燃气实验完整版文档格式.docx

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c、关闭压力Pb

缓慢关闭调压器出口阀门，当流量等于零时，1min后所得到的出口压力值。

d、压力回差P

当流量一定时，在设计规定的进口压力全范围内，升高、降低的往返过程中，同一进口压力下所得到的两个相应出口压力值之差。

e、稳压精度δP2

调压器出口压力偏离额定值的偏差与额定出口压力的比值。

f、额定流量Qn

在设计规定的性能范围内，当进口压力为允许最低值，其出口压力为稳压精度范围内的下限值时的流量。

2、技术要求

一般规定：

a、调压稳压精度应≤±

18%。

b、调压器的压力回差应不大于额定出口压力的2%。

c、调压器应有足够的强度，其下壳体应能承受2MPa的水压；

膜片应能承受0.35MPa的气压。

d、调压器应进行气密性试验，应不漏气。

e、调压器的调压特性应符合表1的要求：

表1调压器的基本设计参数

序号

名称及代表

符号

型号

设计参数

单位

JYT-0.3

JYT-0.6

JYT-1.2

JYT-2.0

1

额定流量Qn

m3/h

0.3

0.6

1.2

2.0

2

流量范围

0.3-0.6

0.6-1.2

1.2-2.0

2.0-2.5

3

进口压力P1

MPa

0.03-1.56

4

出口压力P2

kPa

2.75±

0.49

5

额定出口压力P2n

2.75

6

关闭压力Pb

≤3.43

7

使用环境温度

℃

-20-45

四、调压器静特性试验方法

进口压力分别控制在0.03,0.07,0.14,0.35,0.7,1.0,1.56MPa时，改变流量（流量变化点不少于七个），使其由零至最大，由最大至零，往返一次，分别记录相应的流量和出口压力值。

同一流量下所得两个出口压力值之差不应大于55Pa。

出口压力P2值按算术平均值计算。

调压特性应符合下列要求：

a、在不同的进口压力下，关闭调压器出口阀门，当流量等于零时，1min后其出口压力应不大于3.43kPa。

b、当进口压力为0.03MPa时，其流量应不小于表1所列的额定流量。

c、出口压力的变化应不大于额定出口压力的±

五、测试步骤

1.外观检查

根据一般要求，检查调压器外型尺寸，加工精细度，材质情况以及标牌内容等。

2.流量特性曲线的测试

为了衡量调压器出口压力受流量变化的影响，需要测出在不同进口压力条件下，出口压力随流量改变而变化的曲线，具体测试步骤如下：

（1）由定值调压器控制进口压力P1=P1max并且维护其在测试过程中不变。

（2）调节被测调压器出口压力（调节弹簧），使P2=P2max。

（3）用图中流量调节阀改变流量，在稳定工作条件下，记录出各个流量（Vτ）下的稳定后的出口压力P＇2max值。

这样就可得到一系列P＇2max=f（Vτ）的关系值。

（4）调节调压器出口压力，使P2=P2Sh，用同样方法，通过改变流量测得一系列P＇2sh=f（Vτ）的关系值。

（5）调节调压器出口压力，使P2=P2min，用同样方法，通过改变流量测得一系列P＇2min=f（Vτ）的关系值。

通过以上步骤，得到第Ⅰ组流量特性曲线的测量点。

P＇2max=f（Vτ）

（Ⅰ）P1=P1maxP＇2Sh=f（Vτ）

P＇2min=f（Vτ）

改变进口压力，重复以上步骤，可得第Ⅱ组与第Ⅲ组流量特性曲线测量点。

P＇2max=f（Vτ）

（Ⅱ）P1=P1ShP＇2Sh=f（Vτ）

P＇2max=f（Vτ）

（Ⅲ）P1=P1minP＇2sh=f（Vτ）

在测试流量特性曲线时，要注意保持进口压力P1值不变。

另外，在读流量Vτ与出口压力P2时，应处于同一的稳定条件下。

流量Vτ的测试点应均匀分布，并且不应少于7个。

3.压力特性曲线的测试

为了衡量调压器的出口压力受进口压力变化的影响，需要测出在不同流量条件下，出口压力随进口压力改变而变化的曲线，具体测试步骤如下：

（1）首先控制流量Vτ=V＇max，并且维持其在测试过程中不变。

V＇max是在调节范围内能达到最大流量。

（2）调节调压器弹簧，使出口压力P2=P2max。

（3）用进口压力调节器改变进口压力P1，在稳定工作条件下记录出各进口压力（P1）与相应稳定后的P＇2max值。

这样就可以得到一系列P＇2max=f1（P1）的关系值。

（4）调节调压器的弹簧，使出口压力P2=P2Sh。

用同样方法改变进口压力并测出一系列P＇2sh=f2（P1）的关系值。

（5）调节调压器的弹簧，使出口压力P2=P2min。

用同样方法改变进口压力并测出一系列P＇2min=f3（P1）的关系值。

这样即得到第Ⅰ组压力特性曲线点。

P＇2max=f1（P1）

（Ⅰ）Vτ=V＇maxP＇2sh=f2（P1）

P＇2min=f3（P1）

改变流量等于最大流量的5~15%，并维持其为常数，重复以上步骤，可得第Ⅱ组压力特性曲线测量点，

P＇2max=f1（P1）

（Ⅱ）Vτ=（0.05~0.15）V＇max时P＇2sh=f2（P1）

4.关闭压力的测定

控制进口压力P1=P1max，出口压力等于P2=P2min及流量等于任一数值时，缓慢关闭调压器出口阀门，并读出完全关闭一分钟后的调压器出口压力（关闭压力）。

六、数据整理

在测流量前，应测出气体的压力与温度以便折算成标准体积流量。

再将具体的各个测量值填入表2和表3中进行整理计算。

最后根据表中读数可绘出流量特性曲线9条；

压力特性曲线6条。

思考题：

1、叙述所做实验调压器的工作原理，画出简图。

2、请对所做实验调压器的工作性能进行评价。

表2流量特性曲线测试表

调压器名称及型号：

测试日期：

测试环境温度（/℃）：

大气压力：

（MPa）

（Pa）

流量计处参数

标准流量

Vτ=fV‘τ

（Nm3/h）

出口压力P‘2

V‘τ

（m3/h）

压力H

温度t

（℃）

折算

系数f

维持调压器进口压力为P1为P1ma不变条件

把调压器出口压力调到P2max

8

把调压器出口压力调到P2sh

把调压器出口压力调到P2min

维持调压器进口压力为P1为P1sh不变条件

把调压器出口压力调到P2ma

维持调压器进口压力为P1为P2min不变条件

把调压器出口压力调到P2sh

注：

表中第一、二项的P1与P2应填具体的压力数字。

表3压力特性曲线测试表

流量

序号

入口压力P1

出口压力读数P＇2

备　注

维持流量

为最大值

不变条件

Vτ＝V＇2min不变条件

把调压器

出口压力

调到P2min

调到P2e

Vτ＝（0.05~0.15）V＇2min不变条件

调到P2max

第一项应填写具体流量数字。

第二项应填写具体调节到的出口压力数字。

实验二燃气热水器热工性能试验

通过测定燃气快速热水器的热负荷，热效率，了解快速热水器的结构及工作原理，初步掌握对燃气热水器的热工性能测试技术。

二、基本原理

快速热水器是专门制取生活热水的设备。

其结构比较复杂，它本身无储水容积，要求控制性能好，安全可靠。

其原理是冷水经快速热水器的受热面，吸收燃气燃烧产生的热量，使冷水温度升高至规定的温度并保持相对稳定，连续供应热水。

由于快速热水器结构紧凑，受热面又大，所以其热效率比较高。

1、热流量（热负荷）

热水器的热流量（热负荷）是指单位时间内热水器使用的燃气燃烧所放出的热量，计算公式如下：

式中：

Φ—在标准大气条件下，灶前压力为Pg时的折算热流量，MJ/h；

Qis—设计时采用的基准干燃气的低发热值，MJ/Nm3；

—在标准大气条件下，燃具前燃气压力为

，试验气相对密度为

，算为相对密度为

的干设计气的燃气消耗量，m3/h，计算式如下：

式中：

—试验时湿试验气的消耗量，m3/h（Pamb+Pg，t℃）；

Pamb—试验时的大气压力，KPa；

Pg—试验时通入燃气流量计的试验气压力，KPa；

t—试验时通入燃气流量计的试验气温度，℃；

Pv—在温度为t℃时饱和水蒸气的压力，KPa；

dmg—标准条件下干试验气的相对密度；

dsg—标准条件下干设计气的相对密度；

0.644—标准条件下水蒸气的相对密度。

F称为体积折算系数。

则实际测试时：

ΦC—在标准大气条件下，灶前压力为Pg时的实测折算热流量，MJ/h；

QC—测试时采用的基准干燃气的低位热值，MJ/Nm3。

进一步可写成：

V1、V2—流量计的初、终读值，m3；

f—流量计校正系数；

τ—计量时间，h。

2、热效率

热效率是表示热能的利用率。

快速热水器的测试热效率可定义为：

单位时间内水所吸收的热量

η=×

100%

单位时间内燃气燃烧所放出的热量

G—测试时间τ内的水量，kg；

C—水的比热（c=0.0041861MJ/℃·

kg）；

t1—进口冷水温度，℃；

t2—出口热水温度，℃；

其它符号同前。

3、热水产率

热水产率是指单位时间内的热水产量。

热水器的额定产率是燃气在额定压力下燃烧，压力98Kpa的冷水流过热水器，温度升高25℃时，每分钟的热水量。

用下式表示：

g—热水产率，L/min；

M—测试时间内的热水量，L；

τ—测试时间，s。

三、测量仪器及系统

1、测量仪器

a．水银温度计：

0~50℃最小刻度0.5℃一支，

0~50℃最小刻度0.1℃一支,

0~100℃最小刻度0.1℃一支；

b．湿式燃气表：

1台；

c．U型压力计：

1个；

d．快速燃气热水器：

e．秒表：

1块；

f．水桶：

2个；

g．天平：

1架，量程10kg，最小分度值5g；

h．量桶：

2000mml2个。

i．精密压力表：

1块，量程0～1.0MPa，精度0.4；

2、测量系统

系统如图1所示：

图1热水器测试题同示意图

燃气通过燃气调压器、阀门1进入流量计。

阀门即可起开关作用，又可起调整压力作用，燃气压力在U型压力计上显示。

燃气经过计量，进入快速热水器，与氧混合燃烧放出热量，生成烟气通过排烟系统排出。

冷水阀门即起到开启作用，又起到水压调节作用。

冷水经过阀门调节到额定压力后进入热水器，加热后流出热水器。

进出口水温由出、口温度计测出。

四、实验步骤

1、熟悉热水器的使用方法；

2、测量室温及室内大气压力；

3、打开热水器进水总阀门及水气联动阀到最大，点燃热水器使之正常燃烧、再调节进水阀门使进水压力为额定压力。

4、把燃气压力调至额定压力并记下压力值；

5、转动水温调节阀，使热水温度在进水初温加25℃左右。

6．观察进出口温度，在温度变化不大且较稳定后开始测试。

7、等湿式燃气表指向一整数时开始计时，并同时用水桶接水，读取进口水温；

8、热水温度每隔15秒读1次。

9、在秒表指针到1分钟时，迅速停止接水，并同时记下燃气流量计的数值，记下体积，（测试时间也可以大于1分钟，最好取1分的倍数）。

10、称热水重量并用量桶量出热水体积。

11、重复上述过程，进行第二次实验。

五、数据整理及计算

1．数据记录及计算（见下表1）。

表1燃气热水器热工性能数据记录表

燃气种类

燃气热值（MJ/Nm3）

燃气压力（Pa）

燃气温度（℃）

大气压力（Pa）

室内温度（℃）

体积折算系数F

燃气表校正系数f

进水压力（MP）

额定热水产率（L/min）

项目

第一次

第二次

平均值

热

负

荷

测试时间τ（s）

流量计初读值V1（m3）

流量计终读值V2（m3）

热负荷I（kw）

效

率

热水重量G（kg）

平均温升△t（℃）

热效率η（%）

热水

产率

热水体积M（L）

热水产率ɡ（L/min）

2．计算体积折算系数F。

3．实验误差

（1）热负荷偏差

热负荷偏差=（实测热负荷—设计热负荷）/设计热负荷×

（2）热效率

要求：

热效率η≥80%

（3）实测热水产率与设计值比率

比率=（实测值—设计值）/设计值≥90%

1、试分析测试快速热水器热负荷、热效率、及热水产率的影响因素。

2、分析你所测试的快速热水器有什么缺陷？

请提出你的建议或改进方法。