建筑材料單體燃燒試驗機 適用范圍

建筑材料單體燃燒試驗機

一、適用范圍：

適用于確定建筑材料或制品，不包括鋪地材料中的對火反應性能的試驗方法。

二、符合標準：

符合GB/T 20284-2006 《建筑材料或制品的單體燃燒試驗》標準要求。

符合EN 13823:2002 建筑制品對火反應不含鋪地材料的建筑制品單體燃燒試驗方法。

符合EN 13823:2010 建筑制品對火反應不含鋪地材料的建筑制品單體燃燒試驗方法。

符合GB/T 8624-2012 《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準要求。

三、主要特點(diǎn)：

 整機核心部分均采用進(jìn)口元器件：如氧氣分析儀器、二氧化碳、質(zhì)量流量計等。

外觀(guān)美麗，大氣

 操作界面風(fēng)格和各方性能佳，還更優(yōu)于之。

維修方便、快捷，儀器使用壽命長(cháng)，運行成本低。

 采用集成控制柜及15寸電腦工控機。

 采用丙烷校準，每KG熱釋放量（THR）值為4456MJ/KG±222.8MJ/KG;經(jīng)多次測定流速分布穩定。儀器準確性好、精密度高、穩定可靠。

配備相應的輔助設備及耗材，確保儀器正常運行。

提供產(chǎn)品印刷彩色樣本及設備詳細說(shuō)明

四、主要技術(shù)參數：

儀器組成：包括燃燒室、試驗設備（小推車(chē)、固定框架、燃燒器、集氣罩、收集器和導管）、排煙管道、煙氣采集系統、綜合測量系統裝置、數據收集分析裝置、燃氣供應控制裝置（整體設備放置空間為高6100mm×長(cháng)7100mm×寬6000mm含控制室空間左右

 燃燒室一間：

燃燒室內尺寸：長(cháng)（3.0±0.2）m×寬（3.0±0.2）m×高(2.4±0.1)m，燃燒室內采用磚墻建成。

房間頂部有連接取樣管道的集氣罩和排煙管道，試驗過(guò)程中樣品的燃燒釋放熱量和燃燒生成物都要從排煙管道中排出。

 燃燒室一面上設一開(kāi)口，以便于將小推車(chē)從毗鄰的實(shí)驗室移入該燃燒室里，開(kāi)口（框架）的尺寸為：寬度1470mmX高度2450mm,小推車(chē)下方有空氣自然進(jìn)出的空間；垂直試樣板的長(cháng)翼和短翼各正對的兩面墻上分別設有觀(guān)察窗口。

在燃燒室一側設有一個(gè)可關(guān)閉的門(mén)，便于試驗完后清掃房間試驗殘渣。

小推車(chē)在燃燒室就位后，和U型卡槽接觸的長(cháng)翼試驗表面與燃燒室墻面質(zhì)檢的距離為（2.1±0.1）m,該距離為長(cháng)翼與所面對的墻面的垂直距離，燃燒室的開(kāi)口面積（不含小推車(chē)底部的空氣入口及集氣罩的排煙開(kāi)口）為0.05m2，如圖4所示。

 燃料：商用丙烷氣體，純度≧95%。

試驗設備：

 載樣小推車(chē)：其上安裝兩個(gè)相互垂直的樣品試件（長(cháng)翼為1.5M翼，短翼為1.0M的樣品），在垂直角的底部有一砂盒燃燒器，小推車(chē)的放置位置使小推車(chē)背面正好封閉燃燒室墻上的開(kāi)口，為使氣流沿燃燒室地板均勻分布，在小推車(chē)底板下的空氣入口處配設有多孔板(其開(kāi)孔面積占總面積的40%～60%，孔眼直徑為8mm～12 mm)。

集氣罩：位于框架頂部，底部長(cháng)x寬1479mm的錐體形狀，內材質(zhì)為USU304不銹鋼，外材質(zhì)為鍍鋅板制成，用以收集燃燒產(chǎn)生的氣體；

收集器：位于集氣罩的頂部，帶有節氣板和連接排煙管道的水平出口。外尺寸580mmx580mm方形，內材質(zhì)為USU304不銹鋼，外材質(zhì)為鍍鋅板制成，中間為隔熱棉。

J型排煙管道：內徑為315mm±5mm的雙層隔熱圓管，中間用50mm厚的耐高溫礦物棉保溫，內材質(zhì)為USU304不銹鋼，外材質(zhì)為鍍鋅板制成。沿氣流方向配有以下部件：

① 與收集器相連的接頭，采用法蘭盤(pán)連接；

② 長(cháng)度為500mm的管道，內置3支熱電偶（為溫度測量熱電偶），熱電偶安裝位置距收集器至少400mm；

③ 長(cháng)度為1000mm的管道；

④ 兩個(gè)90°的彎頭(軸的曲率半徑為400mm)；

⑤ 長(cháng)度為1625mm的管道，帶一葉片導流器和節流孔板，導流器距彎頭末端50mm，長(cháng)度為630mm，緊接導流器后是一厚度為(2.0±0.5)mm的節流孔板，該節流孔板的內開(kāi)口直徑為265mm、外開(kāi)口直徑為314mm；

⑥ 長(cháng)度為2155mm的管道，配有壓力探頭、微壓測量裝置（2臺）、四支熱電偶、氣體取樣探頭（2只）和白光消光系統，該部分稱(chēng)為"綜合測量區"；見(jiàn)圖8

⑦ 長(cháng)度為500mm的管道；

熱電偶、壓力探頭、氣體取樣、煙密度安裝位置

4.4.6  兩個(gè)相同的沙盒燃燒器，其中一個(gè)位于小推車(chē)的底板上（為主燃燒器），另外一個(gè)固定在框架柱上（為輔助燃燒器），丙烷氣體通過(guò)砂盒燃燒器并產(chǎn)生30.7±2.0kW的熱輸出，其規格如下：

① 砂盒燃燒器形狀：腰長(cháng)為250mm的等腰直角三角形(俯視)，高度為80mm，底部除重心處有一直徑為12.5mm的管套插孔外，頂部開(kāi)敞，其余全部封閉。在距離燃燒器底部10mm高度處應安裝一直角三角形多孔板。在距離底部12mm和60mm的高度處應安裝大網(wǎng)孔尺寸不超過(guò)2mm的金屬絲篩網(wǎng)。所有尺寸偏差不應超過(guò)±2mm。

② 材料:盒體由1.5mm厚的不銹鋼制成，從底部至頂部連續分布：高度為10mm的間隙層;大小為(4-8)mm、填充高度至60mm的卵石層；大小為(2-4)mm、填充高度至80mm的砂石層。卵石層和砂石層用金屬絲網(wǎng)加以穩固，以防止卵石進(jìn)入氣體管道內。采用的卵石和砂石為圓形且無(wú)碎石。

③ 主燃燒器的位置：主燃燒器安裝在小推車(chē)底板上并與試樣底部的U型卡糟緊靠。主燃燒器的頂邊與U型卡槽的頂邊水平一致，相差不超過(guò)±2mm。

④ 輔助燃燒器的位置：輔助燃燒器固定在與試樣夾角相對的框架柱上，且燃燒器的頂部高出燃燒室地板(1450±5)mm(與集氣罩的垂直距離為1000mm)，其斜邊與主燃燒器的斜邊平行且與該斜邊的距離近。

⑤ 主燃燒器在試樣的長(cháng)翼和短翼方位都與U型卡槽緊靠。在兩個(gè)方向的U型卡槽里，都設有一擋片，其頂面與U型卡槽的頂面高度相同，且距安裝好的試樣兩翼夾角棱線(xiàn)0.3m(在燃燒器區域邊界處)。

⑥ 如果先前同類(lèi)制品的試驗因材料滴落到砂床上而引起試驗提前結束，那么應用斜三角形格柵對主燃燒器進(jìn)行保護，格柵的開(kāi)口面積至少應占總面積的90%。格柵的一側放在主燃燒器的斜邊上。斜三角形柵與水平面夾角為(45±5)°，該夾角可通過(guò)主燃燒器斜邊中點(diǎn)至試樣夾角作一水平直線(xiàn)來(lái)測得。

4.4.7 矩形屏蔽板：寬度為(370±5)mm、高度為(550±5)mm，由硅酸鈣板制成(其規格與背板規格相同)，用以保護試樣免受輔助燃燒器火焰輻射熱的影響.矩形屏蔽板應固定在輔助燃燒器的底面斜邊上，其底邊中心位于燃燒器底面斜邊的中心位置處且遮住斜邊的整個(gè)長(cháng)度，并在斜邊兩端各伸出(8±3)mm，其頂邊高出輔助燃燒器頂端(470±5)mm。

4.4.8 質(zhì)量流量控制器：量程：0～2.5g/s，其中在量程范圍（0.6～2.5）g/s；精度1%；數顯，帶4~20mA輸出，通過(guò)采集卡直接可由電腦控制，反應速度快，控制精度高。

4.4.9 供氣開(kāi)關(guān)：主輔燃燒器切換在120±5S時(shí)點(diǎn)燃輔燃燒器并將丙烷燃燒器的流量調至（647±10）mg/s,在300±5S丙烷氣體從輔燃燒器轉換到主燃燒器；用以向其中一個(gè)燃燒器供應丙烷氣體，該開(kāi)關(guān)放置丙烷氣體同時(shí)被供給兩個(gè)燃燒器，但燃燒器切換的時(shí)間段除外（在切換瞬間，輔助燃燒器的燃氣輸出量在減少而主燃燒器的輸出量在增加），該燃燒器切換響應時(shí)間不超過(guò)12s,能在燃燒室外操作開(kāi)關(guān)及上述的主要閥門(mén)。

4.4.10 背板：用以支撐小推車(chē)中試樣的兩翼。背板的材料為硅酸鈣板，其密度為(800±150)kg/m3，厚度為(12±3)mm，尺寸為：

① 短翼背板：(＞570+試樣厚度)mm×(1500×5)mm；

② 長(cháng)翼背板：(1000+空隙寬度±5)mm×(1500±5)mm。

③ 短翼背板寬于試樣，多余的寬度只能從一側延伸出。對安裝留有空隙的試樣而言，增加長(cháng)翼背板的寬度，所增加的寬度等于空隙的尺寸。

4.4.11 活動(dòng)板：為允許在試樣兩翼的后面增加空氣流，應可用它們一半大小的板替換，遮擋上半部分間隙。

4.4.12 點(diǎn)火源：置于小推車(chē)上垂直角落里的31KW的丙烷直角沙盒燃燒器（邊長(cháng)為250MM高為80MM）。

4.4.13 采用可調節的治夾具，裝卸樣品非常方便。

4.5 煙氣采樣系統 ：

4.5.1  煙氣采樣系統：由采樣管、煙灰過(guò)濾器、冷阱、干燥柱、泵和廢液調節器組成，能保證有效地采集煙氣樣品并吸收掉尾氣。

4.5.2  在排煙管道中設置有綜合取樣區用于放置傳感器和取樣管。

4.5.3  抽排煙流量范圍：為0.50立方米/S～0.65立方米/S（標準溫度為 298K 時(shí)）速度持續抽排煙氣；采用計算機通過(guò)變頻控制風(fēng)機、執行自動(dòng)調節風(fēng)速；

4.5.4  排煙管道配有兩個(gè)側管(內徑為45mm的圓形管道)，與排煙管道的縱軸水平垂直且其軸線(xiàn)高度位置與排煙管道的縱軸線(xiàn)高度相等。

4.5.5  試驗室內環(huán)境溫度測量：直徑為1mm的K型鎧裝熱電偶，溫度測量精度為0.5℃，環(huán)境壓力測試：±200Pa。

4.5.6  隔膜泵：流量為60L/min，真空度: 700㎜Hg，壓力: 2.5 bar。

4.5.7  煙塵過(guò)濾器：濾頭為固體PTFE組成，內部為0.5um PTFE過(guò)濾材料。

4.5.8  CO2過(guò)濾器：內附CO2過(guò)濾材料，濾頭為固體PTFE組成，高防腐。

4.5.9  水分過(guò)濾器：濾頭為固體PTFE組成，底部液體可通過(guò)蠕動(dòng)泵排出。

4.5.10  冷阱：為壓縮機式冷凝器，冷卻容量320KJ\h，露點(diǎn)穩定度0.1度，露點(diǎn)靜態(tài)變化0.1K，防護等級IP20。

4.5.11  轉子流量計：量程為0-5L\min。

4.6  綜合測量裝置：

4.6.1  綜合測量區溫度測量：采用三支熱電偶，均為直徑為0.5mm且符合GB/T16839.1要求的鎧裝絕緣K型熱電偶，其觸點(diǎn)均應位于距軸線(xiàn)半徑為(87±5)mm的圓弧上，其夾角為120 °

4.6.2  排煙管道差壓變送器：采用高精度差壓變送器，測量管道差壓，為高精度雙向探頭，量程為（0～100）Pa、精度為±1Pa，壓力傳感器９０％輸出響應時(shí)間多為１s；

4.6.3 氣體取樣探頭，與氣體調節裝置和O2、CO2進(jìn)口氣體分析儀相連。

① 氧氣(O2)分析儀：采用德國（西門(mén)子）SIEMENS，順磁式。

1）測量范圍：（0-25）%

2）信號輸出：4-20mA；

3）分辨率100×10-6

4）相對濕度：<90%（無(wú)凝結）；

5）線(xiàn)性度偏差：<±0.1% O2；

6）零點(diǎn)漂移：≤0.5%/月；

7) 量程漂移: ≤0.5%/月

8) 內部信號處理時(shí)間小于1S；

9) 響應時(shí)間：T90<5秒

10) 重復性：<±0.02% O2；

11) 本機顯示:LCD液晶顯示屏(帶背光)

12) 模擬輸出:4～20mA  750Ω

13) 環(huán)境溫度:5℃～＋45℃；供電:220VAC±10%,50～60Hz。

14) 30min內分析儀的噪聲漂移均不超過(guò)0.01%；數據采集輸出的分辨率優(yōu)于 0.01%6；

② 二氧化碳（CO2）分析儀：原產(chǎn)地為德國AGM Sensors非分光紅外(NDIR)傳感器模塊：

1)測量原理:非分光紅外NDIR,雙波長(cháng),單束;

2）測量范圍：0-10%；

3)反應時(shí)間: ≤6s;

4)精度：滿(mǎn)量程±2% FS

5）穩定性：滿(mǎn)量程±2% FS ( 12 個(gè)月以上)

6）重復精度：±0.2%（零點(diǎn)時(shí)）, 1%（樣氣時(shí)）

7)低檢測值: <滿(mǎn)量程1%FS

8)線(xiàn)形誤差: <滿(mǎn)量程2%FS

9)狀態(tài)/故障控制:雙色 LED 顯示

10)狀態(tài)/故障輸出: +5V HCMOS on 34-Pin 連接器

11）模擬輸出:4～20mA  750Ω

12）環(huán)境溫度:5℃～＋45℃

13）供電:220VAC±10%,50～60Hz   5000W

14）30min內分析儀的噪聲漂移均不超過(guò)100 ×10-6

4.6.4 光衰減系統：為白熾光型，采用柔性接頭安裝于排煙管的側管上，并包含以下裝置：

①光源：為白熾燈并在(2900±100)K的色溫下使用。電源為穩定的直流電，且電流的波動(dòng)范圍在±0.5%以?xún)?/span>(包括溫度、短期及長(cháng)期穩定性)。

②透鏡系統：用以將光聚成一直徑至少為20mm的平行光束。光電管的發(fā)光孔應位于其前面的透鏡的焦點(diǎn)上，且其直徑(d)應視透鏡的焦距(f)而定以使d/f小于0.04。

③火焰探測器：分火焰檢測器和控制器，具有火焰熄火自動(dòng)報警。色度標準精確± 5% ，輸出線(xiàn)性度（透過(guò)率）<3% ，絕對透過(guò)率 <1% 。

④進(jìn)口光學(xué)測量元件：測量范圍為400-750nm可見(jiàn)光范圍，透過(guò)率精度為0.01%，光密度范圍為0-4，煙密度精度為±1%，V (λ)匹配誤差：f1≤4線(xiàn)性度》99.8%，不穩定度《0.1%。

⑤光衰減系統的90%響應時(shí)間不超過(guò)3s,向側管內導入空氣以使光學(xué)器件保持符合光衰減漂移要求的潔凈度，可使用壓縮空氣來(lái)替代自吸式系統，具體參數如下：

1）光源：為白熾燈

2）標稱(chēng)功率：100W

3）標稱(chēng)電壓：12V

4）精度：±0.01V

5）標稱(chēng)光通量：2000～3000Lm

6）標稱(chēng)色溫：2800K～3000K，滿(mǎn)足GB/T17651.1 5.2要求。

7）接受器：為硅光電池，經(jīng)板卡放大信號，通過(guò)I/O板卡輸入到電腦，光譜響應與國際照明委員長(cháng)（CIE）的測光儀相匹配。

8）安裝：安裝在長(cháng)度為150mm的管子一端，另一端為防塵窗，管子內壁為光澤黑色，防反射。

9）透光率0%為無(wú)光線(xiàn)通過(guò)，透光率100%光無(wú)遮擋通過(guò)。

10）可測透光率范圍(0～100)%；

4.7 其他通用裝置：

4.7.1 熱電偶：為符合GB/T16839.1要求、直徑為(2±1)mm的K型熱電偶，用以測量進(jìn)入燃燒室空氣的環(huán)境溫度。熱電偶應安置在燃燒室的外墻上，與小推車(chē)開(kāi)口間的距離不超過(guò)0.20m且離地板的高度不超過(guò)0.20m。

4.7.2 數據采集系統：采用計算機控制方式，RS-232通訊接口，數據采集系統可收集記錄氧氣濃度、二氧化碳濃度、煙道溫度、環(huán)境溫度和濕度、煙密度、600s總熱釋放速率THR600s、燃燒增長(cháng)速率指數FIGRA、質(zhì)量損失率等試驗數據，可保存，數據采集精度如下：

1）測量環(huán)境壓力裝置：精度為±200Pa(2mbar)

2）Ｏ2和ＣＯ2，精度為１００×１０-6（0.01%），

3）測量室內空氣相對濕度裝置：２０％～８０％，精度±５％

4）溫度測量：0-400℃; 精度±0.5℃。

5）時(shí)間記錄系統精度：0.1S。

6）測試時(shí)間：1～99m/s可設定。

7）氣體分流調節器通過(guò)質(zhì)量流速控制器調節丙烷流量，應能自動(dòng)控制燃燒器的燃氣供應，燃氣質(zhì)量流速為（647mg/s±10）和2000 mg/s，燃氣控制系統能保證試驗過(guò)程中引燃火焰的燃氣供應速度變化不應超過(guò)5mg/s 保證輸出熱量30.7±2kW。

8）其他參數的精度：為滿(mǎn)量程輸出值的０.１％。采集系統應每３ｓ自動(dòng)記錄儲存一次，包含以下參數：①時(shí)間、②通過(guò)燃燒器的丙烷氣體的質(zhì)量流量、③雙向探頭的壓差、④相對光密度、⑤Ｏ2濃度、⑥ＣＯ2濃度、⑦小推車(chē)底部空氣導入口處的環(huán)境溫度、⑧綜合測量區的三點(diǎn)溫度、煙道溫環(huán)境和濕度；使用中國臺灣研華數據采集板卡。

4.8 計算機控制系統：

4.8.1 設備采用計算機控制和手動(dòng)雙重控制方式，采用儀器設備專(zhuān)用開(kāi)發(fā)軟件LabeView及數據采集控制卡；控制試驗過(guò)程中可以實(shí)時(shí)查看試驗數據曲線(xiàn)，可實(shí)現自動(dòng)數據采集和處理、數據保存和輸出測定結果及故障報警等功能，計算機異常時(shí)可切換為手動(dòng)操作，保證試驗安全性。

4.8.2 包含各個(gè)傳感器校準、系統校準。

4.8.3 試驗記錄（3秒/次）按編號存儲，可隨時(shí)查詢(xún)；可以實(shí)時(shí)查看試驗報表打印效果，只需點(diǎn)擊開(kāi)始、計算和保存等按鈕就可完成，使用簡(jiǎn)便。儲存以下有關(guān)數值：時(shí)間（s）、通過(guò)燃燒器的丙烷氣的質(zhì)量流量（mg/s）、雙向探頭的壓差（Pa）、相對光密度、O2濃度(V氧氣/V空氣)%、CO2濃度(V二氧化碳/V空氣)%、小推車(chē)底部空氣導人口處的環(huán)境溫度（K）、綜合測量區的三點(diǎn)溫度值（K）。

4.8.4 同時(shí)增加數據調取功能，可以加載以往的實(shí)驗數據進(jìn)行從新計算并形成報告。

4.8.5 可判斷試驗過(guò)程是否提前結束，即使試驗中斷也還可以在任意時(shí)間繼續完成該試驗。

4.8.6設備采用傳感器、分析儀量程及精度均滿(mǎn)足試驗要求，質(zhì)量可靠保證，并具有自行校準功能。