[發明專利]一種同時控制火焰形狀和火焰溫度的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310317368.6
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103388833A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 易愛華;楊展;林玩君;劉建勇;趙俠;凌翩;余穩松;吳欣;鄔玉龍;李海倫
• 申請（專利權）人: 廣州市建筑材料工業研究所有限公司
• 主分類號: F23N5/00
• 分類號: F23N5/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明涉及模擬火源控制領域，特別涉及一種同時控制火焰形狀和火焰溫度的裝置及方法。

背景技術

現今火災頻發，如何減少火災的發生一直是擺在人們面前的一個難題。從材料本身出發，提高材料的防火安全性能，是減少火災發生的有效方法之一。如何評價材料的防火安全性能，為使用者提供選擇和評判的依據是一項非常重要的工作。對于建筑裝飾裝修材料、屋面材料、太陽能光伏制品及組件防火性能的評價，目前普遍采用的方法是模擬一個可能發生的火源對被測樣品進行點燃或者耐火測試，觀測其是否發生蔓延、擴大等現象，這種方法要求模擬火源不僅要有一定的火焰溫度，而且要求在一定的風速作用下火焰形狀能夠與實際可能發生的火災時盡量接近。特別是對于屋面材料，發生火災時一般屬于建筑外部火災的范疇，建筑外部火災與建筑內部火災的最大區別在于前者往往受到外界風的影響，在風速作用下外部火源會呈現不同的形狀，而且不同的風速作用下火焰的溫度也不同，為了真實模擬屋面材料的防火性能和等級，需設計在不同風速作用下不同火焰形狀和火焰溫度同時控制的方法及裝置。

中國發明專利ZL201010556982.4一種模擬火源的流量控制方法和裝置，該裝置包括計算機、燃氣智能控制儀表、助燃氣智能控制儀表、溫度采集智能儀表、熱電偶、燃燒器、燃氣氣源、燃氣質量流量計、助燃氣氣源、助燃氣質量流量計，燃氣氣源與燃氣質量流量計的入口相連，燃氣質量流量計的出口通過快速接頭與燃燒器連接，所述助燃氣氣源與助燃氣質量流量計的入口相連，助燃氣質量流量計的出口通過快速接頭與燃燒器連接；燃氣質量流量計、燃氣智能控制儀表、計算機依次連接，助燃氣質量流量計、助燃氣智能控制儀表、計算機依次通過導線連接；熱電偶、溫度采集智能儀表、計算機依次連接。該發明專利的不足是：（1）該發明專利的火源火焰較小；（2）該發明專利沒有考慮外部如風速環境對火焰的影響，不能模擬一些建筑外部火災的情況。

中國實用新型專利CN201540211U公布了一種軟體家具明火燃燒測試點火控制系統，該專利包括主氣路、點火氣路和測試氣路，主氣路上串接有主氣閥，點火氣路的一端連接主氣路，另一端連接長明燈，點火氣路上串接有點火氣閥；測試氣路的一端連接主氣路，另一端連接燃燒頭，測試氣路上串接有電磁閥和氣體流量計，一計時器連接到測試氣路上的電磁閥，長明燈置于燃燒頭的氣體出口附近。該專利實現對燃燒器的點火時間及燃氣流量的控制，但這種調節方法存在如下不足：（1）轉子流量計流量的調節必須采用手動現場調節，無法遠程自動控制，更加無法實現程序控制；（2）該專利沒有考慮外部風速作用下的火焰的控制情況。

中國實用新型專利《鍋爐爐膛溫度場分布控制系統》201120084295.7發明了一種通過控制爐膛內的風煤比來控制火焰的形狀和溫度，從而提高煤的燃燒利用率；當風量越大煤燃燒越充分，火焰溫度越高，煤的燃燒利用率越高；風的主要作用是提高煤的燃燒效率，從而達到對煤燃燒產生的火焰形狀和溫度的控制。但該專利主要是用于鍋爐燃燒控制領域，以提高燃煤的利用率為目的，從而提高鍋爐的經濟運行。與本發明的技術領域不同，解決的技術問題也不同。

因此，需要提供一種同時控制火焰形狀和火焰溫度的試驗方法和裝置，用于模擬在建筑外部火災情況下特別是在外加風速作用下的受火狀態，從而可以評價屋面材料的防火性能和等級。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種同時控制火焰形狀和火焰溫度的裝置及方法，其具有火焰形狀可調、風速可調、溫度可調的優點。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：一種同時控制火焰形狀和火焰溫度的裝置，包括送風風機、風道、燃燒器、燃氣質量流量計、溫度傳感器、控制器和試驗臺，待檢測燃燒板固定在試驗臺上，燃燒器設置在風道的出風口和試驗臺之間，送風風機通過風道送風，風道內設置有若干片導流片，每片導流片的旋轉角度可調；溫度傳感器設置在燃燒板上，用于將當前燃燒板上的溫度發送到控制器；燃燒器、燃氣質量流量計和控制器依次連接，燃燒器還與外部燃氣供應裝置連接，控制器根據溫度傳感器傳來的溫度對燃氣流量或燃氣類型進行控制。本發明通過模擬建筑外部火災發生時的自然風并使火焰呈現一定的形狀，從而模擬建筑外部火災時的真實情況。

優選的，所述燃燒板上設置有若干個風速測量裝置，風速測量裝置與控制器連接，可以遠程測量讀取風速數據；送風風機通過變頻器與控制器連接，控制器根據各個風速測量點測得的風速控制變頻器進而實現對送風風機轉速的調節。