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旧型直排式热水器改制的技术分析

时间:2007-1-27栏目:化学化工论文

为了配合中山市由管道液化石油气转换为代天然气工程,曾于1995年10月至1996年1月对中山市的家庭燃气用户进行炉具调查,其中国共产党调查热水器2176台,其中直排式热水器装在浴室中的有2132台,占98%。

直排式热水器燃烧所需氧气取自室内,而燃烧产生的废气也直接排放在室内,若此热水器在浴室中使用,并且浴室体积不大,通风不良时,会造成浴室内C0、C02含量增高,氧气缺乏而引起危险。因此,《城镇燃气设计规范》(GB50028—93)7.4.6条(1)规定:直排式热水器严禁安装在浴室内。但是在中山市违章使用燃气热水器占总用户的98%,已是既成事实,如何解决此问题,一直困扰着燃气供应单位,对此人们提出了三种解决的思路:

1、将直排式热水器改位,装进厨房。

2、将直排式热水器改制成烟道式热水器。

3、将直排式热水器改制成强制排气式热水器。

将直排式热水器从浴室改至厨房,水管、气管都必需同时更改,对室内装修破坏较大,且使用热水器洗澡时不易控制热水器,造成用户使用上的不便,因此方案在中山市不大可行。第二种方案将直排式热水器改为烟道式热水器,也存在较大困难,首先烟道的设计无法统一,烟道的安装更加困难,甚至大部分用户根本无法安装合格烟道,因此这种方案也不可行。而第三种方案则克服前两种方案的缺点,成为我们解决此总是的可行方案。

1理论分析

将直排式热水器改制成强排式热水器,即在直排式热水器排气口上方加装强制抽风机,集烟罩内设温控器,温控器同热水器燃气系统的电磁阀相连。用户使用热水器时,同时开热水器和风机,风机通过连接在其上的烟道将废气排出室外,用户忘记开风机或出现倒灌风现象时,热水器燃烧产生的废气不能顺利排出而积聚在集烟罩内,使集烟罩内温度升高,当温度升高一定值时,温控器便发生动作,使电路断电,电磁阀关闭,因此气源被切断,热水器自动熄火,以起到安全保护作用。温控器可与电池串联或热电偶串联。详见图1

2实验分析

为使强排组件符合国家相关标准要求,我们必须确定下列技术参数:

风机的选型及烟道的配合;

温控器的标定温度;

温控器的位置;

集烟罩与直排式热水器排气口距离;

2.1风机选择威力JSTQ6.5—B型强排式热水器风机,电机功率50w,排气口直径60mm。

2.2温控器设定温度、位置,及集烟罩与直排式热水器排气口距离,通过下列实验来确定。

(实验1)内容:确定温控器标定温度范围

目的及原理:我们希望通过此实验能够获得,在热水器正常工作时位于集烟罩内的温控器的表面温度(称为工作温度)和热水器风机停转后,温控器表面温度随时间的变化图,同时我们希望温度升高风机停转后温控器能在1分钟以内动作,所以要通过实验获得风机停转后一分钟左右时温控器的表面温度。

如所示,我们假定用线性关系表示,0—t0段为热水器与风机同时打开,热水器正常运行时温控器的温度变化图,T1为达到稳定时的稳定温度,即温控器工作温度,t1为风机突然关闭的时刻,t1—t2段为风机停转后,烟气受到阻塞温控器表面温度升高随时间的变化过程,t2—t1=1min,则T2为t2所对应的温控器表面温度,即风机停转lmin后温控器表面温度,因此T1与肥之间的温度为温控器标定温度的范围。即温控器的标定值应在此范围内选取。

条件:气温23oC

大气压力:102.2KPa

气源:LPG

安装:集烟罩距热水点顶端30mm 温控器装在集烟罩前孔中心.

由此表我们可确定T1=46oC T2=115oC

因此我们分别选择标定温度为95oC、85oC、80oC、75oC的温控器继续进行下列实验:

(实验2)

内容:95℃和75oC温控器停止风机的动作时间

条件:气温23oC 大气压力:102.2Kpa 气源:LPG安装:集烟罩距热水器顶端30mm,温控器安在集烟罩前孔中心

(实验3)

内容:对比不同安装条件(即集烟罩与热水器间距)对温控器反应时间的影响。

条件:气温21oC 大气压力:102.2Kpa 气源:LPG安装:75oC温控器安装于集烟罩前孔中心

(实验4)

内容:对比温控器的不同安装位置对小火时反应时间的影响

条件:气温23oC 大气压力:102。2KPa 气源:LPC安装:集烟罩距热水器顶端15mm

(实验5)

内容:80oC 85oC温控器的反应时间

条件:气温29.5oC大气压力:102.2Kpa气源:LPG安装:集烟罩距热水器顶端35mm

(实验6)

内容:烟道弯曲时燃烧工况及温控器工作温度的影响

条件:气温27oC 大气压力:102.2KPa 气源:LPG安装:集烟罩距热水器顶端35mm,温控器为85℃

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