专利名称：建筑构件组合式耐火试验炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及建筑构件耐火试验设备领域，具体是指建筑构件组合式耐火试验炉。
背景技术：
人们所居住和办公的房屋都是由梁、板、墙、柱、门、窗等建筑构件构成。这些建筑构件是一个建筑物的骨架，它们性能的优劣决定了这个建筑物抗震、防风、防火等各方面性能。建筑构件耐火试验主要是研究室内火灾温度发展过程与构件内部温度场，从而为建筑构件抗火设计及火灾后结构的损伤评估与修复加固提供科学依据。
目前，通常使用建筑构件耐火试验炉进行建筑构件耐火试验。一般来说，建筑构件耐火试验炉有三种炉型(1)水平炉，用于梁、板、吊顶等水平建筑构件的耐火试验；(2)墙炉，用于墙、防火门、窗等建筑构件的耐火试验；(3)柱炉，用于柱等建筑构件的耐火试验。由于梁、板、墙、门、窗、柱等建筑构件对试验炉的要求都各不相同，同一个试验炉很难同时满足各种建筑构件的要求，故一个试验炉一般只能对一种建筑构件进行耐火试验，这样多种构件便需建筑多种形式的试验炉，不但要占用大量试验场地，而且投资大、利用率低。
中国实用新型专利CN2070443U公开了一种“叠合式多功能构件耐火试验炉”，其燃烧室是两段等长的簸箕形固定分体和活动分体在水平方向对接而成的矩形结构，两分体由一转动机构铰接，活动体可绕转动机构转动180°，燃烧室内壁为耐火材料，两侧布置有喷火口，外侧壁为薄钢板和钢框架增强，在外侧壁上设置有燃烧器、炉前管道，在固定体的下部两侧布置有排烟道。此试验炉可进行梁、板、墙、门、窗、柱等建筑构件的耐火试验。但缺点在于(1)仅有两侧壁布置喷火口，不利于炉内温度均匀。
(2)仅在固定体的下部两侧设置排烟道，不利于炉内气压均匀及温度均匀。
(3)当进行柱的试验时，由于四壁都是封严的，所以无法测量到柱跨中的挠度和变形。
(4)试验炉没有采用自动控制设备，这样对炉内的温度及压力的控制精度不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足之处，提供操作简易、方便，控制精度高、测试手段丰富，可同时满足墙、门、窗、柱等垂直类建筑构件的耐火试验要求的建筑构件组合式耐火试验炉。
本发明的目的通过下述方案实现本建筑构件组合式耐火试验炉，包括活动炉体、固定炉体、燃料管道、空气管道、排烟道、燃烧嘴，燃烧嘴设在两炉体侧壁，两炉体各自连接的燃料管道、空气管道通过软管分别对接，排烟道设在固定炉体内侧下部，所述两炉体水平对接成下敞口方形体，固定炉体的燃料管道与外部燃料管道连接，其空气管道连接有助燃风机，燃烧嘴前的燃料管道、空气管道分别设有空气/燃料比例调节阀、空气流量调节阀，且空气/燃料比例调节阀与空气流量调节阀后的空气管道连接，两炉体侧壁设有测温热电偶，固定炉体侧壁设有测压变送器，排烟道连接有排烟风机，所述燃烧嘴、空气流量调节阀、测温热电偶、测压变送器、助燃风机、排烟风机分别与控制系统连接。
所述活动炉体上的燃烧嘴、空气流量调节阀、测温热电偶连接的信号线及电气线通过插头—插座与控制系统连接。
所述控制系统为工业控制计算机或程序控制器，其还连接有输入输出设备，包括显示器、键盘、鼠标、打印机，通过控制系统来监控所述测温热电偶、测压变送器、空气流量调节阀、空气/燃料比例调节阀、助燃风机、排烟风机，能够使炉内的温度与压力完全按照《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978-1999的规定得到精确控制。
所述活动炉体的前窄壁上设有6个燃烧嘴，宽壁的左侧设有6个燃烧嘴；所述固定炉体的两个窄壁上都设有6个燃烧嘴，宽壁的左侧设有6个燃烧嘴。这样布置燃烧嘴，可以使试验时炉内的温度更均匀。
所述活动炉体内侧下部也设有排烟道，且与固定炉体内侧下部的排烟道连通，固定炉体内侧下部的排烟道与排烟风机连接，两炉体的排烟道之间设有可拆的烟道闸板。
所述活动炉体与固定炉体对接的侧壁中部设有方孔，在方孔的位置可安装位移计，用位移计可测量到柱子跨中的挠度和变形。
所述活动炉体主要由轻质耐火陶瓷纤维做成，以减轻自重，便于搬运。
本建筑构件组合式耐火试验炉的工作原理为当对柱子类型的建筑构件进行耐火试验时，可以将活动炉体和固定炉体组合成一个方形体，柱子放入正中，用方形体的四壁左侧的6个燃烧嘴对试验炉进行升温，这样在升温时就形成迴流，使炉内温度更均匀，同时，可以通过炉体腰部预留的方孔安装位移计测量柱子跨中的挠度和变形；当对墙、门、窗类型的建筑构件进行耐火试验时，将活动炉体移开，将被试验的墙、门、窗类型的建筑构件和固定炉体组合成一个等于原来一半的长方体，用与墙体相邻的两面炉体侧壁的6个燃烧嘴对试验炉进行升温，这样在试验时只对墙体的一面进行受火升温，模拟了现实中发生火灾时墙体的受热情况及烧损变形等情形。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果在节省资源、节省空间的同时，操作简易方便，两炉体对接能够同时满足墙、柱、门、窗等垂直建筑构件对试验炉的要求，并且通过外部控制系统对炉内的温度和压力进行精确控制，使炉内温度更均匀；对柱子类型的建筑构件进行耐火试验时，可以用位移计通过炉体腰部预留的方孔测量柱子跨中的挠度和变形，丰富了测试的手段，提高了测试精度。
图1是本发明建筑构件组合式耐火试验炉的结构示意图；图2是本发明建筑构件组合式耐火试验炉的A-A剖面图；图3是本发明建筑构件组合式耐火试验炉的B-B剖面图。
具体实施例方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例如图1～3所示，本建筑构件组合式耐火试验炉，包括固定炉体1、活动炉体2、燃料管道3、空气管道4、排烟道11、燃烧嘴5，燃烧嘴5设在两炉体1、2侧壁，固定炉体1的两个窄壁1-1、1-2上各设有6个燃烧嘴，宽壁1-3的左侧设有6个燃烧嘴，活动炉体2的前窄壁2-1上设有6个燃烧嘴，宽壁2-2的左侧设有6个燃烧嘴，两炉体1、2各自连接的燃料管道3、空气管道4分别通过燃气用不锈钢软管、空气橡胶软管对接，两炉体1、2水平对接成下敞口方形体，固定炉体1、活动炉体2内侧下部都设有排烟道10，且相互连通，固定炉体1的排烟道10连接有排烟风机6，两炉体1、2的排烟道10之间设有可拆的烟道闸板11，固定炉体1的燃料管道3与外部燃料管道连接，其空气管道4连接有助燃风机7，燃烧嘴5前的燃料管道3、空气管道4分别设有空气/燃料比例调节阀、空气流量调节阀，且空气/燃料比例调节阀与空气流量调节阀后的空气管道4连接，两炉体1、2侧壁设有测温热电偶8，固定炉体1侧壁设有测压变送器9，燃烧嘴5、排烟风机6、助燃风机7、测温热电偶8、测压变送器9、空气流量调节阀分别与控制系统连接，其中，活动炉体2上的燃烧嘴5、测温热电偶8、空气流量调节阀连接的信号线及电气线通过插头—插座与控制系统连接。
根据GB9978-88的要求，整个试验炉燃烧室的尺寸是2.5m(长)×2.5m(宽)×3.0m(高)，其中，固定炉体1主要是由10mm厚轻质隔热砖、两层50mm厚背衬隔热块、两层25mm厚轻质耐火陶瓷纤维和150mm厚莫来石轻质隔热砖做成；活动炉体2主要是由10mm厚轻质隔热砖和300mm厚轻质耐火陶瓷纤维做成，以减轻自重，便于搬运。
控制系统为工业控制计算机或程序控制器，其还连接有输入输出设备，包括显示器、键盘、鼠标、打印机，通过控制系统来监控排烟风机6、助燃风机7、测温热电偶8、测压变送器9、空气流量调节阀、空气/燃料比例调节阀，能够使炉内的温度与压力完全按照《建筑构件耐火试验方法》GB/T9978-1999的规定得到精确控制。
活动炉体2与固定炉体1对接的侧壁中部设有方孔12，在方孔12的位置安装位移计，用位移计可测量到柱子跨中的挠度和变形。
本建筑构件组合式耐火试验炉的工作过程是(1)当对柱子类型的建筑构件进行耐火试验时，利用吊车及其它搬运工具将活动炉体2与固定炉体1组合成一个方体，将柱子放入正中，并将两个炉体的燃气管道3、空气管道4用软管连接密封好，同时将燃烧嘴5、测温热电偶8、空气流量调节阀连接的信号线及电气线通过插头—插座与控制系统连接好，打开烟道闸板11，将位移计安装在方孔12处，通过耐高温的金属丝与柱子上所测变形点相连。同时启用炉体四壁左侧的6个燃烧嘴5(即固定炉体1的窄壁1-2的6个燃烧嘴5，宽壁1-3左侧的6个燃烧嘴5，活动炉体2的前窄壁2-1的6个燃烧嘴5，宽壁2-2的左侧的6个燃烧嘴5，关闭固定炉体1的窄壁1-1的6个燃烧嘴5)对试验炉进行升温，这样在升温时就形成迴流，使炉内温度更均匀，并利用控制系统的计算机控制程序来精确控制这24个燃烧嘴对柱子类型的建筑构件进行耐火试验；同时，可以通过炉体腰部预留的方孔安装位移计测量柱子跨中的挠度和变形。
(2)当对墙、门、窗类型的建筑构件进行耐火试验时，先断开活动炉体2上的燃烧嘴5、测温热电偶8、空气流量调节阀连接的信号线及电气线的插头—插座，断开燃气管道3、空气管道4的燃气用不锈钢软管、空气橡胶软管连接，并密封好，然后利用吊车及其它搬运工具将活动炉体2移开，关闭烟道闸板11，将要进行耐火试验的墙、门、窗类型的建筑构件与固定炉体组合成一个等于原来一半的长方体，用与墙体相邻的两面炉体侧壁的6个燃烧嘴5(即固定炉体1的窄壁1-1、1-2的6个燃烧嘴5，关闭宽壁1-3左侧的6个燃烧嘴5)对试验炉进行升温，并利用控制系统的计算机控制程序来精确控制这12个燃烧嘴5就可以对墙体类型的建筑构件进行耐火试验。
如上所述，便可较好地实现本发明。
权利要求
1.建筑构件组合式耐火试验炉，包括活动炉体、固定炉体、燃料管道、空气管道、排烟道、燃烧嘴，燃烧嘴设在两炉体侧壁，两炉体各自连接的燃料管道、空气管道通过软管分别对接，排烟道设在固定炉体内侧下部，其特征在于所述两炉体水平对接成下敞口方形体，固定炉体的燃料管道与外部燃料管道连接，其空气管道连接有助燃风机，燃烧嘴前的燃料管道、空气管道分别设有空气/燃料比例调节阀、空气流量调节阀，且空气/燃料比例调节阀与空气流量调节阀后的空气管道连接，两炉体侧壁设有测温热电偶，固定炉体侧壁设有测压变送器，排烟道连接有排烟风机，所述燃烧嘴、空气流量调节阀、测温热电偶、测压变送器、助燃风机、排烟风机分别与控制系统连接。
2.按权利要求1所述建筑构件组合式耐火试验炉，其特征在于所述活动炉体上的燃烧嘴、空气流量调节阀、测温热电偶连接的信号线及电气线通过插头—插座与控制系统连接。
3.按权利要求1所述建筑构件组合式耐火试验炉，其特征在于所述活动炉体的前窄壁上设有6个燃烧嘴，宽壁的左侧设有6个燃烧嘴；所述固定炉体的两个窄壁上都设有6个燃烧嘴，宽壁的左侧设有6个燃烧嘴。
4.按权利要求1所述建筑构件组合式耐火试验炉，其特征在于所述活动炉体内侧下部也设有排烟道，且与固定炉体内侧下部的排烟道连通，固定炉体内侧下部的排烟道与排烟风机连接，两炉体的排烟道之间设有可拆的烟道闸板。
5.按权利要求1所述建筑构件组合式耐火试验炉，其特征在于所述活动炉体与固定炉体对接的侧壁中部设有方孔，方孔安装有位移计。
全文摘要
本发明提供建筑构件组合式耐火试验炉，包括活动炉体、固定炉体、燃料管道、空气管道、排烟道、燃烧嘴，燃烧嘴设在两炉体侧壁，两炉体各自连接的燃料管道、空气管道通过软管分别对接，排烟道设在固定炉体内侧下部，两炉体水平对接成下敞口方形体，固定炉体的燃料管道与外部燃料管道连接，其空气管道连接有助燃风机，燃烧嘴前的燃料管道、空气管道分别设有空气/燃料比例调节阀、空气流量调节阀，且空气/燃料比例调节阀与空气流量调节阀后的空气管道连接，两炉体侧壁设有测温热电偶，固定炉体侧壁设有测压变送器，排烟道连接有排烟风机，燃烧嘴、空气流量调节阀、测温热电偶、测压变送器、助燃风机、排烟风机分别与外部控制系统连接。
文档编号F27B17/00GK1896714SQ20061003477
公开日2007年1月17日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者曾令可, 吴波, 李汝湘, 王帆, 罗民华, 李萍, 张正先, 王慧, 程小苏, 刘平安, 方海鑫, 税安泽 申请人:华南理工大学