上海酒店設(shè)備工程成套有限公司 張健

燃?xì)庹粝錈嵝蕼y(cè)試與計(jì)算方法的研究

上海酒店設(shè)備工程成套有限公司 張健

文章主要介紹了燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法，并就不同的熱效率測(cè)試與計(jì)算方法進(jìn)行相關(guān)分析與探討，結(jié)合分析探討內(nèi)容以及燃?xì)庹粝涞膶?shí)際使用情況對(duì)熱效率的測(cè)試與計(jì)算方法提出相關(guān)建議。

燃?xì)庹粝?測(cè)試 加熱效率 蒸發(fā)效率 綜合效率 能效要求

燃?xì)馄骶弋a(chǎn)品的熱效率指標(biāo)——作為評(píng)價(jià)是否節(jié)能的指標(biāo)已得到廣泛關(guān)注，但關(guān)于燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法在以前卻沒(méi)有到足夠的重視。對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法的研究，對(duì)于準(zhǔn)確判定目前燃?xì)庹粝涞哪苄?、提出能效指?biāo)和推廣節(jié)能產(chǎn)品有著至關(guān)重要的作用。

1 燃?xì)庹粝錈嵝蕼y(cè)試與計(jì)算方法

1.1 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《燃?xì)庹粝洹?CJ/T 187—2003)(簡(jiǎn)稱燃?xì)庹粝錁?biāo)準(zhǔn))

目前使用的燃?xì)庹粝錁?biāo)準(zhǔn)對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法有如下表述：

(1)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求：實(shí)驗(yàn)室溫度為20±15 ℃，在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中室溫波動(dòng)應(yīng)小于±5 ℃。

(2)實(shí)驗(yàn)用水量要求：檢驗(yàn)用鍋即蒸箱箱體鍋，往鍋里加滿水(溢流管下)，取出25%的水量，所剩水量即為實(shí)驗(yàn)用水量。

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)試與計(jì)算方法要求：在供給額定燃?xì)鈮毫Φ臉?biāo)準(zhǔn)氣條件下點(diǎn)燃燃燒器，溫度計(jì)由鍋中心插入水深1/2處，水初溫取室溫加5 ℃，水終溫取初溫加45 ℃，按下式計(jì)算熱效率。

其中：η—蒸箱的熱效率，%；

G—加熱的水量，kg；

C—水的比熱容，0.0042MJ/(kg·℃)；

V—實(shí)測(cè)燃?xì)饬髁?，m3；

Q—燃?xì)獾蜔嶂担琈J/m3；

tg—通過(guò)燃?xì)饬髁坑?jì)的燃?xì)鉁囟龋妫?/p>

Pamb—試驗(yàn)時(shí)的大氣壓力，kPa；

Pg—灶前燃?xì)鈮毫?，kPa；

Pv—飽和水蒸氣壓力，kPa。

(4)對(duì)于熱效率要求：熱效率應(yīng)大于等于40%。

1.2 浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)《商用燃?xì)庠罹吣苄У燃?jí)》(DB33/T 777—2010)(簡(jiǎn)稱浙江燃具等級(jí)標(biāo)準(zhǔn))

2010年3月5日實(shí)施的浙江燃具等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法有如下描述：

(1)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求：實(shí)驗(yàn)室溫度為20±15 ℃，在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中室溫波動(dòng)應(yīng)小于±5 ℃。

(2)實(shí)驗(yàn)用水量要求：檢驗(yàn)用鍋即蒸箱箱體鍋，往鍋里加入實(shí)驗(yàn)用鍋體積的 75%的水量作為實(shí)驗(yàn)用水量。

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)試與計(jì)算方法要求：在供給額定燃?xì)鈮毫Φ臉?biāo)準(zhǔn)氣條件下點(diǎn)燃燃燒器，將箱門關(guān)閉緊鎖，水初溫取水溫，從蒸箱液位儀或蒸汽管處放入溫度計(jì)探頭至水深1/2處，水終溫取初溫加45 ℃，到終溫時(shí)將水排入特制保溫桶內(nèi)，攪拌后測(cè)試水溫作為實(shí)際終溫，同時(shí)秤重排出水量。按公式(2)計(jì)算熱效率。

其中：m—加熱的水量，kg；

t2—水的終溫，℃；

t1—水的初溫，℃。

(4)對(duì)于熱效率要求：該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)熱效率的要求進(jìn)行了能效等級(jí)分級(jí)，主要分為3級(jí)要求，見(jiàn)表1：

表1 浙江省地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝史旨?jí)表

1.3 上海廚房設(shè)備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)討論稿

上海廚房設(shè)備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)討論稿，其中關(guān)于燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法有如下的描述：

(1)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求：實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)為20±5℃，在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中室溫波動(dòng)應(yīng)小于±2℃。

(2)實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備；按圖1所示整箱左方連接在額定燃?xì)鈮毫ο氯細(xì)饬髁勘硌b置，右方是由電子秤顯示的直讀補(bǔ)水裝置。

①盛水容器(容積約20 L)鋁桶或鋁鍋；

②數(shù)字顯示式電子秤(≥20 kg)，盛水容器置于電子秤上(去皮后)，使容積加水到90 %的水量(約18 kg 左右)；

③增壓泵(220 V/AC、額定揚(yáng)程為8.5 m、流量10 L/min)，增壓泵的吸水管騰空插在容器冷水內(nèi)(離容器底部約1 cm)。

圖1 該討論稿中燃?xì)庹粝錈嵝蕼y(cè)試裝置

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)試與計(jì)算方法要求：蒸箱產(chǎn)生蒸汽后，關(guān)閉進(jìn)水閥1，同時(shí)打開(kāi)補(bǔ)水閥2和開(kāi)啟增壓泵電源，穩(wěn)定運(yùn)行15 min左右，至蒸箱穩(wěn)定產(chǎn)生蒸汽，并且各部件處于熱平衡狀態(tài)，并觀察電子秤讀數(shù)呈均勻下降；

①再次對(duì)盛水容器補(bǔ)水到90%水量，穩(wěn)定5 min后，用秒表對(duì)燃?xì)饬髁肯暮退肯耐接?jì)時(shí)，并記錄燃?xì)饬髁勘鞻1與電子秤G1的初讀數(shù)；

其中：G1—熱效率測(cè)試前的電子秤初讀數(shù)，kg；

G2—熱效率測(cè)試前的電子秤終讀數(shù)，kg；

t—冷水的溫度，℃；

2.26 —水的蒸發(fā)潛熱，MJ/kg；

V2-V1—燃?xì)夂牧?標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，m3；

Q—測(cè)試燃?xì)獾蜔嶂?標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，MJ/m3。(4)對(duì)于熱效率要求：該討論稿對(duì)熱效率的要求同樣進(jìn)行了能效等級(jí)分級(jí)，根據(jù)熱負(fù)荷的不同進(jìn)行了不同的能效等級(jí)要求，具體見(jiàn)下表：

表2 討論稿對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝誓苄У燃?jí)分級(jí)

2 蒸箱熱效率測(cè)試與計(jì)算方法的分析

2.1 燃?xì)庹粝錁?biāo)準(zhǔn)

燃?xì)庹粝錁?biāo)準(zhǔn)中對(duì)于熱效率測(cè)試與計(jì)算方法和其他燃?xì)饩邩?biāo)準(zhǔn)對(duì)熱效率測(cè)試與計(jì)算方法相同，主要是通過(guò)對(duì)一定水量的加熱實(shí)現(xiàn)水溫的上升而計(jì)算加熱效率，加熱效率的高低可以反映出燃?xì)庹粝浼訜釡厣俣鹊目炻?。?duì)于靜止的燃?xì)庹粝渌湎潴w內(nèi)的水量，從位于水箱箱體底部的燃燒器燃燒加熱水量，使水溫逐漸上升，但由于水箱箱體內(nèi)的水無(wú)法攪拌，以達(dá)到均勻水箱箱體內(nèi)水量的水溫的目的，位于水深1/2處的溫度計(jì)所測(cè)試到得水溫僅是該區(qū)域的水溫，而水箱箱體內(nèi)的水溫一般是上面水溫較高，下面水溫較低，兩者相差比較大，對(duì)于溫升的判斷容易產(chǎn)生較大的誤差，從而對(duì)熱效率的測(cè)試與計(jì)算產(chǎn)生不確定性，測(cè)試得到的熱效率值會(huì)很難直觀反映出燃?xì)庹涞恼鎸?shí)熱效率情況。另一方面，目前燃?xì)庹粝涞臒嵝手笜?biāo)在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中尚屬于B類指標(biāo)，不是強(qiáng)制性指標(biāo)，而且對(duì)于效率的要求僅為大于40%，顯然是缺少實(shí)際調(diào)查分析的。

2.2 浙江燃具等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

浙江燃具等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法與國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)燃?xì)庹粝錁?biāo)準(zhǔn)中對(duì)于燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法相似，只是對(duì)于加熱水量水終溫的確定有所不同，其將實(shí)際終溫的確定為水量加熱并排入特制保溫桶內(nèi)攪拌后的水溫，雖然攪拌后的水溫能達(dá)到一定的均勻性，可以減少水終溫確定所產(chǎn)生的誤差性，但存在著如下的問(wèn)題：首先，燃?xì)庹粝渌湎潴w的排水口一般設(shè)置在水箱箱體的底部便于在實(shí)際使用過(guò)程中排水，只有將特制保溫桶的水入口設(shè)置的比燃?xì)庹粝渌湎潴w的排水口低，才能將水箱箱體內(nèi)的水排入特制保溫桶，而若特制保溫桶的水入口設(shè)置過(guò)低，當(dāng)排入的水浸沒(méi)水入口時(shí)，水箱箱體的排水速度將減慢，因此，對(duì)于特制保溫桶的水入口合理設(shè)置是需要解決的問(wèn)題，其直接關(guān)系到如何將燃?xì)庹粝渌湎潴w內(nèi)的水排盡至特制保溫桶；其次在沒(méi)有輔助設(shè)備(如增壓泵)的情況下，要將燃?xì)庹粝渌湎潴w內(nèi)的水快速排到特制保溫桶內(nèi)是不可能實(shí)現(xiàn)的，由于水量在排入過(guò)程中存在著散熱損失，排水時(shí)間越長(zhǎng)損失越大；最后，在整個(gè)攪拌過(guò)程中尚還存在著攪拌過(guò)程熱量損失。以上這些問(wèn)題都會(huì)對(duì)水終溫的確定產(chǎn)生影響，進(jìn)而直接影響到燃?xì)庹粝浼訜嵝实挠?jì)算，對(duì)加熱效率的判斷產(chǎn)生誤差性。

2.3 上海廚房設(shè)備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)討論稿

上海廚房設(shè)備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)討論稿中對(duì)于燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試與計(jì)算方法有了較大的改變：

(1)對(duì)于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度要求更為嚴(yán)格，減少了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度的波動(dòng)對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝蕼y(cè)試所帶來(lái)的誤差。

(2)燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試方法更為詳細(xì)，更為符合用戶的實(shí)際使用情況。

(3)燃?xì)庹粝錈嵝实挠?jì)算方法考慮更為全面，更能客觀合理地反應(yīng)燃?xì)庹粝涞膶?shí)際熱效率情況。

但三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中均僅對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度作出了規(guī)定，均未對(duì)實(shí)驗(yàn)供給冷水溫度作出要求，而熱效率計(jì)算公式中卻涉及到冷水溫度，而冷水溫度的高低(主要是冬天和夏天的冷水溫度相差很大)會(huì)對(duì)熱效率的計(jì)算將產(chǎn)生一定的影響。假設(shè)在其他測(cè)試數(shù)據(jù)不變的情況下，計(jì)算冷水溫度分別為5 ℃、10 ℃、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃和 35 ℃情況下的熱效率值，變化情況如下表所示：

表3 冷水溫度變化對(duì)熱效率計(jì)算的影響

從表3分析可知，冷水溫度不同對(duì)熱效率的計(jì)算有著較大的影響，因此，建議對(duì)實(shí)驗(yàn)供水溫度要求同樣作出相關(guān)規(guī)定，可以參照《家用燃?xì)饪焖贌崴骱腿細(xì)獠膳療崴疇t能效限定值及能效等級(jí)》(GB 20665—2006)中進(jìn)水口冷水溫度要求：20±2 ℃。減少由冷水溫度變化對(duì)熱效率計(jì)算帶來(lái)的影響，特別是夏天和冬天的情況下，兩者之間由于冷水溫度的變化會(huì)使熱效率產(chǎn)生3%左右的變化。

目前由于蒸箱熱效率測(cè)試方法的不同，造成對(duì)熱效率的計(jì)算公式尚存在不同的意見(jiàn)，主要分為加熱效率和蒸發(fā)效率，如燃?xì)庹粝錁?biāo)準(zhǔn)中燃?xì)庹粝涞臒嵝蕼y(cè)試方法與計(jì)算公式(1)和浙江燃具等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中燃?xì)庹粝涞臒嵝蕼y(cè)試方法與計(jì)算公式(2)測(cè)試計(jì)算所得到的熱效率值均為加熱效率；上海廚房設(shè)備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)討論稿中燃?xì)庹粝涞臒嵝蕼y(cè)試方法與計(jì)算公式(3)測(cè)試計(jì)算所得到的熱效率值為蒸發(fā)效率。加熱效率的高低反映出的是燃?xì)庹粝浼訜釡厣俣鹊目炻?，蒸發(fā)效率的高低則反映出的是燃?xì)庹粝湔糁笫澄锼俣鹊目炻瑥恼粝淦浔旧淼淖饔脕?lái)說(shuō)蒸發(fā)效率比加熱效率更符合對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝实脑u(píng)價(jià)。

3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試分析燃?xì)庹粝錈嵝?/h2>

按照上海廚房設(shè)備評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)討論稿中圖1所示連接燃?xì)庹粝溥M(jìn)行熱效率測(cè)試與計(jì)算，在實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)在相同測(cè)試狀態(tài)下數(shù)次測(cè)試計(jì)算燃?xì)庹粝涞臒嵝手涤兴`差，而且有時(shí)會(huì)出現(xiàn)連續(xù)數(shù)次熱效率的偏差在平均值的5%以上，根據(jù)燃?xì)饩弋a(chǎn)品熱效率的測(cè)試方法的要求，如《家用燃?xì)庠罹摺?GB 16410—2007)中關(guān)于熱效率測(cè)試的要求：同一條件下作兩次以上試驗(yàn)，連續(xù)兩次熱效率的差在兩次平均值的5%以下時(shí)，取平均值作為實(shí)測(cè)熱效率，否則應(yīng)重新試驗(yàn)，直到合格為止。因此，有時(shí)數(shù)次測(cè)試得到的燃?xì)庹粝錈嵝手档钠骄祵⒑茈y客觀反映燃?xì)庹粝涞膶?shí)際熱效率，則有必要對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝实臏y(cè)試過(guò)程進(jìn)行分析。按圖1所示連接一臺(tái)以天然氣為氣源的燃?xì)庹粝溥M(jìn)行單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量測(cè)試，在燃?xì)庹粝洚a(chǎn)生蒸汽后測(cè)試單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量，如圖2所示；

從圖2分析可知：燃?xì)庹粝湓诋a(chǎn)生蒸汽后繼續(xù)燃燒，前十幾分鐘內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量逐漸上升，到后十幾分鐘單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量則相對(duì)穩(wěn)定，但波動(dòng)幅度相對(duì)較大。這是由于雖然測(cè)試起始階段在燃?xì)庹粝洚a(chǎn)生蒸汽后，但蒸箱水箱箱體內(nèi)的冷水尚未全部燒開(kāi)，蒸汽是由蒸箱水箱箱體內(nèi)的上部分水燒沸后所產(chǎn)生的，此時(shí)蒸箱水箱箱體內(nèi)的水溫由于不能攪拌，水溫是不均勻的，蒸箱水箱箱體內(nèi)的下部分水仍處在較低的溫度，即整個(gè)水箱尚未達(dá)到基本熱平衡狀態(tài)，水溫是上高下低，到整個(gè)水箱箱體內(nèi)的水全部燒開(kāi)并達(dá)到基本熱平衡尚需一段時(shí)間，所以前期燃燒所產(chǎn)生的熱量不僅要加熱產(chǎn)生蒸汽，而且還需要加熱水箱箱體下部的冷水，所以前期單位時(shí)間的補(bǔ)水量相對(duì)較少，這段時(shí)間的補(bǔ)水量不能作為燃?xì)庹粝湔舭l(fā)熱效率計(jì)算的一部分。而隨著水箱箱體內(nèi)下部水溫的逐漸上升，燃燒所產(chǎn)生的熱量更多的用于產(chǎn)生蒸汽，所以單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)。

由于燃?xì)庹粝淙紵a(bǔ)水整個(gè)過(guò)程都是通過(guò)增壓泵完成的，雖然標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)增壓泵的規(guī)格作出了要求，但對(duì)供水壓力沒(méi)有任何規(guī)定，通過(guò)增壓泵供水會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題：

(1)增壓泵補(bǔ)水壓力的變化會(huì)對(duì)補(bǔ)水量的多少產(chǎn)生極大的影響，造成補(bǔ)水量波動(dòng)幅度較大，如圖2所示后十幾分鐘單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量的趨勢(shì)，而造成增壓泵補(bǔ)水壓力變化的因素也很多，如短時(shí)間電壓波動(dòng)會(huì)使增壓泵供水壓力變化造成補(bǔ)水量波動(dòng)等；

(2)通過(guò)增壓泵補(bǔ)水是否會(huì)對(duì)冷水在通過(guò)增壓泵后的水溫產(chǎn)生一定的影響，即是否會(huì)使增壓泵前后的冷水溫度有所不同。

鑒于此，建議在增壓泵出口處安裝水流量穩(wěn)壓閥、水壓力表和水銀溫度計(jì)，三者的安裝可以解決上述出現(xiàn)的問(wèn)題：

(1)水流量穩(wěn)壓閥的安裝有利于穩(wěn)定供水壓力，這樣可以避免補(bǔ)水壓力的波動(dòng)對(duì)補(bǔ)水量產(chǎn)生較大的波動(dòng)；

(2)水壓力表的安裝有利于監(jiān)測(cè)整個(gè)補(bǔ)水過(guò)程中的水壓情況，并且可以通過(guò)水流量穩(wěn)壓閥的調(diào)節(jié)將測(cè)試時(shí)的補(bǔ)水水壓進(jìn)行統(tǒng)一，使測(cè)試數(shù)據(jù)更具可比性；

(3)水銀溫度計(jì)的安裝可以監(jiān)測(cè)整個(gè)補(bǔ)水過(guò)程中冷水溫度的情況，并且將增壓泵出口的水溫作為整個(gè)測(cè)試過(guò)程中的冷水溫度，可以避免增壓泵使用前后對(duì)供水溫度產(chǎn)生的影響。

在燃?xì)庹粝渖习惭b水流量穩(wěn)壓閥、水壓力表和水銀溫度計(jì)后重新測(cè)試該臺(tái)以天然氣為氣源的燃?xì)庹粝鋯挝粫r(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量，在燃?xì)庹粝洚a(chǎn)生蒸汽后測(cè)試單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。

由圖2與圖3對(duì)比可知：在增壓泵后安裝水流量穩(wěn)壓閥，可以減少在達(dá)到基本熱平衡后單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量的波動(dòng)性，而且可以通過(guò)水壓力表監(jiān)測(cè)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)水壓力是否發(fā)生變化，進(jìn)水壓力的變化對(duì)于補(bǔ)水量的多少將會(huì)產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而影響到燃?xì)庹粝錈嵝实恼y(cè)試。

眾所周知，燃?xì)庹粝涞娜紵褂眠^(guò)程可分為如下幾個(gè)階段：第一階段為燃?xì)庹粝淅鋺B(tài)開(kāi)始燃燒至冒出少量蒸汽(需耗時(shí)10～15 min)，即加熱水箱箱體內(nèi)水的過(guò)程；第二階段為在燃?xì)庹粝洚a(chǎn)生少量蒸汽的同時(shí)，開(kāi)始緩慢補(bǔ)水至產(chǎn)生大量蒸汽并進(jìn)入相對(duì)較大補(bǔ)水量狀態(tài)(需耗時(shí)10～15 min)，即使水箱箱體內(nèi)水達(dá)到熱平衡狀態(tài)的過(guò)程；第三階段為剛開(kāi)始的相對(duì)較大補(bǔ)水量在單位時(shí)間內(nèi)尚未穩(wěn)定，還存在波動(dòng)性且需要持續(xù)一段時(shí)間(需耗時(shí) 10～15 min)才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，即蒸發(fā)穩(wěn)定狀態(tài)；第四階段為穩(wěn)定產(chǎn)生大量蒸汽，且單位時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量變化很小，近似于達(dá)到恒定狀態(tài)。下面通過(guò)圖4來(lái)分析下第三階段和第四階段的熱效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)情況：

圖4 燃?xì)庹粝淙紵龝r(shí)間與熱效率變化趨勢(shì)

從圖4分析可知：

(1)第三階段由于單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量的波動(dòng)造成這階段的熱效率值也在隨著發(fā)生波動(dòng)，不能達(dá)到較為穩(wěn)定的狀態(tài)；

(2)第四階段前期單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量較為穩(wěn)定，使單位時(shí)間內(nèi)的熱效率值較為穩(wěn)定；

(3)第四階段中期由于在測(cè)試過(guò)程中對(duì)盛水容器進(jìn)行注水，造成單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量發(fā)生波動(dòng)，而且波動(dòng)持續(xù)一端時(shí)間后趨于穩(wěn)定，造成該段時(shí)間內(nèi)的熱效率值相對(duì)偏低，因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免對(duì)盛水容器進(jìn)行注水，這樣會(huì)使測(cè)試得到的最終蒸發(fā)效率值相對(duì)偏低。

(4)第四階段中后期由于在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將燃?xì)庹粝涞拈T打開(kāi)，造成蒸箱背壓下降，同時(shí)大量蒸汽散失，補(bǔ)水量瞬時(shí)大量增加，造成熱效率的波動(dòng)，而且關(guān)門后單位時(shí)間內(nèi)補(bǔ)水量的穩(wěn)定同樣也需要一段時(shí)間，造成該段時(shí)間內(nèi)的熱效率值相對(duì)偏高，因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)避免對(duì)燃?xì)庹粝溟T的開(kāi)啟，這樣會(huì)使測(cè)試得到的最終蒸發(fā)效率值偏高。

4 燃?xì)庹粝錈嵝蕼y(cè)試與計(jì)算方法的建議

結(jié)合燃?xì)庹粝涞闹饕猛炯皩?shí)驗(yàn)測(cè)試分析影響燃?xì)庹粝錈嵝实母饕蛩兀x擇蒸發(fā)效率作為評(píng)價(jià)燃?xì)庹粝錈嵝实闹饕笜?biāo)，為盡量減少并避免各測(cè)試因素對(duì)燃?xì)庹粝錈嵝实挠绊懀ㄗh：

(1)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求：實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)為20±5℃，在每次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中室溫波動(dòng)應(yīng)小于±2℃。

(2)實(shí)驗(yàn)用冷水要求：實(shí)驗(yàn)室用冷水溫度應(yīng)為20±2℃。

(3)實(shí)驗(yàn)裝置準(zhǔn)備；按圖5所示蒸箱左方連接在額定燃?xì)鈮毫ο氯細(xì)饬髁勘硌b置，右方是由電子秤顯示的直讀補(bǔ)水裝置。

圖5 燃?xì)庹粝錈嵝蕼y(cè)試裝置(建議)

其中：

①盛水容器(容積約40 L)鋁桶或鋁鍋；

②數(shù)字顯示式電子秤(≥50 kg，精度達(dá)20 g)，盛水容器置于電子秤上(去皮后)，使容積加水到90%的水量(約36 kg)；

③增壓泵(220 V/AC、額定揚(yáng)程為8.5 m、流量10 L/min)，增壓泵的吸水管騰空插在容器冷水內(nèi)(離容器底部約1 cm)。

(4)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不得開(kāi)啟燃?xì)庹粝涞南溟T。

(5)熱效率的測(cè)試與計(jì)算方法：

①打開(kāi)進(jìn)水閥和開(kāi)啟增壓泵進(jìn)行補(bǔ)水，補(bǔ)水壓力為0.2 MPa，補(bǔ)水完成后打開(kāi)燃燒器燃燒，待蒸箱中的冷水燒沸后即剛開(kāi)始產(chǎn)生蒸汽，穩(wěn)定運(yùn)行30 min左右，至蒸箱達(dá)到水箱每分鐘所對(duì)應(yīng)冷水補(bǔ)水量(誤差為±10%內(nèi))基本趨向較均勻范圍時(shí)，即觀察到電子秤上補(bǔ)水的讀數(shù)呈均勻下降，則可認(rèn)為蒸箱達(dá)到了基本熱平衡狀態(tài)，此階段所產(chǎn)生的蒸汽在蒸箱中各部件都處于熱平衡狀態(tài)；

②再次對(duì)盛水容器補(bǔ)水到 90%的水量，穩(wěn)定10min后，用秒表對(duì)燃?xì)饬髁肯暮退肯耐接?jì)時(shí)，并記錄燃?xì)饬髁勘鞻1與電子秤G1的初讀數(shù)；

③記錄增壓泵后的水銀溫度計(jì)的溫度作為冷水溫度t；

④穩(wěn)定運(yùn)行20 min后，同步關(guān)閉燃?xì)饪傞y和增壓泵電源并記錄燃?xì)獗鞻2和電子秤G2的終讀數(shù)。按公式(4)計(jì)算熱效率。

(6)同一條件做兩次以上熱效率測(cè)試實(shí)驗(yàn)，連續(xù)兩次熱效率的差在平均值的5%以下時(shí)，取平均值作為實(shí)測(cè)熱效率，否則應(yīng)重新實(shí)驗(yàn)，直到合格為止。

5 小結(jié)

(1)燃?xì)庹粝涞臒嵝士梢苑譃椋杭訜嵝?、蒸發(fā)效率。加熱效率反映的是(前期)燃?xì)庹粝渌湎潴w內(nèi)冷水加熱速度的快慢；蒸發(fā)效率反映的是(后期)燃?xì)庹粝洚a(chǎn)生蒸汽蒸煮食物速度的快慢。

(2)從燃?xì)庹粝渲饕饔每紤]出發(fā)，相對(duì)于加熱效率，蒸發(fā)效率更能體現(xiàn)燃?xì)庹粝涞男手笜?biāo)。

(3)燃?xì)庹粝湔舭l(fā)效率的測(cè)試裝置中應(yīng)增加水流量穩(wěn)壓閥、水壓力表和水銀溫度計(jì)，減少供水壓力波動(dòng)對(duì)蒸發(fā)效率測(cè)試的影響。

(4)影響燃?xì)庹粝湔舭l(fā)效率測(cè)試的因素有很多：燃?xì)庹粝湎潴w是否達(dá)到熱平衡；增壓泵供水壓力的大小；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)盛水容器進(jìn)行注水使補(bǔ)水量發(fā)生波動(dòng)；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中開(kāi)啟燃?xì)庹粝溟T造成補(bǔ)水量增加等，在實(shí)驗(yàn)測(cè)試時(shí)都需要加以注意。

(5)建議行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)盡快統(tǒng)一燃?xì)庹粝涞臒嵝蕼y(cè)試與計(jì)算方法，測(cè)試與計(jì)算方法不統(tǒng)一將對(duì)各地區(qū)燃?xì)庹粝錈嵝手档膶?duì)比產(chǎn)生較大的誤差，而且不具可比性。

(6)目前行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的熱效率指標(biāo)僅為 B類指標(biāo)，建議在統(tǒng)一熱效率測(cè)試與計(jì)算方法的同時(shí)，將熱效率指標(biāo)作為強(qiáng)制性考核指標(biāo)，并對(duì)熱效率指標(biāo)進(jìn)行能效等級(jí)劃分，低于最低能效熱效率值的燃?xì)庹粝洳辉试S上市銷售，以淘汰高能效產(chǎn)品，推廣節(jié)能產(chǎn)品，節(jié)約燃?xì)饽茉础?/p>

②運(yùn)行15 min，同步關(guān)閉燃?xì)饪傞y和增壓泵電源并記錄燃?xì)獗鞻2和電子秤G2的終讀數(shù)。按下式中任意一個(gè)計(jì)算熱效率。

Thermal efficiency test and calculation method of gas steamer oven

Shanghai Catering Equipment Co., Ltd. Zhang Jian

In this paper, the industry standard CJ/T187-2003 "Gas steaming oven"; Zhejiang local standard DB33/T777-2010"Energy efficiency grades for commercial gas stoves" and Shanghai local standard "Commercial gas kitchen energy efficiency and environmental quality evaluation standard" (draft) in the gas steam tank heat efficiency of the test and calculation methods and different thermal efficiency of the test and calculation methods related to analysis and discussion, combined with analysis of content and gas steaming oven actual situation on the thermal efficiency of the test and calculation of relevant recommendations.

gas steaming oven, test; heating efficiency, evaporation efficiency, comprehensive efficiency, energy efficiency requirements