舊型直排式熱水器改制的技術(shù)分析論文
為了配合中山市由管道液化石油氣轉換為代天然氣工程，曾于1995年10月至1996年1月對中山市的家庭燃氣用戶(hù)進(jìn)行爐具調查，其中共調查熱水器2176臺，其中直排式熱水器裝在浴室中的有2132臺，占98％。
直排式熱水器燃燒所需氧氣取自室內，而燃燒產(chǎn)生的廢氣也直接排放在室內，若此熱水器在浴室中使用，并且浴室體積不大，通風(fēng)不良時(shí)，會(huì )造成浴室內C0、C02含量增高，氧氣缺乏而引起危險。因此，《城鎮燃氣設計規范》(GB50028—93)7．4．6條(1)規定：直排式熱水器嚴禁安裝在浴室內。但是在中山市違章使用燃氣熱水器占總用戶(hù)的98％，已是既成事實(shí)，如何解決此問(wèn)題，一直困擾著(zhù)燃氣供應單位，對此人們提出了三種解決的思路：
1、將直排式熱水器改位，裝進(jìn)廚房。
2、將直排式熱水器改制成煙道式熱水器。
3、將直排式熱水器改制成強制排氣式熱水器。
將直排式熱水器從浴室改至廚房，水管、氣管都必需同時(shí)更改，對室內裝修破壞較大，且使用熱水器洗澡時(shí)不易控制熱水器，造成用戶(hù)使用上的不便，因此方案在中山市不大可行。第二種方案將直排式熱水器改為煙道式熱水器，也存在較大困難，首先煙道的設計無(wú)法統一，煙道的安裝更加困難，甚至大部分用戶(hù)根本無(wú)法安裝合格煙道，因此這種方案也不可行。而第三種方案則克服前兩種方案的缺點(diǎn)，成為我們解決此總是的可行方案。
1理論分析
將直排式熱水器改制成強排式熱水器，即在直排式熱水器排氣口上方加裝強制抽風(fēng)機，集煙罩內設溫控器，溫控器同熱水器燃氣系統的電磁閥相連。用戶(hù)使用熱水器時(shí)，同時(shí)開(kāi)熱水器和風(fēng)機，風(fēng)機通過(guò)連接在其上的煙道將廢氣排出室外，用戶(hù)忘記開(kāi)風(fēng)機或出現倒灌風(fēng)現象時(shí)，熱水器燃燒產(chǎn)生的廢氣不能順利排出而積聚在集煙罩內，使集煙罩內溫度升高，當溫度升高一定值時(shí)，溫控器便發(fā)生動(dòng)作，使電路斷電，電磁閥關(guān)閉，因此氣源被切斷，熱水器自動(dòng)熄火，以起到安全保護作用。溫控器可與電池串聯(lián)或熱電偶串聯(lián)。詳見(jiàn)圖1
2實(shí)驗分析
為使強排組件符合國家相關(guān)標準要求，我們必須確定下列技術(shù)參數：
風(fēng)機的選型及煙道的配合；
溫控器的標定溫度；
溫控器的位置；
集煙罩與直排式熱水器排氣口距離；
2．1風(fēng)機選擇威力JSTQ6．5—B型強排式熱水器風(fēng)機，電機功率50w，排氣口直徑60mm。
2．2溫控器設定溫度、位置，及集煙罩與直排式熱水器排氣口距離，通過(guò)下列實(shí)驗來(lái)確定。
(實(shí)驗1)
內容：確定溫控器標定溫度范圍
目的及原理：我們希望通過(guò)此實(shí)驗能夠獲得，在熱水器正常工作時(shí)位于集煙罩內的溫控器的表面溫度(稱(chēng)為工作溫度)和熱水器風(fēng)機停轉后，溫控器表面溫度隨時(shí)間的變化圖，同時(shí)我們希望溫度升高風(fēng)機停轉后溫控器能在1分鐘以?xún)葎?dòng)作，所以要通過(guò)實(shí)驗獲得風(fēng)機停轉后一分鐘左右時(shí)溫控器的表面溫度。
如所示，我們假定用線(xiàn)性關(guān)系表示，0—t0段為熱水器與風(fēng)機同時(shí)打開(kāi)，熱水器正常運行時(shí)溫控器的溫度變化圖，T1為達到穩定時(shí)的穩定溫度，即溫控器工作溫度，t1為風(fēng)機突然關(guān)閉的時(shí)刻，t1—t2段為風(fēng)機停轉后，煙氣受到阻塞溫控器表面溫度升高隨時(shí)間的變化過(guò)程，t2—t1＝1min，則T2為t2所對應的溫控器表面溫度，即風(fēng)機停轉lmin后溫控器表面溫度，因此T1與肥之間的溫度為溫控器標定溫度的范圍。即溫控器的標定值應在此范圍內選取。
條件：氣溫23oC
大氣壓力：102．2KPa
氣源：LPG
安裝：集煙罩距熱水點(diǎn)頂端30mm 溫控器裝在集煙罩前孔中心．
由此表我們可確定T1＝46oC T2＝115oC
因此我們分別選擇標定溫度為95oC、85oC、80oC、75oC的溫控器繼續進(jìn)行下列實(shí)驗：
(實(shí)驗2)
內容:95℃和75oC溫控器停止風(fēng)機的動(dòng)作時(shí)間
條件：氣溫23oC 大氣壓力：102．2Kpa 氣源：LPG安裝：集煙罩距熱水器頂端30mm，溫控器安在集煙罩前孔中心
(實(shí)驗3)
內容：對比不同安裝條件(即集煙罩與熱水器間距)對溫控器反應時(shí)間的影響。
條件：氣溫21oC 大氣壓力：102．2Kpa 氣源：LPG安裝：75oC溫控器安裝于集煙罩前孔中心
(實(shí)驗4)
內容：對比溫控器的不同安裝位置對小火時(shí)反應時(shí)間的影響
條件：氣溫23oC 大氣壓力：102。2KPa 氣源：LPC安裝：集煙罩距熱水器頂端15mm
(實(shí)驗5)
內容：80oC 85oC溫控器的反應時(shí)間
條件：氣溫29．5oC大氣壓力：102．2Kpa氣源：LPG安裝：集煙罩距熱水器頂端35mm
(實(shí)驗6)
內容：煙道彎曲時(shí)燃燒工況及溫控器工作溫度的影響
條件：氣溫27oC 大氣壓力：102．2KPa 氣源：LPG安裝：集煙罩距熱水器頂端35mm，溫控器為85℃
我們集中上述各實(shí)驗數據，歸于下表中：
分析以上實(shí)驗，95oC溫控器不太理想，動(dòng)作時(shí)間長(cháng)，不能達到要求，而75oC溫控器也不太適應當排煙管有較多彎時(shí)的工況，而85℃和80oC溫控器都較為理想，能達到我們的要求，此時(shí)排煙罩距熱水器排氣口距離為35mm，溫控器安裝于排煙罩后孔中心。
最后我們確定以下參數
(1)采用80oC溫控器；
(2)集煙罩采用威力JSYD6．5—A型集煙罩，距熱水器排氣口距離35mm；
(3)溫感器安裝在集煙罩后孔中心。
2．3安裝及技術(shù)要求
在以上技術(shù)參數確定以后，我們隨即確定了加裝強排設備的所有組件，它們包括：風(fēng)機、集煙器、溫控器、柔性煙道、煙道末端、電接線(xiàn)、漏電保護開(kāi)關(guān)等：為保證熱水器改制后正�？煽窟\行，要求在安裝過(guò)程中注意以下問(wèn)題： 2．3．1電氣部分的安全 為預防使用熱水器時(shí)發(fā)生漏電事故，我們要求電路部分的安裝必須由持牌電工進(jìn)行施工。并采用了佛山某廠(chǎng)生產(chǎn)的漏電保護插頭。
2．3．2嚴格控制集煙罩距
熱水器頂端距離為35mm，柔性煙道固定良好，且長(cháng)度不超過(guò)4米(一個(gè)90彎頭算1米)。 2．3．3注意強排組件同原熱水器相連的電回路效果�？紤]到有的熱水器僅靠熱電偶產(chǎn)生的熱電勢趨動(dòng)電磁閥，熱電勢比較低，所以在將溫控器接人熱電偶回路時(shí)，一定要在接線(xiàn)處接觸良好，以免在該處產(chǎn)生較大的接觸阻。影響電磁閥的工作。
在實(shí)際的安裝工作中，此項工作必須由熱水器安裝技工同電工共同完成。安裝完成后由技術(shù)人員100％驗收，以確保改裝質(zhì)量。在此項工作中，我們遇到的困難主要有：
●漏電開(kāi)關(guān)失靈
由于安裝初期未考慮到風(fēng)機與漏電開(kāi)關(guān)的配合問(wèn)題，導致熱水器改制后在很短的時(shí)間內大部分漏電開(kāi)關(guān)損壞。其主要原因是停止使用熱水器時(shí)，風(fēng)機斷電瞬間產(chǎn)生很高的反峰電壓擊穿漏電保護器的硅片，導致漏電開(kāi)關(guān)損壞。此問(wèn)題通過(guò)漏電保護器廠(chǎng)家改進(jìn)產(chǎn)品后，得到了解決。
●熱水器品牌繁多
改制過(guò)程中，由于居民所使用的熱水器品牌繁多．要使不同品牌的熱水器改制后都能達到滿(mǎn)意的效果，困難較大。鑒于此種情況，我們同當地的熱水器廠(chǎng)家攜手合作，針對中山市民最常用的幾個(gè)品牌進(jìn)行改制。其它熱水器則采用移位，優(yōu)惠購新?tīng)t，以舊換新?tīng)t的方法解決直排式熱水器安裝在浴室的問(wèn)題。
●部分用戶(hù)的抵制
由于熱水器改制后須增加風(fēng)機，煙道，并在浴室內接線(xiàn)，對室內裝修有一定的影響。部分裝修好的用戶(hù)對此次改制有一定的抵制。但在我
公司人員的安全使用燃氣知識的教育下，大部分用戶(hù)表示理解，最終接受了改制。對于多次勸解無(wú)效的用戶(hù)，公司則采取了其它措施。
●安裝強排組件后，熱水器可能出現的故障
a．點(diǎn)火困難或點(diǎn)不著(zhù)火
熱水器改制后，溫控器與電磁閥形成回路，對電磁閥電路部分有一定影響，可能會(huì )影響電磁閥的正常工作。出現此問(wèn)題時(shí)應仔細檢查電接線(xiàn)是否良好，溫控器是否損壞。若以上兩種情況都不是,則說(shuō)明換上溫控器后電磁閥已完全不能打開(kāi)，不能正常工作。則此種熱水器不適合改制。
b．自動(dòng)熄火
風(fēng)機故障或溫控器失靈都可能導致自動(dòng)熄火。提高風(fēng)機和溫控器的質(zhì)量可使此故障率降到很低。
3總結
中山市從96年9月正式開(kāi)始對安裝在浴室內的熱水器進(jìn)行改制。到目前為止，共改制了近千臺。經(jīng)過(guò)兩年多的實(shí)際運行，未出現過(guò)任何事故�；旧线_到了強排式熱水器的技術(shù)要求。通過(guò)此項工程，很好的解決了中山市大量居民將直排式熱水器違章安裝在浴室的問(wèn)題。同時(shí)在改制過(guò)程中對用戶(hù)普及了安全使用燃氣的知識，受到了市民普遍的歡迎。
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