CN219640686U - 一种用于耐火测试的耐火试验炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于耐火测试的耐火试验炉，包括：耐火试验炉体、控制柜、一路燃烧系统以及二路燃烧系统；所述二路燃烧系统与所述一路燃烧系统结构相同。通过燃气的输入功率等效火灾模型的输入功率，由于燃气的单位体积热值是比较稳定的，本申请就可以通过控制燃气的输入量，来控制耐火试验炉的热输入功率。通过对多个烧嘴的联动调节，可以有效提高输入功率的均匀性，确保整个炉体内部燃烧空间的不同部位输入功率大致相等，避免了由于烟气温度高、向上流动而造成的空间内燃烧功率不均匀情况。

Description

一种用于耐火测试的耐火试验炉

技术领域

本申请涉及耐火测试装置技术领域，尤其涉及一种用于耐火测试的耐火试验炉。

背景技术

随着社会对防火安全越来越重视和火灾理论的发展越来越深入，各类耐火测试的需求越来越多，同时要求测试与实际情况的符合度越来越高、对测试的控制方式要求越来越复杂。耐火试验炉是目前最有效的耐火试验测试手段，按照火场的可燃物热量释放建立的模型，就要求耐火试验炉可以根据设定的火灾模型，按照实际火灾的热释放功率进行控制。

现有耐火试验炉一般是采用温度控制，按照设定的时间-温度曲线进行炉温控制，提供一个试验环境，对耐火构件、材料等进行耐火性能测试。这种温度场的控制，是目前相关国家标准的主流控制方式，沿用了很多年。但是温度场并不意味着热量的释放，对于耐火隔热性能不同的测试样品，其热输入功率往往差异很大，从而导致火灾模型其实并不一致。有的火灾模型是建立在对燃烧物定量控制的基础上，例如木垛火、纸箱火等等，对这种火灾的模拟现有以温度场为控制参数的耐火试验炉，也无法满足其要求。限制了不同火灾模型条件下对相关耐火产品和材料的研发。

公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

为了解决上述背景技术提到的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种用于耐火测试的耐火试验炉，包括：耐火试验炉体、控制柜、一路燃烧系统以及二路燃烧系统；

所述一路燃烧系统包括：一号烧嘴、一号空气管路、一号空气调节阀、一号空燃比例阀、一号连通管、一号燃气管路、一号燃气流量计、一号空气调节阀控制线以及一号燃气流量计数据线；

其中，所述一号烧嘴与所述耐火试验炉体连接，所述一号烧嘴的两侧通过弧形管分别连接有一号空气管路和所述一号燃气管路，所述一号空气调节阀固定设置在所述一号空气管路上，所述一号空燃比例阀固定设置在所述一号燃气管路上，所述一号燃气流量计固定设置在所述一号燃气管路上；

所述控制柜通过一号空气调节阀控制线与所述一号空气调节阀电连接，用于远程调节所述一号空气调节阀，所述控制柜通过所述一号燃气流量计数据线与所述一号燃气流量计电连接，用于远程调节所述一号燃气流量计，所述一号空燃比例阀通过一号连通管连接所述一号空气管路，所述一号连通管用于向一号空气管路内输入燃气；

所述二路燃烧系统与所述一路燃烧系统结构相同。

所述二路燃烧系统包括：二号烧嘴、二号空气管路、二号空气调节阀、二号空燃比例阀、二号连通管、二号燃气管路、二号燃气流量计、二号空气调节阀控制线以及二号燃气流量计数据线；

其中，所述二号烧嘴与所述耐火试验炉体连接，所述二号烧嘴的两侧通过弧形管分别连接有所述二号空气管路和所述二号燃气管路，所述二号空气调节阀固定设置在所述二号空气管路上，所述二号空燃比例阀固定设置在所述二号燃气管路上，所述二号燃气流量计固定设置在所述二号燃气管路上。

所述控制柜通过所述二号空气调节阀控制线与所述二号空气调节阀电连接，用于远程调节所述二号空气调节阀，所述控制柜通过所述二号燃气流量计数据线与所述二号燃气流量计电连接，用于远程调节所述二号燃气流量计，所述二号空燃比例阀通过所述二号连通管连接所述二号空气管路，所述二号连通管用于向所述二号空气管路内输入燃气。

所述一号空气管路、所述一号燃气管路、二号空气管路和所述二号燃气管路相互平行，所述一号空气管路和二号空气管路端部通过空气总管路连通，所述一号燃气管路和二号燃气管路端部通过燃气总管路连通。

所述耐火试验炉体外部为钢结构，内部为耐火材料，所述耐火试验炉体内部设置有试验空间，所述耐火试验炉体用于为燃烧系统提供燃烧空间，使得输入功率集中在试验空间中。

所述控制柜根据设定的时间-输入功率关系曲线，将输入功率换算成燃气流量，通过实时采集燃烧系统不同烧嘴的燃气消耗量，从而计算出实时输入功率；

所述控制柜将实时输入功率与设定输入功率进行比对，当出现不一致情况时，通过控制各烧嘴空气流量的大小，并通过空燃比例阀的反馈调节，间接调节各烧嘴的燃气流量，实现对各烧嘴输入功率的调节。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例提供的一种用于耐火测试的耐火试验炉，通过燃气的输入功率等效火灾模型的输入功率，由于燃气的单位体积热值是比较稳定的，本申请就可以通过控制燃气的输入量，来控制耐火试验炉的热输入功率。通过对多个烧嘴的联动调节，可以有效提高输入功率的均匀性，确保整个炉体内部燃烧空间的不同部位输入功率大致相等，避免了由于烟气温度高、向上流动而造成的空间内燃烧功率不均匀情况。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于耐火测试的耐火试验炉的结构示意图。

图标：

1、耐火试验炉体；2、控制柜；3、一号烧嘴；4、一号空气管路；5、一号空气调节阀；6、一号空燃比例阀；7、一号连通管；8、一号燃气管路；9、一号燃气流量计；10、一号空气调节阀控制线；11、一号燃气流量计数据线；12、二号烧嘴；13、二号空气管路；14、二号空气调节阀；15、二号空燃比例阀；16、二号连通管；17、二号燃气管路；18、二号燃气流量计；19、二号空气调节阀控制线；20、二号燃气流量计数据线；21、燃气总管路；22、空气总管路。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了便于理解，下面对本申请实施例提供的一种用于耐火测试的耐火试验炉进行详细介绍，如图1所示，包括：耐火试验炉体1、控制柜2、一路燃烧系统以及二路燃烧系统。

所述一路燃烧系统包括：一号烧嘴3、一号空气管路4、一号空气调节阀5、一号空燃比例阀6、一号连通管7、一号燃气管路8、一号燃气流量计9、一号空气调节阀控制线10以及一号燃气流量计数据线11；

其中，所述一号烧嘴3与所述耐火试验炉体1连接，所述一号烧嘴3的两侧通过弧形管分别连接有一号空气管路4和所述一号燃气管路8，所述一号空气调节阀5固定设置在所述一号空气管路4上，所述一号空燃比例阀6固定设置在所述一号燃气管路8上，所述一号燃气流量计9固定设置在所述一号燃气管路8上；

所述控制柜2通过一号空气调节阀控制线10与所述一号空气调节阀5电连接，用于远程调节所述一号空气调节阀5，所述控制柜2通过所述一号燃气流量计数据线11与所述一号燃气流量计9电连接，用于远程调节所述一号燃气流量计9，所述一号空燃比例阀6通过一号连通管7连接所述一号空气管路4，所述一号连通管7用于向一号空气管路4内输入燃气；

所述二路燃烧系统与所述一路燃烧系统结构相同。

具体的，所述二路燃烧系统包括：二号烧嘴12、二号空气管路13、二号空气调节阀14、二号空燃比例阀15、二号连通管16、二号燃气管路17、二号燃气流量计18、二号空气调节阀控制线19以及二号燃气流量计数据线20；

其中，所述二号烧嘴12与所述耐火试验炉体1连接，所述二号烧嘴12的两侧通过弧形管分别连接有所述二号空气管路13和所述二号燃气管路17，所述二号空气调节阀14固定设置在所述二号空气管路13上，所述二号空燃比例阀15固定设置在所述二号燃气管路17上，所述二号燃气流量计18固定设置在所述二号燃气管路17上；

所述控制柜2通过所述二号空气调节阀控制线19与所述二号空气调节阀14电连接，用于远程调节所述二号空气调节阀14，所述控制柜2通过所述二号燃气流量计数据线20与所述二号燃气流量计18电连接，用于远程调节所述二号燃气流量计18，所述二号空燃比例阀15通过所述二号连通管16连接所述二号空气管路13，所述二号连通管16用于向所述二号空气管路13内输入燃气。

优选的，所述一号空气管路4、所述一号燃气管路8、二号空气管路13和所述二号燃气管路17相互平行，所述一号空气管路4和二号空气管路13端部通过空气总管路22连通，所述一号燃气管路8和二号燃气管路17端部通过燃气总管路21连通。

本申请实施例提供的一种用于耐火测试的耐火试验炉，所述耐火试验炉体1外部为钢结构，内部为耐火材料，并包含一个试验的空间。耐火试验炉体1的功能是在一个限定空间内，为燃烧系统提供燃烧的空间，使得输入功率集中在试验空间中。

控制柜2可以根据设定的时间-输入功率关系曲线，将输入功率换算成燃气流量，通过实时采集燃烧系统不同烧嘴的燃气消耗量，从而计算出实时输入功率；将实时输入功率与设定输入功率进行比对，当出现不一致情况时，通过控制各烧嘴空气流量的大小，并通过空燃比例阀的反馈调节，间接调节各烧嘴的燃气流量，从而实现对各烧嘴输入功率的调节。

一号烧嘴3可以将燃烧后的火焰喷射进入耐火试验炉体1的试验空间内，一号烧嘴3燃烧所需的空气由一号空气管路4注入，所需要的燃气由一号燃气管路8注入。其中一号空气管路4上有一号空气调节阀5，可以调节注入到一号烧嘴3中的空气量，这些空气是用来为燃气的燃烧提供助燃的氧气的。一号燃气管路8上装有一号空燃比例阀6，其作用是根据一号空气管路4中空气的量的多少，按照最佳的空气-燃气比例，输入对应比例的燃气；其中一号连通管8将一号空燃比例阀6与一号空气管路4连接，通过空气动力学原理，实现一号空燃比例阀6的调节功能。一号空燃比例阀6的后端装有一号燃气流量计9，可以实时测量一号燃气管路8注入到一号烧嘴3中的燃气量。一号燃气流量计9通过一号燃气流量计数据线11将实时燃气输入量输入到控制柜2中。此时控制柜2会根据设定的时间-功率曲线，计算出该时刻所需要输入的功率，再根据单位体积的燃气热值，换算出该时刻所需要输入的燃气总流量；燃气总流量除以烧嘴的数量，就是分配到每个烧嘴的流量，即图中一号烧嘴3的燃气流量。一号空气调节阀6通过一号空气调节阀控制线10接收控制柜2的控制信号，实现对空气流量的控制；再通过一号空燃比例阀6实现对一号烧嘴3的燃气流量控制，从而实现对该烧嘴的输入功率控制。

二号烧嘴12可以将燃烧后的火焰喷射进入耐火试验炉体1的试验空间内，二号烧嘴12燃烧所需的空气由二号空气管路13注入，所需要的燃气由二号燃气管路17注入。其中二号空气管路13上有二号空气调节阀14，可以调节注入到二号烧嘴12中的空气量。二号燃气管路17上装有一号空燃比例阀15，其作用是根据二号空气管路13中空气的量的多少，按照最佳的空气-燃气比例，输入对应比例的燃气；其中二号连通管17将二号空燃比例阀15与二号空气管路13连接，通过空气动力学原理，实现二号空燃比例阀15的调节功能。二号空燃比例阀15的后端装有二号燃气流量计18，可以实时测量二号燃气管路17注入到二号烧嘴12中的燃气量。二号燃气流量计18通过二号燃气流量计数据线20将实时燃气输入量输入到控制柜2中。此时控制柜2会根据设定的时间-功率曲线，计算出二号烧嘴12的燃气流量。二号空气调节阀15通过二号空气调节阀控制线19接收控制柜2的控制信号，实现对空气流量的控制；再通二号空燃比例阀15实现对二号烧嘴12的燃气流量控制，从而实现对该烧嘴的输入功率控制。

所有的空气通过空气总管路22连通道各个烧嘴的空气管路；所有的燃气通过燃气总管路21连接到各个烧嘴的燃气管路。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于耐火测试的耐火试验炉，其特征在于，包括：耐火试验炉体、控制柜、一路燃烧系统以及二路燃烧系统；

所述一路燃烧系统包括：一号烧嘴、一号空气管路、一号空气调节阀、一号空燃比例阀、一号连通管、一号燃气管路、一号燃气流量计、一号空气调节阀控制线以及一号燃气流量计数据线；

其中，所述一号烧嘴与所述耐火试验炉体连接，所述一号烧嘴的两侧通过弧形管分别连接有一号空气管路和所述一号燃气管路，所述一号空气调节阀固定设置在所述一号空气管路上，所述一号空燃比例阀固定设置在所述一号燃气管路上，所述一号燃气流量计固定设置在所述一号燃气管路上；

所述控制柜通过一号空气调节阀控制线与所述一号空气调节阀电连接，用于远程调节所述一号空气调节阀，所述控制柜通过所述一号燃气流量计数据线与所述一号燃气流量计电连接，用于远程调节所述一号燃气流量计，所述一号空燃比例阀通过一号连通管连接所述一号空气管路，所述一号连通管用于向一号空气管路内输入燃气；

所述二路燃烧系统与所述一路燃烧系统结构相同。

2.根据权利要求1所述的一种用于耐火测试的耐火试验炉，其特征在于，所述二路燃烧系统包括：二号烧嘴、二号空气管路、二号空气调节阀、二号空燃比例阀、二号连通管、二号燃气管路、二号燃气流量计、二号空气调节阀控制线以及二号燃气流量计数据线；

其中，所述二号烧嘴与所述耐火试验炉体连接，所述二号烧嘴的两侧通过弧形管分别连接有所述二号空气管路和所述二号燃气管路，所述二号空气调节阀固定设置在所述二号空气管路上，所述二号空燃比例阀固定设置在所述二号燃气管路上，所述二号燃气流量计固定设置在所述二号燃气管路上。

3.根据权利要求2所述的一种用于耐火测试的耐火试验炉，其特征在于，所述控制柜通过所述二号空气调节阀控制线与所述二号空气调节阀电连接，用于远程调节所述二号空气调节阀，所述控制柜通过所述二号燃气流量计数据线与所述二号燃气流量计电连接，用于远程调节所述二号燃气流量计，所述二号空燃比例阀通过所述二号连通管连接所述二号空气管路，所述二号连通管用于向所述二号空气管路内输入燃气。

4.根据权利要求3所述的一种用于耐火测试的耐火试验炉，其特征在于，所述一号空气管路、所述一号燃气管路、二号空气管路和所述二号燃气管路相互平行，所述一号空气管路和二号空气管路端部通过空气总管路连通，所述一号燃气管路和二号燃气管路端部通过燃气总管路连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于耐火测试的耐火试验炉，其特征在于，所述耐火试验炉体外部为钢结构，内部为耐火材料，所述耐火试验炉体内部设置有试验空间，所述耐火试验炉体用于为燃烧系统提供燃烧空间，使得输入功率集中在试验空间中。

6.根据权利要求5所述的一种用于耐火测试的耐火试验炉，其特征在于，所述控制柜根据设定的时间-输入功率关系曲线，将输入功率换算成燃气流量，通过实时采集燃烧系统不同烧嘴的燃气消耗量，从而计算出实时输入功率；

所述控制柜将实时输入功率与设定输入功率进行比对，当出现不一致情况时，通过控制各烧嘴空气流量的大小，并通过空燃比例阀的反馈调节，间接调节各烧嘴的燃气流量，实现对各烧嘴输入功率的调节。