КПД = 84 + 2 lg Qа, (2)

где Qа - среднее арифметическое значение максимальной и минимальной подводимой тепловой мощности, кВт.

3.7.2 КПД при частичной нагрузке

При условиях испытания, указанных в 4.7.2, КПД, %, при подводимой тепловой мощности, значение которой соответствует 30 % номинальной подводимой тепловой мощности (среднему арифметическому значению максимальной и минимальной подводимой тепловой мощности для котлов с устройством задания диапазона), должен быть не менее определенного по формуле

КПД = 80 + 3 lg Qi (3)

где Qi - номинальная подводимая тепловая мощность (Qном) или среднее арифметическое значение максимальной и минимальной подводимой тепловой мощности для котлов с устройством задания диапазона (Qa), кВт.

3.8 Отсутствие конденсации в дымовой трубе

При нормальных рабочих условиях не должно быть конденсации влаги продуктов сгорания в дымоходе. Это требование удовлетворяется, если выполняется одно из следующих условий:

а) теплопотери продуктов сгорания в дымоходе не превышают 8 % при условиях испытания, указанных в 4.8.1;

б) температура продуктов сгорания не ниже 80 °С при условиях испытания, указанных в 4.8.2.

3.9 Прочность

3.9.1 Общие положения

Котлы и (или) их элементы должны выдерживать гидравлические испытания. Такие испытания проводят при условиях испытания, указанных в 4.9, если эти испытания не были проведены ранее в соответствии с 4.2.3.

3.9.2 Котлы с давлением класса 1

При условиях испытания, указанных в 4.9.2, не допускаются утечки и видимые деформации в конце испытаний.

3.9.3 Котлы с давлением класса 2

При условиях испытания, указанных в 4.9.3, не допускаются утечки и видимые деформации в конце испытаний.

3.9.4 Котлы с давлением класса 3

3.9.4.1 Котлы из тонколистовой стали или из цветных металлов

При условиях испытания, указанных в 4.9.4.1, не допускаются утечки и видимые деформации в конце испытаний.

3.9.4.2 Котлы из чугуна и литых материалов

3.9.4.2.1 Корпус котла

При условиях испытания, указанных в 4.9.4.2.1, не допускаются утечки и видимые деформации в конце испытаний.

3.9.4.2.2 Прочность элементов котла при испытании на разрыв При условиях испытания на разрыв, указанных в 4.9.4.2.2, все испытанные секции теплообменника котла должны оставаться неповрежденными.

3.9.4.2.3 Поперечные балки

При условиях испытания, указанных в 4.9.4.2.3, поперечные балки не должны деформироваться.

3.10 Гидравлическое сопротивление

При условиях испытания, указанных в 4.10, значения гидравлического сопротивления (или кривая допустимых давлений) должны соответствовать значениям, заданным изготовителем в руководстве по эксплуатации.

4 Методы испытаний

4.1 Общие положения

4.1.1 Характеристики эталонного и предельных газов

Котлы предназначены для использования газов различного качества. Одна из целей испытаний заключается в проверке работоспособности котлов для каждого семейства газов или групп газов при давлениях, на которые они рассчитаны.

Состав и основные характеристики испытательных газов указаны в таблицах 4 - 6.

4.1.2 Требования к изготовлению испытательных газов Состав газов, используемых для испытаний, должен быть максимально приближенным к составам по таблице 4.

При изготовлении испытательных газов должны быть соблюдены следующие требования:

- число Воббе испытательного газа не должно отклоняться от указанного в таблице 4 более чем на ± 2 % (с учетом погрешности измерительного устройства);

- газы, используемые при изготовлении смесей, должны иметь степень чистоты, не менее:

азот

(N2) 99 %



водород

2) 99 %



метан

(СН4) 95 %

ü

ý

þ

с суммарным содержанием объемных долей водорода, оксида углерода и кислорода менее 1 % и с суммарным содержанием объемных долей азота и диоксида углерода менее 2 %.

пропилен

3Н6) 95 %

пропан

3Н8) 95 %

бутан1)

(С4Н10) 95 %

1) Разрешается смесь изо- и н-бутанов.

Таблица 4 - Характеристики испытательных газов (сухой газ при температуре окружающей среды 15 °С и атмосферном давлении 101,3 кПа)

Свойство газа

Группа газа

Вид газа

Обозначение газа

Объемная доля, %

Wон

Wов

ρ

МДж/м3

Первое

а

Эталонный газ, предельные газы для неполного сгорания, отрыва пламени и сажеобразования

G110

СН4=26

Н2=50

N2=24

21,76

13,95

24,75

15,87

0,411

Предельный газ для проскока пламени

G112

СН4=17

Н2=59

N2=24

19,48

11,81

22,36

13,56

0,367

Второе

Н

Эталонный газ

G20

СН4=100

45,67

34,02

50,72

37,78

0,555

Предельные газы для неполного сгорания и сажеобразования

G21

СН4=87

С3Н8=13

49,60

41,01

54,76

45,28

0,684

Предельный газ для проскока пламени

G222

СН4=77 Н2=23

42,87

28,53

47,87

31,86

0,443

Предельный газ для отрыва пламени

G23

СН4=92,5

N2=7,5

41,11

31,46

45,66

34,95

0,586

L

Эталонный газ и предельный газ для проскока пламени

G25

СН4=86

N2=14

37,38

29,25

41,52

32,49

0,612

Предельные газы для неполного сгорания и сажеобразования

G26

СН4=80

С3Н8=7

N2=13

40,52

33,36

44,83

36,91

0,678

Предельный газ для отрыва пламени

G27

СН4=82

N2=18

35,17

27,89

39,06

30,98

0,629

Е

Эталонный газ

G20

СН4=100

45,67

34,02

50,72

37,78

0,555

Предельные газы для неполного сгорания и сажеобразования

G21

СН4=87

C3H8=13

49,60

41,01

54,76

45,28

0,684

Предельный газ для проскока пламени

G222

СН4=77

Н2=23

42,87

28,53

47,87

31,86

0,443

Предельный газ для отрыва пламени

G231

СН4=85

N2=15

36,82

28,91

40,90

32,11

0,617

Третье

3В/Р и 3В

Эталонный газ, предельные газы для неполного сгорания и сажеобразования

G30

н4Н10=50

изо4Н10=50

80,58

116,09

87,33

125,81

2,075

Предельный газ для отрыва пламени

G31

С3Н8=100

70,69

88,00

76,84

95,65

1,550

Предельный газ для проскока пламени

G32

С3Н6=100

68,14

82,78

72,86

88,52

1,476

Эталонный газ, предельные газы для неполного сгорания, сажеобразования и отрыва пламени

G31

С3Н8=100

70,69

88,00

76,84

95,65

1,550

Предельный газ для проскока пламени

G32

С3Н6=100

68,14

82,78

72,86

88,52

1,476

Таблица 5 - Теплота сгорания испытательных газов третьего семейства

Обозначение испытательного газа

МДж/кг

G30

45,65

49,47

G31

46,34

50,37

G32

45,77

48,94

Таблица 6 - Характеристики эталонных газов при температуре окружающей среды 0 °С и атмосферном давлении 101,3 кПа

Группа газа

Испытательный газ

Обозначение газа

Объемная доля, %

Wон

Wов

ρ

МДж/м3

H

Эталонный газ

G20

СН4=100

48,20

35,90

53,61

39,94

0,555

L

Эталонный газ и предельный газ для проскока пламени

С25

СН4=86

N2=14

39,45

30,87

43,88

34,34

0,613

Е

Эталонный газ

G20

СН4=100

48,20

35,90

53,61

39,94

0,555

Соблюдение этих условий необязательно для каждого из компонентов, если конечная смесь имеет состав, идентичный составу смеси, которая включала бы в себя компоненты, удовлетворяющие указанным выше условиям. Поэтому изготовление смеси можно начинать с газа, уже содержащего в подходящих пропорциях некоторые компоненты конечной смеси.

Для газов второго семейства допускается:

- для испытаний, проводимых с эталонными газами G20 или G25, использовать природный газ, принадлежащий соответственно группе Н, L или Е, даже если его состав не удовлетворяет указанным выше требованиям, при условии, что после добавления пропана или азота конечная смесь имеет число Воббе в пределах ± 2 % значений, указанных в таблице 4 для соответствующего эталонного газа.

Для подготовки предельного газа вместо метана в качестве базового можно использовать другой газ:

- для предельных газов G21, G222, G23 - природный газ группы Н;

- для предельных газов G27 и G231 - природный газ группы Н, L или Е;

- для предельного газа G26 - природный газ группы L.

Во всех случаях конечная смесь, полученная добавлением пропана или азота, должна иметь число Воббе в пределах ± 2 % значений по таблице 4, а содержание водорода в этой конечной смеси не должно отличаться от указанного в таблице 4.

В спорном случае испытания должны быть проведены с использованием испытательных газов в соответствии с таблицей 4.

4.1.3 Применение испытательных газов

4.1.3.1 Выбор испытательных газов

В зависимости от категории котла испытания проводят с использованием газов согласно таблице 7, характеристики испытательных газов должны соответствовать требованиям 4.1.2.

Если котел предназначен для использования нескольких эталонных газов, для проверки КПД применяют эталонный газ второго семейства, причем приоритет отдают газу G20

В тех случаях, когда допускается применение сетевого газа, он должен принадлежать семейству и группе газов, к которому принадлежит эталонный газ, который этот сетевой газ заменяет.

Таблица 7 - Испытательные газы, соответствующие категориям котлов

Категория

Эталонный газ

Предельный газ

для неполного сгорания

для проскока пламени

для отрыва пламени

для сажеобразования

I2H

G20

G21

G222

G23

G21

I2L

G25

G26

G25

G27

G26

I2E, I2E+

G20

G21

G222

G231

G21

I3B/P, I3+

G30

G30

G32

G31

G30

I3P

G31

G31

G32

G31

G31, G32

II1a2H

G110, G20

G21

G112

G23

G21

II2H3B/P, II2H3+

G20, G30

G21

G222, G32

G23, G31

G30

II2H3P

G20, G31

G21

G222, G32

G23, G31

G31, G32

II2L3B/P

G25, G30

G26

G32

G27, G31

G30

II2L3P

G25, G31

G26

G32

G27, G31

G31, G32

II2E3B/P, II2E+B/P,

II2E+3+

G20, G30

G21

G222, G32

G231, G31

G30

4.1.3.2 Условия снабжения газом и регулировки котлов

Испытания проводят при соответствующих давлениях газа и с использованием эталонных и предельных газов для котла конкретной категории согласно требованиям, изложенным в таблицах 7 - 9.

За исключением особо отмеченных случаев, все испытания проводят при номинальной подводимой тепловой мощности с использованием эталонного газа при номинальном давлении. Перед проведением испытаний выполняют следующие действия: