Camera di combustione per forno a tunnel Steiner UL910
Progetto in riferimento ai seguenti standard
UL 910: Standard UL per i test di sicurezza per la propagazione della fiamma e i valori di densità del fumo per cavi elettrici e in fibra ottica utilizzati in spazi che trasportano aria ambientale
2.1 Riepilogo
Questa soluzione tecnica si basa sull'integrazione di strumentazione ed elettricità e utilizza l'avanzato sistema di controllo multifunzione di OMRON per combinare sequenza di accensione, sicurezza della combustione, interblocco elettrico, controllo automatico della temperatura, regolazione manuale, allarme di monitoraggio e acquisizione/comunicazione dati in uno. Il sistema di controllo della temperatura e della pressione del forno utilizza il sistema di controllo composto da controller OMRON + Advantech + software Visual Basic per il controllo automatico e il monitoraggio online. La stazione operativa Advantech del computer superiore opera e monitora i parametri di processo necessari del forno. Ha funzioni di archiviazione, ispezione e stampa dei dati. E altre funzioni. Allo stesso tempo, in base ai requisiti degli standard UL910 / NFPA262, è possibile allestire una sala prove di combustione dedicata per il test di combustione. Questa sala prove di combustione isola efficacemente il forno a tunnel orizzontale Steiner, installare l'estremità di misurazione della densità del fumo in una stanza buia, evitare interferenze dalla luce esterna；Area di prova di combustione, adottare un metodo di progettazione indipendente, in base ai requisiti standard, dovrebbe fornire un flusso d'aria libero. Pertanto, durante l'intero test, mantenere la stanza sotto una pressione dell'aria controllata di 0-12 Pa (0-0,05 pollici di volume d'acqua) superiore alla pressione dell'aria circostante. La temperatura viene mantenuta a 18,3 ° C-26,7 ° C (65 ° F-80 ° F) e un'umidità relativa del 45-60%.
2.1.1 Condizioni di progettazione
Tipo di forno: forno a tunnel orizzontale Steiner
Dimensioni principali del forno: dimensioni del forno 7620 mm * 451 mm * 305 mm
Numero di coperchi del forno: forno a tunnel orizzontale Steiner: 1 coperchio del forno
Temperatura di esercizio del forno: fino a 600 ℃ (temperatura dei fumi)
Carburante: metano con una purezza di almeno il 95%
Potere calorifico del combustibile: 3500btu / lb
Pressione del carburante: 0,4-0,5 MPa
Modello di bruciatore: bruciatore doppio a U da 3/4 di pollice
Temperatura di scarico del tubo fumario:<250 ° C, di solito la temperatura dei fumi è controllata entro 200 ° C.
Metodo di prova dell'oggetto testato: sollevamento del soffitto del forno a componenti orizzontali
Condizioni di progettazione 15KVA, 380V/220V, 3 fasi. Note: la tensione può essere personalizzata.
2.1.2 Parametri strutturali
2.1.3 n Struttura del forno: mattone refrattario + piastra in acciaio inossidabile SUS304
2.1.4 n Struttura del fondo del forno: mattone refrattario 229 mm x 114,5 mm x 64 mm
2.1.5 n Tipo e quantità di bruciatore: 1 bruciatore doppio a U da 3/4 di pollice.
2.1.6 n Metodo di scarico del fumo: scarico meccanico del fumo + miscelazione dell'aria fredda sulla parete posteriore
2.1.7 Metodo di apertura della porta del forno: sollevamento e traslazione del soffitto del forno a componenti orizzontali (costruito dal cliente)
2.1.8 Diagramma del forno
2.1.4 Scopo:
Per i test di infiammabilità UL910 di fili e cavi
2.1.5 Principi di progettazione
Adottare i principi di tecnologia avanzata, affidabilità, sicurezza e razionalità economica
2.2 Struttura del forno
2.2.1 Guscio del forno
La struttura in acciaio del forno è composta da tubo quadro / tubo rettangolare, montante laterale e piastra in acciaio del corpo del forno. Dopo essere stata saldata con alta resistenza, forma un insieme solido, che può essere utilizzato senza deformazioni per lungo tempo.
Piastra in acciaio del corpo del forno: SUS304, δ = 3 mm
Telaio del forno: Q235-A, tubo quadro / tubo rettangolare
Barre trasversali del forno: Q235-A, tubo quadro / tubo rettangolare
Finestra: combinazione a doppio strato di vetro al quarzo e vetro temperato, δ = 3 mm, 70 mm ± 6 mm × 280 mm ± 38 mm
2.2.2 Materiali di resistenza del forno
La muratura del forno di prova è composta da mattoni refrattari. Allo stesso tempo, al fine di fornire la turbolenza dell'aria richiesta durante il processo di combustione, ottenuta posizionando sei mattoni refrattari resistenti al calore da 229 mm di lunghezza x 114,5 mm di larghezza x 64 mm di spessore (linea verticale lunga della parete e linea parallela lunga 114,5 mm). In base alla linea centrale del bruciatore misurata rispetto alla linea centrale del mattone refrattario, mattoni refrattari vicino alla finestra (senza ostruire le finestre) 1,98 m ± 152 mm, 3,96 m ± 152 mm e 5,79 ± 152 mm, la distanza dall'altro lato è 1,37 m ± 152 mm, 2,90 m ± 152 mm e 4,88 m ± 152 mm.
La massima resistenza alla temperatura: 1427 ℃ (2600 ℉)
Densità apparente: 0,77 ± 0,046 g/cm3
Conducibilità termica a temperatura media:
260 ℃ (500 ℉) 0,23 W/m · ℃
538 ℃ (1000 ℉) 0,27 W/m · ℃
815 ℃ (1500 ℉) 0,32 W/m · ℃
1093 ℃ (1500 ℉) 0,37 W/m · ℃
2.2.3 Porta del forno e meccanismo di pressatura
Azionare la porta del forno sopra il corpo del forno, come dispositivo di tenuta per il corpo del forno. Composto da metallo e isolanti inorganici, isolanti composti da isolanti inorganici, materiale isolante inorganico di 51 mm ± 6 mm di spessore
La porta orizzontale del forno è saldata da profilati, utilizzare il metodo di sollevamento verticale a peso morto per compattare, per osservare le condizioni del forno, finestre di osservazione installate su entrambi i lati della parete del forno, per ottenere una tenuta efficace, una tenuta idraulica efficace funge da tenuta tra la porta del forno e il corpo del forno, l'utilizzo di acqua di rubinetto come fonte di acqua di circolazione non solo può fornire una tenuta per il controllo di qualità del corpo del forno e della porta del forno, ma anche allontanare il calore durante il test di combustione e proteggere efficacemente il corpo del forno.
Il laboratorio dovrebbe fornire la gru per sollevare il coperchio.
Temperatura massima di utilizzo efficace fino a 1050 ℃ ；
Densità: 335 ± 5 kg/m3;
Conducibilità termica: 0,085 W/mK@400 ℃
Dimensione 7620 ± 50 mm * 451 ± 5 mm * 305 ± 5 mm
2.2.4 Camera di ingresso e deflettore di ingresso
La struttura in acciaio del forno è composta da tubo quadro / tubo rettangolare, montante laterale e piastra in acciaio del corpo del forno. Dopo essere stata saldata con alta resistenza, forma un insieme solido, che può essere utilizzato senza deformazioni per lungo tempo. Il deflettore di aspirazione è controllato pneumaticamente e può essere aperto e chiuso automaticamente. Camera di aspirazione Questo elemento deve avere un'apertura rettangolare di 298,5 mm ± 6 mm × 464 mm ± 6 mm per consentire il passaggio dell'aria attraverso il deflettore più vicino nella camera di prova di combustione.
Piastra in acciaio del forno: SUS304, δ = 3 mm
Telaio del forno: Q235-A, tubo quadro / tubo rettangolare
Costole trasversali del forno: Q235-A, tubo quadro / tubo rettangolare
2.2.4 Sistema di scarico fumi e sistema di controllo della pressione del forno
Lo scarico del corpo del forno adotta la forma di scarico meccanico per garantire che la pressione e la temperatura nel forno e i gas di scarico soddisfino i requisiti standard. Include sezione di transizione, condotta di scarico fumi, valvola a farfalla automatica e sistema di controllo della pressione differenziale. Sezione di transizione: un elemento rettangolare in acciaio inossidabile con una lunghezza di 902 mm ± 6 mm × 686 mm ± 6 mm in larghezza × 438 mm ± 6 mm in altezza e 457 mm ± 6 mm. È costituito da una sezione di transizione ellittica rettangolare e la sezione di transizione ellittica rettangolare è collegata a un tubo di scarico con un diametro interno (I.D.) di 406 mm ± 3 m. L'esterno della sezione di transizione è isolato con un rivestimento in fibra ceramica da 51 mm, con una densità di 130 kg/m3. La piastra in acciaio è SUS304, δ = 1,5 mm. Tubo di scarico: tubo di scarico da 406 mm ± 3 mm I.D., che si estende dall'estremità di scarico della sezione di transizione da 4,88 m a 5,49 m fino alla linea centrale del sistema di misurazione del fumo, in modo da fornire un flusso di gas di scarico completamente miscelato. L'apertura del tubo di scarico deve essere isolata con un materiale inorganico ad alta temperatura di almeno 51 mm, dall'inizio della parte di trasmissione dello scarico al sistema di rilevamento del fumo. La piastra in acciaio è SUS304, δ = 1,5 mm. Sistema di controllo della pressione differenziale: il rilevatore deve essere costituito da una colonna in acciaio inossidabile con una lunghezza della colonna nominale pari al doppio del diametro esterno della colonna, la lunghezza del rubinetto del manometro è 25 ± 12 mm. 25 ± 12 mm e una partizione centrale solida. La sonda bidirezionale è collegata a un sensore di pressione, che può leggere efficacemente il valore di pressione nel forno.
Serranda di scarico: 406 mm I.D. La serranda di controllo del flusso del tubo a pezzo singolo del tubo è installata a 1,68 m ± 0,15 m sotto il tubo di scarico del sistema di misurazione del fumo e la linea centrale è rispetto alla linea centrale.
Le posizioni relative dei componenti di transizione di scarico, dei condotti di scarico, dei sistemi di misurazione del fumo e delle serrande dei condotti di scarico sono mostrate in figura.
Per mantenere il controllo del flusso d'aria durante l'intero processo di test, la serranda del tubo di scarico deve essere controllata da un sistema di feedback a circuito chiuso che forma una comunicazione efficace con il sistema di controllo della pressione differenziale.
2.2.5 Disegno di effetto: camera del forno a tunnel Steiner
2.3 Sistema di combustione
2.3.1 Bruciatore
Il gas al bruciatore deve essere fornito da un singolo condotto di ingresso, disperdersi attraverso la sezione a T a ciascun bruciatore. Tubo a gomito nominale per uscita aria da 19 mm (0,75 pollici), il piano del bruciatore deve essere parallelo al pavimento della camera di prova. Ciò consente al gas di essere diretto direttamente verso l'alto del campione. Ogni bruciatore utilizza la linea centrale da 102 mm ± 6 mm su ciascun lato della linea centrale della sua camera di prova di combustione per compensare le posizioni in modo che la fiamma del bruciatore sia distribuita uniformemente.
Utilizzare il sistema di accensione elettronica per accendere la stufa a gas da una lunga distanza, prestazioni di sicurezza garantite, accenditore ad alta tensione, 44KV, 50mA, la tensione minima dell'elettrodo di accensione è 1,8kVp.
2.3.2 Gruppo valvole
2.3.3.1 Sistema di tubazioni del gas
Il metano con una purezza non inferiore al 95% viene inviato al forno tramite valvole a sfera, riduttori di pressione, manometri, due elettrovalvole e misuratori di portata massica.
2.3.3.2 Componenti della tubazione del gas:
① Riduttore di pressione: riduttore di pressione Japan Ito Mirai con compensazione della pressione di ingresso e arresto a pressione zero, in base alla tensione della molla impostata. La pressione di uscita della valvola di regolazione della pressione rimane costante e non è influenzata dalle variazioni del flusso di gas. Quando nessun gas scorre attraverso il riduttore di pressione, la valvola di regolazione si chiude automaticamente.
② Elettrovalvola: aperta per interrompere, tempo di chiusura rapida 1 secondo, gioca una risposta rapida e un'interruzione rapida. Frequenza di lavoro massima: 20 volte/minuto, pressione di lavoro massima: 360 mbar.
③ Manometro interruttore di pressione: misura la pressione della tubazione principale del gas e prepara il terreno per la regolazione della pressione del gas durante la fase di messa in servizio, che può garantire che la pressione della tubazione del gas sia mantenuta a un livello normale. Intervallo di pressione: 0 ~ 20 kpa.
④ Misuratore di portata massica: misuratore di portata massica americano AALBORG, acciaio inossidabile 316, pressione massima 1000 psig (70 bar), tasso di perdita inferiore a 1 × 10-7 sml/s, calibrato da NIST, segnale 0 ～ 5VDC e 4 ～ 20mA, protezione del circuito, velocità di controllo ≤ 2s, la precisione di controllo è ± 1% FS, ripetibilità ± 0,5FS, intervallo di temperatura 0 ～ 50 ℃, intervallo di umidità 0 ～ 90%, display digitale, l'alimentazione del gas soddisfa 5000Btu (5,3MJ) / durante il test di controllo automatico Requisito di calore minimo, il software registra automaticamente la quantità di gas utilizzata; può collaborare con l'uscita del bruciatore standard 5,3 MJ/min di calore e, in base a diversi standard, il flusso di gas può essere controllato dal misuratore di portata massica, l'intervallo di misurazione è 0 ~ 160 L/min, che può cambiare il bruciatore L'uscita del valore calorifico, l'energia massima in uscita può raggiungere 100 MJ/min;
⑤ Filtro gas: filtro gas Italy Guilong, apertura del cotone filtrante <50um
2.4 Sistema di misurazione della densità del fumo
2.4.1 Sorgente luminosa del sistema di misurazione della densità del fumo
Una lampada sigillata GE americana da 12 V, lente pulita, riflettore automatico montato sulla sezione trasversale della condotta di scarico, il fascio di luce deve brillare verso l'alto lungo l'asse verticale del tubo di scarico, il fascio cilindrico deve passare attraverso le aperture di 76 mm ± 3 mm di diametro nella parte superiore e inferiore del tubo da 406 mm (16 pollici) I.D. e i fasci combinati devono essere concentrati al centro della cella fotovoltaica.
2.4.2 Dispositivo di ricezione per il sistema di misurazione della densità del fumo
Le fotocellule che emettono direttamente in base alla proporzione di luce ricevuta devono essere posizionate sopra la sorgente luminosa e la distanza totale dal percorso della luce alla batteria è di 914 mm ± 102 mm. Le fotocellule devono essere collegate all'apparecchiatura di registrazione, che viene utilizzata per dimostrare che la luce incidente nel fumo in via di scomparsa è attenuata a causa di circostanze speciali e altri effetti.
2.4.4 Curva di riscaldamento: soddisfa i requisiti di controllo della temperatura in aumento e in diminuzione e la deviazione della temperatura del forno.
2.4.5 Criteri di controllo della pressione e della temperatura del forno: il preriscaldamento viene eseguito utilizzando una piastra in acciaio e uno strato di pannello in cemento rinforzato con fibra non rivestito con una valutazione di 6 mm di spessore x 2,44 m di lunghezza, sufficientemente largo da essere posizionato sui supporti della camera come mostrato, con un tetto rimovibile in posizione. Il carburante è stato fornito con metano, regolato alla portata richiesta utilizzando un'apertura da 16 mm ± 1,5 mm nel deflettore di ingresso. Il preriscaldamento è stato eseguito fino a quando la temperatura ha raggiunto 66°C ± 3°C come indicato dalla termocoppia del pavimento a 7,09 m ± 13 mm. La camera di prova di combustione è stata lasciata raffreddare quando la temperatura indicata dalla termocoppia del pavimento a 3,96 m ha raggiunto 41°C ± 3°C.
2.4.6 Velocità del flusso d'aria: questi sette punti sono determinati dividendo il tunnel in sette sezioni uguali e registrando la velocità del flusso al centro geometrico di ogni sezione. I punti si trovano a 7 m ± 25 mm dalla linea centrale del forno a gas e 152 mm ± 6 mm sotto il piano del supporto del tetto. Si dovrebbe ottenere una velocità del flusso di 1,22 m/sec ± 0,025 m/sec (4 piedi/sec ± 0,083 piedi/sec).
Tradotto con DeepL.com (versione gratuita)
2.4.7 Termocoppia del forno: una termocoppia in lega nichel-cromo da 19 AWG alla porta con un giunto da 9,5 mm ± 3 mm esposto all'aria della camera di combustione deve essere inserita attraverso il pavimento della camera di prova. La punta della termocoppia deve essere 25,4 mm ± 3 mm sotto la superficie superiore del nastro in fibra di vetro, 7,01 m ± 13 mm dalla linea centrale dell'ugello del forno e al centro della larghezza della camera di combustione. Una termocoppia in lega nichel-cromo da 19 AWG incorporata 3,2 mm ± 1,5 mm sotto la superficie del pavimento della camera di prova deve essere posizionata a 3,96 m ± 13 mm dalla linea centrale dell'ugello del forno e 7,09 m ± 13 mm dal cemento refrattario e al centro della larghezza della camera di combustione.
Ambiente di lavoro
La camera di prova del fuoco in cui si trovano la camera di prova e il sistema di misurazione del fumo deve essere dotata di una condizione di flusso libero dell'aria per mantenere una pressione controllata nella camera da 0 a 12 Pa (da 0 a 0,05 pollici di colonna d'acqua) al di sopra della pressione dell'aria ambiente per l'intera durata di ogni test. La temperatura deve essere compresa tra 18,3°C e 26,7°C (65°F e 80°F) e l'umidità relativa deve essere compresa tra 45% e 60%.
Sono installati dispositivi di condizionamento e umidificazione e deumidificazione per il controllo della temperatura e dell'umidità interna e sono forniti termometro e igrometro per il monitoraggio dell'ambiente interno, nonché manometro per il monitoraggio della pressione interna.
1.2 Requisiti di acqua, elettricità e gas per l'installazione delle apparecchiature
1.2.1 Requisiti idrici
1.2.1.1 Raffreddamento del supporto del forno a tunnel: acqua di rubinetto, 0,07 mpa
1.2.2 Requisiti del sito
1.2.2.1 Spazio calpestabile del forno a tunnel: lunghezza non inferiore a 22 metri, larghezza non inferiore a 4 metri, altezza non inferiore a 4 metri;
1.2.3 Requisiti elettrici
1.2.3.1 Requisiti elettrici1: 220 V, 50 Hz
1.2.3.2 Requisito elettrico 2: 380 V, 50 Hz
UL 910: Standard UL per i test di sicurezza per la propagazione della fiamma e i valori di densità del fumo per cavi elettrici e in fibra ottica utilizzati in spazi che trasportano aria ambientale
5.2 Parametri tecnici:
1. soddisfare i requisiti degli standard di prova NFPA 262 e UL910, nonché i dati e le curve che devono essere registrati negli standard;
2. dispositivo di misurazione della densità del fumo, deviazione dell'1%, intervallo di fluttuazione su scala completa inferiore all'1%, può essere confermato dalla calibrazione dopo il filtro;
3. con la scatola di ingresso dell'aria nello stato aperto, il flusso d'aria della ventola centrifuga può far raggiungere alla pressione statica nella sezione di misurazione della pressione statica 37pa;
4. con la scatola di ingresso dell'aria chiusa, la pressione statica sale ad almeno 93pa;
5. la velocità dell'aria nella scatola di combustione può essere regolata a 1,22 m/sec ± 0,025 m/sec; la velocità dell'aria deve essere registrata in sette punti, ciascuno situato a 7 m ± 25 mm (23 piedi ± 1 pollice) dalla linea centrale del bruciatore a gas e 152 mm ± 6 mm (6 pollici ± 0,25 pollici) sotto il piano della flangia di supporto del coperchio superiore. Determinare questi sette punti dividendo la larghezza del camino in sette segmenti uguali e registrando la velocità dell'aria al centro geometrico di ogni segmento.
6. un'alimentazione di gas regolabile di 86 kW ± 2 kW (294.000 ± 7300 Btu/ora); l'uscita della fotocellula, la pressione del gas, la pressione differenziale attraverso la piastra a orifizio e il volume di gas utilizzato devono essere registrati continuamente a intervalli di 2 secondi durante il test.
7. La curva di aumento della temperatura deve essere simile alla curva richiesta nello standard, con una deviazione del 2% o inferiore;
8. rapporto di uscita della distanza di propagazione della fiamma rispetto al grafico temporale durante il periodo di prova
9. l'output del rapporto del grafico della velocità della tubazione durante il test.
5.3 Accettazione del materiale standard:
Il cavo standard TP149 viene utilizzato per la valutazione dell'accettazione dell'apparecchiatura e i suoi risultati consigliati sono mostrati nella tabella seguente:
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