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大型量热仪热释放速率测试装置

产品介绍

大型量热仪热释放速率测试装置用于测试分析大型物件或结构体放置于开放空间燃烧过程之引燃特性、热释放率、质量损失率、有效发热量、发言特性及毒气分析等。将直接实体燃烧模拟火灾发生情况，进而分析采集所得烟气数据了解各种实验体的燃烧特性；亦可在试验中研较佳的灭火方式以减低火灾造成的生命财产。

10MW大型量热仪设备目前尚未制定通行的标准，目前设计组装依据主要参考ISO5660-1及ISO9705的设计原理。系统涵盖消防系统，排烟系统及烟气处理系统、样气取样系统及气体分析系统、点火系统、软件控制系统等；

机型：DPM- 9705

参考标准：

※ ISO 9705, 1993 : 室角燃烧测试

※ IEC 60332-3 : 电缆测试平台 材料和产品的燃点和燃烧行为

※ EN 45545 : 适用于铁路― 铁路或交通工具的防火测试

※ EN 50399 : 电缆着火条件下的一般测试方法

特点

※ 过滤器上安装有气流图以便去减低湿气和烟尘

※ 每个过滤器都可与差传感器交换；

※ 可调节的校准器可控制每种供应到气体分析架的取样气体的压强

※ 安装有湿度测量仪和传感器，测量测试空间的湿度

※ 气体取样管道小40PSI的压强将取样气体传送到长约50m的分析仪器中

※ 当根据耗氧量来测试热释放率时，防阻塞的双向管道可用来测试气流。这也是热流中会有这么多固体和液体包括烟灰、焦油等微粒的原因

※使用铁氟龙防腐软管，取样气体管道和仪器工程度可小化取样气体受腐蚀或加热后化学变质的程度。

※ 为保护结露，装有加热管以便保持取样管路外的温度

※ 法兰式测试站由双向探头，取样探头和烟密度测试系统构成，每种合成物都是由防腐材料制成

※ 热流量仪和水冷却系统可测量真实火源释放出的热辐射

※ 作为所有测试项目的测试方法，庚烷常常被用到，但是校准燃烧器同样也会单独使用。尤其是采用耗氧测试方法时，校准燃烧器会被用来测试净燃烧卡路里。

相关配套系统设施：

燃烧系统、点火电路系统、控制系统、排气系统、气体采样及预处理系统、气体分析系统；详见产品技术资料。

大型热量计的说明

根据热量释放速率，热量计分为几种类型。常见的热量计包括测试10x250px对象的锥形热量计和评估燃烧的1~3兆瓦的家具热量计（墙角火试验）。然而，用锥形热量计进行的关于小物体（10x250px）的燃烧性能试验方法虽然能达到测试结果的客观性与公平性，且符合性标准测试方法的规定，但是不适用于评估大型物体的防火性能。因此，不建议作为防火性能的合理标准。为确保防火性能，取决于其目的以及建筑物和大型复合体（包括机车车辆，车辆，仓库和构成方式）的规模和防火性能等级的不同，这些防火性能应已通过对原料、建筑物和实体模型进行广泛的防火性能试验验证的。这种测试将减少火灾的生命和财产损失。换句话说，建议采用双锥形热量计（原料）—房角检验器/单一燃烧项目/ISO13784-1（微小模型）—大锥形热量计（实体）的试验来确定防火性能的分级标准，并根据燃烧风险、目的和建筑物内设备的规格，是控制广泛的防火性能试验。

技术参数：

一、大型热量计的结构和功能

1）防护罩和管道系统

设计防护罩时，主要有两个点：防护罩的形式和大小。与正方形的防护罩相比，圆形的防护罩能将可能沿着防护罩边缘产生的涡流效应小化。因此，采用圆形的防护罩，可调节的高度使试验能够根据测试对象燃烧的烟羽流的特性进行操作。此外，由于管道和设备的附件提供足够的均匀流长，燃气能分散。集尘罩的外直径为250px，这样可以用大量程为10兆瓦的热量计测量实际尺寸的可燃物品和车辆的热释放速率，火灾荷载，需氧量，产生的一氧化碳和二氧化碳的数量，浓度，温度，流量和燃气的成分。

2）测量因素的构成

要测量的因素大概可分为流量/温度、气体浓度和烟密度。测试仪包含了进程控制和数据测量的程序。压差探头，热电偶，十字形的气体收集装置和烟浓度测试仪安装在管道上来测量。

3）流量/温度

当主要用一个皮托管测量通过管道的流量时，烟雾中的颗粒物可能会堵塞管道。因此，使用双向速度探头是合理的。这个探头通过测量洞口两个末端的压力差别来估计流量，因为洞口的形式一般都是相同的。用对数—契比雪夫法（Log-Tehebycheff method）总共安装6个双向速度探头。由于物质密度随着探头周围的温度变化而变化，因此插入双向屏蔽热电偶作为密度补偿。

4）燃气收集和分析

为了计算如上所述的热释放率，我们需要知道氧气浓度。为确定可燃气体的特性，需要分析二氧化碳和一氧化碳。气体收集器制成十字形状，不是一般的O型。在气流的对面设置了一个孔，以防止烟灰阻塞管道。冷凝管是用来凝结气体和减除因冷却收集的燃气至3摄氏度以下而产生的水分，通过冷却凝聚燃气可以在不改变气体的情况下去除杂质，从而供应纯净的燃气到燃气分析仪。燃气在供应到分析仪之前，被很好的再次去除了水分。此外，设置温度控制线路，让来自环境温度的燃气样品从燃气导管供应到预处理装置过程中保持在150摄氏度。在每个燃气分析仪和所有收集管道前部都设置了烟灰过滤器。

5）排烟密度

运用光电池和氦氖激光系统来测量烟雾密度。当用卤素灯作为光源时，考虑到管道的直径，采用激光，因为激光比卤素灯有更好的方向性和更小的衰减率。用光束分离器将该激光光源分为两个。一个作为参考价值，另一个作为辐射以测量烟密度。烟密度的测量采用激光散射法。

6）数据处理系统

为了计算和记录从各种检验仪上获得的热释放率，烟密度和燃气的浓度，用于运行数据处理系统和MFC或打开或关闭各种电磁螺线管阀的测量系统是根据控制程序独立编制的。数据采集系统采用美国仪器（NI）的硬件和来自NI的Lab View的软件。

二、大型热量计要求的规格

对于测试下述的10 MW大型热量计的实验装置的小安装空间，单个的试验建筑物安装要求：

为了控制大型热量计测试装置，需要一个单独的控制室。该控制室必须确保足够的空间来控制烟气质量和仪表。按如下所述安装启动10MW大型热量计试验的控制室。

对于10MW大型热量计试验的控制室的空间，是从大型热量计内部和外部观察的控制室的空间。

应该为8100(W) x 7100(L) x 3000(H) mm。

在确定实际火灾现象中，用易燃样品或模型进行的小型火灾试验有限制性。然而，在完成建筑原料或家具原料和固定装置的防火特性，以及评估用于建筑物防火灾的许多燃烧因素（包括热释放率、燃烧负荷、氧气量、温度、流速、烟密度和燃气成分），这些因素是大型复合材料导致的火灾事件中直接测量的燃烧特性，大型热量计可确保这些燃烧特性的可靠性。

主要特点：

A.分析和控制台

A）19英寸仪表机架

选择19"的机柜来安装以下组件：

①其他分析仪（包括氧气，CO2,CO）

②含温度调节器的冷凝管

③烟灰过滤器

④气体采样双头泵Gas Sampling Dual Headed Pump

⑤气体取样管和画图设备Gas Sampling Pipe& Instrument Diagram

⑥热线温度调节器Heated Line Temperature controller

⑦数据采集记录器Data Acquisition Logger

19"机柜的规格：高度= 1800mm，宽度= 900mm，深度≥600mm。

B)气体分析仪

同时分析氧气消耗量和一氧化碳、二氧化碳产出率。

气体分析仪的分辨率分别是：氧气0~25%，一氧化碳0~1%，二氧化碳0~10%。

对于分析仪传感器的类型，对于氧气，安装顺磁性传感器，对于CO/CO2，安装NDIR传感器。

为快速反应设置旁路By-Pass for quick response.

当在流量或压力驱动控制下测量氧气时，压力补偿和自动控制是启用的。

分析仪的基本结构描述如下：

规格

电源：AC 220V, 380V； 50/60Hz, 60A

排气：测量排气：50m3/s

烟道排气：1500m3/s

辅助设施：丙烷气，一氧化碳(0.8%)/二氧化碳(8%)， 氮，个人电脑，吸尘器；