UL910 Cámara de horno de túnel de Steiner

UL910 Cámara de horno de túnel Steiner

Diseño basado en las normas siguientes

UL 910: Norma UL para el ensayo de seguridad de los valores de propagación de llama y densidad de humo de los cables eléctricos y de fibra óptica utilizados en espacios que transportan aire ambiental

2.1 Resumen

Esta solución técnica se basa en la integración de la instrumentación y la electricidad y utiliza el avanzado sistema de control multifunción de OMRON para combinar la secuencia de ignición, la seguridad de la combustión,el bloqueo eléctrico, control de temperatura automático, ajuste manual, alarma de monitoreo y adquisición / comunicación de datos en uno.El sistema de control de temperatura y presión del horno utiliza el sistema de control compuesto por controlador OMRON + software Advantech + Visual Basic para control automático y monitoreo en líneaEl ordenador superior de la estación de operación Advantech opera y supervisa los parámetros de proceso necesarios del horno. Al mismo tiempo, de acuerdo con los requisitos de las normas UL910 / NFPA262, se puede configurar una sala de pruebas de combustión dedicada para la prueba de combustión,Esta sala de pruebas de combustión aisla eficazmente el horno de túnel horizontal Steiner"Instalar el extremo de medición de la densidad de humo en un cuarto oscuro,Evitar interferencias de la luz externa;Área de ensayo de quemadura, adoptar un método de diseño independiente,de acuerdo con el requisito estándar,debe proporcionar el flujo de aire librePor lo tanto, durante todo el ensayo, mantener la habitación bajo presión de aire controlada de 0 a 12 Pa (volumen de agua de 0 a 0,05 pulgadas) superior a la presión del aire circundante.3 ° C-26.7 °C (65 °F-80 °F) y una humedad relativa del 45-60%.

2.1.1 Condiciones de diseño

Tipo de horno: horno de túnel horizontal Steiner

Dimensiones principales del horno: Tamaño del horno 7620mm * 451mm * 305mm

Número de cubiertas de horno: horno de túnel horizontal Steiner: 1 cubierta de horno

Temperatura de funcionamiento del horno: hasta 600 °C (temperatura de los gases de combustión)

Combustible: metano con una pureza de al menos el 95%

Valor calorífico del combustible: 3500 btu/lb

Presión del combustible: 0,4-0,5 MPa

Modelo de quemador: doble quemador en forma de U de 3/4 pulgadas

Temperatura de escape de la tubería de humo: < 250 °C, normalmente la temperatura de los gases de humo se controla dentro de los 200 °C.

Método de ensayo del objeto de ensayo: elevación del techo del horno-horno de componentes horizontales

Condiciones de diseño 15KVA, 380V/220V, 3 fases.

2.1.2 Parámetros estructurales

2.1.3 n Estructura del horno: ladrillo refractario + placa de acero inoxidable SUS304

2.1.4 estructura del fondo del horno: ladrillo refractario 229 mm x 114,5 mm x 64 mm

2.1.5 Tipo y cantidad de quemador: doble quemador en forma de U de 13/4 pulgadas.

2.1.6 método de escape de humo: escape de humo mecánico + mezcla de aire frío en la pared trasera

2.1.7 Método de apertura de la puerta del horno: elevación y traslación del techo del horno con elevación de componentes horizontales (construido por el cliente)

2.1.8 Diagrama del horno

2.1.4 Propósito:

Para ensayos de inflamabilidad de alambre y cable UL910

2.1.5 Principios de diseño

Adoptar los principios de tecnología avanzada, fiabilidad, seguridad y racionalidad económica

2.2 Estructura del horno

2.2.1 Concha de horno

La estructura de acero del horno se compone de un tubo cuadrado / extremo del tubo rectangular, lateral vertical y placa de acero del cuerpo del horno.que puede utilizarse sin deformación durante mucho tiempo.

Placa de acero del cuerpo del horno:SUS304,δ=3mm

Cuadro del horno:Q235-A, tubo cuadrado / tubo rectangular

Barras transversales del horno:Q235-A,tubo cuadrado/tubo rectangular

Ventana:Combinación de doble capa de vidrio de cuarzo y vidrio templado,δ=3mm,70mm±6mm×280mm±38mm

2.2.2 Materiales resistentes al horno

La mampostería del horno de ensayo se compone de ladrillos refractarios, al mismo tiempo, para proporcionar la turbulencia de aire requerida durante el proceso de combustión, Obtenido colocando seis 229 mm de largo x 114.5 mm de ancho x 64 mm de espesor ladrillos refractarios resistentes al calor ((Longa línea vertical de la pared y 114Según la línea central medida del quemador con respecto a la línea central del ladrillo refractario, los ladrillos refractarios cerca de la ventana (sin obstruir las ventanas) 1,98 m± 152 mm,3.96m±152mm y 5.79±152mm, la distancia de otro lado es 1.37m±152mm,2.90m±152mm y 4.88m±152mm.

Resistencia a la temperatura más alta: 1427°C (2600°F)

Densidad a granel: 0,77±0,046 g/cm3

Conductividad térmica a temperatura media:

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 Puerta del horno y mecanismo de presión

Operación Puerta del horno sobre el cuerpo del horno, como dispositivo de sellado para el cuerpo del horno.Material aislante inorgánico de 51 mm ± 6 mm de espesor

La puerta del horno horizontal está soldada por acero de sección, utilizar el método de elevación vertical de peso propio para compactar, para observar el estado del horno,ventanas de observación instaladas a ambos lados de la pared del horno, para obtener un sello eficaz, un sello de agua eficaz actúa como un sello entre la puerta del horno y el cuerpo del horno,El uso de agua del grifo como fuente de agua circulante no sólo puede proporcionar un sello para la inspección de calidad del cuerpo del horno y la puerta del horno, pero también eliminar el calor durante el ensayo de combustión y proteger eficazmente el cuerpo del horno.

El laboratorio debe proporcionar la grúa para levantar la tapa.

Máxima temperatura de uso efectivo de hasta 1050 °C;

Densidad: 335 ± 5 kg/m3;

Conductividad térmica: 0,085 W/mK@400 °C

Las dimensiones de las unidades de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje de los equipos de ensamblaje.

2.2.4 Cámara de admisión y deflector de admisión

La estructura de acero del horno se compone de un tubo cuadrado / extremo del tubo rectangular, lateral vertical y placa de acero del cuerpo del horno.que puede utilizarse sin deformación durante mucho tiempoLa cámara de admisión de aire deberá tener una apertura rectangular de 298 mm.5 mm ± 6 mm × 464 mm ± 6 mm para permitir el paso del aire a través del deflector más cercano a la cámara de ensayo de combustión.

Placa de acero de horno: SUS304, δ = 3 mm

Cuadro del horno: Q235-A, tubo cuadrado / tubo rectangular

Costillas transversales del horno: Q235-A, tubo cuadrado / tubo rectangular

2.2.4 Sistema de escape de humo y sistema de control de la presión del horno

Los gases de escape del cuerpo del horno adoptan la forma de gases de escape mecánicos para garantizar que la presión y la temperatura en el horno y los gases de escape cumplan los requisitos normalizados.Incluye la sección de transición, tubería de escape de humo, válvula de mariposa automática y sistema de control de presión diferencial.un elemento de acero inoxidable de sección rectangular con una longitud de 902 mm ± 6 mm × 686 mm ± 6 mm de ancho × 438 mm ± 6 mm de alturaSe compone de una larga sección de transición elíptica rectangular, y la sección de transición elíptica rectangular está conectada a un tubo de escape con un diámetro interno (ID.) de 406 mm ± 3 mEl exterior de la sección de transición está aislado con una cubierta de fibra cerámica de 51 mm, con una densidad de 130 kg / m3.tubo de escape, que se extiende desde el extremo de escape de la sección de transición de 4,88 m a 5,49 m hasta la línea central del sistema de medición de humo, de modo que se proporciona un flujo de gases de escape completamente mezclado.La abertura del tubo de escape deberá estar aislada con un material inorgánico de alta temperatura de al menos 51 mm., desde el principio de la parte de transmisión de escape hasta el sistema de detección de humo. La placa de acero es SUS304, δ = 1,5 mm. Sistema de control de presión diferencial:El detector debe consistir en una columna de acero inoxidable con una longitud nominal del doble del diámetro exterior de la columna., la longitud del grifo de proyección es de 25±12 mm. 25±12 mm, y una partición sólida central. La sonda bidireccional está conectada a un sensor de presión,que puede leer eficazmente el valor de presión en el horno.

Amortizador de escape:406 mm I.D. El amortizador de control de caudal de una sola pieza de la tubería se instala a 1,68 m ± 0,15 m por debajo de la tubería de escape del sistema de medición de humo,y la línea central es a la línea central.

En la figura se muestran las posiciones relativas de los conductos de escape, los sistemas de medición de humo y los amortiguadores de los conductos de escape.

Para mantener el control del flujo de aire durante todo el proceso de ensayo,el amortiguador de la tubería de escape debe controlarse mediante un sistema de retroalimentación de circuito cerrado que forme una comunicación efectiva con el sistema de control de presión diferencial..

2.2.5 Dibujo de efecto:Cámara de horno del túnel Steiner

2.3 Sistema de combustión

2.3.1 Quemador

El gas al quemador debe ser suministrado por un solo conducto de entrada, dispersar a través de la sección en T a cada quemador.el plano del quemador debe ser paralelo al suelo de la sala de ensayoEsto permite que el gas se dirija directamente hacia la muestra.Cada quemador utiliza la línea central de 102 mm ± 6 mm a cada lado de la línea central de su cámara de ensayo de combustión para hacer posiciones de modo que la llama del quemador se distribuye uniformemente.

Utilice el sistema de encendido electrónico para encender la estufa de gas desde una larga distancia, el rendimiento de seguridad garantizado, encendedor de alto voltaje, 44KV, 50mA, el voltaje mínimo del electrodo de encendido es de 1.8kVp.

2.3.2 Grupo de válvula

2.3.3.1 Sistema de tuberías de gas

El metano con una pureza no inferior al 95% se envía al horno a través de válvulas de bolas, válvulas reductoras de presión, manómetros, dos válvulas solenoides y controladores de flujo de masa.

2.3.3.2 Componentes de las tuberías de gas:

1 Válvula reductora de presión:Válvula reductora de presión japonesa Ito Mirai con compensación de presión de entrada y cierre de presión cero,de acuerdo con la tensión de resorte establecida.La presión de salida de la válvula reguladora de presión se mantiene constante y no se ve afectada por cambios en el flujo de gasCuando no fluye ningún gas a través de la válvula reductora de presión, la válvula reguladora se cierra automáticamente.

2 Válvula de solenoide: abierta para cortar, tiempo de cierre rápido 1 segundo, reproducir una respuesta rápida y cortar rápidamente.

3 Medidor de presión del interruptor de presión: mide la presión del gasoducto principal y prepara el camino para el ajuste de la presión del gas durante la fase de puesta en marcha.que puede garantizar que la presión de la tubería de gas se mantenga en un nivel normal- Rango de presión: 0 ~ 20kpa.

4 Controlador de flujo de masa: controlador de flujo de masa AALBORG estadounidense, acero inoxidable 316, presión máxima de 1000 psig (70bar), tasa de fuga inferior a 1 × 10-7 sml / s, calibrado por el NIST,Se aplicará la señal de 5 VDC y 4 20 mA.Protección del circuito, velocidad de control ≤ 2 s, precisión de control ± 1% FS, repetibilidad ± 0,5 FS, rango de temperatura 0 50 °C, rango de humedad 0 90%, pantalla digital, suministro de gas alcanza los 5000 Btu (5.3MJ) / durante el ensayo de control automático Min requerimiento de calor, el software registra automáticamente la cantidad de gas utilizado; puede cooperar con el estándar de salida de calor del quemador de 5,3MJ / min, y de acuerdo con diferentes estándares,el caudal de gas puede ser controlado por el caudalímetro de masa, el rango de medición es de 0 ~ 160L / min, que puede cambiar el valor de salida del quemador Calorífico, la energía máxima de salida puede alcanzar 100MJ / min;

5Filtro de gas: Italia Filtro de gas Guilong, filtro de algodón con apertura < 50 mm

2.4 Sistema de medición de la densidad de humo

2.4.1 Fuente luminosa del sistema de medición de la densidad de humo

Una lámpara sellada de GE 12V estadounidense, lente limpia, foco automático montado en la sección transversal del conducto de escape, el haz de luz debe brillar hacia arriba a lo largo del eje vertical de la tubería de escape,El haz cilíndrico debe pasar por las aberturas de 76 mm ± 3 mm de diámetro en la parte superior e inferior de los 406 mm (16 pulgadas) IEl objetivo es que los rayos combinados se concentren en el centro de la célula fotovoltaica.

2.4.2 Dispositivo receptor para el sistema de medición de la densidad de humo

Las fotocélulas que emiten directamente según la proporción de luz recibida deben colocarse sobre la fuente de luz, y la distancia total desde el camino de la luz hasta la batería es de 914 mm ± 102 mm.Las fotocélulas deben conectarse a un equipo de registro, que se utiliza para mostrar que la luz que incide en el humo que desaparece se atenúa debido a circunstancias especiales y otros efectos.

2.4.4 Curva de calentamiento:Cumplir con los requisitos de control de la temperatura ascendente y descendente y la desviación de la temperatura del horno.

2.4.5 Criterios de control de la presión y la temperatura del horno: el precalentamiento se realiza con una placa de acero y una capa de tabla de cemento reforzada con fibra sin revestimiento de 6 mm de espesor x 2,44 m de largo,lo suficientemente ancho como para colocarlo en los soportes de la cámara como se muestraEl combustible fue suministrado con metano, ajustado al caudal requerido mediante una abertura de 16 mm ± 1,5 mm en el deflector de entrada.Se realizó un precalentamiento hasta que la temperatura alcanzó los 66 °C ± 3 °C según lo indicado por el termoparejo de suelo a 7 °C..09 m ± 13 mm. Se permitió que la cámara de ensayo de combustión se enfriara cuando la temperatura indicada por el termoparejo de piso a 3,96 m alcanzó los 41 °C ± 3 °C.

2.4.6 Velocidad del flujo de aire: Estos siete puntos se determinan dividiendo el túnel en siete secciones iguales y registrando la velocidad del flujo en el centro geométrico de cada sección.Los puntos están a 7 ± 25 mm de la línea central del horno de gas y a 152 ± 6 mm por debajo del plano del soporte del techo.Se debe obtener una velocidad de flujo de 1,22 m/s ± 0,025 m/s (4 ft/s ± 0,083 ft/s).

Traducido con DeepL.com (versión gratuita)

2.4.7 Termoparejo de horno: se introducirá un termoparejo de aleación de níquel-cromo de 19 AWG en la puerta con una unión de 9,5 mm ± 3 mm expuesta al aire de la cámara de combustión a través del suelo de la cámara de ensayo..La punta del termoparejo estará situada a 25,4 mm ± 3 mm por debajo de la superficie superior de la cinta de fibra de vidrio, a 7,01 m ± 13 mm de la línea central de la boquilla del horno.y en el centro de la anchura de la cámara de combustiónSe colocará un termoparejo de aleación de níquel-cromo de 19 AWG incrustado 3,2 mm ± 1,5 mm debajo de la superficie del suelo de la cámara de ensayo a 3,96 m ± 13 mm de la línea central de la boquilla del horno y 7.09 m ± 13 mm del cemento refractario y en el centro del ancho de la cámara de combustión.

Medio ambiente de trabajo

The fire test chamber in which the test chamber and smoke measurement system are located shall be provided with a free-flow condition of air to maintain a controlled pressure in the chamber of 0 to 12 Pa (0 to 0La temperatura será de 18,3°C a 26,7°C (65°F a 80°F) y la humedad relativa será del 45% al 60%..

se instale aire acondicionado y dispositivos de humidificación y deshumidificación para controlar la temperatura y la humedad interiores,y temperatura y higrómetro se proporcionan para el monitoreo del ambiente interior, así como un manómetro de presión atmosférica para controlar la presión interior.

1.2 Requisitos de agua, electricidad y gas para la instalación de equipos

1.2.1 Necesidades de agua

1.2.1.1 Refrigeración del soporte del horno de túnel: agua del grifo, 0,07mpa

1.2.2 Requisitos del emplazamiento

1.2.2.1 Espacio del suelo del horno de túnel: longitud no inferior a 22 metros, anchura no inferior a 4 metros, altura no inferior a 4 metros;

1.2.3 Requisitos eléctricos

1.2.3.1 Requisitos de energía eléctrica1: 220 V, 50 Hz

1.2.3.2 Necesidad de electricidad 2: 380 V, 50 Hz

UL 910: Norma UL para el ensayo de seguridad de los valores de propagación de llama y densidad de humo de los cables eléctricos y de fibra óptica utilizados en espacios que transportan aire ambiental

5.2 Parámetros técnicos:

1. cumplir los requisitos de las normas de ensayo NFPA 262 y UL910, así como los datos y las curvas que deben registrarse en las normas;

2. el dispositivo de medición de la densidad de humo, con una desviación del 1%, un rango de fluctuación a escala completa inferior al 1%, puede confirmarse mediante calibración después del filtro;

3. con la caja de entrada de aire en estado abierto, el flujo de aire del ventilador centrífugo puede hacer que la presión estática en la sección de medición de presión estática alcance 37 pa;

4. con la caja de entrada de aire cerrada, la presión estática se eleva a al menos 93 pa;

5. la velocidad del aire en la caja de combustión puede ajustarse a 1,22 m/s ± 0,025 m/s; la velocidad del aire debe registrarse en siete puntos,cada uno situado a 7 m ± 25 mm (23 ft ± 1 pulgada) de la línea central del quemador de gas y a 152 mm ± 6 mm (6 in ± 0.25 pulgadas) por debajo del plano de la brida de apoyo superior de la cubierta.Determine estos siete puntos dividiendo el ancho de la chimenea en siete segmentos iguales y registrando la velocidad del aire en el centro geométrico de cada segmento.

6. un suministro de gas ajustable de 86 kW ± 2 kW (294.000 ± 7300 Btu/h); la potencia de la fotocélula, la presión del gas, el diferencial de presión a través de la placa del orificio,y el volumen de gas utilizado se registrarán de forma continua a intervalos de 2 segundos durante todo el ensayo..

7La curva de aumento de temperatura será similar a la curva requerida en la norma, con una desviación de 2% o menos.

8. informe de salida de la distancia de propagación de la llama en relación con el gráfico de tiempo durante el período de ensayo

9. la salida del informe del gráfico de velocidad de la tubería durante el ensayo.

5.3 Aceptación del material estándar:

El cable estándar TP149 se utiliza para la evaluación de la aceptación del equipo y sus resultados recomendados se muestran en el cuadro siguiente: