1引言
1.1本方法适用于以柴草(薪柴、秸杆、树叶等)和畜粪为燃料的炕连灶的热性能测试.
1.2制订本方法的目的是为了炕连灶的热性能测试.
1.3通过给定数量和柴质的燃料,采用锅内煮定量的水,在一天内定时烧火三次, 使锅内水升温、蒸发,并使炕体升温,测定有关热性能参数.
2测试条件
2.1炕灶试验前应处于近似正常使用状态,不允许有感官可感觉到的潮湿部位,炕面温度可略高于室温3~5℃,炕洞土层上层温度可略高于室温2~4℃.
2.2炕灶各部分不应有泄漏现象.
2.3若有其他燃烧装置和试验炕灶共用一烟肉时,应停止该装置运行,并封闭其通风口.
2.4试验用燃料采用一般自然风干的燃料,其元素组成,工业分析成分和低位发热量可由实验室化验取得数据,也可以按现有的干物组测试数据,测定燃料水分后,加以修正取用.
2.5试验环境温度为8~15℃,相对湿度小于85%.
2.6架空炕的下方不应加任何遮蔽物.
2.7炕面不加覆盖物.
3热性能参数
3.1灶的热性能
用热效率、升温速度、蒸发速度和回升速度四个指标表示.按GB4363一84《民用柴炉、柴灶热性能测试方法》定义.
3.2炕的热性能
3.2.1炕面温度及其均匀性
用三个指标表示:
a.炕面的均值温升为测试规定时间(晨6时到晚9时)内炕面的均值温度和炕面起始均温之差,即
km-测试周期内的炕面均温,C:km0-炕面的起始均温,C.
式中:m测试周期内的炕面均温升值,C:
b.炕面温度的不均率为:
x100Ixn (2)
kmimax一各点均温中的最大值,C:kmimin-各点均温中的最小值,C.
式中:&m炕面温度不均率,%;
表示炕面温度不均匀性的一般情况.作炕连灶一般性能测试时可以不计.
c.炕面温度的极差率为:
fbm± ax r-fknlhnr (3)
式中:4km极差率,C/C:Ammaxr测试周期中炕面最高温度,C:Aminr-同一时刻的炕面最低温度,C:同一时刻的炕面均温,℃.表示炕面温度在测试周期中极端差别情况.
3.2.2炕的保温性能以每小时,每度炕面均温和室温的平均温差的降温度数表 示,为:
6 hanax2-/knnin3(4)
式中:umxz-第二次烧火后的最高炕面均温,C:
mmn-第三次烧火前的最低炕面均温,C;Ar-降温时间间隔,小时:A-炕面均温和室温的平均温差,C:θ降温率,C/小时℃.
3.3炕连灶综合热效率
采用反平衡法即测定各项热损失(灰渣残碳损失,气体不完全燃烧损失,排烟损失和土层导热损失),并按式(5)计算热效率:
7=100(q:ggq)...** (S)......
式中:一炕连灶综合热效率,%: 9:-排烟热损失,%:9气体不完全燃烧损失,%:q机械不完全燃烧损失,%:9s-炕洞土层导热损失,%.
4测试项目、测试设备和安装要求
4.1灶的热性能按照GB4363一84规定的设备和要求设置和安装.
4.2灰渣重量及其含碳量
测定灰重和取样的设备为积灰盒和秤,灰渣中的残碳测定可送化验单位按规定方法测定.
4.3排烟温度
设备为0~100℃半导体点温计或水银温度计,测温端安装在烟肉进口截面中心.测出温度代号为t.
4.4排烟烟气成分的分析
采用奥氏烟气分析仪.取样管尺寸如图1所示.取样管装设在排烟温度测点附近,但应避免装在死角处,若有烟肉插板,应安装在插板前方.
图1烟气取样管
4.5炕洞土层温度
测定用设备为1米长,地温计2个,由烷的侧面插入,位置在炕的长度方向中心线,炕洞土层表面往下0.07米和0.14米处各插入一支,插入深度相当于炕的宽度方向中心线.测出温度代号为t和t,架空炕这一项不测.
4.6炕面温度
测定设备为10点(0~100℃)半导体点温计和求积仪.测头位置安装位置毫米).测出温度代号为. 如图2所示.测温杆可用架固定.点温计玻璃测端应埋入炕面的土中(埋入8
图2炕面测温点布置
4.7进炕烟温
测定设备为WREA镍铬考铜热电偶,和XCZ-101显示仪表.装在离灶体喉口温.测出温度代号为t. 端面0.26米处,测端处在炕洞高度的中心线处,露出炕面以上的测杆应加以保
4.8室温和室内相对湿度
测定设备为干湿球温度计,在垂直和水平方向上各离炕0.5米处安装.
5测试时间
由晨6时到晚9时共15小时,其间晨6时、午11时和晚5时共烧火三次.土层温度的测试时间应测试到恢复初始数值为止,按实际时间记录.
6测试方法
6.1称出燃料量,每次为5公斤.
6.2锅中水重为15公斤,回水重量为6公斤.
6.3其余按GB4363一84测定灶的热效率、升温速度、蒸发速度和回升速度三次烧火中测定晨、午二次.
6.4测试期间,记录炕面各点温度值和土层温度值.烧火期间记录进炕烟温和排烟温度,各数据每10分钟记录一次.停火后每半小时记录一次.土层温度则按第5章中要求进行测试.
6.5晨、午烧火期间,连续取烟样各三次,分析烟气中二氧化碳(C0%)和氧气(0%)的含量百分比.用6次数据均值记录于表4中.
6.6灰渣计量和取样在三次烧火后进行,每次烧火前应扫清灶膛和灰坑,把积灰盒放入灰坑,在下次烧火前把灶膛中灰渣扫入积灰盒,每次称量净灰渣重量,记入表4.碾碎灰渣,混合,每次取样10克,三次样品混合后,再取样10克送验.
7测试数据处理
7.1填写数据
7.1.1炕灶结构数据按表1项目填写.
7.1.2灶的热性能测试数据按GB4363一84记录和计算,记入表2.
7.1.3炕面温度、土层温度、进炕烟温、排烟温度和室内环境温度记入表3.
7.1.4净灰渣重量和烟气分析的二氧化碳和氧测值记入表4,并计算其均值,作为计算依据.
7.2参数计算
7.2.1炕面均温的计算
a.表3记录的炕面各点温度随时间的变化情况,用时间作横坐标,用炕面温度作纵坐标,绘出炕面9个点的变化曲线.