Если КПД трех последовательных рабочих циклов различается более чем на 0,5 %, за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение КПД не менее десяти последовательных рабочих циклов.

Расход газа и воды измеряют за полный рабочий цикл. КПД определяют по формуле (20).

Если колебания 30 %-й подводимой тепловой мощности составляют не более ± 2 %, испытание проводят один раз.

Если колебания 30 %-й подводимой тепловой мощности составляют от 2 % до 4 %, выполняют два измерения КПД: одно - при подводимой тепловой мощности выше и одно - ниже 30 %-й. КПД для 30 %-й номинальной тепловой мощности определяют интерполяцией.

4.7.2.1.2 Метод № 2

Котел подсоединяют к испытательному стенду, показанному на рисунке И.1 или И.2 (или к любому другому испытательному стенду, дающему сопоставимые результаты и эквивалентную точность измерения). Температуру воды в прямой и обратной трубах, а также продолжительность рабочих циклов контролируют терморегулятором котла.

Температуру воды в прямой и обратной трубах измеряют непрерывно.

В теплообменнике отбирается 30 % номинальной подводимой тепловой мощности или средней арифметической от максимальной и минимальной подводимой тепловой мощности для котлов с устройством задания диапазона.

Средняя температура воды должна быть не ниже 50 °С.

Если термостат управления работой котла не позволяет установить достаточно низкую температуру воды в обратной трубе, испытание выполняют при минимально возможной температуре воды в обратной трубе. Котел находится в состоянии теплового равновесия.

Если КПД, измеренный в трех последовательных рабочих циклах, не различается более чем на 0,5 %, за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение результатов этих трех измерений.

Если КПД трех последовательных рабочих циклов различается более чем на 0,5 %, за окончательный результат принимают среднее арифметическое значение КПД не менее десяти последовательных рабочих циклов.

Расход газа и воды измеряют за полный рабочий цикл. КПД определяют по формуле (20).

Если колебания 30 %-й подводимой тепловой мощности составляют не более ± 2 %, испытание проводят один раз.

Если колебания 30 %-й подводимой тепловой мощности составляют от 2 % до 4 %, выполняют два измерения КПД:

а) при подводимой тепловой мощности выше 30 %;

б) при подводимой тепловой мощности ниже 30 %.

КПД для 30 %-й номинальной подводимой тепловой мощности определяют линейной интерполяцией.

4.7.2.2 Косвенный метод

4.7.2.2.1 Измерения

4.7.2.2.1.1 КПД при номинальной подводимой тепловой мощности (η1)

Выполняют испытание по 4.7.1 при номинальной подводимой тепловой мощности (среднее арифметическое значение максимальной и минимальной подводимой тепловой мощности для регулируемых котлов) и средней температуре воды (50 ± 1) °С [температура воды в прямой трубе - (60 ± 2) °С. в обратной - (40 ± 1) °С].

4.7.2.2.1.2 КПД при минимальной подводимой тепловой мощности (η2)

Если котел оснащен регулятором расхода газа с одним главным значением подводимой тепловой мощности, КПД измеряют при минимальной регулируемой подводимой тепловой мощности и средней температуре воды (50 ± 1) °С [температура воды в прямой трубе - (55 ± 2) °С, в обратной - (45 ± 1) °С].

Если котел оснащен регулятором расхода газа с двумя главными значениями подводимой тепловой мощности (одно выше 30 %-й номинальной подводимой тепловой мощности, а другое - ниже), КПД измеряют при этих двух значениях подводимой тепловой мощности:

η21 - при большем значении;

η22 - при меньшем значении.

4.7.2.2.1.3 Потери тепла в окружающую среду

Схема испытательного стенда показана на рисунке И.9.

Трубопроводы, соединяющие различные части испытательного стенда, должны быть хорошо изолированы. Тепловые потери испытательного стенда и дополнительный подвод тепла от циркуляционного насоса испытательного стенда для различных расходов воды должны быть определены до начала проведения испытаний в соответствии с приложением Г.

Котел оснащают дымоходом наибольшего диаметра из указанных изготовителем.

Разность между средней температурой воды в котле и температурой воздуха в испытательном помещении должна составлять (30 ± 5) °С.

Циркуляционный насос 8 (см. рисунок И.9) и насос котла, если он имеется, должны быть выключены. Контур теплообменника 9 отключен. Газоснабжение котла отключено. Вода нагревается в электрическом водонагревателе 7 до температуры на (30 ± 5) °С выше температуры воздуха помещения и циркулирует по замкнутому контуру с помощью циркуляционного насоса 6.

Испытания выполняют в состоянии установившегося теплового равновесия котла.

Колебание температуры воздуха в помещении в процессе испытания не должно превышать ±2 °С.

Потери тепла в окружающую среду Qs кВт, для средней температуры воды 50 °С и температуры воздуха в помещении 20 °С определяют по формуле

, (21)

где Рm - электрическая мощность, затраченная электрическим водонагревателем на нагрев протекающей воды, корректированная на тепловые потери испытательного стенда и дополнительный подвод тепла от циркуляционного насоса испытательного стенда, кВт;

T - средняя для результатов двух измерений температура воды, определяемая как среднее арифметическое значение температуры воды в прямой и обратной трубах, °С; TA - температура воздуха в помещении, °С.

4.7.2.2.2 Вычисление

КПД при 30 %-й нагрузке котла и средней температуре воды 50 °С рассчитывают для рабочего цикла с использованием обозначений таблицы 13.

Таблица 13 - Параметры, необходимые для расчета КПД при частичной нагрузке

Рабочее состояние основной горелки

Подводимая тепловая мощность

Время рабочего цикла, с

Обозначение параметров для расчета КПД

Полный расход

Q11)

T1,

η1

Частичный расход (30 %)

Q2

t2

η2

Частичный расход > 0,3 Q1

Q21

t21

η21

Частичный расход < 0,3 Q1

Q22

t22

η22

Управляемое отключение

Q3

Т3

Теплопотери Qs кВт

1) Номинальная подводимая тепловая мощность или среднее арифметическое значение максимальной и минимальной подводимой тепловой мощности - для котлов с устройством задания диапазона.

КПД рассчитывают как отношение теплопроизводительности к подведенной тепловой мощности за время 10 мин.

В зависимости от способа регулирования подводимой тепловой мощности используют следующие рабочие циклы основной горелки в соответствии с таблицей 12:

1) постоянная работа с Q2 = 0,3Q1 (для котлов с плавным или ступенчатым регулированием подводимой тепловой мощности);

2) полный расход/отключение (для нерегулируемых котлов);

3) частичный расход/отключение (для котлов с одним или несколькими фиксированными частичными расходами или котлов с плавным регулированием подводимой тепловой мощности при минимальной подводимой тепловой мощности Q2 > 0,3 Q1 или цикле 6, если розжиг котла автоматический по заданной программе при полном расходе);

4) полный расход/пониженный расход (для котлов с одним или несколькими фиксированными частичными расходами при минимальной подводимой тепловой мощности Q2 < 0,3 Q1);

5) работа с двумя частичными расходами (при Q21 > 0,3Q1, a Q22< 0,3Q1);

6) полный расход/пониженный расход/отключение (для котлов с выполнением программного розжига при полном расходе и времени цикла t1, с одним или несколькими фиксированными частичными расходами или котлов с плавным регулированием подводимой тепловой мощности, при времени управляемого закрытия t3 > 0, в противном случае применяют цикл 4).

4.8 Отсутствие конденсации в дымовой трубе

4.8.1 Определение теплопотерь продуктов сгорания в дымоходе

При условиях испытания, установленных в 4.7.1, измеряют температуру продуктов сгорания и концентрацию СО2 при номинальной подводимой тепловой мощности (при максимальной подводимой тепловой мощности для котлов с устройством задания диапазона).

Теплопотери продуктов сгорания в дымоходе qс, %, определяют по формуле

, (22)

где а и b - коэффициенты в зависимости от эталонного газа (указаны в таблице 14);

СО2 - концентрация диоксида углерода в сухих не разбавленных воздухом продуктах сгорания, %;

tc - температура продуктов сгорания, °С;

tа - температура окружающей среды, °С.

Таблица 14

Коэффициент

Обозначение газа

G110

G20

G25

G30

а

1,05

0,86

0,85

0,65

b

23,2

36,6

36

42,5

Проверяют соответствие требованиям 3.8, перечисление а).

4.8.2 Минимальная температура продуктов сгорания

При условиях испытания по 4.7.1 измеряют температуру продуктов сгорания в точке, расположенной на 150 мм ниже верхнего сечения однометрового испытательного дымохода. Проверяют, что при максимальном и минимальном значениях подводимой тепловой мощности, задаваемых устройством задания диапазона или регуляторами, температура продуктов сгорания удовлетворяет требованиям 3.8, перечисление б).

4.9 Испытания на прочность

4.9.1 Общие положения

Испытания выполняют с использованием воды при температуре окружающей среды и при испытательных давлениях по 4.9.2 - 4.9.4.

Испытательное давление поддерживают не менее 10 мин.

4.9.2 Котлы с давлением класса 1

Испытательное давление составляет 0,15 МПа.

Проверяют соответствие требованиям 3.9.2.

4.9.3 Котлы с давлением класса 2

Испытательное давление составляет 0,45 МПа.

Проверяют соответствие требованиям 3.9.3.

4.9.4 Котлы с давлением класса 3

4.9.4.1 Котлы из тонколистовой стали или цветных металлов

Испытательное давление составляет 2рp МПа.

Проверяют соответствие требованиям 3.9.4.1.

4.9.4.2 Котлы из чугуна и литых материалов

4.9.4.2.1 Корпус котла

Испытательное давление составляет 2рp МПа, но при всех условиях не менее 0,8 МПа.

Проверяют соответствие требованиям 3.9.4.2.1.

4.9.4.2.2 Испытание на разрыв

По три образца каждого типа секций теплообменника котла подвергают испытательному давлению (4рр + 0,2) МПа.

Проверяют соответствие требованиям 3.9.4.2.2.

4.9.4.2.3 Поперечные балки

При давлении 4рp МПа проверяют соответствие требованиям 3.9.4.2.3.

4.10 Гидравлическое сопротивление

Гидравлическое сопротивление котла измеряют при расходе воды, соответствующем работе котла при номинальной подводимой тепловой мощности, температуре воды на выходе из котла 80 °С и разности температур воды в прямой и обратной трубах котла 20 °С или при указанной изготовителем.

Испытательный стенд показан на рисунке И.10.

До или после проведения испытания две испытательные трубы соединяют непосредственно друг с другом и при протекании по этим трубам холодной воды определяют их собственное гидравлическое сопротивление для различных скоростей потока.

Для котлов со встроенными циркуляционными насосами проверяют кривую допустимых давлений, представленную изготовителем.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

Условия испытаний

Таблица A.1 - Первое семейство

Испытание

Испытательный газ

Подводимая тепловая мощность 1)

Регулировка с эталонным газом

G110

Qi

Зажигание, перекрестное зажигание с использованием эталонного газа

G110

0,9Qi

Проскок пламени в горелку при использовании предельного газа

G112

0,9Qi

Сгорание

Нормальная тяга

G110

1,07Qi

Блокированный дымоход

Обратная тяга

G110

Qi

1) Все испытания проводят при номинальной подводимой тепловой мощности (Qном) или при минимальной подводимой тепловой мощности, которую можно получить регулировкой регулятора (Qмин).

Qi является Qном или Qмин.

Таблица А.2 - Второе семейство

Испытание

Группа испытательных газов

Подводимая тепловая мощность1) или испытательное давление

Е

Н

L

с регулятором

без регулятора

Регулировка с использованием эталонного газа

G20

G20

G25

pном

Qi

Зажигание, перекрестное зажигание с использованием эталонного газа

G20

G20

G25

0,7pном

0,925 Qi,

Проскок пламени в горелку при использовании предельного газа

G222

G222

G25

pмин

0,925 Qi;

Подъем пламени с предельным газом

G231

G23

G27

pмин

pмакс

0,925Qi

1,05Qi

Горение

Нормальная тяга (направленная снизу вверх)

G20

G20

G25

pмaкс

1,05Qi

G21

G21

G26

1,075 Qi2)

1,05Qi

Блокированный дымоход.

Обратная тяга (направленная сверху вниз)

G20

G20

G25

pном

Qi

1)Qi является Qном или Qмин

2) 1,05Qi если котел предназначен для установки исключительно с регулировочным устройством на газовом счетчике.