淺談平衡式燃氣熱水器與密封燃燒室新設計論文
摘 要：
本文介紹了傳統式衡式熱水器的結構及特點(diǎn)，引出了新型密封燃燒室平衡式熱水器的構造及優(yōu)點(diǎn)。
1 前言
燃氣爐具是一部使用燃氣的機器，利用此機器，將燃氣化學(xué)能轉化為有實(shí)用價(jià)值的熱能，一般以下面三個(gè)指標來(lái)評價(jià)它的有效性能。
1.l 熱效率
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(huì )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(guò)熱燃燒以上是對燃氣爐具最基本功能的要求和評價(jià)依據。
2 平衡式給排氣煙道的特點(diǎn)
平衡式給排氣煙道，最大的特點(diǎn)是將熱水器給排氣系統及燃燒工作系統，直接與戶(hù)外相聯(lián)接，而與室內完全分離。因而不會(huì )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(shí)的密封性；（3）給、排氣煙道自身的密封性；（4）煙道間組合時(shí)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(wèn)題
4.1設計、制造質(zhì)量、安裝和維修質(zhì)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(lái)取得其密封性能。
�。�2）給、排氣煙道與熱水器本體組合時(shí)的密封性，也是靠密封墊圈來(lái)進(jìn)行密封。給、排氣煙道問(wèn)組臺時(shí)的密封，靠套筒尺寸配套，以及膠封來(lái)進(jìn)行密封。這些都是與原廠(chǎng)設計、安裝或維修人員的工作素質(zhì)有關(guān)。
�。�3）熱水器經(jīng)日久使用后，其密封膠墊會(huì )受熱老化，或經(jīng)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(huì )泄漏進(jìn)入浴室空氣中。若有不完全燃燒情況發(fā)生時(shí)，CO2特別是CO及NOX等燃燒廢氣，均會(huì )直接危害人體安全；此時(shí)與直排式（無(wú)煙道式）熱水器情況無(wú)異，結果失去了平衡式熱水器的優(yōu)越性能。
�。�4）平衡式熱水器的`安全性，首先必須要求制造廠(chǎng)家在設計和制造上保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)要求安裝和維修人員工作認真和施工后嚴格的質(zhì)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(lèi)似無(wú)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(jīng)排除了自然給、排氣平衡式煙道的設計；而采用強制式"風(fēng)扇輔助）平衡式給、排氣煙道的設計。但無(wú)論采用上置式抽氣機或下置式送風(fēng)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(jìn)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(shí)的高溫熱力影響。電于結構處于極惡劣環(huán)境中工作，其安全性及耐用性均受到質(zhì)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(diǎn)
�。�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(lián)接；而下部則與送風(fēng)機相聯(lián)接。燃燒局限在密封室內進(jìn)行，送風(fēng)機送入新鮮空氣，燃燒熱流量通過(guò)熱交換器吸納；而燃燒廢氣通過(guò)唯一排氣管道排出戶(hù)外。排氣管道出日處附加防止倒流單向閥，外界強風(fēng)無(wú)法迫使廢氣回流進(jìn)入燃燒室內（若單向閥被封閉后，熱水器會(huì )自動(dòng)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(jīng)由送風(fēng)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(huì )發(fā)生。因為在設計熱水器時(shí)已作周密的工作程序編排。
�、偈紫缺仨氂兴鲃�(dòng)（2.5L/min以上），中央電子控制器傳感后，才指令送風(fēng)機開(kāi)始運作。當送風(fēng)機轉速度至2100 r/m或以上時(shí)；再指令燃氣電磁閥及燃氣比例間開(kāi)啟，再點(diǎn)火開(kāi)始，然后逐步升級至大火全開(kāi)。
�、诖蠡鹑紵诿芊馊紵覂冗M(jìn)行，送風(fēng)機設置在下部；燃燒廢氣在送風(fēng)機發(fā)出的強大風(fēng)量、風(fēng)壓下，唯一出路是經(jīng)由熱交換器頂部的排氣管道排至戶(hù)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(fēng)力可能將廢氣倒流進(jìn)人熱水器燃燒室內，這樣安全性大大提高了。
�、郛敶蠡鹑紵Ｖ购�，送風(fēng)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。
�、苌鲜雒總�(gè)工作步驟都由中央電子控制器及各部電子感應器進(jìn)行監控，當達不到技術(shù)指標或出現故障時(shí)，熱水器的燃燒支作將自動(dòng)停止。
5.3新設計的優(yōu)點(diǎn)
�。�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(wèn)題，不再依賴(lài)以外殼作為"密封性結構"；同時(shí)也不須依靠安裝或維修人員的技術(shù)素質(zhì)來(lái)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(wèn)題亦得到解決。因為燃燒器在密封室內，大火燃燒時(shí)，燃燒高溫熱力不會(huì )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(huì )受熱，而且從戶(hù)外輸人的新鮮空氣有助于冷卻電子元件。結果延長(cháng)使用壽命和提高工作效能。
�。�3）送風(fēng)機起到"燃燒加風(fēng)"作用，熱能利用率提高，同時(shí)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(huán)保爐頭設計配合，實(shí)現完全燃燒，使廢氣中的CO、CO2、NOx等減至符合世界環(huán)保先進(jìn)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(shí)使用熱水器也無(wú)妨。
�。�7）外殼的熾熱感覺(jué)消失，永遠不會(huì )灼傷接觸者。熱水器運作時(shí)的溫度分布詳見(jiàn)表3和圖5。
�。�8）外殼水濕也不會(huì )影響密封燃燒室。因為燃燒室與外殼問(wèn)充滿(mǎn)流動(dòng)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(chēng)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(jìn)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(huán)保性能、恒溫性能和使用方便性能等。
�。�2）超過(guò)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。
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