专利名称：隧道防火保护材料耐火极限测试炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑构件实验领域，尤其涉及一种隧道防火保护材料耐火极限测试炉。
背景技术：
近年来，伴随着我国经济建设的不断进步，人民生活水平大幅度提高，建筑业也得到了突飞猛进的发展，各种类型的建筑结构件随着科学技术的发展层出不穷，钢结构建筑 构件因其常温强度高、自重轻、制造简便、施工速度快、塑韧性好等特点，在我国工业、民用 建筑中被广泛采用。但钢结构建筑构件内的钢材虽然不是可燃体，却不耐火，当承受温度达 至|J 250°C时强度下降很快，受热达到350°C时强度降低约50%，500°C时强度下降80%以上， 因而在火灾高温作用下，钢结构建筑物倒塌危险剧增。为有效地预防火灾，减小火灾损失， 建筑材料的选用不仅要满足非可燃性，更要满足耐火性，在建筑设计和施工过程中，尽量使 用非可燃性材料，构件表面抹灰或喷涂导热系数低、防热辐射能力强的防火涂料，这样可以 有效地提高建筑构件的耐火极限和耐火等级，降低防火投资，亦为灾后救援提供可能。为准确鉴别各种不同类型建筑构件的耐火极限和耐火等级，建筑构件耐火试验炉 被广泛使用在建筑单位、建筑院(所)及建筑院校。该实验炉用以检测在标准耐火试验条 件下，建筑构件的耐火极限，即耐火稳定性、耐火完整性以及耐火隔热性，属于系列建筑构 件的综合型实验炉，炉体较大，有效容积一般从十几到几十立方米，实验过程需要的燃气量 大，而隧道防火保护材料耐火极限测试炉的试件具有独特结构特点，单面受热的检测方式， 并根据如下文件要求1、《关于部公路科学研究所道路及桥梁和交通安全设施质量监督检验新技术装备 购置可行性研究报告的批复》，交通运输部规划司，2009. 11 ；2、《国家中长期科学和技术发展规划纲要2006-2020年》，国务院，2006. 2 ；3、《公路水路交通科技发展战略》，交通部，2005. 1 ；4、《公路水路交通“十一五”科技发展规划》，交通部，2006. 2 ；5、《交通部公路科学研究所2004-2010发展规划纲要》，交通部公路科学研究所， 2003. 9 ；6、《交通部公路科学研究所交通安全实验室规划2006-2010》，交通部公路科学研 究所交通安全实验室，2005. 12 ；7、GA 98-2005《混凝土结构防火涂料》；8、GB/T 9978. 1-2008《建筑构件耐火试验方法第1部分通用要求》；9、GA/T 741-2007《构件用防火保护材料快速升温耐火试验方法》；10、交通部公路科学研究院提供的相关基础资料。

发明内容
本发明的目的是提供一种隧道防火保护材料耐火极限测试炉，采用底部单面受热方式，自动装卸试样，受热均勻，节省燃料、操作方便。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是隧道防火保护材料耐火极限测试炉，其特征在于，试样测试时封盖在炉体顶部，燃 烧装置在试样底部加热，炉体包括炉壳、炉衬、短焰燃烧器、测温热电偶、试样夹持翻转装 置、蜂窝状吸热板、水冷式多管冷却器，炉壳内设有模块结构炉衬，炉壳底部开口处设有蜂 窝状吸热板，蜂窝状吸热板与水冷式多管冷却器相连接，试样夹持翻转装置设置在炉壳一 侧，炉衬内部尺寸与试样外部轮廓尺寸相匹配，炉衬内部自上而下依次设有若干测温热电 偶和短焰燃烧器。所述炉衬内填充含锆陶瓷纤维毡模块。
所述蜂窝状吸热板为蜂窝状陶瓷吸热体材料。所述试样夹持翻转装置包括试样夹板、翻转支架、电机、转轴、支座，支座设置在炉 体一侧，翻转支架一端通过转轴铰接在支座上，翻转支架另一端设置有试样夹板，转轴端部 与电机相连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是1)炉膛结构合理，在保证试样有效受热 面积的前提下大大降低了实验过程中的燃料用量；2)炉衬全部采用含锆纤维毡模块结构， 保温性能优异，大大缩短加热周期，节约能源，降低了实验成本；3)试样采用底面受热的工 作方式，减少了燃烧过程中炉膛横截面的蜗流区，保证炉膛横向温度更加均勻稳定；4)炉 体底面温度偏低的烟气通道口处，铺设了具有阻热性能好的蜂窝状蓄热体，减少了热量流 失，提高了炉膛底部温度，减小了炉膛纵向温差；5)为保证烟气排放温度能达到规定的排 放标准，炉体底部安设了水冷式多管换热器；6)采用转角式电动试样夹持翻转装置，减轻 了实验人员的劳动强度，保证实验操作过程更加简便可靠。


图1是本发明在耐火极限实验状态结构示意图；图2是本发明在装卸试样状态结构示意图。图中1-炉体支架2-水冷式多管冷却器3-蓖板4-蜂窝状吸热板5-炉壳 6_炉衬7-高铝护管8-短焰燃烧器9-测温热电偶10-防火涂料层11-密封纤维毡 12-试样13-试样夹板14-翻转支架15-测温热电偶16-电机17-转轴18-短焰燃烧器 19-试样夹持翻转装置20-支座21-换热管22-烟气导向板23-冷却水24-烟气出口
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步说明见图1，本发明隧道防火保护材料耐火极限测试炉，是针对隧道防火保护材料设计 的专用型检测炉体，炉体设置在炉体支架1上，该炉体结构设计有如下特点试样12测试时 封盖在炉体顶部，短焰燃烧器在试样12底部加热，炉体包括炉壳5、炉衬6、短焰燃烧器8、短 焰燃烧器18、测温热电偶9、测温热电偶15、试样夹持翻转装置19、蜂窝状吸热板4、水冷式 多管冷却器2，炉壳5内设有模块结构炉衬6，炉壳5底部开口处设有蜂窝状吸热板4，蜂窝 状吸热板4与水冷式多管冷却器2相连接，试样夹持翻转装置19设置在炉壳5 —侧，炉衬6 内部尺寸与试样12外部轮廓尺寸相匹配，炉衬6内部自上而下依次均勻设有测温热电偶9、测温热电偶15和短焰燃烧器8、短焰燃烧器18，根据炉体规格尺寸不同测温热电偶、短焰燃 烧器数量不同，高铝护管7将短焰燃烧器与炉衬分开，避免高温对炉衬造成破坏。所述炉衬 6内填充有含锆陶瓷纤维毡模块，保温性能优异，大大缩短加热周期，节约能源，降低了实验 成本。所述蜂窝状吸热板4为蜂窝状陶瓷吸热体材料，铺设在炉体底部温度偏低的烟气通 道口处，其具有阻热性能好的特点，减少了热量流失，提高了炉膛底部温度，减小了炉膛纵 向温差 。所述试样夹持翻转装置19包括试样夹板13、翻转支架14、电机16、转轴17、支座 20，支座20设置在炉体一侧，翻转支架14 一端通过转轴17铰接在支座20上，翻转支架14 另一端设置有试样夹板13，转轴17端部与电机16相连接，翻转支架14可在电机16的驱动 下绕转轴17翻转180°，方便装卸试样12，减轻了实验人员的劳动强度，保证实验操作过程 更加简便可靠。见图2，翻转支架14在电机16的驱动下绕转轴17翻转了 180°，将隧道防火保护 材料试样12加装在试件夹板13上，并在试样12表面设置防火涂料层10，夹紧试件夹板13, 然后驱动电机16，将翻转支架14逆时针翻转180°，使试样12封盖在炉体顶部，用密封纤 维毡11将试样12与炉衬6之间的缝隙塞住，即可开启短焰燃烧器8、短焰燃烧器18进行耐 火极限测试，测温热电偶9和测温热电偶15随时检测炉内温度，保证炉内温度按所要求的 升温制度来控制。燃烧产生的烟气先经蓖板3上的蜂窝状吸热板4吸收热量，使烟气温度降低，然后 继续经水冷式多管冷却器2的换热管21交换热量，使换热管21内的冷却水23升温回收一 部分热量，最后通过烟气导向板22由烟气出口 24排出炉外。
权利要求
隧道防火保护材料耐火极限测试炉，其特征在于，试样测试时封盖在炉体顶部，燃烧装置在试样底部加热，炉体包括炉壳、炉衬、短焰燃烧器、测温热电偶、试样夹持翻转装置、蜂窝状吸热板、水冷式多管冷却器，炉壳内设有模块结构炉衬，炉壳底部开口处设有蜂窝状吸热板，蜂窝状吸热板与水冷式多管冷却器相连接，试样夹持翻转装置设置在炉壳一侧，炉衬内部尺寸与试样外部轮廓尺寸相匹配，炉衬内部自上而下依次设有若干测温热电偶和短焰燃烧器。
2.根据权利要求1所述的隧道防火保护材料耐火极限测试炉，其特征在于，所述炉衬 内填充含锆陶瓷纤维毡模块。
3.根据权利要求1所述的隧道防火保护材料耐火极限测试炉，其特征在于，所述蜂窝 状吸热板为蜂窝状陶瓷吸热体材料。
4.根据权利要求1所述的隧道防火保护材料耐火极限测试炉，其特征在于，所述试样 夹持翻转装置包括试样夹板、翻转支架、电机、转轴、支座，支座设置在炉体一侧，翻转支架 一端通过转轴铰接在支座上，翻转支架另一端设置有试样夹板，转轴端部与电机相连接。
全文摘要
本发明涉及一种隧道防火保护材料耐火极限测试炉，其特征在于，试样测试时封盖在炉体顶部，燃烧装置在试样底部加热，炉体包括炉衬、短焰燃烧器、试样夹持翻转装置、蜂窝状吸热板，炉壳内设有模块结构炉衬，炉壳底部开口处设有蜂窝状吸热板，蜂窝状吸热板与水冷式多管冷却器相连接，试样夹持翻转装置设置在炉壳一侧，炉衬内部尺寸与试样外部轮廓尺寸相匹配，炉衬内部自上而下依次设有若干测温热电偶和短焰燃烧器。本发明的有益效果是1)试样设在炉膛顶部受热合理，减少燃料消耗，炉膛横向温度更加均匀稳定；2)采用转角式电动试样夹持翻转装置，减轻了实验人员的劳动强度，保证实验操作过程更加简便可靠；3)烟气排放温度达到规定的排放标准。
文档编号G01N25/00GK101846453SQ201010170539
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者王辉 申请人:辽宁同辉科技发展有限公司