9.2.4 Подготовка испытательных газов

9.2.4.1 Состав газов, используемых для испытаний, должен быть максимально приближенным к составам, приведенным в таблице 5.

Для подготовки этих газов необходимо придерживаться следующих правил:

- число Воббе этих газов не должно отклоняться от указанного в таблице 5 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;

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

пропилен C3Н6………..………….

95;

пропан С3Н8……………………..

95;

бутан С4Н10………………………

95.

Соблюдение этих условий необязательно для каждого из компонентов, если конечная смесь имеет состав, идентичный составу смеси, которая была бы составлена из компонентов, удовлетворяющих приведенным выше условиям. Поэтому приготовление смеси можно начинать с газа, уже содержащего в подходящих пропорциях некоторые компоненты конечной смеси.

9.2.4.2 Для газов второго семейства допускается для испытаний, проводимых с эталонным газом G20 или G25, использовать природный газ, принадлежащий соответственно группам Н или L, даже если его состав не удовлетворяет приведенным выше требованиям при условии, что после добавления пропана или азота конечная смесь имеет число Воббе ± 2 % значений, приведенных в таблице 5 для соответствующего эталонного газа.

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

- для предельных газов G21, G22, G23- природный газ группы Н;

- для предельного газа G27- природный газ групп Н или L;

- для предельного газа G26 - природный газ группы L.

Во всех случаях конечная смесь, полученная добавлением пропана или азота, должна иметь число Воббе ± 2 % значений, приведенных в таблице 5, а содержание водорода в этой конечной смеси не должно отличаться от приведенного в таблице 5.

Для газа G22, в дополнение к требованию относительно числа Воббе ± 2 %, конечная смесь должна содержать 35 % водорода.

Число Воббе WH, МДж/м3, вычисляют по формуле

(1)

где QН - низшая теплота сгорания газа, МДж/м3;

r - относительная плотность газа по воздуху.

9.2.4.3 Испытания аппаратов следует проводить на испытательных газах в соответствии с тем газом, для которого изготовлен аппарат:

- приемосдаточные испытания - на газах по ГОСТ 5542 и ГОСТ 20448;

- периодические, типовые и сертификационные - на газах, указанных в таблице 4. Допускается проводить периодические, типовые и сертификационные испытания на газах по ГОСТ 5542 и ГОСТ 20448.

Значения давлений, которые должны подаваться на входное подсоединение подводимого к аппарату газа, приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Испытательные давления

В паскалях

Испытательный газ

Номинальное давление

Минимальное давление

Максимальное давление

G20, G21; G22; G23; G25; G26; G27; природный

1300; 2000

650; 1500

1800; 2800

G30, G31, G32; сжиженный

3000

2000

3500

Примечание - Испытания при использовании природных газов проводят на давлении, указанном в руководстве по эксплуатации аппарата.

9.3 Проведение испытаний

9.3.1 Номинальную теплопроизводительность следует определять на эталонном газе с номинальным давлением при расходе воды, установленным таким образом, чтобы при температуре воды на входе в аппарат не более 25 °С разность температур на входе и выходе составляла (40 ± 1) °.

Теплопроизводительность Q, кВт, вычисляют по формуле

(2)

где т - расход воды во время испытания, кг/ч;

с - удельная теплоемкость, кДж/кг×°С;

t2- температура воды на выходе, °С;

t1 - температура воды на входе, °С.

Для аппаратов, оснащенных системой термостатического регулирования, во время испытаний термостат следует отключить.

9.3.2 Номинальную тепловую мощность NHOM, кВт, следует определять при работе аппарата на эталонном газе с номинальным давлением и вычислять по формуле

(3)

где В - расход газа, м3/ч;

- низшая теплота сгорания газа, МДж/м3.

Перед измерением расхода газа аппарат должен проработать не менее 5 мин.

Расход газа В, м3/ч, приведенный к нормальным условиям, вычисляют по формуле

(4)

где V0 - объем сухого газа, приведенный к нормальным условиям, м3;

Т - время, в течение которого измерялся объем израсходованного газа, ч.

Объем сухого газа V0, м3, вычисляют по формуле

(5)

где V - объем газа, измеренный счетчиком, м3;

t - температура газа на выходе из счетчика, °С;

РБ - барометрическое давление воздуха в лаборатории, Па;

РГ - избыточное давление газа на выходе из счетчика, Па;

РПАР- парциальное давление насыщенных водяных паров в газе на выходе из счетчика с водяным затвором, Па.

Значения Рпар должны соответствовать приведенным в табл. 7. При применении сухого счетчика Рпар не учитывают.

Номинальную тепловую мощность запальной горелки (п. 5.1, таблица 2) следует определять при неработающей основной горелке.

Таблица 7 - Парциальное давление насыщенных водяных паров в газе

Температура пара, °С

Парциальное давление насыщенных водяных паров в газе, Па

Температура пара, °С

Парциальное давление насыщенных водяных паров в газе, Па

10

1227

26

3360

11

1311

27

3564

12

1402

28

3779

13

1497

29

4004

14

1597

30

4242

15

1704

31

4491

16

1817

32

4754

17

1936

33

5029

18

2062

34

5318

19

2196

35

5622

20

2337

36

5640

21

2486

37

6274

22

2642

38

6624

23

2800

39

6991

24

2982

40

7375

25

3166



9.3.3 Коэффициент полезного действия h, %, (п. 5.1 таблица 2) рассчитывают по формуле

(6)

где QНОМ и NНOM- значения, полученные при испытаниях по 9.3.1, 9.3.2.

9.3.4 Содержание оксида углерода СО в сухих неразбавленных продуктах сгорания газа (7.33) следует определять при установившемся режиме:

1) Нормальные условия

а) Для аппаратов типа А:

- на эталонном газе - при максимальном давлении;

- на предельном газе - при номинальном давлении.

Отбор проб продуктов сгорания следует проводить с помощью пробоотборного устройства (рисунок 2).

б) Для аппаратов типа С - на эталонном и предельном газах с номинальным давлением. Отбор проб продуктов сгорания следует проводить с помощью пробоотборных устройств (рисунки 3, 5).

Для аппаратов с регулятором расхода или давления газа испытания следует проводить при повышении номинальной тепловой мощности в 1,05 раза.

2) Особые условия

- Для аппаратов типа С1, и С2 испытания следует проводить на эталонном газе при номинальном давлении воздействием воздушных потоков с различными скоростями и направлениями.

а) Аппараты типа C1

Длину трубопроводов подвода воздуха и отвода продуктов сгорания подобрать так, чтобы они соответствовали толщине стены примерно 350 мм.

Со стороны наружного оголовка последовательно воздействовать на аппарат потоком воздуха со скоростями 1,5, 10 м/с, направленного в трех плоскостях:

- горизонтальный поток воздуха;

- поток воздуха, восходящий под углом 30° к горизонтальной плоскости;

- поток воздуха, нисходящий под углом 30° к горизонтальной поверхности.

При каждом из девяти режимов провести отбор проб продуктов сгорания.

Окончательный результат рассчитывается как среднеарифметическое измерений.

б) Аппарат типа С2

Аппарат следует установить на испытательную установку (рисунок 6). При номинальном подводе тепла воды на выходе из аппарата должна иметь максимальную температуру.

Испытательную установку регулируют так, чтобы обеспечить следующие условия в трубопроводах подвода воздуха и отвода продуктов сгорания:

- восходящий поток воздуха со средней скоростью 2,5 м/с при СО2, равном 1,6 %, и в диапазоне температур от 60 до 80 °С;

- восходящий поток воздуха со средней скоростью 4,5 м/с при концентрации СО2, равной 0,75 %, и в диапазоне температур от 40 до 60 °С.

Пробы продуктов сгорания по каждому из условий испытаний отбирают с помощью пробоотборника (рисунок 3).

За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение.

Содержание оксида углерода в сухих неразбавленных продуктах сгорания вычисляют по формуле

(7)

где СОПР - содержание оксида углерода в продуктах сгорания по данным анализа пробы, об.%;

h - коэффициент разбавления продуктов сгорания.

Коэффициент разбавления продуктов сгорания h, определенный по содержанию кислорода в продуктах сгорания, вычисляют по формуле

(8)

где - содержание кислорода в воздухе помещения, об.%;

- содержание кислорода в продуктах сгорания по данным анализа пробы, об.%.

1 - водонагреватель; 2 - теплообменник; 3 - испытуемый аппарат; 4 - соединение с анализаторами СО и CO2 при испытании на прекращение тяги вверх; 5 - измерение температуры; 5 - воздуховод прямоугольного сечения 225´4 мм; 7 - термопара и трубка пробоотборника для соединения с анализаторами СО и СО2; 8 - измерение давления; 9 - два регистрирующих анемометра (взаимозаменяемые)

Рисунок 6 - Испытание аппарата типа С2, подключенного к общему воздуховоду

Коэффициент разбавления продуктов сгорания по содержанию диоксида углерода в продуктах сгорания вычисляют по формуле

(9)

где - максимальное содержание диоксида углерода в продуктах сгорания, об.%:

для природного газа - 11,7;

для сжиженного газа - 14,0;

- содержание диоксида углерода в продуктах сгорания по данным анализа пробы, об.%.

9.3.5 Прочность и плотность теплообменника аппарата и водоведущих деталей (п. 7.1) следует проверять водой в течение 20 мин давлением:

- 375 кПа - для аппаратов низкого давления;

- 900 кПа - для аппаратов нормального давления.

При приемосдаточных испытаниях продолжительность испытаний - 2 мин.

Допускается приемосдаточные испытания проводить воздухом в течение 30 с, при этом 2 - 3 с давлением 375 кПа и 25 - 30 с давлением 250 кПа - для аппаратов низкого давления; 2 - 3 с давлением 900 кПа и 25 - 30 с давлением 600 кПа - для аппаратов нормального давления.

Теплообменник и водоведущие детали считают выдержавшими испытания, если в них не будет течи.

Проверку следует проводить при полном заполнении водой теплообменника и водоведущих деталей.

9.3.6 Проверку герметичности газовых коммуникаций (п. 7.2) следует проводить объемным методом (рисунок 1).

Продолжительность испытания - не менее 5 мин.

Испытания проводят в два этапа:

1) Каждый запорный элемент испытывают на герметичность один за другим, при этом остальные запорные элементы во время испытаний должны быть открыты.

2) При определении утечки газового тракта все вентили остаются открытыми, а выход газа перекрывают либо ложной форсункой (без отверстия), либо специальной деталью, поставляемой для этой цели изготовителем.

Допустимая утечка воздуха при давлении 15 кПа не должна превышать для первого этапа 0,06 дм3/ч, для второго этапа - 0,140 дм3/ч.

9.3.7 При приемосдаточных испытаниях герметичность газовых коммуникаций допускается контролировать по падению давления в один этап. Падение давления должно быть не более 40 Па за 2 мин.

Каждый запорный элемент испытывают на герметичность один за другим, при этом испытуемый запорный элемент должен быть закрыт, а остальные запорные элементы во время испытаний должны быть открыты.

Проверку следует проводить воздухом давлением 15 кПа.

Допускается проверку проводить воздухом давлением 10 кПа, при этом расчетная норма герметичности уменьшается в 1,2 раза.

Свободный объем приборов для измерения давления от 0,9 до 1,1 дм3.