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文档简介

1、.PAGE :.;PAGE 63现代燃气具的新概念、新技术、新实验方法建立部城镇燃气规范技术归口单位 张维华ISO/TC161“燃具自动调理和控制安装技术委员会规范ISO/TC161“燃具自动调理和控制安装技术委员会TC161规范中国同意单位是中国市政工程华北设计研讨院于2003年起,正着手迅速的把欧洲协调规范转化为国际规范,现以完成以下转换:ISO23550-2004由原EN11-2000转换。ISO23551.1-2004由原EN161转换。ISO23551.2 -2004由原EN88转换。ISO23551.3-2005由原EN12067-1-1998转换。ISO23551.4-2005由

2、原EN1643-2000 转换。 ISO23552.1-2005由原EN12067-2-2001转换。摘:ISO23550-2004还有以下内容,将逐渐转换为国际规范。熄灭器自动控制器EN 298熄灭器热电火焰监视安装EN 125手动旋塞阀EN 332 机械恒温器EN 257多功能控制器FMCEN 126压力传感器EN 1854零位调理器EN 12078把ISO燃气熄灭器具平安和控制安装规范变为我国国家规范或行业规范,然后把EN燃气熄灭器具整机规范转变为我国国家规范或行业规范,使燃气熄灭器具行业的我国国家规范或行业规范与国际规范接规。 先进的欧洲器具规范现代规范特点:思索环境要求优先,在环境与

3、平安要求、节约能源要求和贸易需求 型式检验用规范间寻求平衡的原那么。在中国要符合GB1。1、GB1。2、GB20000。4和GB20000。5的规定。EN4832001 EN2972003下面的EN677是EN483和EN297冷凝部分的技术要求的补充。EN6771998 。没有冷凝部分内容的国外规范:EN262000 规范。 欧洲规范中产品分类欧洲按燃具排烟方式分A、B、C三类。A直排式;A1;A2;A3;B半密闭式;B1;B2;B3;B4;B5;C密闭式;C1;C2;C3;C4;C5;C6;C7;C8;密闭式见CJ/T228的分类其中:A1无风扇直排;A2风扇在换热器上方直排;A3风扇在熄

4、灭器下换热器下方直排;B1带防逆风罩但无风扇的烟道式;B12带防逆风罩,风扇在器上方的烟道式;B13带防逆风罩,风扇在熄灭器下方的烟道式;B14带防逆风罩,风扇在一次烟道上的烟道式。防逆风罩上B21无防逆风罩烟道式的烟道式B22无防逆风罩,风机在换热器上方的烟道式;B23无防逆风罩,风机在熄灭器下方的烟道式;B32同轴烟筒烟气排入公用烟道,风取自室内烟道安装处,风扇在换热器上方的烟道式;B33同轴烟筒烟气排入公用烟道,风取自室内烟道安装处,风扇在熄灭器下方的烟道式;B41烟筒上屋顶有防逆风罩烟道式;B42烟筒上屋顶有防逆风罩,风机在换热器上方烟道式;B43安装同上面,风机在熄灭器下方烟道式;B

5、44安装同上面,风机在防风罩上烟道式;B45安装也可以从墙上排出烟气烟道式;。B51无防逆风罩烟气上屋顶烟道式;B52无防逆风罩烟气上屋顶,风机在换热器上方,可以从墙上排烟烟道式;B53无防逆风罩烟气上屋顶,风机在熄灭器下方,可以从墙上排烟烟道式;。我国规范分类与日本规范类似,比较简单,自然烟道式、强排式、自然平衡式、强迫给排气式、室外式等共5类。规范适用范围不同例如EN26热水器规范: 适用:A11AS型 、B11型、B11BS型,留意:没有B2-2型的强排式适用:C1C8型,但其中不适用:C31、C41、C51、C61、C71、C81型。EN483欧标锅炉规范 适用C1C8型;但其中不适用

6、C41、C51、C61、C81型。我国GB6932规范适用范围: A型直排型被淘汰;B型只需相当B11型的自然烟道式,还有相当于B2-2型的强排式;但EN26热水器规范适用范围中没有B2-2型的强排式。我国目前的主要产品强排式热水器,不符合欧标规范的要求。C型只需相当于C1-1型自然平衡式和相当于C1-2强迫排气式、和相当于C1-3强迫鼓风式。燃具“卫生熄灭的概念在EN483或EN26规范定义中:假设熄灭产物中没有任何可燃成分的痕迹H、CO、CH是指“完全的熄灭概念 Complete;相反 假设熄灭产物中有显著的一种任何可燃成分,那么熄灭被以为是“不完全的熄灭,In complete;枯燥的无

7、氧熄灭产物中的CO含量被作为断定和区别“卫生hyginic和“不卫生non-hyginic熄灭的规范。本规范规定了针对不同一切和实验的最高CO极限含量,假设CO含量低于或等于所允许的极限含量,那么熄灭被以为是“卫生的;假设CO含量高于或等于所允许的极限含量,那么熄灭被以为是“不卫生的。熄灭平安检测熄灭适用性和平安性有下面4个方面要求都是要检测的,否那么检测是不全面的:无风条件下熄灭平安要求,主要检测设计和加工的熄灭平安;有风条件下熄灭平安要求,主要检测系统通风和排烟的熄灭平安;缺氧条件下熄灭平安要求,主要检测系统内外缺点条件下的熄灭平安;环境条件变化时的熄灭平安要求,主要检测系统在自然环境条件

8、变化时的熄灭平安。关于气流监控安装EN26规范和EN483规范都要求对空气流或烟气流进展监控,并且这种监控是和卫生熄灭烟气中CO要求相联络在一同的! 其实要求概括起来是两句话:无论何时、任何条件下烟气中CO大于0.1%时不能启动运转。无论何时、任何条件下运转时,烟气中CO大于0.2%时要切断运转。气流监视安装有直接监控延续流量监控或间接监控压力监控或风机电压监控、或分段流量监控2种方法。EN26规范中没有半密闭式强排燃气快速热水器。是由于气流监视安装切断,需求对器具类型和烟道有严厉的要求,是不平衡式半密闭强排燃气快速热水器不能实现的。 主熄灭器的点火方式:欧洲规范目前主熄灭器的点火方式,都可以

9、从以下5种中选用:a 直接点火b 长明点火熄灭器点火c交叉式点火熄灭器点火d 间歇式点火熄灭器点火e 中断式点火熄灭器点火用下面图示解释:有点火熄灭器场所点 熄 主 点 熄 主 点火 火 火 火 火 火 火长明火点火主火间歇点火点火主火中断点火点火主火交叉点火点火主火2. 大型燃具自动点火场所 10s 1s 10s 3s 中断点火方式 最长时间 开 关电火花 中断点火 开 关 延续和间歇辅助点火 点火方式 开主火 直接点火 电点火方式 火花时间 辅助 主火时间 熄火 点火检测 平安时间 点火操作过程燃气回路平安GB6932国标对“燃气回路的构成要求只需5.1.2.4条“通往主熄灭器任一燃气通路

10、上,应设置不少于两道可封锁的阀门,两道阀门的功能应是互为独立的,气密性应符合表7规定的要求。这样的条款对运用水气连动阀的燃气快速热水器是正确的;但对于不运用水气连动阀的燃气快速热水器,而运用自动切断阀的燃气快速热水器是不准确的,尤其对运用比例阀的燃气快速热水器更是不准确的。EN26 燃气快速热水器小于45KWEN26适用的机型是AAS、B11、B11BS、C11、C12、C13、C21、C22、C23、C32、C33、C42、C43、C52、C53、C62、C63、C72、C73。EN26规范中没有B2型半密闭强排热水器注:符合EN161“燃气自动切断阀 按气密力要求的分A、B、C、D 4个等

11、级;EN燃气具产品规范中运用的集成部件中,气密力符合EN161分级要求的阀定义为A、B、C、D4个等级。EN26第6.2.12条“燃气回路的构成,允许有3种燃气回路类型:以下仿宋体字是EN26第6.2.12条的内容摘要 a. “无风扇的快速热水器,主燃气回路至少应有2个串联的阀门组成.。一个经过控制水流控制主燃气回路燃气供应的水气连动阀,和作为火炎监控安装一部分的封锁阀或由火炎监控安装操作的至少是一个C级或C级自动切断阀,阀可以被过热维护安装、大气式传感安装,烟气平安排放维护安装来操作“。 b. “带风扇的快速热水器、主燃气回路至少应有2个串联的阀门组成.。一个经过控制水流控制主燃气回路燃气供

12、应的水气连动阀,和一个作为火炎监控安装一部分的封锁阀,封锁阀也可以被过热维护安装、大气式传感安装,烟气平安排放维护安装来操作。 这对带风扇的、有常明火点火器的热水器是独一的“。有常明火点火器时,封锁阀可以不是C级或C级。 c“带风扇的快速热水器、主燃气回路至少应由两个C级阀或C级阀组成。其中一个C级阀或C级阀被某种仪器探测到的水流大小和火炎监控安装控制,至少一个阀由过热维护安装控制。两个C级阀应同步开启或不同步开启,但是必需同步封锁5s。EN26 燃气快速热水器中主熄灭器回路有下面的解读:A 适用于燃气快速热水器的回路,是由水流控制的自动水气连动阀、火炎监控安装一部分的封锁阀或火炎监控安装控制

13、的C级阀或C级阀组成。B EN26指出大气式传感安装是AAS型热水器运用的、而烟气平安排放维护安装是B11BS型热水器运用的;空气或烟气压力或流量监测安装是C型热水器运用的。EN26规范中没有B2型半密闭强排热水器C EN26第6.2.7条指出点火熄灭器中,适用于燃气快速热水器的点燃点火熄灭器,有手动点燃点火熄灭器常明火、用电火花点火器点燃点火熄灭器和自动电子控制器符合EN298要求的自动点燃的点火熄灭器3种。D EN26规范对预清扫没有要求。E EN26的7.8.3.1条要求热电式火焰监控安装的阀的气密力等级是C级阀或C级;自动水气连动阀气密力等级是A级或A级阀。 F 可以发现燃气快速热水器

14、的主熄灭器回路构造中,大量运用水流控制的自动水气连动阀目的是为快速得到热水。G 能与EN483燃气采暖炉主熄灭器回路构造相当的只需第3种C型快速热水器回路,但是EN26规范并没有过多地解读C型快速热水器的详细要求;没有象EN483-2000的附录D那样的对C型主熄灭器回路构造作详细解释;也没有提到D级和D级以上比例阀的详细要求。EN483G/T228规范对燃气回路平安要求热电式火焰监控安装熄火维护阀为C级;比例阀为D级或D级以上;不运用水气连动阀。主熄灭器回路要求:以下仿宋体字是EN483内容摘要附录D对不论有或没有风扇,但有常明火或交叉点火熄灭器的器具最低要求;对有风扇、有预清扫的采暖炉最低

15、要求。直接点火 C D 250W同步封锁 C C 250W不同步封锁 带常明火 C C 250W不同步封锁 250W c:有交叉点火 C D 250W D 250W d:交叉点火 C D 250WC 250W C D 250W C D 250W 对有风机、无常明火或交叉点火并且没有预清扫的最低要求:两C阀也同步封锁250W直接点火 C C 250W主间歇点火 C C 250W主 250W 点间歇或中断点火 C C 250W主 C 250W点间歇或中断点火 C C 250W主 C 250W点 C C 250W主 C C 250W点注:单个气路上两个C级阀可以用一个B阀和D阀替代;两个阀必需同步封

16、锁。2无预清扫带风扇采暖炉的必要条件之一时: 有永久或交叉式点火熄灭器;热输入大于250W的燃气回路两个阀必需同时封锁,阀至少是两个C级或B和D级。满足熄灭室维护特性要求C11型点火时不涉及熄灭室外的混合燃气C12、C13D级阀有气密性要求,但无气密力要求。了解:主燃气回路热输入大于250W时,器具有常明火或有交叉点火熄灭器、或有预清扫功能第1个平安条件,主燃气回路上两个串联阀门允许有一个D级阀(还有一个C级或以上阀),但必需同步封锁两个串联阀门第2个平安条件;主回路上两个串联阀门是C级阀时或以上,又有常明火、或有交叉点火熄灭器、或有预清扫,两个串联阀门可以不同步封锁第3个平安条件。假设主回路

17、上两个串联阀门是C级或以上阀时,但器具没有常明火或有交叉点火熄灭器、或没有预清扫时,必需同步封锁两个串联阀。换言之,常明火、交叉点火熄灭器、预清扫都可以起到一个阀门的平安功能。常明火点火熄灭器热输入回路上小于250W时;点火熄灭器热输入回路上至少应有一个C级或以上阀;交叉点火熄灭器热输入小于250W回路上要有两个串联阀门,可以有一个D)级阀;在有风扇,器具小于250W间歇或中断点火熄灭器的回路上必需有一个C级阀。假设有交叉点火熄灭器,或者有预清扫时点火熄灭器热输入大于250W,点火熄灭 器回路上至少应有个D级阀;有风扇、没有常明火或有交叉点火熄灭器、没有预清扫的间歇或中断点火熄灭器的回路上必需

18、有两个C级阀。3. 要求产生非易失锁定时必需同时封锁两个串联阀门;热电式火焰监控可以只作用于热电式阀,但时间控制在5s之内;4. 平安安装根据热电式火焰监控安装控制时,在发生闭合时应没有延迟; 5. 两个不同步封锁的串联阀必需是C级以上的阀门;6 点火熄灭器热输入小于250W时,对最大平安时间不作要求;7 点火熄灭器热输入大于250W时,可直接点火,对有风扇的采暖炉不作点火极限试验;8. 多次试点火时,每次要进展预清扫,平安阀的延迟时间不计算在最大平安时间内。EN483中附录D中主回路的组成如下:采暖炉类型中不包括A、B型,C41、C51、C61、C81型。关于点火平安时间和熄火平安时间关于时

19、间概念较多,必需把概念搞清楚。EN298有第1平安时间的概念:即假设火焰检测器没有检测到火焰信号时,辅助燃气阀门、起动燃气阀门或主燃气阀门被通电与被断电之间的时间间隔。第2平安时间:假设火焰检测器没有检测到火焰信号时,在只需第1平安时间被用于辅助或起动燃气火焰时,第2平安时间是指主燃气阀门被通电和被断电之间的时间间隔。所以第1平安时间和第2平安时间系指比较复杂的有辅助燃气阀或起动燃气阀的器具。在程序设计上起动能够有起动的第1阶段和起动的第2阶段。同时在第1平安终了和第2平安时间开场之前的时间间隔,是辅助燃气火焰和起动燃气火焰的检验周期,检验辅助火焰和起动火焰能否稳定,这些概念大都是有辅助燃气火

20、焰的、较大热输入的器具。EN483又定义了热电式的特殊时间和自动控制系统平安时间: 热电式的特殊时间 :点火继续时间 T1A不大于30S;熄火延迟时间 T1E 大于35KW 不大于60S小于或等于35KW不大于45S; 自动控制系统平安呼应时间: 点火平安呼应时间 不大于1S; 再点火平安呼应时间 不大于1S; 气流监控平安呼应时间 不大于10S; 前清扫平安时间 5S 15S 熄火平安呼应时间无再点火D阀 不大于5S;有再点火 不大于1S; 锁定时间 不大于30S; 内部缺点呼应时间 间歇器具不大于3S;延续器具不大于60min; 点火时间和外部缺点呼应时间由开发商自定。 间歇平安点火熄灭器

21、的熄火平安呼应时间不大于60S再点火平安呼应时间不大于1S ; 自动阀门的“封锁功能 关键词:平安安装 控制安装 调理安装为什么国际规范ISO23551-1、欧洲规范EN161、EN483 和我国CJ/T228规范,都提出自动截止阀门的“封锁功能要求?这是由于欧洲90/396/EEC“燃气具指令的根本要求中的3.10条规定: “燃气具同时配备有平安安装和控制安装时,平安安装的功能必需不回绝/否认控制安装。自动阀门是控制安装又是平安安装。 自动阀作为平安安装门的“封锁功能“概念:第1种是自动阀门作为控制安装时,有“控制关断正常程序操作和“平安关断缺点程序操作概念,还有非易失锁定和易失锁定等概念,

22、这些都是控制安装影响平安安装的概念。是上述平安安装的功能必需不回绝/否认控制安装的概念。第2种自动阀门作为平安安装时的“封锁功能概念,是与上面程序操作概念完全不同的非程序操作“封锁功能 。是平安安装本身应具有的“封锁功能。例如我们假设控制安装或程序操作发生缺点,不能控制和影响平安安装时,平安安装 依然具有保证平安的封锁。ISO规范要讨论的就是指自动阀门作为平安安装的第2种“封锁功能 的概念,这是一个非常重要的燃气器具系统“最后的平安保证功能。 例如:EN483和GB14536。1指出温控器和限温器是1类安装、过热切断器是2类安装“封锁功能的概念燃气器具运用的自动截止阀门的种类非常多,目前有热电

23、式阀、自吸阀、强吸阀、电磁蝶式阀、电磁阀、电磁式阀组、比例阀、水气连动阀等等。规范要求适用于燃气熄灭器和燃气器具的自动截止阀门或由介质驱动的截止阀门而且介质是由电动控制阀门控制的,提供“封锁功能的封锁力和气密力是弹簧力。规范中的自动截止阀门是指通电时翻开,断电时封锁的自动截止阀门。有关定义如下:1机械驱动安装:驱动阀门闭合元件的部件,普通指弹簧或介质。2驱动能:挪动闭合元件到开启位置所需之能或力,可由外部能源供应电、气、液,并在阀门内转换为开启力。3开启力:挪动闭合元件到开启位置所需之力,这个力主要是电磁力或介质驱动力。4封锁力:封锁阀门之力,与燃气压力无关,这个力是需求设计的,太大或太小都不

24、适宜。5气密力:当闭合元件处在闭合位置时,作用在阀口上的力。与燃气提供的压力无关;这个力是阀的最小封锁力,当这个力大于封锁力时,要产生燃气走漏。自动截止阀门有气密性和气密力要求,气密性是我们熟习的概念。气密性要求如下表:公称尺寸内径DN最大走漏量cm3/h空气内部气密性外部气密性DN10202010DN25404025DN80606080DN150100150DN150自动截止阀门最小气密力的要求如下表:阀门测试压力 kPa允许的流量A类15上表中内部气密性所给的值B类5C类1或:阀门测试压力kPa 允许的流量A类1652dm3/hB类552dm3/hC类112dm3/h自动阀按气密力分级1A

25、、B、C、J级阀:在封锁件小孔面上有最小的气密力;气密力不因进口压力而减少。A、B、C级阀的气密力要求见CJ/T228规范和上表。J级是蝶形阀任务压力50 kPa 2D级阀:是不接受任何气密力的阀门。3E级阀:E级阀的最小气密力是最大任务压力的1.5倍或大于15kPa,E级阀的气密力会随燃气进口压力而减少,但仍满足气密力要求。普通指具有气密性要求的比例控制膜片阀。2阀组后面的阀即是球阀等只与摩擦力有关,当摩擦力大于5N时,其封锁力应是摩擦力的2.5倍;当摩擦力5N时,封锁力应是5倍的摩擦力。提供封锁力和气密力的弹簧资料要求直径2.5mm的弹簧资料该当是耐腐蚀的资料;直径2.5mm的弹簧资料可由

26、耐腐蚀的资料制造或采取防腐蚀的措施。气密力的检测阀处于断电位置,用适用流量表,向阀供空气驱动,压力增速1毫巴/s、把空气接阀进口或出口,关键是使空气压力方向与阀封锁件封锁方向相反。对A、B、C级阀,按规定压力测其走漏量。E级阀,增大空气压力到最大任务压力的1.5倍,超越1.5倍或150毫巴,使空气压力方向与封锁件方向相反,取最大测流量值。J类阀门,卸下弹簧,紧缩到封锁位置丈量其弹簧力。 以电磁阀为例阐明阀的“封锁功能剩磁问题弹簧 开启力 15%电磁开启力 + 剩磁力封锁力封锁功能 气密力弹簧的封锁力要大于气密力加15%电磁开启力 加 剩磁力,否那么漏气了。电磁开启力最大,要抑制弹簧封锁力后,同

27、时阀开启到最大位置。所以调试时要设计封锁力的大小,太大时:提早关断普通会比15%电磁开启力大;小时:由于剩磁关不上,显然不合格,关键决议阀芯的热处置程度!关于电气检测 电气外部、内部缺点检验方式普通电气平安性能要求:外壳防护等级要求;防触电等级要求;电气强度和绝缘电阻、走漏电流;安装构造要求;控制器用途、耐久性周期、2型控制器漂移要求。外部缺点检验我国燃气具控制器中的启动和运转自检程序,如火焰电流缺点、风机失速缺点、点火器缺点、器体过热、缺水维护、掉电维护、电源过压维护、电磁阀电压缺点、风压开关异常等等,都是外部缺点检验方式,没有下面内部缺点检验方式。内部缺点检验配线错误不会影响平安;GB14

28、536.1 H27.1.4非正常任务元器件断路和短路缺点,不会影响平安;以驱动部件为重点的元器件部件缺点,不会影响平安;模拟火焰系统元器件缺点时,器具能产生平安关断等;电磁兼容缺点检验。C类软件对硬件的要求GB14536.1 H2.16构造和H 11.12运用软件的控制器具有周期自检和监测的单通道;对时间、程序和软件操作进展监测;具有一样或不一样构造的进展比较的双通道;不能进展比较的双通道应附加缺点/错误监测的措施;对C类软件应进展系统测试、或系统检查、或静态分析、或予审查。接地 及平安系统电力系统有一点直接接地,受电设备的外露可导电部分经过维护线与接地点衔接。按照中性线与维护线组合情况,又可

29、分为三种方式:系统:整个系统的中性线与维护线是分开的.系统:整个系统的中性线与维护线是合一的. 系统:系统中前一部分线路的中性线与维护线是合一的.系统:L1 L2 L3 N PE电力系统接地点 外露可导电部分系统:L1 L2 L3 PEN PE N电力系统接地点 外露可导电部分系统:L1 L2 L3 PEN 电力系统接地点 外露可导电部分有关电磁兼容检验燃气具产品电磁兼容检验工程也应执行我国电磁兼容规范检验方法,是IEC的方法。不能执行GB6932内容,那是UL、JIS的方法。各国低压电源供电体制不同,干扰源也不一样。我国交流电源是工业、民用混用,三相四线制,干扰较大。相线接地、PNE断线事故

30、、相线不平衡、雷击事故等时有发生,大型机电设备启动和停机干扰民用电源等等。电网噪声经过交流电源电路干扰微机控制系统。通常干扰有:过压、欠压和瞬间掉电;s量级浪涌、跌落;ms量级尖峰脉冲群;s量级射频干扰ns量级电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度 电器和电子设备都会遭到电压暂降、短时中断和电压变化的影响,我国的电网是工业、商业、民用共有的全国性电网。电压暂降、短时中断是由上的电力设备缺点和艰苦负荷变化引起的,在某些情况下会多次出现电压暂降、短时中断,而电压变化是由衔接电网负载延续变化引起的。这些景象的特性可以用偏离额定电压量和继续时间来表达。电压暂降和短时断电不会总是突变的,由于与电网衔接的旋

31、转电机与维护元件有一定的反作用。假设较大的电网断开,一个工厂部分或一个地域的较大范围其电压由于将有许多旋转电机衔接电网,这些旋转电机在短期内会作为发电机向电网供电,使电网电压逐渐降低。 衔接到电网上的有些设备对电网电压的渐变比电网电压的突变卦为敏感,为了维护和存储数据,大多数数据处置设备装有内置式断电检测器,在电网电源电压恢复时,设备能按正确的方式启动。但有些断电检测器对电压逐渐降低不能顺应,加在集成电路的直流电压,在断电检测器触发之前会减少到低于最小远行电压的程度,会使数据丧失或改动。当电源电压恢复时,不重新编程,数据处置设备便不能正常再启动。所以应根据不同类型的实验,来模拟电压的效应,协助

32、 中应给出明确的阐明。浪涌冲击抗扰度系统浪涌冲击抗扰度主要是由开关和雷击瞬变过电压引起的,雷击并不思索直接雷击,所以雷击浪涌是单极性浪涌。与开关有关的冲击:主电源系统的切换冲击例如电容器组的切换;配电系统的开关动作或负荷变化;与开关有关的下种谐振电路动作如晶闸管;系统缺点或电弧缺点如安装接地系统短路;与雷击有关的冲击:直接雷击到户外线路,大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生的电压;建筑物内外导体产生的感应电压和电流的间接感应雷击;附近直接对地放电的雷电入地电流,藕合到安装接地系统;维护安装动作时,电压或电流能够发生迅速变化,藕合到安装的内部电路。根据GB/T17799.11999 规范要求:

33、安装能够有以下端口:外壳端口受 试 设 备信号及控制端口 交流电源端口功能接地端口 直流电源断口由于燃气具的外壳接地、信号和控制端口在器具外壳里面,直流端口也在外壳里面。功能接地端口是水管、气管、器具接地线;除非雷击直接落到建筑附近的地面上,普通由功能接地端口侵入是比较困难的;目前国家相关技术规范要求建筑物电源线、通讯线等都要埋地敷设,目的就是防止电磁干扰。所以规范思索的重点,是交流电源线端口侵入的各类干扰,思索到民用、商业和轻工环境,普通家庭的微波炉和手机是射频干扰,但因燃气器具外壳端口接地,所以影响不大。产品规范电磁兼容检验工程订的是三大项:以雷击、大型设备启动、大线掉地等过压、欠压和瞬间

34、掉电检验;S量级以雷击、大型设备启动为主的浪涌和跌落实验;ms量级;工业电机等大型设备启动为主的尖峰脉冲群;s量级。实验的目的如下:S量级的过压、欠压和瞬间掉电主要是检查系统程序的中断和重新启动功能,普通单片机的重启过程是20ms,所以20ms实验是关键,而 S级实验问题应该不大。雷击的浪涌检验,主要是看硬件平安维护功能设计和程序的正常运转。尖峰脉冲群主要调查程序正常运转和时钟能否受影响。比较难过关的是尖峰脉冲群实验。EN298“熄灭器和燃气具自动熄灭器控制系统规范主要内容对系统防止内部缺点维护的评定这部分的主要内容是,系统内部缺点的检测和识别;电路和构造的评定;集成电子器件的附加要求,下面是

35、详细内容:A余裕设计余裕设计即是使选用的元件的功率和参数大于设计额定值,见下表1:表1 元器件选用表元件类型参数应力下降元件类型参数应力下降精细电阻其他电阻VPVP75%33%75%67%集成电路IoVTi805V5V115钽电容其他电容VIrV677567光敏三极管发光三极管IVPTi506767115变压器V67一切继电器I67热敏电阻PV6767一切型号开关I67二极管一切型号VITi6767115衔接器VI6767三极管一切型号VIPTi676767115晶体振荡器ta10K10K+10K比最小值高10比最大值低注:“余裕设计即“大马拉小车,表1的运用方法是选用的元器件参数乘以表中的百

36、分数是元件设计的额定值。B容错设计检验:元件短路和断路评定例如以“燃气两用炉为例:a长期运转系统的第一缺点要求:对长期运转系统,任一元件的任何缺点或由第一缺点引起的任何其他缺点一同,会导致以下结果:随着一切阀门断电,系统中断。2 系统缺点检查在3s内完成,显示系统平安运转或平安封锁或锁定,或在平安重新启动后仍导致锁定形状。剩余的运转系统仍符合本规范的其他功能要求。b长期运转系统的第二个缺点要求:假设第一个缺点的结果是上述的第3项形状,那么要制造第二个缺点进展评定。第二缺点与第一缺点同时思索,其缺点的结果还应是导致上条或2或3种形状中的任一种。评定只以二个缺点为限,不思索第三个缺点要求。以上是在

37、运转形状下进展的缺点评定,在系统锁定和平安封锁形状下,也要分别做上述缺点评定。当然对象热水器那样间歇运转器具也要进展二个缺点评定。在EN298的附录A中提供了电器元件的缺点检验方式阐明,如下表2:表2 A.1 元件缺点方式元件种类短路断路备 注电阻:碳膜电阻线绕电阻其他电阻电容器:一切类型根据IEC384-14:纸介质电容二极管:一切类型三极管断路电路管脚依次与其它每个管脚之间的短路电流集成电路:除条款10之外的一切类型断路电路一个管脚依次与其它管脚之间的短路电流光学绝缘体:根据EN60335-1仅对绝缘电路继电器:一切类型线圈接触器假设一个继电器符合ICE255,0-20和1-00部分,短路

38、电路缺点方式不需求思索采用特殊维护安装防止接点接触不良,也就是安装一个电流限制安装,触点对之间的短路电流就不用思索。假设接点符合EN60947-5-1:1991的表C.1中规定的0.3级的话,缺点方式机械破坏不用思索,只提供元件制造厂根据C.2的实验情况。舌簧继电器电感:线圈每种缠绕,每组缠绕,逐个对中心缠绕变压器:符合EN60742要求的平安隔离变压器符合IEC14DC(0)29的变压器一切其他类型石英振荡器:一切类型应思索石英时钟谐频和次谐频频率的变化开关:一切类型双列式封装开关DIP看继电器的注解假设跨线,为了选择平安时间、清洗时间或程序,应采用DIP开关及类似元件,这些安装的功能是在系

39、统中端时,平安性最大例如最短平安时间或最长清洗时间接触器:一切类型衔接物:跨接电线看DIP开关后的备注CEN298还要求对有关“平安和操作程序的平安进展评定。这涉及到了控制微机和软件的自诊断和自修复的功能,其要求见下表3。这些要求是我们行业从来没有过的。表3 A.2 微机缺点方式与平安相关的单元缺点范围实验丈量的例子及其他能够的方法单片机CPU存放器译出指令和执行指令程序计算器寻址数据途径DC缺点方式译出和执行错误DC缺点方式DC缺点方式DC缺点方式主机冗余相互比较或一切子程序的周期实验,如:步模型实验指令相关组的等效实验程序流程的独立的HW监视步方式实验步方式实验和冗余数据的比较中断处置和执

40、行无中断频率中断与不同信号源有关的中断冗余功能系统的相互比较或程序流程的独立的HW监视时钟规范石英钟频率不正常只需谐波或次谐波冗余电路形状的相互比较或独立的时间跟踪监视看门狗存储器恒定数据冗余码的存储也就是参数码ROM,EPRIM一切信息错误的99.6可被覆盖冗余存储器部分的比较循环检查的周期实验或经由多项二进制冗余码的监视任务数据的存储RAM地址DC缺点方式动态衔接DC缺点方式冗余存储部分的比较或步方式实验的周期实验或快速保送模型实验或经由多项二进制冗余的监视冗余存储部分的比较或周期实验,如:步模型实验或周期冗余检查或经由多项二进制的冗余的监控,包括寻址。表3 A.2 微机缺点方式续与平安相

41、关的单元缺点范围实验丈量的例子及其他能够的方法信息数据寻址周期覆盖一切信息错误的99.998错误地址,多次寻址时间上的错误点,错误顺序循环冗余和数据冗余或海明码看以上检查包括寻址时间跟踪监视或延续断定输入或输出范围数字I/O模拟量I/OA/D和D/A转换看附录A.1任何管脚间的短路看附录A.1获得的补偿电压的额外下降延续冗余输入和输出信号的比较或周期步方式实验冗余输入和输出信号的比较输出检查或周期步模型实验模拟量多路转换器错误寻址冗余信号的比较或周期步模型实验常用的集成电路片也即是ASIC,GAL,Gate,Array外部输出的静态和动态功能的规定应被思索冗余比较或一切顺序的周期实验延续运转系

42、统缺点评定流程图如下起动模拟第二个缺点类似第一个缺点系统坚持正常运转系统坚持正常运转 否 是 系统停顿运转到封锁 是 否自检平安中断 是 否能否符合其它条件 否 是在3s内平安中断自检平安中断 是 否 是 否 能否符合其它条件 否 否系统停顿运转到封锁 是 是 否在3s内平安中断 是 否模拟的第二个缺点一切能够形状 否 是模拟的第一个缺点一切能够形状否系统接纳系统拒收终了注:应特别留意的是,延续运转系统比间歇运转系统中多一个每小时一次的火焰监测系统的内部缺点自检功能。以上这些要求在我国相关产品GB6932规范中并没有反映,如元件短路和断路评定在GB6932中也没有写了进去日本规范有。实践的形状

43、是,我国企业和检测站燃具热工检测程度很好,但电磁兼容EMC的检测才干和可靠性评定的程度缺失。燃具控制系统的主要干扰普通讲在设计和试制阶段表现很好的控制系统,在实践运用时并不能保证不出问题,这是由于燃具安装和运用条件、环境条件都比较严酷。作为燃具的集成电路的平安性和可靠性分析,应留意以下缘由能够引发的缺点:规范要求不高,设计思索不周;瞬间停电和电压低落包括干电池电源接触不良;燃具周围环境变化;高温、高湿、低温环境;控制器之器件劣化;短路、断路、电路板腐蚀;杂波干扰和雷击干扰EMC和电火花干扰等。近年由于单片机的广泛运用,单片机的缺点除与集成、分应电路是一样外,又添加另外三个方面的缺点:停机系统在

44、程序途中忽然停机任务,不进展重新启动。误动作系统在程序途中冒出程序以外的其他动作,过会儿又开场执行程序。例如在干扰侵入时熄灭火焰变小,干扰消逝时火焰又恢复。失控忽然产生程序以外的动作,系统不能前往原程序而处于失控运转形状。能影响燃具控制系统的干扰是很复杂的。干扰系统的内部和外部,系统的内部主要电点火和线路板PCB设计、应选用抗干扰才干强的微处置器MPU、提高电源的可靠性。智能化燃具抗外部干扰才干很大程度上决议了整个系统的可靠性,普通侵入系统的干扰虽不能直接呵斥硬件的损坏,但会使程序系统失控,导致控制失灵,呵斥缺点或事故。智能化系统的主要外部干扰是电磁辐射,由于燃具金属外壳接地,外壳电磁辐射影响

45、较小,燃具过程通道干扰也没有。所以主要外部干扰供电电源的电网污染,供电系统的干扰常有的是:欠压、过压、瞬间掸电s量级浪涌、跌落ms量级尖峰电压脉冲群s量级射频干扰ns量级所以在燃具规范电磁干扰工程选项时,该当以上述干扰为选项的根底。EN298规范第9章对控制系统的防止内部缺点的维护,提出了如下的要求和评定方法,其根本的要求是“自动熄灭器控制系统应是缺点自动保险的,即是说“无论电子元件产生任何缺点,都不会引发燃具产生静电、着火、外泄燃气等导致燃具不平安,也可以了解为“燃具的平安并不依托每个元件的可靠性,而是依托平安设计和平安维护设计。其主要是讲系统的“余裕设计、“冗余设计、“容错设计和“平安维护

46、设计等等。集成电路和单片机系统的抗干扰设计EN298第10章提出怎样设计线路、指出什么样的设计是缺点自动保险的设计。EN298第10.2条指出:软件和硬件的设计应是以熄灭器系统功能分析为根底,在熄灭程序设计中必需明确控制流程、数据流程和运用所需的各种功能、时间。为获得最小误差,在运用定制芯片时,应给以专门的防护。系统配置应思索附录A中的缺点方式,在系统配置中添加自动保险或选用有缺点保险的器件或选用有平安极限功能的元件,例如燃气阀驱动器或有平安自检功能的微处置器。对关键系统部分用维护安装维护起来。这些维护安装可以是硬件如程序监视计数器【看门狗】、电源电压监控,也可以作软件逻辑自诊断如程序存储器R

47、OM诊断检测、数字存储器RAM诊断检测。这些平安维护安装应是一个完好的单独的平安中断系统,这些维护安装的作用时间应符合规范的要求。假设是时间监视,那么应留意时间间隔上下限的动摇,并思索缺点能够引起的上下限漂移。假设一级维护安装的一个缺点就可以使维护安装失效,那么应提供二级维护。二级维护可以是:一个监视一级维护安装的单独二级维护电路。使一级维护安装和二级维护间相互作用如微机维护下的程序看门狗。二级维护间的相互作用用ROM监视RAM。实践上,第10章主要是讲系统“冗余设计和维护线路设计问题。从燃具实践要求讲,平安设计的重点应是熄灭系统和系统中断的平安。检验评定的重点也应是以防止燃气走漏的火焰监控系

48、统和燃具启动系统、程序监控系统为主要关注对象。这些平安设计的例如是非常多的,下面只以几个例如来阐明。火焰和水流信号处置以火焰信号为例,燃具熄灭过程中,燃气压力变化和风压的影响,会使火焰摇摆,使火焰信号不稳定或中断,这需求用单片机时间常数断定功能确认火焰能否正常。要有2个以上火焰信号同时从传感器传来,才把信号传到单片机去。采集1016个火焰信号进展平均处置,用均值与给定常数相比较,确认能否正常。采用以下图的振荡信号延迟输入方法,在时间TD后踏步时间送入单片机火焰信号。 单片机读入 输入 TD输入信号踏步采样其他方法还有输入、输出信号比较采集等。传感器缺点的判别重要输入的上下限位以热水器中的传感器

49、引线断路缺点维护来阐明,以下图是热敏电阻传感器维护电路,输出信号送入单片机以进展判别。比较器IC2是测温用的,电源电压VCC在R1和TH交点上分压,输入到IC1的负端与正端电压相比较,正端电压是由微机输出的数字信号,经过数模变换后的压电值,IC1、IC2的输出送到单片机进展演算判别,在正常情况下,IC1VV,IC1输出为高电压。而IC2输出为低电压,因IC2的V+V当热敏电阻或其引线断路时R1和TH交点电压等于VCC,这时IC1的输出变为低电位,而IC2的输出变为高电位,那么单片机马上可以判别出传感器的缺点。重新启动回路设计:重新启动回路,在电源电压低落时,单片机回路极易产生失控,所以要利用重

50、新启动回路电压低下时使程序回零,这是单片机回路中必需有的附加电路,重新启动回路大致可分为以下三种:第一种是在电源投入时,电源电压升压到达回路开场任务时的上电重新启动功能。第二种在执行程序过程中,电源电压瞬间低落,然后再次升压到电压额定值时的重新启动功能外部复位。第三中是由不明缘由使微机失控时,能使微机恢复到正常任务机能的重新启动功能内部复位重新启动分为抗干扰的“热启动和彻底初始化的“冷启动两种。对这些重新启动电路的设计各消费厂是不一样的。各种设计各有特点,所以下面用一个较好的设计和一个不好的设计来加以阐明。有问题的重新启动电路设计以下图是单纯性重新启动的例子,虽然在电源投入时能正常任务,但在电

51、源电压瞬间低落时能够要产生异常。这个回路的输出是单片机重新启动回路的入口,单片机入口电压在上升到启动电压时,单片机处于重新启动形状。正常形状是在电源投入的瞬间,经过R1向C1充电单片机入口的电压渐渐上升,例如当电压超越V4.5小于V5时,单片机开场执行初始程序,有个时间常数约20ms。可是电压瞬间低落时,这个回路忽然断电又迅速回复到5V时,单片机重新启动接口处的电压能够低于V4.5,也能够高于V4.5仍在执行程序,电源电压又恢复了,即没来得及进展重新初始化启动,而仍在继续执行某一程序,便能够误动作。平安的重新启动设计以下图是改良回路设计,在电源瞬间低落时,仍可保证单片机正常任务。图中IC1比较

52、器的非反相输入端端和反相输入端端,分别称为B和C。在电源投入的电源经过电阻R1向C1充电同样,由于电源经过R3向C2充电迅速上升,假设取C1C2容量一样但R1R3,那么B的电压升的较C慢,要求调整R2和R4的值使BC。刚通电源时,IC1比较器的输出是低电压,这时单片机入口处也为低电压,在电源投入的时间大于TR1后,由于BC,所以IC1输出变为高电位,单片机启动。电源忽然断电时,C点电压由于C2的放电而坚持不变,B点电压马上下降为零,这时IC1的输出变为低电位,使D点电压急激下降,其后即使电源电压又忽然上升了,但由于B点电压的上升需求时间,所以在这个时间内单片机不任务。待B点电压超越C点时重新启

53、动,把这个时间称之为单片机重新启动的踏步时间。普通单片机复位信号是继续2个形状周期的低电平信号。存放器要进展一系列复位操作,低电平长度约为20ms。单片机程序监视系统在程序正常任务时,应监视完成主程序的时间间隔最大值。由于在产生缺点时,或者在子程序中不能前往,或者在执行主程序中无限循环使前往到起点的时间无限延伸。下面监视方法可确保燃器可靠的任务,不失为一个有效的方法,以下图以其实例来阐明其任务原理。正程序正常时,单片机把脉冲从端送给IC1的端,IC2的端输出高电压到IC2的端,因IC2具有放大功能,其输出端把输出电流经过温度保险和过热保险送到电磁阀等驱动回路使之任务。在微机缺点时,端的输出脉冲

54、消逝,那么IC1的输出端变为低电位,IC2的端也变成低电位,那么IC2的端没有输出电流,电磁阀切断燃气。相当于温度保险或过热安装任务异常切断。硬件监视程序:常用的方法是程序监视电路看门狗。功能较好的单片机有程序运转监视电路COP,是个计数器。对计数时钟计数,当计满溢出时自动使单片机复位。在程序执行正常时,不会发生溢出;在燃具程序运转不正常时如进入不希望的循环,由于COP得不到及时去除,就会溢出使单片机复位重新启动到正常形状。电磁阀电路平安设计:如以下图所示的是有问题的电路设计。假设Q7、Q8做短路实验,阀Q和阀W都会被翻开。作为最简单的客观平安可靠阀门电路,起码应是下面设计。以下图即是与门输出

55、的例子,驱动电磁阀的三极管Q1Q2串联陈列,单片机输出分送每一个三极管基极,不论单片机出现任何情况,当一个输出产生缺点时,那么无电流流过RL电磁阀,使电磁阀处于封锁形状。再复杂一些的电磁阀驱动电路入以下图所示:分立电路的输出与单片机输出组成与门方式。火焰棒检测到火焰信号后,信号经过电流电压变换,输出为V1,这个V1信号是运用双重检测回路,即用IC1和IC2的运放输出去驱动。而IC2是经过单片机控制的,这两个回路中,有一个回路没有输出,那么驱动回路不任务。某企业热水器的适用电磁阀驱动电路如以下图所示:这种运用电路可以经过2个内部缺点的考验,是平安的设计。缺陷是J点和J阀的驱动件是继电器,而不是光

56、电耦合器。软件平安系统设计干扰对微机系统呵斥的缺点有:程序运转跑飞进入死循环;窜改了数据信息内容;前向通道数据采集误差增大;后向通道控制形状失灵。因此,应在软件编程时应参与软件抗干扰措施,及时发现和纠正其呵斥的缺点。 自诊断。自诊断普通分为:开机自诊断、周期行自诊断和键控自诊断。开机自诊断内容:RAM区数据、定时器功能、相互通道的读写等。检查RAM能否读写正确或运转过程RAM区数据能否遭破坏,假设有将RAM数据的备份自动恢复;检查相互通道能否读写正确,假设不正常给出报警提示。周期性自诊断内容:零漂自检、自动校零、自动补偿等。控制系统在运转过程中有关器件性能参数将受其他要素影响,呵斥零点偏移和漂

57、移,它们会影响丈量数据的准确性。键控自诊断内容:经过人机对话接口设定特殊的自诊断功能。 程序容错。包括捕获圈套、程序卷回、指令冗余、定时器热复位、系统复位处置等内容。用于处理程序飞跑或进入死循后能重新恢复到正常运转形状。但需求强调两点:一是系统复位处置时留认识别不同的复位形状,对系统热启动首先要中断去除中断呼应标志位并将I/O口设置为平安形状防止误操作;二是系统无扰动重入恢复至失控发生时的那个程序模块入口,重入时必需保证重要数据的正确性冗余数据构造和输出口形状的平安性输出口锁定。 信息冗余。信息冗余是指在传送数据序列中,按一定的规律性参与一些冗余信息码,使原来不相关的数据变为相关,并把这些冗余

58、码元作为监视码和有关的信息码一同传送,在接纳端按发送端的编码规那么进展译码,由附加的信息码元就能自动检查传输中产生的过失并采取纠错措施。普通冗余信息码越多,其检错和纠错才干越强。微机系统中常用的奇偶校验码、累加和码、汉明码等都由很强的检错纠错才干。其中循环校验码是一种最有效的冗余校验方法,它是在发送端把信息码用一特定的生成多项式去除,把余数附在信息码后面作为冗余位,构成一帧新的信息码,如传输无错,此帧能被这一特定生成多项式除尽,否那么阐明有错。CRC校验的检错才干取决于生成多项式的幂次,突发性错误检出率为99.99。因此,CRC校验由硬件电路和软件编程都可以实现,硬件电路是利用移位存放器作除法

59、电路。 数字滤波。数字滤波就是经过计算或判别程序,减少叠加在有用信号中噪声干扰的比例,提高采集信号的质量。数字滤波是由程序实现的,可以根据信号的不同,采用不同的滤波方法或滤波参数。常用的数字滤波方法有:算术平均值法。对数据采集N次计算其平均值。防脉冲干扰平均值法。对数据采集N次去掉其中最大值和最小值,然后计算余下的N-2个数据的算术平均值。一阶递推数字滤波法。利用程序完成RC低通滤波器的算法。由于有用信号的频率均较低,而噪声或干扰信号的频率高,所以低通滤波器适用于具有周期性干扰和频率较高的随机干扰信号的滤波。采暖热效率不应小于84+2 log 10pn欧洲关于采暖新热水锅炉效率指令中规定: 9

60、2/42/EEC第5条规定: 锅炉必需遵守以下有效效率要求:额定输出,即在以KW表示的额定输出pn下运转,锅炉平均水温70。部分载荷,即在30%的载荷下运转,锅炉平均水温随锅炉类型不同而变化。锅炉类型输出功率KW额定输出效率部分载荷效率热水炉平均水温效率%热水炉平均水温效率%规范锅炉44007084+2lgpn5080+2log pn低温锅炉*44007087.5+1.5popn4087.5+15log pn气体冷凝锅炉44007091+pgpn30*97+log pn*包括液体燃料冷凝锅炉*锅炉供水温度,该当留意冷凝锅炉部分载荷效率的特点。 这里的log pn表达的是锅炉效率的“限大放小的原

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