燃?xì)鈱?shí)驗(yàn)-完整版.doc

燃?xì)夤こ陶n程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告學(xué)生姓名： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 學(xué) 號(hào)： 任課教師： 成 績： 中國礦業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院建筑環(huán)境技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)室2006年3月13實(shí)驗(yàn)一 家用液化石油氣調(diào)壓器調(diào)壓特性試驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^家用液化石油氣調(diào)壓器調(diào)壓特性的測試，確定調(diào)壓器是否滿足技術(shù)要求。加深對調(diào)壓器工作原理的理解。二、實(shí)驗(yàn)裝置 工作原理：檢驗(yàn)用氣源壓力在不低于1.56MPa、壓力波動(dòng)不大于額定值2%的條件下流入實(shí)驗(yàn)臺(tái)，根據(jù)需要定值調(diào)壓器調(diào)控壓力P1，打開相應(yīng)測量范圍內(nèi)的壓力表測量，供給被測調(diào)壓器。通過被測調(diào)壓器后的氣體，被U型水柱壓力表測定調(diào)壓器出口壓力P2，溫度計(jì)測定其溫度，然后流經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)入轉(zhuǎn)子流量計(jì)，計(jì)量流量后排出。由不同的進(jìn)、出口壓力和流量數(shù)值，即可評(píng)定被測調(diào)壓器的性能。實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)如圖1所示。 圖1 調(diào)壓器特性試驗(yàn)裝置系統(tǒng)圖三、調(diào)壓器的基本設(shè)計(jì)參數(shù)1、術(shù)語、符號(hào)、代號(hào)a、家用液化石油氣壓調(diào)壓器 將液化石油氣進(jìn)口壓力由0.03-1.56MPa調(diào)至規(guī)定的出口壓力2.750.49kPa的調(diào)節(jié)裝置（以下簡稱調(diào)壓器）b、額定出口壓力P2sh 把調(diào)壓器的出口壓力調(diào)整到規(guī)定壓力范圍內(nèi)的某一定值，以值即為該調(diào)壓器的額定出壓力值。c、關(guān)閉壓力Pb緩慢關(guān)閉調(diào)壓器出口閥門，當(dāng)流量等于零時(shí)，1min后所得到的出口壓力值。d、壓力回差 P 當(dāng)流量一定時(shí)，在設(shè)計(jì)規(guī)定的進(jìn)口壓力全范圍內(nèi)，升高、降低的往返過程中，同一進(jìn)口壓力下所得到的兩個(gè)相應(yīng)出口壓力值之差。e、穩(wěn)壓精度P2調(diào)壓器出口壓力偏離額定值的偏差與額定出口壓力的比值。f、額定流量Qn在設(shè)計(jì)規(guī)定的性能范圍內(nèi)，當(dāng)進(jìn)口壓力為允許最低值，其出口壓力為穩(wěn)壓精度范圍內(nèi)的下限值時(shí)的流量。2、技術(shù)要求 一般規(guī)定：a、調(diào)壓穩(wěn)壓精度應(yīng)18%。b、調(diào)壓器的壓力回差應(yīng)不大于額定出口壓力的2%。c、調(diào)壓器應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，其下殼體應(yīng)能承受2MPa的水壓；膜片應(yīng)能承受0.35MPa的氣壓。d、調(diào)壓器應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，應(yīng)不漏氣。e、調(diào)壓器的調(diào)壓特性應(yīng)符合表1的要求：表1 調(diào)壓器的基本設(shè)計(jì)參數(shù)序號(hào)名稱及代表符 號(hào) 型號(hào) 設(shè)計(jì)參數(shù)單 位JYT-0.3JYT-0.6JYT-1.2JYT-2.01額定流量Qnm3/h0.30.61.22.02流量范圍m3/h0.3-0.60.6-1.21.2-2.02.0-2.53進(jìn)口壓力P1MPa0.03-1.564出口壓力P2kPa2.750.495額定出口壓力P2nkPa2.756關(guān)閉壓力PbkPa3.437使用環(huán)境溫度-20-45四、調(diào)壓器靜特性試驗(yàn)方法進(jìn)口壓力分別控制在0.03,0.07,0.14,0.35,0.7,1.0,1.56MPa時(shí)，改變流量（流量變化點(diǎn)不少于七個(gè)），使其由零至最大，由最大至零，往返一次，分別記錄相應(yīng)的流量和出口壓力值。同一流量下所得兩個(gè)出口壓力值之差不應(yīng)大于55Pa。出口壓力P2值按算術(shù)平均值計(jì)算。調(diào)壓特性應(yīng)符合下列要求：a、在不同的進(jìn)口壓力下，關(guān)閉調(diào)壓器出口閥門，當(dāng)流量等于零時(shí)，1min后其出口壓力 應(yīng)不大于3.43kPa。b、當(dāng)進(jìn)口壓力為0.03MPa時(shí)，其流量應(yīng)不小于表1所列的額定流量。c、出口壓力的變化應(yīng)不大于額定出口壓力的18%。五、測試步驟1. 外觀檢查 根據(jù)一般要求，檢查調(diào)壓器外型尺寸，加工精細(xì)度，材質(zhì)情況以及標(biāo)牌內(nèi)容等。2. 流量特性曲線的測試 為了衡量調(diào)壓器出口壓力受流量變化的影響，需要測出在不同進(jìn)口壓力條件下，出口壓力隨流量改變而變化的曲線，具體測試步驟如下：(1) 由定值調(diào)壓器控制進(jìn)口壓力P1=P1max并且維護(hù)其在測試過程中不變。(2) 調(diào)節(jié)被測調(diào)壓器出口壓力（調(diào)節(jié)彈簧），使P2=P2max。(3) 用圖中流量調(diào)節(jié)閥改變流量，在穩(wěn)定工作條件下，記錄出各個(gè)流量（V）下的穩(wěn)定后的出口壓力P2max值。這樣就可得到一系列P2max =f(V)的關(guān)系值。 (4)調(diào)節(jié)調(diào)壓器出口壓力，使P2=P2Sh，用同樣方法，通過改變流量測得一系列P2sh=f(V)的關(guān)系值。(5)調(diào)節(jié)調(diào)壓器出口壓力，使P2=P2min，用同樣方法，通過改變流量測得一系列P2min=f(V)的關(guān)系值。 通過以上步驟，得到第組流量特性曲線的測量點(diǎn)。 P2max =f(V)（） P1=P1max P2Sh =f(V) P2mi n =f(V) 改變進(jìn)口壓力，重復(fù)以上步驟，可得第組與第組流量特性曲線測量點(diǎn)。 P2max =f(V)（） P1=P1ShP2Sh =f(V) P2mi n =f(V) P2max =f(V)（） P1=P1min P2sh =f(V) P2mi n =f(V) 在測試流量特性曲線時(shí)，要注意保持進(jìn)口壓力P1值不變。另外，在讀流量V與出口壓力P2時(shí)，應(yīng)處于同一的穩(wěn)定條件下。流量V的測試點(diǎn)應(yīng)均勻分布，并且不應(yīng)少于7個(gè)。3. 壓力特性曲線的測試 為了衡量調(diào)壓器的出口壓力受進(jìn)口壓力變化的影響，需要測出在不同流量條件下，出口壓力隨進(jìn)口壓力改變而變化的曲線，具體測試步驟如下：（1）首先控制流量V= Vmax，并且維持其在測試過程中不變。Vmax是在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)能達(dá)到最大流量。（2）調(diào)節(jié)調(diào)壓器彈簧，使出口壓力P2=P2max。（3）用進(jìn)口壓力調(diào)節(jié)器改變進(jìn)口壓力P1，在穩(wěn)定工作條件下記錄出各進(jìn)口壓力（P1）與相應(yīng)穩(wěn)定后的P2max值。 這樣就可以得到一系列P2max=f1（P1）的關(guān)系值。（4）調(diào)節(jié)調(diào)壓器的彈簧，使出口壓力P2=P2Sh。用同樣方法改變進(jìn)口壓力并測出一系列P2sh =f2 (P1)的關(guān)系值。（5）調(diào)節(jié)調(diào)壓器的彈簧，使出口壓力P2=P2min。用同樣方法改變進(jìn)口壓力并測出一系列P2min=f3 (P1)的關(guān)系值。這樣即得到第組壓力特性曲線點(diǎn)。 P2max =f1（P1）（）V= Vmax P2sh =f2 (P1) P2mi n =f3 (P1)改變流量 等于最大流量的515%，并維持其為常數(shù)，重復(fù)以上步驟，可得第組壓力特性曲線測量點(diǎn)， P2max=f1（P1）（）V= （0.050.15）Vmax時(shí) P2sh =f2 (P1) P2mi n =f3 (P1)4. 關(guān)閉壓力的測定 控制進(jìn)口壓力P1= P1max，出口壓力等于P2= P2min及流量等于任一數(shù)值時(shí)，緩慢關(guān)閉調(diào)壓器出口閥門，并讀出完全關(guān)閉一分鐘后的調(diào)壓器出口壓力（關(guān)閉壓力）。 六、數(shù)據(jù)整理在測流量前，應(yīng)測出氣體的壓力與溫度以便折算成標(biāo)準(zhǔn)體積流量。再將具體的各個(gè)測量值填入表2和表3中進(jìn)行整理計(jì)算。最后根據(jù)表中讀數(shù)可繪出流量特性曲線9條；壓力特性曲線6條。思考題：1、敘述所做實(shí)驗(yàn)調(diào)壓器的工作原理，畫出簡圖。2、請對所做實(shí)驗(yàn)調(diào)壓器的工作性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。表2 流量特性曲線測試表調(diào)壓器名稱及型號(hào)： 測試日期： 測試環(huán)境溫度（/）： 大氣壓力：進(jìn)口壓力P1(MPa)出口壓力P2(Pa)流 量 計(jì) 處 參 數(shù)標(biāo)準(zhǔn)流量V=fV(Nm3/h)出口壓力P2(Pa)序號(hào)V(m3/h)壓力H(Pa)溫度t()折算系數(shù)f維持調(diào)壓器進(jìn)口壓力為P1為P1ma不變條件把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2max12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2sh123456 78把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2min12345678維持調(diào)壓器進(jìn)口壓力為P1為P1sh不變條件維持調(diào)壓器進(jìn)口壓力為P1為P1sh不變條件把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2ma12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2sh12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2min12345678維持調(diào)壓器進(jìn)口壓力為P1為P2min不變條件把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2max12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2 sh12345678維持調(diào)壓器進(jìn)口壓力為P1為P2min不變條件把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2min12345678注：表中第一、二項(xiàng)的P1與P2應(yīng)填具體的壓力數(shù)字。表3 壓力特性曲線測試表調(diào)壓器名稱及型號(hào)： 測試日期： 測試環(huán)境溫度（/）： 大氣壓力： 流 量(Nm3/h)出口壓力P2（Pa）序 號(hào)入口壓力P1（MPa）出口壓力讀數(shù)P2（Pa）備注維持流量為最大值不變條件VV2min不變條件把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2min12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2e12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2min12345678維持流量為最大值不變條件V（0.050.15）V2min不變條件把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2max12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2e12345678把調(diào)壓器出口壓力調(diào)到P2max12345678注：第一項(xiàng)應(yīng)填寫具體流量數(shù)字。第二項(xiàng)應(yīng)填寫具體調(diào)節(jié)到的出口壓力數(shù)字。實(shí)驗(yàn)二 燃?xì)鉄崴鳠峁ば阅茉囼?yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^測定燃?xì)饪焖贌崴鞯臒嶝?fù)荷，熱效率，了解快速熱水器的結(jié)構(gòu)及工作原理，初步掌握對燃?xì)鉄崴鞯臒峁ば阅軠y試技術(shù)。二、基本原理快速熱水器是專門制取生活熱水的設(shè)備。其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它本身無儲(chǔ)水容積，要求控制性能好，安全可靠。其原理是冷水經(jīng)快速熱水器的受熱面，吸收燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量，使冷水溫度升高至規(guī)定的溫度并保持相對穩(wěn)定，連續(xù)供應(yīng)熱水。由于快速熱水器結(jié)構(gòu)緊湊，受熱面又大，所以其熱效率比較高。1、熱流量（熱負(fù)荷）熱水器的熱流量（熱負(fù)荷）是指單位時(shí)間內(nèi)熱水器使用的燃?xì)馊紵懦龅臒崃?，?jì)算公式如下：式中： 在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，灶前壓力為Pg時(shí)的折算熱流量，MJ/h； Qis 設(shè)計(jì)時(shí)采用的基準(zhǔn)干燃?xì)獾牡桶l(fā)熱值，MJ/Nm3；在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，燃具前燃?xì)鈮毫?，試?yàn)氣相對密度為，算為相對密度為的干設(shè)計(jì)氣的燃?xì)庀牧?，m3/h，計(jì)算式如下： 式中：試驗(yàn)時(shí)濕試驗(yàn)氣的消耗量， m3/h（Pamb+Pg，t）； Pamb 試驗(yàn)時(shí)的大氣壓力，KPa； Pg 試驗(yàn)時(shí)通入燃?xì)饬髁坑?jì)的試驗(yàn)氣壓力，KPa； t 試驗(yàn)時(shí)通入燃?xì)饬髁坑?jì)的試驗(yàn)氣溫度，； Pv 在溫度為t時(shí)飽和水蒸氣的壓力，KPa； dmg 標(biāo)準(zhǔn)條件下干試驗(yàn)氣的相對密度； dsg 標(biāo)準(zhǔn)條件下干設(shè)計(jì)氣的相對密度； 0.644 標(biāo)準(zhǔn)條件下水蒸氣的相對密度。F稱為體積折算系數(shù)。則實(shí)際測試時(shí)：式中： C 在標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下，灶前壓力為Pg時(shí)的實(shí)測折算熱流量，MJ/h； QC 測試時(shí)采用的基準(zhǔn)干燃?xì)獾牡臀粺嶂?，MJ/Nm3。進(jìn)一步可寫成：式中： V1、V2 流量計(jì)的初、終讀值，m3； f 流量計(jì)校正系數(shù)； 計(jì)量時(shí)間，h。2、熱效率熱效率是表示熱能的利用率。快速熱水器的測試熱效率可定義為： 單位時(shí)間內(nèi)水所吸收的熱量 = 100% 單位時(shí)間內(nèi)燃?xì)馊紵懦龅臒崃渴街校?G 測試時(shí)間內(nèi)的水量，kg；C 水的比熱（c=0.0041861MJ/kg）；t1 進(jìn)口冷水溫度，；t2 出口熱水溫度，；其它符號(hào)同前。3、熱水產(chǎn)率熱水產(chǎn)率是指單位時(shí)間內(nèi)的熱水產(chǎn)量。熱水器的額定產(chǎn)率是燃?xì)庠陬~定壓力下燃燒，壓力98Kpa的冷水流過熱水器，溫度升高25時(shí)，每分鐘的熱水量。用下式表示：式中： g 熱水產(chǎn)率，L/min； M 測試時(shí)間內(nèi)的熱水量，L； 測試時(shí)間，s。三、測量儀器及系統(tǒng)1、測量儀器a水銀溫度計(jì)： 0 50 最小刻度0.5一支， 0 50 最小刻度0.1一支, 0 100最小刻度0.1一支；b濕式燃?xì)獗恚?1臺(tái)；cU型壓力計(jì)： 1個(gè)；d快速燃?xì)鉄崴鳎?1臺(tái)；e秒表： 1塊；f水桶： 2個(gè)；g天平： 1架，量程10kg，最小分度值5g；h量桶： 2000mml2個(gè)。i精密壓力表： 1塊，量程01.0MPa，精度0.4；2、測量系統(tǒng)系統(tǒng)如圖1所示：圖1 熱水器測試題同示意圖燃?xì)馔ㄟ^燃?xì)庹{(diào)壓器、閥門1進(jìn)入流量計(jì)。閥門即可起開關(guān)作用，又可起調(diào)整壓力作用，燃?xì)鈮毫υ赨型壓力計(jì)上顯示。燃?xì)饨?jīng)過計(jì)量，進(jìn)入快速熱水器，與氧混合燃燒放出熱量，生成煙氣通過排煙系統(tǒng)排出。冷水閥門即起到開啟作用，又起到水壓調(diào)節(jié)作用。冷水經(jīng)過閥門調(diào)節(jié)到額定壓力后進(jìn)入熱水器，加熱后流出熱水器。進(jìn)出口水溫由出、口溫度計(jì)測出。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、熟悉熱水器的使用方法；2、測量室溫及室內(nèi)大氣壓力；3、打開熱水器進(jìn)水總閥門及水氣聯(lián)動(dòng)閥到最大，點(diǎn)燃熱水器使之正常燃燒、再調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門使進(jìn)水壓力為額定壓力。4、把燃?xì)鈮毫φ{(diào)至額定壓力并記下壓力值；5、轉(zhuǎn)動(dòng)水溫調(diào)節(jié)閥，使熱水溫度在進(jìn)水初溫加25左右。6觀察進(jìn)出口溫度，在溫度變化不大且較穩(wěn)定后開始測試。7、等濕式燃?xì)獗碇赶蛞徽麛?shù)時(shí)開始計(jì)時(shí)，并同時(shí)用水桶接水，讀取進(jìn)口水溫；8、熱水溫度每隔15秒讀1次。9、在秒表指針到1分鐘時(shí)，迅速停止接水，并同時(shí)記下燃?xì)饬髁坑?jì)的數(shù)值，記下體積，（測試時(shí)間也可以大于1分鐘，最好取1分的倍數(shù)）。10、稱熱水重量并用量桶量出熱水體積。11、重復(fù)上述過程，進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)。五、數(shù)據(jù)整理及計(jì)算1數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算（見下表1）。表1 燃?xì)鉄崴鳠峁ば阅軘?shù)據(jù)記錄表燃?xì)夥N類燃?xì)鉄嶂担∕J/Nm3）燃?xì)鈮毫?Pa)燃?xì)鉁囟龋ǎ┐髿鈮毫?Pa)室內(nèi)溫度（）體積折算系數(shù)F燃?xì)獗硇Ｕ禂?shù)f進(jìn)水壓力(MP)額定熱水產(chǎn)率(L/min)項(xiàng) 目