1、UDC倒3.95:662.6U F 18 GB 中华人民共和国国家标准民#丸，飞D.，筐画J .，、. /丁.s3-117用炕连灶性A目已已测试方法T esting method for the thermal characteristic of heatable brick bed together w ith firewood or straw stoves 1987-04一08发布1987-11-15实施fBl东标准后3发布1 引言中华人民共和国国家标准民用炕连灶热性能测试方法Testi ng D削hodfor the thennal characteristic of heatable
2、 brick bed together wlth firewood or straw stoves UDC 683.95: &6 2 614 GB 7651-87 1. 1 本方法适用于以柴草(薪柴、秸杆、树叶等和畜粪为燃料的炕连灶的热性能测试。1.2制订本方法的目的是为了炕连灶的热性能测试。1.3通过给定数量和柴质的燃料，采用锅内煮定量的水，在一天内定时烧火三次，使锅内水升温二蒸发，并使炕体升温，测定有关热性能参数。2测试条件2. 1 炕灶试验前应处于近似正常使用状态，不允许有感官可感觉到的潮温部位，炕面温度可略高于室温3- 5 C，炕洞土层上层扭度可略高于室温2-4C。2.2 炕灶各部分不
3、应有泄漏现象。2.3若有其他燃烧装置和试验炕灶共用一烟囱时，应停止该装置运行，井封闭其通风口。2.4试验用燃料采用一般自然风干的燃料，其元素组成，工业分析成分和低位发热量可由实验室化验取得数据，也可以按现有的干物组测试数据，测定燃料水分后，加以修正取用。2.5试验环境温度为8-15C，相对湿度小于85%。2.6架空炕的下方不应加任何遮蔽物。2.7炕面不加覆盖物。S 热性能参数3.1 灶的热性能用热效率、升温速度、蒸发速度和回升速度四个指标表示。按GB 4363-84 (民用柴炉、柴灶热性能测试方法定义。3.2炕的热性能3.2.1 炕面温度及其均匀性用三个指标表示z8. 炕面的均值温升为测试规定
4、时间(晨6时到晚9时)内炕面的均值温度和炕面起始均温之差，即11 t k m = k m - tk m 0 . (1) 式中:11 t km一一测试周期内的炕面均温升值，C , t km一一测试周期内的炕面均温，C, fkmo一一炕面的起始均温，C。中华人民共和国农牧渔业部1987-03-26批准1987-11气15实施GB 7651-87 b. 炕面温度的不均率为:ekm tkm i max一tkmiminx 100 ( 2 ) t k m 式中:ekm一一炕面温度不均率，%, tkmimax一一各点均温中的最大值，.C , tkmimin一一各点均温中的最小值，C。表示炕面温度不均匀性的一
5、般情况。f乍炕连灶一般性能测试时可以不计。C. 炕面温度的极差率为ztkmmax-tkmmin-r L1 km = 式r11:L1 km一一极差率，C/ .c , tkmmaxT一测试周期中炕面最高温度，.C , tkm m in r一一同一时刻的炕面最低温度，C, tkm r一一同一时刻的炕面均温，C。表示炕面温度在测试周期中极端差别情况。t km r 3.2.2 炕的保温性能以每小时，每度炕面均温和室温的平均温差的降温度数表示，为:。=Tkm max 2 -. km min 3 L r .L tm 式r:Fl:t km max 2一一第二次烧火后的最高炕面均温，.C; t km m in
6、3一一第三次烧火前的最低炕面均温，.C , h一一降面时间间隔，小时sLtm一一炕面均温和室温的平均温差，.C , 0一一降温率，.C/小时.C。3.3炕连灶综合热效率( 3 ) ( 4 ) 采用反平衡法即测定各项热损失(灰渣残碳损失，气体不完全燃烧损失，排烟损失和土层导热损失), Jf:按式(5 )计算热效Z丰f:k z = 100一(q2+q3 +q4 +qS) ( 5 ) 式rjl:kz-一一炕连灶综合热放来，%, q 2一一排炯热损失，%; q3一一一气体不完全燃烧损失，%; q4 -一机械不完全燃烧损失，%1 qs一一炕桐土层导热损失，%。4测试项目、测试设备和安装要求4. 1 灶的
7、热性能按照GB4363-84规也的设备和要求i凭自和安装。4.2 灰渣重量及其含碳量测定灰重和取样的设备为积灰盒和秤./i)(渣r+I的钱碳测屯i:lI送化验单位按规定方法测定。4.3排烟温度设备为o-100C半导体点温计或水银温度计，恻剧端r装在炯囱迸口截而rt心。测出温度代号为tpy。GB 7651-87 4.4 排烟烟气成分的分析采用奥氏烟气分析仪。取样管尺寸如图1所示。取样管装设在排烟温度测点附近，但应避免装在死角处，17有烟囱插板，应安装在插板前方。图1烟气取样管4.5 :坑嗣士JiI且度测定用设备为1米长，地温计2个，由炕的侧面插人，位置在炕的长度方向中心线，炕irrjt.在面往下
8、0.07米和0.14米处各插入A支，插人深度相当于炕的宽度方向中心线。测出温度代号为tt 1 :tn t 12 ，架空旷L这项不测。4.6炕面温度测定设备为10点(0 -1.C)半导体点温计和求积仪。测头位置安装位置如图2所辰。测也丰F可用架，1斗也。，I，l温计玻璃测端应埋人炕面的士中(埋人8毫米)。测出温度1t号为tkmJ .1 kmg。图2炕面测温II布置4.7进炕烟温测定设备为WREA操锦考铜热电偶，和xcz一101显/1仪表。装在离灶休喉口端而0.26米处，测端处在杭州111度的r!r，线处，露出炕面以!二的测杆应加以保温。测出温度代号为tJy。4.8室温和室内相对湿度测设备为r湿球
9、温度计，在垂直和水乎方向上各离炕0.5米处安装。5测试时间由晨6时到晚9时共15小时，莫间晨6时、午11时和晚5时共烧火三次。士以-温度的测试时间应测试到恢复初始数值为止，按实际时间记录。6测试方法6.1 称出燃料量，每次为5公斤。6.2锅中/1重为15公斤，回水重量为6公斤。6.3其余按GB4363-84测定灶的热效率、升温速度、蒸发速度和回升速度。二次烧火巾测定晨、吁次。6.4测试期间，记录炕lj各/l温度值和土区温度值。烧火期间i己求进炕炯温和排烟温度，各数fJ，I;每10分钟记录A次。停火后每半小时记录次。土!二温度则按第5甲:中要求进行测试。GB 7651-87 6.5晨、午烧火期间
10、，连续取烟样各三次，分析烟气中二氧化碳(C02%)和氧气(02%)的含量百分比。用6次数据均值记录于表4中。8.6灰渣计量和取样在三次烧火后进行，每次烧火前应扫清灶膛和灰坑，把积灰盒放人灰坑，在下次烧火前把灶瞠中灰渣扫人积灰盒，每次称量净灰渣重量，记人表4。碾碎灰渣，混合，每次取样10元，三次样品混合后，再取样10克送验。T测试数据处理7. 1 填写数据7. 1. 1 炕灶结构数据按表1项目填写。7.1.2灶的热性能测试数据按GB4363-84记录和计算，记人表2。7.1.3炕面温度、土层温度、进炕烟温、排烟温度和室内环境温度记人表3。7.1.4净灰渣重量和烟气分析的二氧化碳和氧测值记人表4，
11、并计算其均值，作为计算依据。7.2参数计算7.2.1 炕面均温的计算8. 表3记录的炕面各点温度随时间的变化情况，用时间作横坐标，用炕面温度作纵坐标，绘出炕面9个点的变化曲线。b. 用求积仪求出各曲线下方和某一基准温度tb( C)上方所包围的面积A(乎方毫米)，各点均值温度按式(6)计算=t kmi = t b i f忖1-9)气(6 ) 式中:L-一一横坐标实际长度，毫米，-一一纵坐标的比例尺，cl毫米。c. 炕面均温用式(7)计算z . tkmi tkm = 9 . (.7) 7.2.2 土层兰卡均温差用表3记录的tt 1和tt2数据绘出土层两点温度的变化曲线。用炕面各点均温求法，求出第一
12、点土层均温.tt1和第二点土层均温tt 2。用式(8)求出土层平均温差EI1 tt =tt-tt2 . (8) 7.2.3真他计算按表5中顺序和公式计算。8测试报告测试报告分两组成部分z文字说明部分，包括:a.试验对象、地点、日期和单位。b.测试小结。数据综合部分，包括Ia.结构数据综合记录表(表1), b.仕的热性能综合记录计算表(表2), c .炕的热性能数据综合记是计算表表3-5)，d.测试报告表的。4 GB 7651-87 表1炕灶结构数据综合记录表炕灶名称g设计者g单位，:灶g锅台尺寸I1走x宽x高米锅的规格g灶门尺寸g宽x高米炉算面狈g米z吊火高度:米燃烧窒容积g米3炕g炕的尺寸g
13、长x宽x高米炕洞型式名称g炕洞高度g米烟囱出口处的内截面尺寸g米z烟囱高度r米进炕烟气均温g 烟囱中心处出口流速，米/秒炕的进烟、分烟和出烟位置示意简圈，环境条件，室外温度g最高C，最低 室内平均温度g 室内相对湿度g% 海拔g米备注5 GB 7651-87 表2灶的热性能综合记录计算表-民、-敬二二立2 平均参数名称点火时刻T1 时s分水沸时刻T2 时2分时时间间隔!l T1 = T2 - T1 分偏离沸点时刻Tg 时2分l) 蒸发时间!l T2=T3-T2 分保温时间!l T 3 分水初温t. 1 水沸点温度1. 2 温温差!l/. =t2-1.1 初始Gs 1 公斤水蒸发后剩余G. 2
14、公斤重蒸发!l Gs =Gs1-G2 公斤种类燃重量Gc 公斤料低位发热量Q嘀千焦/公斤升温速度V , C/分计算蒸发速度V2 公斤/分结果回升速度V3 C/分热效率 z % 测试日期年月日测试负责人也点测试人员6 GB 7651-87 表3炕的测试数据综合i己求计算在(1 ) 进炕排烟士层温度，仨炕面j且度tkm , .C 宰温烟温温度时间tJ Y.C t PY, .C t t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 tm? 10 6 20 IlJ 30 40 50 7 。时30 8 。时30 9 。时30 10 。时30 。10 11 20 时30 40 50 12 。时30 13 。时30
15、14 。时30 15 。时30 16 。时30 。17 10 20 时30 40 50 注g炕面温度和室温记录到21点，土层温度记录到原始数值为止。7 GB 7651-87 表4炕的测试数据综合记录计算表(2) . 参数名称数据第1次灰渣重量第2次GIZ 第3次公斤均值100毫升于烟气在CO2吸收后剩余量毫升第100毫升干烟气在CO2和O2吸收后剩余量毫升1 CO2含量% 次O2含量% 100毫升干烟气在CO2吸收后剩余量毫升第100毫升于烟气在COz和Oz吸收后剩余量毫升2 COz含量% 次O2含量% :烟100毫升干烟气在CO2吸收后剩余量第毫升100毫升干烟气在COi和O2吸收后剩余量毫
16、升3 CO2含量% 次O2含量% 气1毫升于烟气在CO2吸收后剩余量毫升第100毫升干烟气在CO2和O2吸收后的剩余量毫升4 COz含量% 次O2含量% 分第100毫升干烟气在CO2吸收后剩余量毫升100毫升干烟气在COz和O2吸收眉的剩余量毫升5 Cz含量% 次析O2含量% 第100毫升子烟气在CQz吸收后剩余量毫升100毫升干烟气在CO2和乌吸收后剩余量毫升6 CO2含量% 次，102含量% 均CO2含量% 值O2含量% 8 GB 7651-87 表5炕的热性能数据综合记录计算表(3) 目符号|单位|瞅附算公式1 应用基元素碳C % 化验数据2 应用基元素氢H % 化验数据3 应用基元素氧
17、。，% 化验数据4 应用基元素氮w % 化验数据5 应用基元素硫5 % 化验数据6 应用基元素御K % 化验数据7 应用基元素磷P % 化验数据8 应用基水分川% 化验数据9 应用基灰分.A % 化验数据10 应用基低位发Qow 子焦/公斤化验数据热量二、炕连灶反平衡热效率11 5公斤柴的灰G1Z 公斤实测渣重量12 灰渣中含碳量C 1z % 化验数据机械不完全燃% 327.8. G1z C1z 烧损失q4 .100 13 5. Q w 排烟处三原子14 气体R02容积R02 % 实测百分比排烟处O2容积15 百分比O2 % 实测9 GB 7651-87 续表5序号项目符号单位数据来源或计算公
18、式16 燃料特性系数 2.358 H - 0.1260 + O. 038 N C +0.3755 排烟处CO容积17 CO % 实测或21 - (1 +) R02-02 白分比0.605 + 排烟处空气过21 18 PY O2一0.5CO最系数21 - 79 100一(RO2 +02 +CO) 19 理论需要空气量VO 斗j.米3/公斤燃料0.0889C +0.265H +0.033S + 0.064K +0.0089P -0.0330 三原f气体的VR02 标米3/公斤燃料20 容积0.01866 (C +0.3755 ) 。标米V公斤燃料。.821 理论氮气容积V2 0.79VO + N
19、100 22 理论水蒸气容积V 20 标米V公斤燃料0.111 H + o. 0124W + 0.0161 VU 23 平均排烟温度tpy 实测24 三原f气体熔(Ct)R 02 千焦/标米3CRO 2按tPJ查比热炭，可取1.650oCR02xtpy 25 氯气恰(Ct)叫子焦/标米3CN2按tpy查比热表，可取1.300oCN2 xt py 26 水蒸汽熔(Ct )H2() 于焦/标米3CH按tp y (飞比热辰，可Il.l.5。CHZOxt py 27 空气焰(Ct ) K 于焦/和j;米3CK按tp y查比热灰，呵.llll.2980CK x t p y 28 1公斤燃料理论烟气量始n
20、 千焦/公斤燃料VR02 (Ct) R0 2+ VN 2 (Ct )N2+VH20 (Ct)H21 29 1公斤燃料理论空气量熔n 干焦/公斤燃料VII (Ct )K 10 G B 7651 -87 续表5序号项目符号单位数据来源或计算公式30 排烟焰1 p y 干焦/公斤燃料I + (PY -1)I 冷空气温度(燃t 11 实测31 烧时平均室温)32 冷空气恰( Ct ) 11 千焦/标米3Clk按tllc查比热表，可取1.290 0 C IIC X t 1; 33 1公斤燃料的于焦/公斤燃料P1 VU (Ct ) 11 冷空气恰排烟处每公斤Ipy - 11 1 干焦/公斤燃料Ipy -1
21、11 34 燃料带走的热量35 排烟热损失q2 % ( 100 -q. (Ipy - fJk ) /Ow 每公斤燃料的。36 Vgy 标米3/公斤燃料VR02+VN2+ (P1 - 1 ) VO 干烟气容积气体不完全燃Vgy CO. (1-q 37 q3 % 126.4 烧损失OW 38 土层平均温差t:d t 实测j后计算39 导热土层厚度8 米定为0.07米40 土层导热系数 瓦/米.若为干土取用=0.7 41 导热面积F 米2实测.取用炕的内腔尺寸42 导热时间 小时土层两点温差相同的间隔时间测试期间中导Os. -43 干焦F.i- .t.t t .r.3.6 热量44 土层导热损失qs
22、 % (Os / 150 w ) . 100 45 炕灶反、非衡热放kz 2在% 100- (Q2+Q3+qj+qS) A 11 GB 7651-87 续表5性匀均其、及度温项一面一炕号一三序-目符号单位数据来源或计算公式, 测试周期内的，1 km T km i 46 炕面均温至19 t i 0 47 炕面起始均温t km 0 ; 一i = 1 9 48 炕面均温升值,. 1 km 1 km - 1 k m 0 9点中最大的1 kmi maX 实测后按7.2.1项a、b计算49 均温值 9点中最小的Ikm，im川实测后按7.2.1顶飞b计算50. 均温值 . 、，, t k m i m ax
23、- t k m i mio 51 炕面温度不均率ekm % x 100 t km 52 测试周期中炕t km max T 面最高温度 实测-、53 同一时刻炕面tkmminT 的最低温度 实测同一时刻的炕面9 54 t km ;二二-均温i = 1 9 55 炕面温度极差率Lhm , c / c (1 km max-1 km min) / t km T 四、炕的保温性能56 第2次烧火后的最高炕面均温Ikmmax , 实测12 GB 7651-87 续表5序号项目符号单位数据来源、或计算公式第2次烧火后57 最高炕面均温T 2 时=分实测出现时刻58 第3次烧火前的最低炕面均温tkmmin 3
24、 实测第3次烧火前59 最低炕面均温. 3 时g分实测出现时刻最高炕面均温I k z 实测60 时的室温 最低炕面均温t k 实泪tl61 时的室温 62 时间间隔llT 时T 3 - T Z 降温过程中炕(t km田ax2-tk2忡。kmmin 3 -1 k3) 面和环境间的lltm II t m = 63 2 平均温差64 降温率。C/小时.C(t km m ax - t k m m i n ) / II T II 1 m 13 GB 7851-87 表6测试报告炕j姓名称设计单位规格特点jWlJ试地)，I，i，结构特点示意图蒸发速度V2公斤/分灶的热性能1 测升温速度V1C/分!回升速度
25、V3C/分试!炕连灶综合热效率% 结炕面均温tkm 极差率!ltkmc /C 果炕的热性能炕面温度不均率Ekm% 降温率C/小时.C 燃料化验单位灰分化验单位试验负责人年月日试验参加人员14 GB 7651 -87 附加说明:本标准由中国农业工程研究设计院归口。本标准由东北农学院农业工程系、黑龙江省人民政府农村能源办公室和中国农业工程研究设计院负责起草。本标准主要起草人陈荣耀、吕良、张金魁、龙海涛、陶丽春、罗耀云。!5 hmwllp白帽h国。灶法国华人民共和国家标准用炕连性能测试方GB 7651-87 中民热中国标准出版社出版北京复外三里河中国标准出版社北京印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售版权专有不得翻印开本880X1230 1/16 印张11/4字数290001988年1月第一版1988年1月第一次印刷印数1一1500 * 定价。.15元标目82-11书号:15169 1 - 5305 *
