舊型直排式熱水器改制的技術分析

舊型直排式熱水器改制的技術分析

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進行爐具調查，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，通風不良時，會造成浴室內C0、C02含量增高，氧氣缺乏而引起危險。因此，《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》(GB50028—93)7．4．6條(1)規(guī)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的98％，已是既成事實，如何解決此問題，一直困擾著燃氣供應單位，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、氣管都必需同時更改，對室內裝修破壞較大，且使用熱水器洗澡時不易控制熱水器，造成用戶使用上的不便，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，首先煙道的設計無法統(tǒng)一，煙道的安裝更加困難，甚至大部分用戶根本無法安裝合格煙道，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，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機，集煙罩內設溫控器，溫控器同熱水器燃氣系統(tǒng)的電磁閥相連。用戶使用熱水器時，同時開熱水器和風機，風機通過連接在其上的煙道將廢氣排出室外，用戶忘記開風機或出現倒灌風現象時，熱水器燃燒產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，溫控器便發(fā)生動作，使電路斷電，電磁閥關閉，因此氣源被切斷，熱水器自動熄火，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)。詳見圖1

2實驗分析

為使強排組件符合國家相關標準要求，我們必須確定下列技術參數：

風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風機選擇威力JSTQ6．5—B型強排式熱水器風機，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，通過下列實驗來確定。

(實驗1)內容：確定溫控器標定溫度范圍

目的及原理：我們希望通過此實驗能夠獲得，在熱水器正常工作時位于集煙罩內的溫控器的表面溫度(稱為工作溫度)和熱水器風機停轉后，溫控器表面溫度隨時間的變化圖，同時我們希望溫度升高風機停轉后溫控器能在1分鐘以內動作，所以要通過實驗獲得風機停轉后一分鐘左右時溫控器的表面溫度。

如所示，我們假定用線性關系表示，0—t0段為熱水器與風機同時打開，熱水器正常運行時溫控器的溫度變化圖，T1為達到穩(wěn)定時的穩(wěn)定溫度，即溫控器工作溫度，t1為風機突然關閉的時刻，t1—t2段為風機停轉后，煙氣受到阻塞溫控器表面溫度升高隨時間的變化過程，t2—t1＝1min，則T2為t2所對應的溫控器表面溫度，即風機停轉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：集煙罩距熱水點頂端30mm溫控器裝在集煙罩前孔中心．

由此表我們可確定T1＝46oCT2＝115oC

因此我們分別選擇標定溫度為95oC、85oC、80oC、75oC的溫控器繼續(xù)進行下列實驗

(實驗2)

內容:95℃和75oC溫控器停止風機的動作時間

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

(實驗4)

內容：對比溫控器的不同安裝位置對小火時反應時間的影響

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

(實驗5)

內容：80oC85oC溫控器的反應時間

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

(實驗6)

內容：煙道彎曲時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℃

我們集中上述各實驗數據，歸于下表中

分析以上實驗，95oC溫控器不太理想，動作時間長，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安裝及技術要求

在以上技術參數確定以后，我們隨即確定了加裝強排設備的所有組件，它們包括：風機、集煙器、溫控器、柔性煙道、煙道末端、電接線、漏電保護開關等：為保證熱水器改制后正?？煽窟\行，要求在安裝過程中注意以下問題：2．3．1電氣部分的安全為預防使用熱水器時發(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行施工。并采用了佛山某廠生產的漏電保護插頭。

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，且長度不超過4米(一個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生的熱電勢趨動電磁閥，熱電勢比較低，所以在將溫控器接人熱電偶回路時，一定要在接線處接觸良好，以免在該處產生較大的接觸阻。影響電磁閥的工作。

在實際的安裝工作中，此

項工作必須由熱水器安裝技工同電工共同完成。安裝完成后由技術人員100％驗收，以確保改裝質量。在此項工作中，我們遇到的困難主要有：

●漏電開關失靈

由于安裝初期未考慮到風機與漏電開關的配合問題，導致熱水器改制后在很短的時間內大部分漏電開關損壞。其主要原因是停止使用熱水器時，風機斷電瞬間產生很高的反峰電壓擊穿漏電保護器的硅片，導致漏電開關損壞。此問題通過漏電保護器廠家改進產品后，得到了解決。

●熱水器品牌繁多

改制過程中，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意的效果，困難較大。鑒于此種情況，我們同當地的熱水器廠家攜手合作，針對中山市民最常用的幾個品牌進行改制。其它熱水器則采用移位，優(yōu)惠購新爐，以舊換新爐的方法解決直排式熱水器安裝在浴室的問題。

●部分用戶的抵制

由于熱水器改制后須增加風機，煙道，并在浴室內接線，對室內裝修有一定的影響。部分裝修好的用戶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，大部分用戶表示理解，最終接受了改制。對于多次勸解無效的用戶，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．點火困難或點不著火

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，可能會影響電磁閥的正常工作。出現此問題時應仔細檢查電接線是否良好，溫控器是否損壞。若以上兩種情況都不是,則說明換上溫控器后電磁閥已完全不能打開，不能正常工作。則此種熱水器不適合改制。

b．自動熄火

風機故障或溫控器失靈都可能導致自動熄火。提高風機和溫控器的質量可使此故