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舊型直排式熱水器改制的技術分析論文
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或熱電偶串聯。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＝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(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：80oC 85oC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常可靠運行，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障率降到很低。
3總結
中山市從96年9月正式開始對安裝在浴室內的熱水器進行改制。到目前為止，共改制了近千臺。經過兩年多的實際運行，未出現過任何事故�；旧线_到了強排式熱水器的技術要求。通過此項工程，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題。同時在改制過程中對用戶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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