《鋁和鋁合金加工時(shí)效爐熱效率測(cè)定方法》

ICS77.120.10

CCSF04

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GDCPAXX—2024

T/FSCPLCXX—2024

鋁和鋁合金加工時(shí)效爐熱效率測(cè)定方法

Determiningmethodofthermalefficiencyforagingfurnace

（征求意見(jiàn)稿）

2023-XX-XX發(fā)布2023-XX-XX實(shí)施

廣東省清潔生產(chǎn)協(xié)會(huì)佛山市清潔生產(chǎn)與低碳經(jīng)濟(jì)協(xié)會(huì)??發(fā)布

T/GDCPAXXX-2024

T/FSCPLCXXX-2024

鋁和鋁合金加工時(shí)效爐熱效率測(cè)定方法

1范圍

本文件規(guī)定了以天然氣或液化氣等氣態(tài)燃料的鋁和鋁合金加工時(shí)效爐熱能效率的測(cè)定流程、測(cè)定

方法和計(jì)算方法。

本文件適用于鋁和鋁合金加工時(shí)效爐生產(chǎn)制造廠家和使用廠家測(cè)定鋁和鋁合金加工時(shí)效爐熱

能效率。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于

本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T2588設(shè)備熱效率計(jì)算通則

GB/T13338工業(yè)燃料爐熱平衡測(cè)定與計(jì)算基本規(guī)則

GB17167用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則

GB/T36014.1工業(yè)過(guò)程控制裝置輻射溫度計(jì)第1部分輻射溫度計(jì)技術(shù)參數(shù)

GB/T36014.2工業(yè)過(guò)程控制裝置輻射溫度計(jì)第1部分輻射溫度計(jì)技術(shù)參數(shù)的確定

GB/T40816.11工業(yè)爐及相關(guān)工藝設(shè)備能量平衡測(cè)試及能效計(jì)算方法第11部分：各種效率評(píng)

估

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB/T2588和GB/T40816.11界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

時(shí)效爐agingfurnace

用于在較高溫度處理經(jīng)冷塑性變形后的鋁或合金鋁基材的加熱設(shè)備。

3.2

時(shí)效溫度agingtemperature

指鋁或合金鋁在時(shí)效過(guò)程的溫度。

3.3

有效熱effectiveheat

達(dá)到工藝要求理論上所需要消耗的熱量。

4熱效率

4.1定義

鋁或合金鋁時(shí)效爐熱效率是有效熱與輸入時(shí)效爐總熱量的百分?jǐn)?shù)。

4.2熱效率計(jì)算

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鋁或合金鋁時(shí)效爐熱效率可以按公式（1）計(jì)算：

η=QYX/Qrh*100%（1）

式中：

η——鋁或合金鋁時(shí)效爐的熱效率，單位為百分?jǐn)?shù)（%）；

Qrh——燃料燃燒化學(xué)熱帶入熱量，單位為千焦（KJ）；

QYX——加入鋁或合金鋁時(shí)效爐鋁型材升溫到時(shí)效溫度時(shí)所吸收的熱量，單位為千焦（KJ）。

4.3時(shí)效爐輸入總熱量計(jì)算

鋁或合金鋁時(shí)效爐輸入的總熱量為燃料燃燒化學(xué)熱帶入熱量。用公式（2）計(jì)算：

QrhBQy（2）

式中：

B——燃料的用量。當(dāng)燃料為天然氣時(shí)，即是天然氣的耗量，單位為立方米（M3）；

3

Qy——燃料應(yīng)用基低（位）發(fā)熱量，單位為千焦每立方米（KJ/M）。

進(jìn)入鋁或合金鋁時(shí)效爐的燃料和助燃的空氣是室溫時(shí)，助燃空氣預(yù)熱帶入熱量和燃料帶入的熱量可

以忽略。

4.4有效熱計(jì)算

有效熱為加入時(shí)效爐中鋁或鋁合金鋁型材總質(zhì)量升溫到時(shí)效溫度時(shí)的熱量，用公式（3）計(jì)算：

QYXCAlWAl(t1t0)（3）

式中：

CAl——加入時(shí)效爐鋁或合金鋁型材的比熱，單位為千焦每公斤度（kJ/kg.℃)；

WAl——加入時(shí)效爐鋁或合金鋁型材的重量，單位為公斤（kg）；

t1——鋁或合金鋁時(shí)效爐的終止溫度（時(shí)效溫度），單位為度（℃）；

t0——鋁或合金鋁時(shí)效爐的起始溫度，單位為度（℃）。

5測(cè)量和計(jì)算

5.1氣體燃料消耗量

燃料天然氣或液化氣消耗計(jì)量用安裝在氣體輸入管道的氣體流量計(jì)計(jì)量。

所用的氣體流量計(jì)應(yīng)符合GB17167的要求。

5.2鋁或合金鋁質(zhì)量

加入鋁或合金鋁時(shí)效爐的鋁或合金鋁基材的質(zhì)量可根據(jù)每米基材的量（kg/m）、基材的長(zhǎng)度以及基

材的數(shù)量計(jì)算得到。

每米基材得量要精確到小數(shù)位后兩位。

5.3爐內(nèi)溫度

鋁或合金鋁時(shí)效爐得爐內(nèi)溫度可用安裝在爐上得溫度計(jì)直接讀出。

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安裝在時(shí)效爐得溫度計(jì)符合GB/T36014.1和GB/T36014.2的要求。

6準(zhǔn)備工作

6.1測(cè)量人員

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)由熟悉本標(biāo)準(zhǔn)并具有一定經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員擔(dān)任，測(cè)量過(guò)程中參與人員不宜中途更換；

參加測(cè)量的人員應(yīng)與生產(chǎn)人員相互配合。

6.2工況條件

測(cè)量時(shí)，時(shí)效爐的生產(chǎn)容量不得小于額定生產(chǎn)容量80%，測(cè)量過(guò)程按設(shè)定工藝過(guò)程進(jìn)行，不得有

非正常的停機(jī)或供氣不足等情況發(fā)生。

6.3確定測(cè)定大綱內(nèi)容

測(cè)定前應(yīng)結(jié)合具體情況制定測(cè)定大綱，內(nèi)容包括：

a)任務(wù)和要求；

b)測(cè)量項(xiàng)目；

c)測(cè)點(diǎn)布置與所需儀表；

d)人員組織和分工；

e)進(jìn)度安排等。

6.4確定測(cè)定項(xiàng)目

a)天然氣或液化氣的消耗量，即起始?xì)怏w流量表讀數(shù)和終止時(shí)氣體流量計(jì)讀數(shù)；

b)時(shí)效爐內(nèi)溫度，即時(shí)效爐爐內(nèi)起始時(shí)間的溫度、升溫過(guò)程的溫度和保溫時(shí)的溫度。當(dāng)時(shí)效爐爐內(nèi)

安裝多個(gè)溫度計(jì)，所有溫度計(jì)所顯示的溫度都要記錄。計(jì)算熱效率是用多個(gè)溫度計(jì)的平均值。

c)時(shí)效爐外表面溫度，即時(shí)效爐各外表面積的溫度都需要記錄起始時(shí)的溫度、升溫過(guò)程的溫度以及

保溫過(guò)程的溫度。每個(gè)外表面積均需要設(shè)定多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)。

6.5測(cè)定頻率

天然氣消耗量、爐內(nèi)溫度和爐外表面溫度均要間隔15-20分鐘測(cè)一次，至到達(dá)到時(shí)效結(jié)束，即打開(kāi)

時(shí)效爐的門(mén)為止。

6.6測(cè)量項(xiàng)目數(shù)據(jù)記錄表

參與測(cè)定的人員需提前準(zhǔn)備好《時(shí)效爐熱效率測(cè)量記錄表》。記錄表包含加入時(shí)效爐鋁或合金鋁質(zhì)

量，各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的氣體流量表讀數(shù)、時(shí)效爐內(nèi)溫度和時(shí)效爐外表面溫度。

7.時(shí)效爐熱效率測(cè)定步驟

a)檢查待測(cè)時(shí)效爐以及測(cè)量的儀器儀表，編制測(cè)定大綱；

b)安裝缺少的測(cè)量?jī)x表，檢查時(shí)效爐的狀況是否符合測(cè)量條件；

c)核對(duì)生產(chǎn)工藝單，預(yù)計(jì)要消耗的燃料量；

d)按測(cè)定大綱進(jìn)行工作，將測(cè)量到的數(shù)據(jù)填入《時(shí)效爐熱效率測(cè)量記錄表》，參考附錄A；

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e)整理測(cè)量記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，填入《時(shí)效爐熱效率數(shù)據(jù)匯總及計(jì)算表》，參考附錄B：

f)分析時(shí)效爐熱效率測(cè)定結(jié)果，完成熱效率報(bào)告。

8.熱效率測(cè)定報(bào)告

時(shí)效爐熱效率測(cè)定報(bào)告包括以下內(nèi)容：

a)待測(cè)定設(shè)備的基本情況；

b)測(cè)定前準(zhǔn)備工作情況（含測(cè)定大綱）；

c)測(cè)量?jī)x器儀表情況；

d)鋁或合金鋁的產(chǎn)品編號(hào)、質(zhì)量等等；

e)測(cè)量過(guò)程的基本情況；

f)時(shí)效爐熱效率測(cè)量記錄表；

g)時(shí)效爐熱效率測(cè)量計(jì)算表；

h)熱效率測(cè)定報(bào)告表；

i)測(cè)定結(jié)果分析。

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附錄A

（資料性）

《時(shí)效爐熱效率測(cè)量記錄表》

企業(yè)：

基礎(chǔ)信息

時(shí)效爐編號(hào)：尺寸（長(zhǎng)*寬*高）：類別：?jiǎn)伍T(mén)雙門(mén)

能源類型：生產(chǎn)廠家：設(shè)備制造時(shí)間

生產(chǎn)單號(hào)：合金牌號(hào)：測(cè)試日期：

鋁材重量（kg）料框重量（kg）底板重量（kg）

環(huán)境溫度（℃）爐內(nèi)起始溫度（℃）爐內(nèi)保溫溫度（℃）

測(cè)試起始時(shí)間測(cè)試結(jié)束時(shí)間

氣表起始讀數(shù)氣表終止讀數(shù)燃料實(shí)際消耗

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試記錄

爐內(nèi)溫度計(jì)編號(hào)氣表讀數(shù)

起始溫度（0min)

爐內(nèi)溫度記錄（15min）

爐內(nèi)溫度記錄（30min）

爐內(nèi)溫度記錄（45min）

爐內(nèi)溫度記錄（60min）

爐內(nèi)溫度記錄（75min）

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爐內(nèi)溫度記錄（90min）

爐內(nèi)溫度記錄（105min）

爐內(nèi)溫度記錄（120min）

爐內(nèi)溫度記錄（135min）

爐內(nèi)溫度記錄（150min）

爐內(nèi)溫度記錄（165min）

爐內(nèi)溫度記錄（180min）

注：1.可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔。

2.若有需要時(shí)，可以同時(shí)測(cè)定爐外表面的溫度。爐外表面溫度的記錄應(yīng)與爐內(nèi)溫度記錄時(shí)間同步。

現(xiàn)場(chǎng)記錄：核實(shí)：

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附錄B

（資料性）

《時(shí)效爐熱效率數(shù)據(jù)匯總及計(jì)算表》

企業(yè)

時(shí)效爐編號(hào)測(cè)試時(shí)間

產(chǎn)品型號(hào)：

序號(hào)項(xiàng)目數(shù)據(jù)單位備注

1加入型材的重量kg實(shí)測(cè)/計(jì)算

2加入型材支數(shù)條現(xiàn)場(chǎng)數(shù)

3測(cè)試開(kāi)始時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)記錄

4測(cè)試結(jié)束時(shí)間現(xiàn)場(chǎng)記錄

5環(huán)境溫度℃實(shí)測(cè)

6起始?xì)饬鞅碜x數(shù)