本标准规定了纺织品热定形的定形机的热平衡的测试与计算方法。 本标准适用于以蒸汽、导热油、天然气、液化石油气为热源加热的定形机热平衡的测试与计算。对于其他形式定形机热平衡的测试与计算也可参照采用本标准。

ICS.13.020.10
中华人民共和国纺织行业标准
FZ/T 07008—2020
定形机热平衡测试与计算方法
Measurement and calculation method of heat balance for setting stenter2020-04-16发布
中华人民共和国工业和信息化部发布
2020-10-01实施
FZ/T07008—2020
1范围
规范性引用文件
术语和定义
测试时间、基准温度和边界条件..输人热量的计算
输出热量的计算
有用热的计算
计量与测量
计量和测量仪器的要求
10热平衡表
附录A（资料性附录）
附录B（资料性附录）
附录C（资料性附录）
部分材料比热容值（表A.1）
常用气体的平均定压比热容（表B.1)饱和水蒸气的物理性质（表C.1)附录D（资料性附录）
水的密度和烩值
附录E（资料性附录）
附录F（资料性附录）
常用有机热载体物性参数表（表E.1)定形机热平衡测试记录表（表F.1)10
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由中国纺织工业联合会提出。本标准由中国纺织工业联合会归口。FZ/T07008-2020
本标准起草单位：常州宏大智能装备产业发展研究院有限公司、广州弘禹环保科技有限公司、杭州华野新能源科技有限公司、江苏久知电机股份有限公司、广东亚生新能源科技有限公司、中国纺织经济研究中心。
本标准主要起草人：程皓、张中娟、顾金华、杨爱民、刘森、俞晨凯、孙振元、李洪奇。I
1范围
定形机热平衡测试与计算方法
本标准规定了纺织品热定形的定形机的热平衡的测试与计算方法。FZ/T07008—2020
本标准适用于以蒸汽、导热油、天然气、液化石油气为热源加热的定形机热平衡的测试与计算。对于其他形式定形机热平衡的测试与计算也可参照采用本标准。2
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2587用能设备能量平衡通则GB/T12206城镇燃气热值和相对密度测定方法GB17167用能单位能源计量器具配备和管理通则GB/T28848智能气体流量计
GB/T29452纺织企业能源计量器具配备和管理要求FZ/T90112—2018染色机染色浴比试验方法单层拉幅定形机
FZ/T95012—-2010
3术语和定义
GB/T2587界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
定形机settingstenter
符合FZ/T95012—2010要求的设备。3.2
heat boxin setting stenter
定形机烘箱
定形机的主要组成部分，织物在此进行热加工的装置。3.4
wasteairfromsettingstenter
定形机废气
从定形机烘箱排放口排放的废气。3.5
机尾空气airoutsettingstenter从定形机出口处释放的气体。
4测试时间、基准温度和边界条件测试时间
以定形机在热稳定情况下运行2h作为测试时间。1
FZ/T07008—2020
4.2基准温度
以23℃作为基准温度。
4.3边界条件
定形机热平衡系统是以定形机烘箱作为边界。定形机热平衡示意图见图1。
①编入
定形机
图1定形机热平衡示意图
定形机热平衡系统可用式(1)表示：Q输人=Q带出十Q损失十Q有用
式中：
Q验人
输人定形机各种热量之和，单位为千焦（kJ)；Q每出
Q有用
Q带出一产品、工质和定形机机尾空气等带出的热量，单位为千焦（kJ)；Q损失——定形机周边散失和定形机废气排放的热量，单位为千焦(kJ)；一用于加热织物、新鲜空气和水分的热量，单位为千焦(kJ)。Q有用一bzxZ.net
....(1)
需要说明的是当定形机使用蒸汽或导热油为热源时，输入定形机的热量应该是蒸汽或导热油在定形机中实际消耗的热量。
5输入热量的计算
5.1概述
定形机输人热量包括各种热源（如，导热油、蒸汽等）带人的热量、在定形机内燃烧产生的热量（如，天然气、液化气等在定形机中燃烧）以及高于基准温度的新鲜空气和织物带人的热量。当新鲜空气和织物进入定形机时的温度低于基准温度，输入的热量为负值。定形机输入热量可按式(2)计算：Q人=Qbr+Q。+Q+Qdr+Q：
式中：
织物带人热量，单位为千焦（kJ)；Q。——新鲜空气带人热量，单位为千焦（kJ)；Q
蒸汽输人热量，单位为千焦（kJ)；Qar——导热油输入热量，单位为千焦(kJ)；Q.
一燃料输人热量，单位为千焦（kJ）。5.2织物带入热量的计量和计算
织物带入热量可用式（3)计算：2
式中：
织物量，单位为千克(kg)；
Qr=WC(tbrth)
织物的比热容，单位为千焦每千克摄氏度（kJ/kg℃）；进入定形机时的织物温度，单位为摄氏度（℃）；基准温度，单位为摄氏度（℃）。织物比热容参见附录A。
新鲜空气带入的热量
新鲜空气带入的热量可用式(4)计算：Q.-V.c(t.-th)
式中：
新鲜空气的量，单位为立方米（m3）；cg
新鲜空气比热容，单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/(m3℃)]；t。新鲜空气温度，单位为摄氏度℃)。空气比热容参见附录B。
5.4蒸汽输入的热量
FZ/T07008—2020
（3）
（4）
当定形机以蒸汽为热源时，蒸汽输入热量是输人蒸汽热恰与输出蒸汽热焰和输出热水热熔之差，可用式(5)计算：
Q.=AH,m,-（△Hymy+△Hymys）
式中：
输人蒸汽热恰差值，单位为千焦每千克(kJ/kg)；输人蒸汽的量，单位为千克(kg)；输出蒸汽热焰差值，单位为千焦每千克（kJ/kg)；输出蒸汽的量，单位为千克（kg)；输出冷凝水焰差值，单位为千焦每千克（kJ/kg）；输出冷凝水的量，单位为千克（kg）。输入蒸汽热焰差值可用式（6)计算：AH,=(H-H)
式中：
H。——在输人温度下蒸汽的热烩，单位为千焦每千克(kJ/kg)；H.
-蒸汽在基准温度的热焰，单位为千焦每千克（kJ/kg）。输出蒸汽热熔差值可用式(7)计算：△Hy=(Hyg-H,)
式中：
输出蒸汽热焰差值，单位为千焦每千克（kJ/kg）。输出热水热焰差值可用式（8)计算：Hys=(Hysq-H.l)
式中：
-在输出温度下冷凝水的热焰，单位为千焦每千克（kJ/kg)；水在基准温度的热烩，单位为千焦每千克（kJ/kg）。蒸汽热烩值参见附录C，水热熔参见附录D（5）
（6）
（7）
（8）
FZ/T07008—2020
导热油输入的热量
当定形机使用导热油为热源时，导热油输入的热量可用式(9)计算：Qdr=mdCa(ta-t)
式中：
导热油的量，单位为千克（kg)；导热油比热容，单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)]；导热油输人温度，单位为摄氏度（℃）；td2导热油输出温度,单位为摄氏度（℃)。导热油比热容参见附录E。
燃料输入的热量
以天然气或液化气为燃料，燃烧加热作为定形机热源，输人的热量可用式（10)计算：Q.V.Qdw
式中：
V，—燃料输人量，单位为立方米（m\)；Qaw
燃料的低位发热量，单位为千焦每立方米(kJ/m\）。注：燃料低位发热量以企业自行实测或供应商提供的数据为准。6
输出热量的计算
6.1概述
定形机输出热量可见图2。
织物带出热量
带出热量
定形机
输出热量
损失热量
定形机机件带出热量
机尾空气带出热量
定形机散热损失热量
定形机废气损失热量
图2定形机输出热量组成示意图
定形机输出热量可用式(11)计算：Q输出=Q带出十Q损失
式中：
Q输出一
定形机输出总热量，单位为千焦(kJ)。（9）
（10）
带出热量
6.2.1总则
FZ/T07008—2020
带出热量是指产品、机尾空气以及定形机工件等从定形机中带出的热量，可用式（12)计算：Q带出=Qbe+Qqe+Qp
式中：
-织物带出热量，单位为千焦（kJ)；Qae
机尾空气带出热量，单位为千焦(kJ)；Qpe定形机链条及工件带出热量，单位为千焦(kJ)。6.2.2织物带出的热量
织物带出的热量可用式(13)计算：QbeWeCp(the-th)
式中：
织物出定形机时的温度，单位为摄氏度（℃）。6.2.3机尾空气带出热量
机尾空气带出热量可用式(14)计算：Q=VaC,(t-th)
式中：
定形机机尾空气量，单位为立方米（m）；-出定形机时机尾空气温度，单位为摄氏度（℃）。注：严格地说，定形机出口的空气比热容不等于新鲜空气的比热容。在此为近似计算。6.2.4定形机机件带出热量
定形机机件带出热量包括链条和工件带出热量，可用式（15)计算：Qpe=ZW;c;(tpe-tpr)
式中：
W，—i种定形机链条或工件的质量，单位为千克(kg)；—i种定形机链条或工件的比热容，单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)]；Ci
tpe——定形机链条或工件在出口处的温度，单位为摄氏度(℃)；tpr
一定形机链条或工件重新进入定型机前的温度，单位为摄氏度（℃）。6.3损失热量
6.3.1总则
.·（12）
·（13）
·（14）)
·（15）
损失热量是指从定形机排放废气所带出的热量及定形机表面散热损失的热量，可用式（16)计算：Q损失=Q排放十Q散失
式中：
Q排效
-定形机废气损失热量，单位为千焦（kJ)；Q敏失-—定形机散热损失热量，单位为千焦(kJ)。（16）
FZ/T07008—2020
6.3.2定形机废气损失热量
定形机废气损失热量是指从定形机排放废气所带出的热量，可用式（17)计算：Q排放=（Vrc+msCst)(t一t）
式中：
定形机废气的排放量，单位为立方米（m\）；定形机废气的平均比热容，单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/(m2。℃)]；定形机废气中的水量，单位为立方米（m）；定形机废气中水的平均比热容，单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/(m3：℃)]；定形机废气的平均温度，单位为摄氏度（℃）。定形机尾气的平均比热容可用式(18)计算：Cf=0.01）
式中：
各气体成分在烟气中的体积分数；（X;Cpr）
（17）
·（18）
各气体成分的平均比热容，单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/（m2·℃)]，参见附录B。6.3.3定形机散热损失热量
定形机散热损失热量可用式(19)计算：Q败失
式中：
定形机表面的测点个数，个；
QS)×T
.（19）
定形机表面第i部位的表面热流密度，单位为千焦每平方米小时[kJ/（m2·h)]。用热流计直接测出；
定形机表面第i部位的表面积，单位为平方米（m2）；测试总时长，单位为小时（h）。若不能直接测出热流密度值时，可用式(20)计算：Q=α:(twi—th)
式中：
·（20）
定形机表面与空气间对流辐射传热系数，单位为千焦每平方米小时摄氏度[kJ/(m2：h.℃)];
twi\-定形机第i部位表面外温度，单位为摄氏度(℃）。定形机表面与空气间对流辐射传热系数可用式(21)计算：20.4Xe:X
ai=A.×(t-th)1/4+
式中：
(273+tw
twi-th
(273+th）
散热面位置系数，散热面向上取11.7，散热面向下取6.3；散热面垂直取9.2；定形机第i部位外表面黑度。
有用热的计算
7.1概述
.（21）
定形机的有用热包括了织物吸收热量、水吸收热量和新鲜空气吸收热量热，可用式（22)计算：6
式中：
Q有用=Qbe+Qse+Qe
织物吸收热量，单位为千焦(kJ)；水吸收热量，单位为千焦(kJ)；新鲜空气吸收热量，单位为千焦（kJ)。7.2织物吸收热量的计算
织物吸收热量可用式(23)计算：Qbe=WpCp(ta-tbr)
式中：
定形机内的平均温度，单位为摄氏度（℃）。ta
7.3织物含水吸收热量的计算
织物含水吸收热量可用式(24)计算：Q=W,Lc,(100-tbr）+H,+c.(ta-100)式中：
织物含水量，单位为千克(kg)；水的比热容，单位为千焦每千克摄氏度[kJ/（kg℃)]；水的汽化热，单位为千焦每千克(kJ/kg)；水蒸气的比热容，单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg·℃)]。FZ/T07008—2020
·（22）
·（23）
·（24）
说明：水量还应该包括新鲜空气中的水分。由于新鲜空气中的水分相比之下量较小，予以忽略。7.4新鲜空气吸收热量的计算
新鲜空气吸收热量可用式（25)计算：Qke=Vac(ta-t)
8计量与测量
织物量的计量
织物量的计量按FZ/T90112—2018中6.1执行。8.2蒸汽的计量
输入蒸汽量可利用安装在蒸汽输人管道上的蒸汽流量表计量。见式（26）：m.=S-Sz0
式中：
蒸汽输人管道上蒸汽流量表的终期读数，单位为千克(kg)；S
S，。一一蒸汽输人管道上蒸汽流量表的初期读数，单位为千克(kg)。·（25）
（26）
输出蒸汽可以通过蒸汽输出管道上的蒸汽流量计或收集蒸汽闪蒸罐上蒸汽流量计量。在使用闪蒸罐上蒸汽流量计计量时，应考虑蒸汽输出管道和闪蒸罐的散热损失。8.3导热油的计量
输入导热油量可利用安装在导热油输入管道上的流量计计量。见式（27)：ma=Sdm-Sdo
（27)
FZ/T07008—2020
式中：
Sdm——导热油输人管道上导热油流量表的终期读数，单位为千克(kg)；Sao—导热油输人管道上导热油流量表的初期读数，单位为千克(kg)。如果导热油流量表是以体积为单位，用导热油的密度换算成质量单位。8.4气体的计量
8.4.1天然气和液化气的计量
输人天然气和液化气的量可以利用天然气或液化气输人管道上的气体流量计计量。见式（28)：V.=Sm-Sro
式中：
Sm一一天然气、液化气输人管道上气体流量表的终期读数，单位为立方米（m\）；Sr。--天然气、液化气输人管道上气体流量表的初期读数，单位为立方米（m）。如果天然气、液化气流量表是以质量为单位的，用天然气、液化气的密度换算成体积单位。8.4.2机尾空气量的计量
在定形机出口处测量空气的风速，可用式(29)计量：Vge=VsTgg
式中：
Vs——定形机出口处空气的流速，单位为立方米每分（m2/min）；T.e—测定定形机出口处空气流速的时间，单位为分（min）。8.4.3定形机废气排放量的计量
定形机废气排放量可用式（30)计算：V=V.wTt
式中：
V--定形机排放口废气的流速，单位为立方米每分（m2/min）；T：—测定定形机排放口处废气流速的时间，单位为分（min）。8.5水量的计量
8.5.1织物含水量的计量
织物含水量按FZ/T90112—2018中6.1式(1)计算。8.5.2输出冷凝水量的计量
输出冷凝水可收集到闪蒸罐中，输出冷凝水量从安装在闪蒸罐上的水流量表计量得到。8.5.3定形机废气中水量的计量
.（28）
（29）
-（30）
经过定形后织物含水率较低（≤5%），可以忽略定形后织物的含水量。定形机废气中的水量约等于织物定形前的含水量。
8.6温度的测量
各种相关温度的测量可见表1。
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