슈타이너 터널 오븐 챔버 화재 시험 시스템 UL910

UL910 Steiner 터널 퍼니스 챔버

 

아래 표준에 따라 설계됨

 

5.2 기술 매개변수:

 

2.1 요약

 

이 기술 솔루션은 계측 및 전기의 통합을 기반으로 하며, OMRON의 고급 다기능 제어 시스템을 사용하여 점화 시퀀스, 연소 안전, 전기 인터로킹, 자동 온도 제어, 수동 조정, 모니터링 알람 및 데이터 수집/통신을 하나로 결합합니다. 퍼니스 온도 및 압력 제어 시스템은 OMRON 컨트롤러 + Advantech + Visual Basic 소프트웨어로 구성된 제어 시스템을 사용하여 자동 제어 및 온라인 모니터링을 수행합니다. 상위 컴퓨터 Advantech 운영 스테이션은 퍼니스의 필요한 공정 매개변수를 작동하고 모니터링합니다. 데이터 저장, 검사 및 인쇄 기능이 있습니다. 또한 UL910 / NFPA262 표준의 요구 사항에 따라 연소 테스트를 위해 전용 연소 테스트실을 설치할 수 있으며, 이 연소 테스트실은 Steiner 수평 터널 퍼니스를 효과적으로 격리하고, 어두운 방에 연기 밀도 측정 단자를 설치하여 외부 빛의 간섭을 방지합니다. 연소 테스트 영역은 독립적인 설계 방식을 채택하고 표준 요구 사항에 따라 자유로운 기류를 제공해야 합니다. 따라서 전체 테스트 과정에서 주변 공기압보다 0-12 Pa (0-0.05 인치 수주) 높은 제어된 공기압을 유지합니다. 온도는 18.3 ° C-26.7 ° C (65 ° F-80 ° F)로 유지되고 상대 습도는 45-60%입니다.

 

2.1.1 설계 조건

퍼니스 유형: Steiner 수평 터널 퍼니스

퍼니스 주요 치수: 퍼니스 크기 7620mm * 451mm * 305mm

퍼니스 덮개 수: Steiner 수평 터널 퍼니스: 1 퍼니스 덮개

퍼니스 작동 온도: 최대 600 ° C (배기 가스 온도)

연료: 순도 95% 이상인 메탄

연료 발열량: 3500btu / lb

연료 압력: 0.4-0.5MPa

버너 모델: 3/4 인치 U자형 이중 버너

연도 배기 온도:<250 ° C, 일반적으로 배기 가스 온도는 200 ° C 이내로 제어됩니다.

테스트 대상의 테스트 방법: 수평 구성 요소 퍼니스 - 퍼니스 천장 호이스팅

설계 조건 15KVA, 380V/220V, 3상. 참고: 전압은 맞춤 설정 가능.

2.1.2 구조 매개변수

2.1.3 n 퍼니스 구조: 내화 벽돌 + SUS304 스테인리스 스틸 플레이트

2.1.4 n 퍼니스 바닥 구조: 내화 벽돌 229mm x 114.5mm x 64mm

2.1.5 n 버너 유형 및 수량: 1 3/4인치 U자형 이중 버너.

2.1.6 n 연기 배출 방법: 기계적 연기 배출 + 후면 벽의 냉기 혼합

2.1.7 퍼니스 도어 개방 방법: 수평 구성 요소 퍼니스 - 호이스트 천장 호이스팅 및 이동 (고객 제작)

2.1.8 퍼니스 다이어그램

2.1.4 목적:

전선 및 케이블 UL910 가연성 테스트용

2.1.5 설계 원칙

첨단 기술, 신뢰성, 안전성 및 경제적 합리성의 원칙을 채택

 

2.2 퍼니스 구조

 

2.2.1 퍼니스 쉘

퍼니스 강철 구조는 사각 튜브 / 직사각형 튜브 엔드, 측면 수직 및 퍼니스 본체 강철 플레이트로 구성됩니다. 고강도로 용접된 후 견고한 전체를 형성하여 오랫동안 변형 없이 사용할 수 있습니다.

퍼니스 본체 강철 플레이트: SUS304, δ=3mm

퍼니스 프레임: Q235-A, 사각 튜브 / 직사각형 튜브

퍼니스 가로 바: Q235-A, 사각 튜브 / 직사각형 튜브

창: 석영 유리 및 강화 유리 이중층 조합, δ=3mm, 70mm ± 6mm × 280mm ± 38mm

 

2.2.2 퍼니스 저항 재료

테스트 퍼니스 조적은 내화 벽돌로 구성됩니다. 동시에 연소 과정에서 필요한 공기 난류를 제공하기 위해, 229mm 길이 x 114.5mm 너비 x 64mm 두께의 내열 내화 벽돌 6개를 배치하여 얻습니다(벽의 긴 수직선과 114.5mm 길이의 평행선). 측정된 버너 중심선에서 내화 벽돌 중심선까지, 창 근처의 내화 벽돌(창을 막지 않음) 1.98m ± 152mm, 3.96m ± 152mm 및 5.79 ± 152mm, 다른 쪽의 거리는 1.37m ± 152mm, 2.90m ± 152mm 및 4.88m ± 152mm입니다.

최고 온도 저항: 1427 ° C (2600 ° F)

벌크 밀도: 0.77 ± 0.046g/cm3

평균 온도에서의 열전도율:

260 ° C (500 ° F) 0.23W/m · ° C

538 ° C (1000 ° F) 0.27 W/m · ° C

815 ° C (1500 ° F) 0.32 W/m · ° C

1093 ° C (1500 ° F) 0.37 W/m · ° C

2.2.3 퍼니스 도어 및 가압 메커니즘

퍼니스 본체 위의 작동 퍼니스 도어는 퍼니스 본체의 밀봉 장치입니다. 금속 및 무기 절연체로 구성되며, 무기 절연체로 구성된 절연체, 51mm ± 6mm 두께의 무기 절연체 재료

수평 퍼니스 도어는 단면 강철로 용접되며, 자중 수직 리프팅 방식을 사용하여 압축하여 퍼니스의 상태를 관찰합니다. 관찰 창은 퍼니스 벽의 양쪽에 설치되어 효과적인 밀봉을 얻습니다. 효과적인 워터 씰은 퍼니스 도어와 퍼니스 본체 사이에 씰 역할을 합니다. 수돗물을 순환 수로 사용하면 퍼니스 본체 및 퍼니스 도어의 품질 검사를 위한 씰을 제공할 뿐만 아니라 연소 테스트 중 열을 제거하고 퍼니스 본체를 효과적으로 보호할 수 있습니다.

실험실에서는 뚜껑을 들어 올리기 위해 크레인을 제공해야 합니다.

최대 유효 사용 온도는 최대 1050 ° C & #65374; 입니다.

밀도: 335 ± 5kg/m3;

열전도율: 0.085W/mK@400 ° C

치수 7620 ± 50mm*451 ± 5mm*305 ± 5mm

2.2.4 입구 챔버 및 입구 배플

퍼니스 강철 구조는 사각 튜브 / 직사각형 튜브 엔드, 측면 수직 및 퍼니스 본체 강철 플레이트로 구성됩니다. 고강도로 용접된 후 견고한 전체를 형성하여 오랫동안 변형 없이 사용할 수 있습니다. 공기 흡입 배플은 공압식으로 제어되며 자동으로 열리고 닫힐 수 있습니다. 흡입 챔버 이 요소는 298.5mm ± 6mm × 464mm ± 6mm의 직사각형 개구부를 가져야 하며, 가장 가까운 배플을 통해 연소 테스트 챔버로 공기가 통과할 수 있습니다.

퍼니스 강철 플레이트: SUS304, δ = 3mm

퍼니스 프레임: Q235-A, 사각 튜브 / 직사각형 튜브

퍼니스 가로 리브: Q235-A, 사각 튜브 / 직사각형 튜브

2.2.4 연기 배출 시스템 및 퍼니스 압력 제어 시스템

퍼니스 본체의 배기는 기계적 배기 형태를 채택하여 퍼니스 내의 압력 및 온도가 표준 요구 사항을 충족하고 배기 가스가 표준 요구 사항을 충족하도록 합니다. 여기에는 전환 섹션, 연기 배출 파이프라인, 자동 버터플라이 밸브 및 차압 제어 시스템이 포함됩니다. 전환 섹션: 길이 902mm ± 6mm × 너비 686mm ± 6mm × 높이 438mm ± 6mm의 직사각형 섹션 스테인리스 스틸 요소와 457mm ± 6mm가 포함됩니다. 긴 직사각형 타원형 전환 섹션으로 구성되며, 직사각형 타원형 전환 섹션은 내경(I.D.)이 406mm ± 3m인 배기 파이프에 연결됩니다. 전환 섹션의 외부는 밀도가 130kg/m3인 51mm 세라믹 섬유 커버로 절연됩니다. 강철 플레이트는 SUS304, δ = 1.5mm입니다. 배기 파이프: 406mm ± 3mm I.D. 배기 파이프는 전환 섹션의 배기 끝에서 4.88m에서 5.49m까지 연기 측정 시스템의 중심선까지 연장되어 완전히 혼합된 배기 가스 흐름을 제공합니다. 배기 파이프 개구부는 배기 전송 부분에서 연기 감지 시스템까지 최소 51mm의 고온 무기 재료로 절연되어야 합니다. 강철 플레이트는 SUS304, δ = 1.5mm입니다. 차압 제어 시스템: 검출기는 컬럼 길이가 컬럼 외경의 두 배인 스테인리스 스틸 컬럼, 드래프트 게이지 탭의 길이가 25 ± 12mm여야 합니다. 25 ± 12mm, 중앙 고체 파티션. 양방향 프로브는 압력 센서에 연결되어 퍼니스의 압력 값을 효과적으로 읽을 수 있습니다.

 

배기 댐퍼: 406mm I.D. 파이프의 단일 파이프 흐름 제어 댐퍼는 연기 측정 시스템의 배기 파이프에서 1.68m ± 0.15m 아래에 설치되며, 중심선은 중심선입니다.

배기 전환 구성 요소, 배기 덕트, 연기 측정 시스템 및 배기 덕트 댐퍼의 상대적 위치는 그림에 나와 있습니다.

전체 테스트 과정에서 공기 흐름을 제어하기 위해 배기 파이프 댐퍼는 차압 제어 시스템과 효과적인 통신을 형성하는 폐쇄 루프 피드백 시스템으로 제어해야 합니다.

2.2.5 효과 도면: Steiner 터널 퍼니스 챔버

2.3 연소 시스템

 

2.3.1 버너

버너로 가는 가스는 단일 입구 덕트로 제공되어야 하며, T 섹션을 통해 각 버너로 분산됩니다. 19mm(0.75인치) 공기 배출구에 대한 엘보 튜브, 버너 평면은 테스트실 바닥과 평행해야 합니다. 이를 통해 가스가 샘플 위로 직접 향할 수 있습니다. 각 버너는 연소 테스트 챔버의 중심선 각 측면에 102mm ± 6mm 중심선을 사용하여 버너 화염이 균등하게 분포되도록 합니다.

전자 점화 시스템을 사용하여 장거리에서 가스 스토브에 점화하여 안전 성능을 보장합니다. 고전압 점화기, 44KV, 50mA, 점화 전극의 최소 전압은 1.8kVp입니다.

2.3.2 밸브 그룹

2.3.3.1 가스 파이프라인 시스템

순도 95% 이상의 메탄은 볼 밸브, 감압 밸브, 압력 게이지, 두 개의 솔레노이드 밸브 및 질량 유량 컨트롤러를 통해 퍼니스로 보내집니다.

2.3.3.2 가스 파이프라인 구성 요소:

① 감압 밸브: 일본 Ito Mirai 감압 밸브(입구 압력 보상 및 제로 압력 차단 기능 포함), 설정된 스프링 장력에 따라. 감압 밸브의 출구 압력은 일정하게 유지되며 가스 흐름의 변화에 ​​영향을 받지 않습니다. 가스가 감압 밸브를 통과하지 않으면 조절 밸브가 자동으로 닫힙니다.

② 솔레노이드 밸브: 차단하기 위해 열리고, 빠른 닫힘 시간 1초, 빠른 응답 및 빠른 차단 기능을 수행합니다. 최대 작동 빈도: 20회/분, 최대 작동 압력: 360mbar.

③ 압력 스위치 압력 게이지: 주 가스 파이프라인의 압력을 측정하고 시운전 단계에서 가스 압력 조정을 위한 길을 열어 가스 파이프라인의 압력이 정상 수준으로 유지되도록 할 수 있습니다. 압력 범위: 0 ~ 20kpa.

④ 질량 유량 컨트롤러: 미국 AALBORG 질량 유량 컨트롤러, 316 스테인리스 스틸, 최대 압력 1000psig(70bar), 누출률 1 × 10-7 sml/s 미만, NIST로 보정, 0 ~ 5VDC 및 4 ~ 20mA 신호, 회로 보호, 제어 속도 ≤ 2s, 제어 정확도는 ± 1% FS, 반복성 ± 0.5FS, 온도 범위 0 ~ 50 ° C, 습도 범위 0 ~ 90%, 디지털 디스플레이, 가스 공급은 5000Btu(5.3MJ)/자동 제어 테스트 중 Min 열 요구 사항을 충족하며, 소프트웨어는 사용된 가스량을 자동으로 기록합니다. 버너 출력 표준 5.3MJ/min 열과 협력할 수 있으며, 다른 표준에 따라 질량 유량계를 통해 가스 흐름을 제어할 수 있으며, 측정 범위는 0 ~ 160L/min이며, 버너 발열량 출력을 변경할 수 있으며, 최대 출력 에너지는 100MJ/min에 도달할 수 있습니다.

⑤ 가스 필터: 이탈리아 Guilong 가스 필터, 필터 면 개구부 <50um2.4 연기 밀도 측정 시스템

 

2.4.1 연기 밀도 측정 시스템 광원

 

미국 GE 12V 밀폐형 램프, 깨끗한 렌즈, 배기 덕트의 단면에 장착된 자동 스포트라이트, 광선은 배기 파이프의 수직 축을 따라 위로 비춰야 하며, 원통형 빔은 406mm(16인치) I.D. 파이프의 상단과 하단에 있는 직경 76mm ± 3mm의 개구부를 통과해야 하며, 결합된 빔은 광전지 중심에 집중되어야 합니다.

2.4.2 연기 밀도 측정 시스템용 수신 장치

수신된 빛의 비율에 따라 직접 출력하는 광전지는 광원 위에 배치해야 하며, 빛의 경로에서 배터리까지의 총 거리는 914mm ± 102mm입니다. 광전지는 기록 장비에 연결되어야 하며, 이는 사라지는 연기에서 입사광이 특수한 상황 및 기타 효과로 인해 감쇠됨을 보여주는 데 사용됩니다.

2.4.4 가열 곡선: 상승 및 하강 온도 제어 및 퍼니스 온도 편차의 요구 사항을 충족합니다.

2.4.5 퍼니스 압력 및 온도 제어 기준: 강철 플레이트와 6mm 두께 x 2.44m 길이의 코팅되지 않은 섬유 강화 시멘트 보드를 사용하여 예열을 수행합니다. 챔버 지지대에 배치할 수 있을 만큼 충분히 넓으며, 그림과 같이 이동식 지붕이 있습니다. 연료는 메탄으로 공급되었으며, 입구 배플의 16mm ± 1.5mm 개구부를 사용하여 필요한 유량으로 조정되었습니다. 바닥 열전대가 7.09m ± 13mm에서 표시하는 온도가 66°C ± 3°C에 도달할 때까지 예열을 수행했습니다. 연소 테스트 챔버는 3.96m에서 바닥 열전대가 표시하는 온도가 41°C ± 3°C에 도달하면 냉각되었습니다.

2.4.6 기류 속도: 이 7개의 지점은 터널을 7개의 동일한 섹션으로 나누고 각 섹션의 기하학적 중심에서 유속을 기록하여 결정됩니다. 지점은 가스 퍼니스의 중심선에서 7m ± 25mm 떨어진 곳에 있으며, 상단 덮개 지지 플랜지 평면에서 152mm ± 6mm 아래에 있습니다. 1.22m/sec ± 0.025m/sec(4ft/sec ± 0.083ft/sec) 유속을 얻어야 합니다.

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2.4.7 퍼니스 열전대: 연소 챔버 공기에 노출된 9.5mm ± 3mm 조인트가 있는 19 AWG 니켈-크롬 합금 열전대는 테스트 챔버 바닥을 통해 삽입해야 합니다. 열전대의 팁은 유리 섬유 테이프 상단 표면에서 25.4mm ± 3mm 아래, 퍼니스 노즐의 중심선에서 7.01m ± 13mm 떨어진 곳에 있으며, 연소 챔버 너비의 중간에 있습니다. 테스트 챔버 바닥 표면에서 3.2mm ± 1.5mm 아래에 내장된 19 AWG 니켈-크롬 합금 열전대는 퍼니스 노즐의 중심선에서 3.96m ± 13mm 떨어진 곳과 내화 시멘트에서 7.09m ± 13mm 떨어진 곳에 위치해야 하며, 연소 챔버 너비의 중간에 있습니다.

작업 환경

테스트 챔버와 연기 측정 시스템이 있는 화재 테스트 챔버는 각 테스트의 전체 기간 동안 주변 공기압보다 0~12 Pa(0~0.05인치 수주) 높은 챔버에서 제어된 압력을 유지하기 위해 공기의 자유 흐름 상태를 제공해야 합니다. 온도는 18.3°C~26.7°C(65°F~80°F)여야 하며 상대 습도는 45%~60%여야 합니다.

실내 온도 및 습도를 제어하기 위해 에어컨 및 가습 및 제습 장치가 설치되어 있으며, 실내 환경을 모니터링하기 위한 온도계 및 습도계, 실내 압력을 모니터링하기 위한 기압계가 제공됩니다.

 

1.2 장비 설치를 위한 물, 전기 및 가스 요구 사항

 

1.2.1 물 요구 사항

 

1.2.1.1 터널 퍼니스 지지 냉각: 수돗물, 0.07mpa

1.2.2 현장 요구 사항

1.2.2.1 터널 퍼니스의 바닥 공간: 길이 22미터 이상, 너비 4미터 이상, 높이 4미터 이상;

1.2.3 전기 요구 사항

1.2.3.1 전기 요구 사항 1: 220V, 50Hz

1.2.3.2 전기 요구 사항 2: 380V, 50Hz

UL 910: 환경 공기를 수송하는 공간에서 사용되는 전기 및 광섬유 케이블의 화염 전파 및 연기 밀도 값에 대한 UL 안전 표준 테스트

5.2 기술 매개변수:

 

1. NFPA 262 및 UL910 테스트 표준의 요구 사항과 표준에 기록해야 하는 데이터 및 곡선을 충족합니다.

 

2. 연기 밀도 측정 장치, 1%의 편차, 전체 범위 변동 범위 1% 미만, 필터링 후 보정을 통해 확인할 수 있습니다.

3. 공기 흡입 상자가 열린 상태에서 원심 팬 기류는 정압 측정 섹션에서 정압이 37pa에 도달하도록 할 수 있습니다.

4. 공기 흡입 상자가 닫히면 정압이 최소 93pa까지 상승합니다.

5. 연소 상자의 공기 속도는 1.22m/sec ± 0.025m/sec로 조정할 수 있습니다. 공기 속도는 가스 버너의 중심선에서 7m ± 25mm(23ft ± 1in) 떨어진 곳과 상단 덮개 지지 플랜지 평면에서 152mm ± 6mm(6in ± 0.25in) 아래에 있는 7개의 지점에서 기록해야 합니다. 이 7개의 지점은 연도 너비를 7개의 동일한 세그먼트로 나누고 각 세그먼트의 기하학적 중심에서 공기 속도를 기록하여 결정합니다.

6. 86kW ± 2kW(294,000 ± 7300 Btu/hr)의 조절 가능한 가스 공급; 광전지 출력, 가스 압력, 오리피스 플레이트의 압력 차이 및 사용된 가스량은 테스트 전체에서 2초 간격으로 지속적으로 기록해야 합니다.

7. 온도 상승 곡선은 표준에서 요구되는 곡선과 유사해야 하며, 편차는 2% 이하입니다.

8. 테스트 기간 동안 화염 전파 거리 대 시간 그래프의 보고서 출력

9. 테스트 중 파이프라인 속도 그래프의 보고서 출력.

5.3 표준 재료의 수용:

TP149 표준 케이블은 장비의 수용 평가에 사용되며, 권장 결과는 아래 표에 나와 있습니다.