프로젝트 설명

콘칼로리미터

Model No.: CCT

콘칼로리미터, Cone Calorimeter, 열방출속도(HRR), 점화시간(TTI), 연기생성율(SPR), 총열 방출률(THR), 질량손실속도(MLR)

Product

콘 칼로리미터(Cone Calorimeter)는 화재 시험 및 연구에서 중요한 도구입니다. 이 장치는 화재 시험을 소형화하고 데이터 기반 분석을 통해 높은 반복성을 제공합니다.
이 장치는 외부 점화기를 사용하여 수평 방향으로 제어된 복사열 수준에 노출된 시편의 열 방출률(HRR)과 동적 연기 생성률(SPR)을 평가하는 방법을 제공합니다. 열 방출률은 연소 가스에서 산소 농도와 흐름 속도를 기반으로 유도된 산소 소비량을 측정하여 결정됩니다. 동적 연기 생성률은 연소 가스에 의해 레이저 광선이 감쇠되는 정도를 측정하여 계산됩니다. 열 방출률과 연기 흐림 정도는 시편이 불타고 있는지 여부에 관계없이 전체 시험 기간 동안 기록됩니다.

Reference(참고문헌)

ISO 5660-1 – 화재 반응 시험 : 열 방출, 연기 생성 및 질량 손실률
PART1: 열 방출률 (콘 칼로리미터 방법) 및 연기 생성률 (동적 측정)

ASTM E1354 -표준 시험 방법
산소 소비 칼로리미터를 사용하여 재료 및 제품의 열 방출률과 가시 연기 방출률 측정

BS 476-15 – 건축 자재 및 구조물에 대한 화재 시험,
PART 15 : 제품의 열 방출 측정을 위한 방법 – 콘 칼로리미터 등

Data Reported (데이터 출력)

1.열방출률 (Heat Release Rate, HRR) 단위 : MJ/kg, kW/m²
2.총 열방출량 (Total Heat Release, THR) 단위 : MJ
3.연기 생성률 (Smoke Production Rate, SPR) 단위: m²/m²
4.총 연기 생성량 (Total Smoke Production, TSP) m²
5.질량 감소율 (Mass Loss Rate, MLR)
6.지속적인 연소 및 소화까지의 시간 (Time to Sustained Flaming and Extinguishment)
7.열유속 (Heat Flux) . kW/m²
8.배기 덕트 유량 (연소 가스 유량) (Exhaust Duct Flow Rate, Combustion Gas Rate) l/s
9.테스트 시간 S
10.C factor, 1/kg.m.K.
11.다양한 표준에서 얻은 결과 ( ISO 5660: 콘칼로리미터 방법 ASTM E1354: 콘칼로리미터를 이용한 열방출율 EN 13823: 단일 연소 항목 (SBI) 테스트 , UL 94: 플라스틱 가연성 테스트

제품 특징

콘칼로리미터 구조

1. 콘 칼로리미터(Cone Calorimeter)**는 시험 벤치, 제어 랙(Control Rack), 분석 랙(Analysis Rack)으로 구성됩니다.
2. 장비는 보다 안정적이고 정확한 시험 성능을 위해 3개의 랙으로 분리되어 있습니다
-시험 중 생성된 열이 제어 랙이나 분석 랙으로 전달되지 않습니다.
-배기 팬의 진동이 분석기와 계량 장치에 전달되지 않습니다
3. 제품의 배치가 유연합니다.
4. 장비제어 및 시험운영을 해해 15인치 터치 스크린 PC가 포함됩니다.

시험벤치 (Conical Heater Assembly)

1) 원뿔형 히터: 정격 5000W, 가열 요소 사이에 내화 섬유로 채워져 있으며, 0~100kW/m²의 열 출력 생성.
2) 온도 측정: 원뿔의 온도는 EN 60584-1을 준수하며, 측정 범위가 0~1000°C인 3개의 K형 스테인리스 단열 열전대를 통해 측정
3) PID 온도 제어기 : 원뿔 온도(복사 열)를 제어하며, 범위는 0~1000°C, 정확도는 0.1°C. 중앙 복사 편차는 2% 미만.
4) 히터 하우징: 스테인리스로 제작되었으며, 원뿔 아래에 탈부착 가능한 보호막 포함.
5) 계량 장치: 용량 0~3,000g, 해상도 0.1g, 정확도 0.3g.
6) 계량 장치 단열 처리: 로드셀 센서를 보호하기 위해 열적으로 단열되었으며, 열 반사를 줄이기 위해 검은색 양극 산화 표면 처리.
7) Schmidt-Boelter형 열유속계 : 측정 범위 0~100kW/m², 해상도 0.1kW/m², 정확도 3%.
8) 열유속계 핸들 : 열유속계를 원뿔 아래 25/50mm 거리에서 신속히 삽입 가능.
9) 자가 순환 냉각 시스템 : 열유속계를 위한 자가 순환 냉각수 장치, 외부 수원이 필요 없으며 유지보수가 불필요.
10) 스파크 점화기 : 시편 시험용, 10kV 스파크 플러그 및 변압기 포함. 시험 시작 후 자동 점화
11) 교정 버너: 구리 사각 튜브로 제작, 500mm² 면적에 와이어 메시로 덮여 있으며 메탄이 확산. 버너를 원뿔 아래에 빠르게 삽입 및 위치 조정 가능.
12) 메탄 질량 유량 제어기 연결: 교정 버너는 메탄 질량 유량 제어기에 연결되며, 가스 유량 제어 범위는 최대 15SLPM, 정확도 2%.
13) 연결 및 설치: 시험 벤치는 제어 랙의 연기 수집 후드 아래 위치하며, 케이블은 퀵 커넥터를 통해 제어랙에 연결.

제어 랙 (Control Rack)

1. 제어 랙은 중앙에 위치하며, 시험대에서 발생하는 열을 차단하기 위해 측면 벽에는 단열 보드가 설치되어 있습니다
2. 후드, 덕트, 블로워, 계측기, 굴뚝은 강철 튜브로 구성된 견고한 지지 프레임에 의해 제어 랙에 장착되어 있습니다.
3. 후드와 덕트는 모두 스테인리스 스틸로 제작되어 긴 수명을 보장합니다
4. 후드 주변에는 유리 스크린이 설치되어 있으며, 실린더에 의해 지지되어 들어 올리거나 눕히기가 용이합니다.
5. 고온 저항 블로워는 0~50 L/s의 배기 용량을 가지며, 개별 인버터 제어와 0.1 L/s의 정밀도를 제공합니다. 이 블로워는 진동을 줄이기 위해 댐핑 고무 위에 설치되어 있습니다.
6. 덕트에는 오리피스 플레이트, 열전대, 가스 샘플링 링 프로브 및 압력 포트가 적절히 배치되어 있습니다.
7. FTIR 가스 분석을 위한 추가 샘플링 포트도 제공됩니다.
8. 제어 패널의 버튼은 모두 영어로 표기되어 있습니다

Analysis Rack(분석랙)

1. 기체 농도 분석을 위해 파라자성 방식 O₂ 가스 분석기와 비분산 적외선(NDIR) 방식 CO 및 CO₂ 분석기를 장착합니다.

Gas O2 CO CO2
Type Paramagnetic Infrared Infrared
Range 0-25% 0-1% 0-10%
Accuracy ＜0.01% ＜0.01% ＜0.01%
Linearity ＜1% ＜1% ＜1%
Repeatability ＜1% ＜1% ＜1%
Delay time T90 ＜3.5s ＜20s ＜20s

2. 연기 불투명도 측정 시스템
He-Ne 레이저 발생기 (0.5mV, 633nm, 편광).
실리콘 광다이오드 (φ3.6mm, 10nA).
이중 빔 스플리터.
자체 보정을 위한 필터 슬롯 및 필터

3. 다이어프램 샘플링 펌프
용량: 11.5 L/min/ 최대 작동 압력: 2 bar /유지보수가 필요 없는 설계

4. 냉동식 압축기 콜드 트랩
냉각 용량: 240Kj / 일정한 출구 노점 유지./ 자동 운전 프로그램과 자동 증기 트랩 기능 포함

5. 연소 가스 필터링 시스템
3단계 필터로 펌프와 가스 분석기로 그을음 유입을 차단하며, 가스 분석기 전 최소 0.5μm 필터를 사용.
1단계 : 1차 탄화물 필터링을 위한 유리섬유 필터.
2단계 : PTFE 캐리지 샘플 필터, 고체 입자를 완전히 제거하며 필터링율은 최대 0.5μm.
3단계 : PTFE 멤브레인 필터, 필터링율 최대 0.5μm.

Data Acquisition System(데이터 수집 시스템)

1. 다음 장치들의 출력을 기록:
가스 분석기 : O₂, CO, CO₂ 농도.
열전대 : 온도 측정 데이터.
무게 측정 장치 : 중량 변화 데이터.
압력 트랜스듀서 : 압력 측정 데이터

2. 각 센서의 정확도
가스 농도 : 100 × 10⁻⁶.
온도 : ±0.1°C.
차압(DPT) : ±0.1Pa.
광 강도 : ±0.1%.
시간 : ±0.1초.
기타 신호: F.S.(Full Scale)의 ±0.1%

3. 실시간 데이터 읽기 및 저장

Accessories

Items Qty.
Stainless steel specimen holder 3 sets
23/25mm Space gauge 1 sets
Blank insert plate 2 sets
Solid insert plate 2 sets
Optical filter(광학필터) 2 sets
Glass fiber(유리필터) 1 bag
Filter Carriage (0.5μm) 10 sets
PTFE Membrane Filter 3 sets
Gas pipe 3 meters

Operation Software

Sensors Monitoring(센서모니터링)
센서 상태 모니터링 : O₂ 분석기 , CO₂ 분석기
열전대 (Thermocouples), 차압 센서 (DPT) 등등

Sensors Calibration(센서교정)
각 센서의 독립적인 교정에는 다음이 포함됩니다
O₂ 분석기/ CO₂ 분석기/ 덕트 유량
연기 측정 시스템 /질량 유량 조절기 등등

System Calibration(시스템 교정)
이 교정 절차는 특정 열 출력 수준에서 교정 버너를 사용합니다. 이 절차는 가스 분석기의 반응 시간과 지연 시간, 버너 스위치의 반응 시간, 열전대의 반응 시간, 그리고 열 방출률 계산을 위한 변환 계수를 결정하는 데 사용됩니다

Standard Test Procedure
Standard ISO 5660-1, ASTM E 1354 test procedure.

Report
Raw data, calculated report, graph export

Specification

Dimension(크기) Approx. 1,800mm(L) x 900mm(D) x 2,600mm(H).
Weight(무게) Approx. 350 kg.
Cone Heater 5kW 전기 히팅 엘리먼트
복사 열 수준: 최대 100 kW/m²
PID 온도 제어: 정확도 ±0.1°C
Heat Flux Measurement Schmidt-Boelter Type Heat Flux Meter.
0 to 100kW/m2.
Accuracy: ±3%.
With a self-cycle cooling device.(자체 순환냉각장치)
Load Cell 0 to 3000g.
Accuracy of 0.1g.
Exhaust Fan(배기팬) 24 ± 2 L/s.
Gas Analysis(가스분석) Paramagnetic O2 Analyzer, 0-25%, resolution of 0.01%.
Infrared CO Analyzer, 0-1%, resolution of 0.01%.
Infrared CO2 Analyzer, 0-10%, resolution of 0.01%.
Smoke Density Measurement He-Ne laser beam (0.5mV, 633nm, polarized).
Silicon photodiodes (φ3.6mm, 10nA).
Data Acquisition System (데이터수집시스템) Gas concentration: 100 x 10-6;
Temperature: 0.1°C;
DPT: 0.1Pa;
Optical intensity: 0.1%;
Time: 0.1s;
Other signals: 0.1% of F.S.
Interval: 1 second.
Software Windows based software, English version.

Facility Requirement

Test Room 최소공간 2,500mm(L) x 2,000mm(D) x 3,000mm(H).
Ventilation(환기) 용량  : 최소 500 m³/h 이상.
후드/덕트: 굴뚝의 출구(φ4인치)에 장착되어야 합니다.
Electric Supply 220VAC, 50/60 Hz, 32A for the control rack.
220VAC, 50/60 Hz, 6A for the analysis rack.
Gas Supply System Calibration:
메탄가스 : 순도 99.5% 이상
Standard Gase 질소가스 : 순도 99.9% 이상
교정 가스 (Calibration Gas)
CO/CO₂: CO 농도: 0.80% / CO₂ 농도: 8.0%
Others 필터링된 압축공기 / 압력 대략 20psi