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1、中国城市燃气学会应用专业委员会2 0 0 6 年年会论文集燃具额定热负荷的标准状态司熙德各国在燃具制造的技术标准中都规定了使用燃气的标准状态，在该状态下的燃气低热值是计算燃具额定热负荷、额定热负荷准确度和检测折算热负荷的依据，标准状态不同，则燃气低热值也不同。当燃气标准中的标准状态与燃具制造技术标准中规定的标准状态不相同时，这就存在换算问题。本文就通过换算计算额定热负荷，实测热负荷，折算热负荷的方法进行分析，以作为有兴趣研究这一问题的同仁之参考，不当之处欢迎各位读者指正。一、标准状态不同国家和地区在燃具标准中规定的标准状态不同：如中国在G B T1 6 4 1 1 1 9 9 6 家用燃气通用
2、试验方法，G B6 9 3 2 2 0 0 2 家用燃气快速热水器，G B1 6 4 1 0 1 9 9 6 家用燃气灶具，G B F F1 3 6 1 1 1 9 9 2 城市燃气分类四个标准中规定的标准状态为：“干燃气温度0 ，绝对压力1 0 1 3k P a ”。最近看了家用燃气灶( G B1 6 4 1 0 XX 】修订版报批稿中把标准状态修订为：“干燃气温度1 5 ，绝对压力1 0 1 3k P a ”。在原热水器及灶具额定热负荷中的设计燃气低热值是直接采用城市燃气分类标准中燃具适用燃气种类基准气的低热值，而新版家用燃气灶具在采用城市燃气分类标准中燃具适用燃气种类基准气的低热值时，耍
3、进行折算才能保证计算额定热负荷值准确。在日本国的J I SS2 1 0 3 1 9 9 6 家用燃气烹调灶具、J I SS2 1 0 9 1 9 9 6 家用燃具热水器、J I S 班S2 0 9 3 1 9 9 6 家用燃气燃烧机器的试验方法三个标准中规定的燃具额定热负荷设计燃气的标准状态为：“干燃气温度2 0 ，绝对压力1 0 1 3k P a ”J I SS2 1 2 1 1 9 7 9 日本燃气标准中规定的标准状态为：“干燃气温度0 ，绝对压力1 0 1 3 k P a ”燃具与燃气规定的标准状态存在温度差异，因此，在燃具额定热负荷计算时使用的设计低热值也要进行折算。在欧洲家用燃气灶(
4、 E N3 0 ) ，供暖锅炉( E N4 8 3 1 9 9 7 ) 家用燃气热水器( E N2 6 ) - - 个标准中规定的燃具额定热负荷设计燃气的标准状态为：“干燃气温度1 5 ，绝对压力1 0 1 3k P a ”欧洲燃气标准中的标准状态与燃具相同二、额定热负荷额定热负荷是制造厂家给出的产品铭牌标称值，表示燃具发热能力的大小。这个额定负荷值是根据实际使用需要，在标准规定的标准状态条件约成的。例如，灶具的额定热负荷是根据烹饪技术所需火力的强弱确定的，中国人需大火力炒菜额定热负荷应在3 8k W h 5 2k W 为好，家用燃气灶修订版中规定“两眼灶和两眼以上的燃气灶应有一个主火，其额定
5、折算热负荷应大于3 5k W 。在欧洲能满中国城市燃气学会应用专业委员会2 0 0 6 年年会论文集足煮咖啡，煎鸡蛋的火力就可以，额定热负荷在1 5k W h 3k W 。燃气热水器的额定热负荷是根据出热水量、出水温升及热效率用下式计算确定：q ，额：m x c x A t x 6 0 土( 1 )灯3 6式中：o 额额定热负荷，k W ： m 一每分钟出热水量，k g m i n ； C 水比热，c = O 0 0 4 1 9M J k g K ； 卜水温升，2 5K 。 n 热效率( 应8 5 )额定热负荷确定之后用标准状态下基准气低热值求出相同状态下燃气体积流量Q * 即： 璐= 3 6
6、 粤( 2 ) 1 - 1 L 世式中：中额额定热负荷，k W ； Q 标准状态下燃气体积流量，m 3 h ； k * 标准状态下基准气低热值，M J m 3 。用Q 口在燃气额定压力下求出喷嘴孔径以确保额定热负荷的准确实现：即d =式中：d 喷嘴孔径，m m ；Q * 标准状态下燃气体积流量，m 3 h ； n 喷嘴个数：u 流量系数；H 喷嘴前压力，H 2 0 m m ； p 设计燃气密度。如果使用燃气不是燃具要求的状态，则要进行折算，以把燃气低热值由o 折算到燃具要求的状 态，如折算为1 5 或2 0 根据热值表达式得：式中：西L 燃气质量低热值，M J & g膏：不同温度状态下体积低热
7、值，M $ m 3p “不同温度状态下燃气密度，k g ，m 3 ；由( 4 ) 式得：H卵矿= 坚矿= 墼矿=中国城市燃气学会应用专业委员会2 0 0 6 年年会论文集舀P = 月。o 了p , 5 ( 5 )卯= 爿。0 丁p 2 0 ( 6 )又根据理想气体方程在压力不变只改变温度条件下：po 2 7 3 = D “( 2 7 3 + 1 5 ) = p ( 2 7 3 + 2 0 )脯：等= 孕叫，鲜：婴乏芦2 面州将( 7 ) 代入( 5 ) 得哥：s ：膏? 兰堡( 9 )2 8 8将( 8 ) 代入( 6 ) 得膏严：豆? 三堡( 1 0 )在家用燃气灶修订版中采用式( 9 )
8、求1 5 状态下低热值，用以求出理论燃气体积流量Q 即：鲰= 器磬，日本家用燃具燃烧器具试验方法标准中采用式( 1 0 ) 把0 状态下燃气低热值折其到2 0 状态下的低热值，以求出理论燃气体积流量Q 女即：璐= 器罴，三、实测热负荷是在试验状态T ( t g 、p 才p g - P 。) ，得到的实际热负荷，在欧洲E N4 8 3 - 1 9 9 7 及家用燃气灶具修 订版中都有要求及计算公式：欧洲E N4 8 3 1 9 9 7 标准中的计算公式：呤弘吣等舞。3 6 - c m中国家用燃气灶具修订版中的计算公式：中国城市燃气学会应用专业委员会2 0 0 6 年年会论文集岭职蟛最哥1 ，用K
9、 表示墨墨二呈旦 1 0 1 32 7 3 + t 。式( 1 3 ) N 式( 1 4 ) 中的修正项用K 表示的含义是：式( 1 3 ) 可以理解修正项K 把膏三5 修正为膏实也可以理解为把Q 女修正为0 1 s 。式( 1 4 ) 可以理解修正项K 把膏：修正为面L 实也可以理解为把Q 女修正为Q o 四、实测折其热负荷实测折算热负荷用来检验额定热负荷精度即藐铡负翮臌( ) = 产堋( 1 s )所以实测热负荷公式中使用的燃气低热值及折算后的燃气体积流量都应与额定熟负荷的状态相同即：中扦= 日骨Q 奸( 1 6 )式中H 设的折算方法在前面己讲过，Q * 的折算在很多技术论文中都有详细的
10、介绍，各国家燃具标准中实测折算热负荷的公式内涵基本相同，在这里我只提一下关于燃气中水蒸气饱和压力P s 的修正：在我国灶具检测标准中提出对P s 的修正是测量试验燃气的相对密度p 。用P s 乘以1 l r 得出燃气在温度t g 时水蒸气的分压力P U ( t ) ，即I l f ，P s ( t ) = P o ( t ) ( 1 7 )相对湿度1 l r 介于0 和1 之间，当1 l s - - - 0 时为干燃气，当1 l r = l 时为燃气在温度t g 时的饱和湿燃气，1 l r值在一定条件下反映出燃气的干湿程度。在1 3 本标准中对P s 的修正采用下面公式：P s = l O 。
11、 式中删2 0 3 _ 等在欧洲标准中对P 。的修正采用下面公式：n ：御( 2 1 0 9 4 一! 丝)、 ”3 + f g 。使用干燃气时折算公式如下：中国城市燃气学会应用专业委员会2 0 0 6 年年会论文集鳓锻J 訾等善嘉妥譬d ，当使用湿式流量计测量体积流量时由于湿度影响需要对燃气密度进行修正，公式( 1 8 ) 用d n 代替d 矾：d ( p a + p g - p s ) + 0 6 2 2 p s p n + p g将式( 1 9 ) 代入式( 1 8 ) 得。折：聋p + p s - ( 1 - 等) 1 0 1 3 + p s2 8 8da一酚2 蜊-Ju J J1 u 1 。2 7 3 + td r 一式( 2 0 ) 与我国和日本的折算公式相同，只是折算的状态不同。我国燃气标准城市燃气分类( G B t I 1 3 6 3 1 1 1 9 9 2 ) 正在修订中，如果标准状态修改，在计算实测折算热负荷及额定热负荷时也都要及时的更改计算公式。
