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.
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.
3.9.1 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.
При условиях испытания, указанных в 4.10, значения гидравлического сопротивления (или кривая допустимых давлений) должны соответствовать значениям, заданным изготовителем в руководстве по эксплуатации.
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 |
(Н2) 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 |
(С3Н6) 95 % |
||
пропан |
(С3Н8) 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 |
н-С4Н10=50 изо-С4Н10=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 |
||
3Р |
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: