◆ 當根據(jù)耗氧量來測試熱釋放率時，防阻塞的雙向管道可用來測試氣流。這也是熱流中會有這么多固體和液體包括煙灰、焦油等微粒的原因 

◆ 使用鐵氟龍防腐軟管，取樣氣體管道和儀器工程度可最小化取樣氣體受腐蝕或加熱后化學變質的程度。

◆ 為保護結露，裝有加熱管以便保持取樣管路外的溫度

◆法蘭式測試站由雙向探頭，取樣探頭和煙密度測試系統(tǒng)構成，每種合成物都是由防腐材料制成

◆ 熱流量儀和水冷卻系統(tǒng)可測量真實火源釋放出的熱輻射

◆作為所有測試項目的測試方法，庚烷常常被用到，但是校準燃燒器同樣也會單獨使用。尤其是采用耗氧測試方法時，校準燃燒器會被用來測試凈燃燒卡路里。

相關配套系統(tǒng)設施：

燃燒系統(tǒng)、點火電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、氣體采樣及預處理系統(tǒng)、氣體分析系統(tǒng)；詳見產(chǎn)品技術資料。

 大型熱量計的說明
根據(jù)熱量釋放速率，熱量計分為幾種類型。見的熱量計包括測試10x250px對象的錐形熱量計和評估燃燒的1~3兆瓦的家具熱量計（墻角火試驗）。然而，用錐形熱量計進行的關于小物體（10x250px）的燃燒性能試驗方法雖然能達到測試結果的客觀性與公平性，且符合性標準測試方法的規(guī)定，但是不適用于評估大型物體的防火性能。因此，不建議作為防火性能的合理標準。為確保防火性能安全，取決于其目的以及建筑物和大型復合體（包括機車車輛，車輛，倉庫和構成方式）的規(guī)模和防火性能等級的不同，這些防火性能應已通過對原料、建筑物和實體模型進行廣泛的防火性能試驗驗證的。這種測試將減少火災的生命和財產(chǎn)損失。換句話說，建議采用雙錐形熱量計（原料）—房角檢測器/單一燃燒項目/ISO13784-1（微小模型）—大錐形熱量計（實體）的試驗來確定防火安全性能的分級標準，并根據(jù)燃燒風險、目的和建筑物內設備的規(guī)格，是控制廣泛的防火安全性能試驗。

技術參數(shù)：

一、大型熱量計的結構和功能

1）防護罩和管道系統(tǒng)

設計防護罩時，主要有兩個最重點：防護罩的形式和大小。與正方形的防護罩相比，圓形的防護罩能將可能沿著防護罩邊緣產(chǎn)生的渦流效應最小化。因此，采用圓形的防護罩，可調節(jié)的高度使試驗能夠根據(jù)測試對象燃燒的煙羽流的特性進行操作。此外，由于管道和設備的附件提供足夠的均勻流長，燃氣能分散。集塵罩的外直徑為250px，這樣可以用量程為10兆瓦的熱量計測量實際尺寸的可燃物品和車輛的熱釋放速率，火災荷載，需氧量，產(chǎn)生的一氧化碳和二氧化碳的數(shù)量，濃度，溫度，流量和燃氣的成分。

2）測量因素的構成

要測量的因素大概可分為流量/溫度、氣體濃度和煙密度。測試儀包含了進程控制和數(shù)據(jù)測量的程序。壓差探頭，熱電偶，十字形的氣體收集裝置和煙濃度測試儀安裝在管道上來測量。

3）流量/溫度

當主要用一個皮托管測量通過管道的流量時，煙霧中的顆粒物可能會堵塞管道。因此，使用雙向速度探頭是合理的。這個探頭通過測量洞口兩個末端的壓力差別來估計流量，因為洞口的形式一般都是相同的。用對數(shù)—契比雪夫法（Log-Tehebycheff method）總共安裝6個雙向速度探頭。由于物質密度隨著探頭周圍的溫度變化而變化，因此插入雙向屏蔽熱電偶作為密度補償。

4）燃氣收集和分析

為了計算如上所述的熱釋放率，我們需要知道氧氣濃度。為確定可燃氣體的特性，需要分析二氧化碳和一氧化碳。氣體收集器制成十字形狀，不是一般的O型。在氣流的對面設置了一個孔，以防止煙灰阻塞管道。冷凝管是用來凝結氣體和消除因冷卻收集的燃氣至3攝氏度以下而產(chǎn)生的水分，通過冷卻凝聚燃氣可以在不改變氣體的情況下去除雜質，從而供應純凈的燃氣到燃氣分析儀。燃氣在供應到分析儀之前，被很好的再次去除了水分。此外，設置溫度控制線路，讓來自環(huán)境溫度的燃氣樣品從燃氣導管供應到預處理裝置過程中保持在150攝氏度。在每個燃氣分析儀和所有收集管道前部都設置了煙灰過濾器。

5）排煙密度

運用光電池和氦氖激光系統(tǒng)來測量煙霧密度。當用鹵素燈作為光源時，考慮到管道的直徑，采用激光，因為激光比鹵素燈有更好的方向性和更小的衰減率。用光束分離器將該激光光源分為兩個。一個作為參考價值，另一個作為輻射以測量煙密度。煙密度的測量采用激光散射法。

6）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)

為了計算和記錄從各種檢測儀上獲得的熱釋放率，煙密度和燃氣的濃度，用于運行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和MFC或打開或關閉各種電磁螺線管閥的測量系統(tǒng)是根據(jù)控制程序獨立編制的。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用美國國家儀器（NI）的硬件和來自NI的Lab View的軟件。

二、大型熱量計要求的規(guī)格
對于測試下述的10 MW大型熱量計的實驗裝置的最小安裝空間，單個的試驗建筑物安裝要求：

為了控制大型熱量計測試裝置，需要一個單獨的控制室。該控制室必須確保足夠的空間來控制煙氣質量和儀表。按如下所述安裝啟動10MW大型熱量計試驗的控制室。

對于10MW大型熱量計試驗的控制室的最小空間，是從大型熱量計內部和外部觀察的控制室的空間。
應該為8100(W) x 7100(L) x 3000(H) mm。

在確定實際火災現(xiàn)象中，用易燃樣品或模型進行的小型火災試驗有限制性。然而，在完成建筑原料或家具原料和固定裝置的防火特性，以及評估用于建筑物防火災安全的許多燃燒因素（包括熱釋放率、燃燒負荷、氧氣量、溫度、流速、煙密度和燃氣成分），這些因素是大型復合材料導致的火災事件中直接測量的燃燒特性，大型熱量計可確保這些燃燒特性的可靠性。

主要特點：

A.分析和控制臺
A）19英寸儀表機架
 選擇19"的機柜來安裝以下組件：

①其他分析儀（包括氧氣，CO₂,CO）
②含溫度調節(jié)器的冷凝管
③煙灰過濾器
④氣體采樣雙頭泵Gas Sampling Dual Headed Pump
⑤氣體取樣管和畫圖設備Gas Sampling Pipe& Instrument Diagram
⑥熱線溫度調節(jié)器Heated Line Temperature controller
⑦數(shù)據(jù)采集記錄器Data Acquisition Logger
19"機柜的規(guī)格：高度= 1800mm，寬度= 900mm，深度≥600mm。

B)氣體分析儀

同時分析氧氣消耗量和一氧化碳、二氧化碳產(chǎn)出率。
氣體分析儀的分辨率分別是：氧氣0~25%，一氧化碳0~1%，二氧化碳0~10%。
對于分析儀傳感器的類型，對于氧氣，安裝順磁性傳感器，對于CO/CO₂，安裝NDIR傳感器。
為快速反應設置旁路By-Pass for quick response.
當在流量或壓力驅動控制下測量氧氣時，壓力補償和自動控制是激活的。

分析儀的基本結構描述如下：

 規(guī)格

電源：AC 220V, 380V； 50/60Hz, 60A      

排氣：測量排氣：50m3/s

        煙道排氣：1500m3/s

輔助設施：丙烷氣，一氧化碳(0.8%)/二氧化碳(8%)， 氮，個人電腦，吸塵器；