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燃气烤炉欧美标准的主要差异

前言
自从加入世界贸易组织之后，中国与世界联系日益密切，中国有越来越多的燃气具出口到世界各地。如何能够生产出合格的产品，获得欧洲的CE 认证及北美的CSA或UL认证，成为每个企业必须解决的问题。如何解决这些问题，笔者认为，首先，必须对每种产品相关各国的标准有所了解，才能够按照标准的要求，生产出符合标准要求的产品，顺利的将自己的产品出口到国外。

在这些出口到国外的产品中，出口数量最大，应用最广泛的,当属燃气烤炉，即大家都熟悉的BBQ。燃气烤炉在国外已经是非常普及的户外燃具，但是去往欧洲和北美的标准却存在较大的差异。由于标准的差异，相同的产品，可以通过北美标准的要求，却未必能够通过欧洲标准的要求。所以，对相应的标准的差异有足够的了解，至关重要，本文将就这些差异做出说明。希望能够对相关厂商提供一些帮助。另外，燃气烤炉在国内也逐渐被大家所认知，相关标准也在制定当中，希望能够对编者有所参考。

本文主要以欧洲标准EN498:1998《专用液化石油气的燃具-户外用烤炉》及北美标准ANSI Z21.58a:2008《户外用燃气烤炉》为依据，对标准主要差异以及标准对燃具的不同要求进行说明。以下对EN498:1998《专用液化石油气的燃具-户外用烤炉》简称EN498, ANSI Z21.58a:2008《户外用燃气烤炉》简称ANSI Z21.58a

一、使用燃气种类
EN498: 燃具可以设计成使用液化石油气或者使用丙烷气体。单独使用丁烷气体的燃具不包含在本标准之内。在测试时，根据不同的燃具分类，使用不同的基准气及界限气。燃具分类，及测试时使用燃气种类见下表：
表1-1燃气特性（干燃气，15℃，1013.25mbar）
燃具种类
测试气
名称
组成%
华白数（Ws）
热值（Hs）
相对密度
MJ/m3
MJ/kg
I3+（28/37），
I3B/P(30) ,I3B/P(50) ,
标准气、不完全燃烧气及积碳界限气
G30
nC4H10=50
iC4H10=50
87.33
125.81
49.47
2.075
离焰界限气
G31
C3H8 = 100
76.84
95.65
50.37
1.550
回火界限气
G32
C3H6 = 100
72.86
88.52
48.94
1.476
I3P（37）
I3P（50）

标准气、不完全燃烧气
G31
C3H8 = 100
76.84
95.65
50.37
1.550
离焰界限气
G31
C3H8 = 100
76.84
95.65
50.37
1.550
回火界限气及积碳界限气
G32
C3H6 = 100
72.86
88.52
48.94
1.476
ANSI Z21.58a: 燃具可以设计成使用天然气，人工气，混合气，液化石油气或者空混气。燃具可以连接在气瓶上或者连接在管道供气系统上。测试气体见下表：
表1-2燃气特性
热值
（Btu/ft3） (MJ/m3) 密度
气体A（天然气） 1075 40.1 0.65
气体B（人工气） 535 19.9 0.38
气体C（混合气） 800 29.8 0.50
气体D（正丁烷） 3200 119.2 2.00
气体E（丙烷HD-5） 2500 93.1 1.55
气体F（丙烷混空气） 700 26.1 1.16
气体G（丁烷混空气） 1400 52.2 1.42
气体H（丙烷混客气） 1400 52.2 1.30

二、测试燃气压力
EN498: 相对于不同的燃具使用压力，对应三种测试压力，见下表：
表2-1测试压力
燃具种类
常压（mbar）
低压（mbar）
高压（mbar）
测试气体
I3+（28-30/37）
29
20
35
G30
37
25
45
G31,G32
IB/P(30)
29
25
35
G30,G31,G32
IB/P(50)
50
42.5
57.5
G30,G31,G32
I3P(30)
29
25
35
G31,G32
I3P(37)
37
25
45
G31,G32
I3P(50)
50
42.5
57.5
G31,G32
ANSI Z21.58a: 相对于不同的气源，对应三种测试压力，见下表
对于钢瓶供气系统，调压器出口压力不超过11iwc（2.74Kpa）的燃具测试压力如下：
表2-2测试压力 (英寸水柱，千帕)
测试气体
低压 iwc(kPa)
常压 iwc(kPa)
高压 iwc(kPa)
A
3.5（0.87）
7.0（1.74）
10.5（2.61）
B
3.0（0.75）
6.0（1.49）
9.0（2.24）
C
3.0（0.75）
6.0（1.49）
9.0（2.24）
D
8.0（1.99）
11.0（2.74）
13.0（3.23）
E
8.0（1.99）
11.0（2.74）
13.0（3.23）
F
3.0（0.75）
6.0（1.49）
9.0（2.24）
G
3.5（0.97)
7.0（1.74）
10.5（2.61）
H
3.0（0.75）
6.0（1.49）
9.0（2.24）
对于钢瓶供气系统，调压器出口压力超过11iwc（2.74Kpa）的燃具测试压力如下：
表2-3测试压力
测试条件
测试压力，%调压器出口压力
低压
73
常压
100
高压
118

三、气密性测试
EN498: 在15Kpa测试压力下，泄漏量不超过0.07L/h，测量误差应不大于5ml/h。测试分两个步骤，第一是将所有阀门关闭，进行测试；第二是将所有阀门打开，将喷嘴堵死，进行测试。标准要求在进行其他测试前，和所有测试完毕后，各进行一次实验，实验值应符合标准要求。
ANSI Z21.58a: 未涉及气密性要求

四、热负荷测试
EN498: 单个炉头在燃烧15min后，使用标准气，测量其热负荷，与额定值的偏差不得超过8%,当喷嘴大小小于等于0.5mm时，要求偏差不得超过10%。其计算公式如下（按照体积流量进行计算）：
Qn = × Vn × Hs
Qn 热负荷，kW；
Vn 基准试验条件下的体积流量，m3/h；
Hs 基准气的高热值，kJ/m3。
Vn修正公式如下：

Vo 标准条件下的体积流量值，m3/h
V 实际试验条件下取得的体积流量值，m3/h
pa 大气压力，mbar
P 燃气供气压力，mbar
tg 在测量点测得的燃气温度，℃
d 是干燥（或潮湿）的实际试验燃气相对于干燥空气的密度
dr 是干燥的基准燃气相对于干燥空气的密度

ANSI Z21.58a: 在单个炉头燃烧5分钟后，测量其热负荷，与额定值的偏差不得超过5%,并且要求总热负荷不得超过15%。 其计算公式如下：
Q=
Q 热负荷，Btu/h
V 实测体积流量，ft3/h
H 测试气体的高热值，Btu/ft3
CF 修正系数
CF=
Pa 大气压力，in.Hg
P 燃气压力，in.Hg
E 温度t下的水蒸气压力in.Hg
t 燃气温度，℉

五、烟气中CO含量
EN498: 使用不完全燃烧气，在燃烧15min后开始测量，要求干烟气中，CO含量不得超过0.2%。需要测试3组，如下表所示：
表3-1 CO含量测试要求
测试条件
测试气体
燃烧器
燃气压力
流量
1
不完全燃烧气
单个
高压
最大
2
不完全燃烧气
单个
常压
一半
3
不完全燃烧气
所有
常压
最大
ANSI Z21.58a: 使用基准气，分两个步骤进行：1、对于不同的燃烧器单独测试，在15min内，测试三种压力下的CO含量，2、对于主炉，烤网上需要覆盖烤网面积75%的铁片，对于边炉，炉头支架上需要覆盖标准规定的圆盘。测试结果中要求干烟气中CO 含量不得超过0.08%。下表以带有主炉及边炉的烤炉为例，列出所需测试：
表3-2 CO含量测试要求（带有主炉及边炉，main burner and top unit）
测试条件
测试气体
燃烧器
燃气压力
测试时间
1
基准气
主炉或边炉
常压
5min后
2
基准气
主炉或边炉
低压
7min后
3
基准气
主炉或边炉
高压
15min后
4
基准气
主炉（覆盖75%铁片）
常压
5min后
5
基准气
边炉（覆盖圆盘）
常压
5min后
六、温升试验
EN498: 使用基准气，燃烧1小时后，测量各个部件温升，不得超过规定值。测试部件及其要求见下表所示。
表4-1温升测试要求
测量部位
标准要求（温升）
旋钮及点火按钮
金属或相对应材料，35k；
陶瓷或相对应材料，45k；
塑料或相对应材料，60k；
墙壁、地板及天花板
50k
阀体、点火器
生产商规定值
软管触及部位
生产商规定最高使用温度
ANSI Z21.58a: 把手温升及部件温升分开测试。
把手温升：分两个步骤进行测试，使用基准气，温升不得超过标准规定值，测试条件及标准要求见下表所示。

表4-2把手温升测试要求
测量部位
测量条件
标准要求
炉盖把手、旋钮及点火器按钮等必须触及部位
常压下，大火，15min后

常压下，小火，45min后
部件温升：使用基准气，常压下，最大热负荷条件下，燃烧1小时后，测量各部件温升，不得超过标准规定值，测量部位及标准要求见下表所示。
表4-3部件温升测试要求
测量部位
标准要求
软管
≤60℃
钢瓶
≤51.5℃
钢瓶阀
≤54.5℃
滴油盘
≤149℃
调压器
≤54.5℃
阀体，点火器，点火线，热电偶组件等
不得超过其最高使用温度（最高认证温度）
墙壁
≤65℃+室温（基于21℃）
地板
≤50℃+室温（基于21℃）
七、结束语
以上主要列举了欧洲标准EN498:1998《专用液化石油气的燃具-户外用烤炉》及北美标准ANSI Z21.58:2007《户外用燃气烤炉》主要测试项目的差异，希望能够对相关厂商提供一些帮助。以上为本人对标准差异的理解，可能有不妥或错误之处，望业内专家及同行不吝赐教。