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      1. 論平衡式燃氣熱水器與密封燃燒室新設計

        時間:2023-03-14 09:08:19 化學畢業論文 我要投稿
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        論平衡式燃氣熱水器與密封燃燒室新設計

        1.l 熱效率

        論平衡式燃氣熱水器與密封燃燒室新設計

        1.2 燃燒性

        完全燃燒一定是火色清藍,熱效率高。不完全燃燒,將會造成能源浪費及危害健康。

        l.3 安全性

        (1)防止缺氧和中廢氣毒

        (2)防止燃氣泄漏

        (3)防止回火燃燒

        (4)防止過熱燃燒以上是對燃氣爐具最基本功能的要求和評價依據。

        2 平衡式給排氣煙道的特點

        平衡式給排氣煙道,最大的特點是將熱水器給排氣系統及燃燒工作系統,直接與戶外相聯接,而與室內完全分離。因而不會造成浴室內的空氣污染,去除廢氣及缺氧的危險因素。相對于傳統排氣煙道式熱水器而言,其熱效率亦能提高,可以節省能源、提高安全性能。

        3 傳統平衡式熱水器的密封性結構

        傳統平衡式熱水器的密封。勝結構包括(1)熱水器本體的密封結構;(2)給、排氣煙道與熱水器組合時的密封性;(3)給、排氣煙道自身的密封性;(4)煙道間組合時的密封性等。

        4 傳統平衡式熱水器本體密封性結構存在的問題

        4.1設計、制造質量、安裝和維修質量對其密封性的影響

        (1)傳統平衡式熱水器的密封性結構,是以其本體前蓋及后亮作外壁,前蓋與后殼的接合處內置膠墊條作封邊,以螺絲固緊等方法,來取得其密封性能。

        (2)給、排氣煙道與熱水器本體組合時的密封性,也是靠密封墊圈來進行密封。給、排氣煙道問組臺時的密封,靠套筒尺寸配套,以及膠封來進行密封。這些都是與原廠設計、安裝或維修人員的工作素質有關。

        (3)熱水器經日久使用后,其密封膠墊會受熱老化,或經維修人員多次拆裝或不小心拆裝等影響因素,均有可能使其失去密封性能;結果燃燒廢氣便會泄漏進入浴室空氣中。若有不完全燃燒情況發生時,CO2特別是CO及NOX等燃燒廢氣,均會直接危害人體安全;此時與直排式(無煙道式)熱水器情況無異,結果失去了平衡式熱水器的優越性能。

        (4)平衡式熱水器的安全性,首先必須要求制造廠家在設計和制造上保證產品質量,同時要求安裝和維修人員工作認真和施工后嚴格的質量檢查管理,以及交付使用后定期安全檢查等;才能保證平衡式熱水器使用安全。排除"平衡式熱水器必定安全"的不正確麻痹思想。才可能避免日后不再釀成類似無煙道式熱水器所造成的事故。

        4.2 微電腦程控電子結構,內置在傳統平衡式熱水器內殼中,直接受到燃燒高溫影響

        (1)現代燃氣熱水器的設計,已經排除了自然給、排氣平衡式煙道的設計;而采用強制式"風扇輔助)平衡式給、排氣煙道的設計。但無論采用上置式抽氣機或下置式送風機,均須使用"微電腦程控電子結構",即包括中央電子控制器、電磁閥、比例閥、和冷熱水溫度控制等電子元件,它們與燃燒器一起放置在內殼中。

        (2)燃燒器大火燃燒就在內殼中心部分進行,設置在熱水器內殼左右兩旁或上、下方的電子結構,很容易遭受燃燒時的高溫熱力影響。電于結構處于極惡劣環境中工作,其安全性及耐用性均受到質疑。

        5 密封燃燒室新設計

        5.1 密封燃燒室新設計結構

        圖3為密封燃燒室新設計結構示意圖。

        5.2 新設計特點

        (1)將燃氣燃燒部分采用"密封室"方式設計,密封室與熱交換器、給、排氣煙道相聯接;而下部則與送風機相聯接。燃燒局限在密封室內進行,送風機送入新鮮空氣,燃燒熱流量通過熱交換器吸納;而燃燒廢氣通過唯一排氣管道排出戶外。排氣管道出日處附加防止倒流單向閥,外界強風無法迫使廢氣回流進入燃燒室內(若單向閥被封閉后,熱水器會自動停止工作)。

        (2)在密封燃燒室內,大火燃燒或燃燒停止后,燃燒廢氣能否反向經由送風機空氣入口處外泄至熱水器殼內,或再由內殼外泄至浴室呢?答案是一定不會發生。因為在設計熱水器時已作周密的工作程序編排。

        ①首先必須有水流動(2.5L/min以上),中央電子控制器傳感后,才指令送風機開始運作。當送風機轉速度至2100 r/m或以上時;再指令燃氣電磁閥及燃氣比例間開啟,再點火開始,然后逐步升級至大火全開。

        ②大火燃燒在密封燃燒室內進行,送風機設置在下部;燃燒廢氣在送風機發出的強大風量、風壓下,唯一出路是經由熱交換器頂部的排氣管道排至戶外,在排氣管中的防止倒流閥是十分重要的設計,它防止了外界風力可能將廢氣倒流進人熱水器燃燒室內,這樣安全性大大提高了。

        ③當大火燃燒停止后,送風機繼續工作,至少400秒后才緩慢停止,以保證密封燃燒室內的殘存廢氣全部清除。

        ④上述每個工作步驟都由中央電子控制器及各部電子感應器進行監控,當達不到技術指標或出現故障時,熱水器的燃燒支作將自動停止。

        5.3新設計的優點

        (1)徹底解決了上述4.l條熱水器本體密封性結構存在的問題,不再依賴以外殼作為"密封性結構";同時也不須依靠安裝或維修人員的技術素質來保證熱水器的密封性。

        (2)上述4.2條電子結構設在熱水器內殼中,直接受到燃燒高溫的影響存在問題亦得到解決。因為燃燒器在密封室內,大火燃燒時,燃燒高溫熱力不會直接傳遞至電子元件上,再加上有隔熱板,內置的電子元件不但不會受熱,而且從戶外輸人的新鮮空氣有助于冷卻電子元件。結果延長使用壽命和提高工作效能。

        (3)送風機起到"燃燒加風"作用,熱能利用率提高,同時容易排凈廢氣,從而提高熱效率。

        (4)密封燃燒室使熱交換器吸收熱能能力提高,熱能散失減少,熱效率因而提高。

        (5)密封燃燒室與環保爐頭設計配合,實現完全燃燒,使廢氣中的CO、CO2、NOx等減至符合世界環保先進標準。

        (6)燃燒噪音減低至48dB或以下,使用大容量熱水器(16-32 l)或夜深人靜時使用熱水器也無妨。

        (7)外殼的熾熱感覺消失,永遠不會灼傷接觸者。熱水器運作時的溫度分布詳見表3和圖5。

        (8)外殼水濕也不會影響密封燃燒室。因為燃燒室與外殼問充滿流動的新鮮空氣,起到隔熱和隔濕作用。

        6 結論

        (1)新設計的密封燃燒室是在強制給、排氣平衡式熱水器內,可以稱之為具有雙重密封保險平衡式熱水器。它成為當今世界上最先進的燃氣熱水器新設計。大大提高了燃氣熱水器的安全性能、環保性能、恒溫性能和使用方便性能等。

        (2)超過12kwl0000Kcal/N的燃氣熱水器,不管是室內或室外設置式,均適宜采用密封燃燒室的新設計。
         作者:香港聯邦爐具(集團)有限公司 黎 剛

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