淺談平衡式燃?xì)鉄崴髋c密封燃燒室新設(shè)計(jì)論文
摘 要：
本文介紹了傳統(tǒng)式衡式熱水器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，引出了新型密封燃燒室平衡式熱水器的構(gòu)造及優(yōu)點(diǎn)。
1 前言
燃?xì)鉅t具是一部使用燃?xì)獾臋C(jī)器，利用此機(jī)器，將燃?xì)饣瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為有實(shí)用價(jià)值的熱能，一般以下面三個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)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(lán)，熱效率高。不完全燃燒，將會(huì)造成能源浪費(fèi)及危害健康。
l.3 安全性
（1）防止缺氧和中廢氣毒
（2）防止燃?xì)庑孤?/p>
（3）防止回火燃燒
（4）防止過(guò)熱燃燒以上是對(duì)燃?xì)鉅t具最基本功能的要求和評(píng)價(jià)依據(jù)。
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(tǒng)及燃燒工作系統(tǒng)，直接與戶外相聯(lián)接，而與室內(nèi)完全分離。因而不會(huì)造成浴室內(nèi)的空氣污染，去除廢氣及缺氧的危險(xiǎn)因素。相對(duì)于傳統(tǒng)排氣煙道式熱水器而言，其熱效率亦能提高，可以節(jié)省能源、提高安全性能。
3 傳統(tǒng)平衡式熱水器的密封性結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)平衡式熱水器的密封。勝結(jié)構(gòu)包括（1）熱水器本體的密封結(jié)構(gòu)；（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(tǒng)平衡式熱水器本體密封性結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題
4.1設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量、安裝和維修質(zhì)量對(duì)其密封性的影響
（1）傳統(tǒng)平衡式熱水器的密封性結(jié)構(gòu)，是以其本體前蓋及后亮作外壁，前蓋與后殼的接合處內(nèi)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(tái)時(shí)的密封，靠套筒尺寸配套，以及膠封來(lái)進(jìn)行密封。這些都是與原廠設(shè)計(jì)、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(jié)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(jié)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家在設(shè)計(jì)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(rèn)真和施工后嚴(yán)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(jié)構(gòu)，內(nèi)置在傳統(tǒng)平衡式熱水器內(nèi)殼中，直接受到燃燒高溫影響
（1）現(xiàn)代燃?xì)鉄崴鞯脑O(shè)計(jì)，已經(jīng)排除了自然給、排氣平衡式煙道的設(shè)計(jì)；而采用強(qiáng)制式"風(fēng)扇輔助）平衡式給、排氣煙道的設(shè)計(jì)。但無(wú)論采用上置式抽氣機(jī)或下置式送風(fēng)機(jī)，均須使用"微電腦程控電子結(jié)構(gòu)"，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(nèi)殼中。
（2）燃燒器大火燃燒就在內(nèi)殼中心部分進(jìn)行，設(shè)置在熱水器內(nèi)殼左右兩旁或上、下方的電子結(jié)構(gòu)，很容易遭受燃燒時(shí)的高溫?zé)崃τ绊憽ｋ娪诮Y(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)
5.1 密封燃燒室新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
圖3為密封燃燒室新設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
5.2 新設(shè)計(jì)特點(diǎn)
（1）將燃?xì)馊紵糠植捎?quot;密封室"方式設(shè)計(jì)，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(jī)相聯(lián)接。燃燒局限在密封室內(nèi)進(jìn)行，送風(fēng)機(jī)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外。排氣管道出日處附加防止倒流單向閥，外界強(qiáng)風(fēng)無(wú)法迫使廢氣回流進(jìn)入燃燒室內(nèi)（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(nèi)，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(jī)空氣入口處外泄至熱水器殼內(nèi)，或再由內(nèi)殼外泄至浴室呢？答案是一定不會(huì)發(fā)生。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)熱水器時(shí)已作周密的工作程序編排。
①首先必須有水流動(dòng)（2.5L/min以上），中央電子控制器傳感后，才指令送風(fēng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)作。當(dāng)送風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速度至2100 r/m或以上時(shí)；再指令燃?xì)怆姶砰y及燃?xì)獗壤g開(kāi)啟，再點(diǎn)火開(kāi)始，然后逐步升級(jí)至大火全開(kāi)。
②大火燃燒在密封燃燒室內(nèi)進(jìn)行，送風(fēng)機(jī)設(shè)置在下部；燃燒廢氣在送風(fēng)機(jī)發(fā)出的強(qiáng)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外，在排氣管中的防止倒流閥是十分重要的設(shè)計(jì)，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(nèi)，這樣安全性大大提高了。
③當(dāng)大火燃燒停止后，送風(fēng)機(jī)繼續(xù)工作，至少400秒后才緩慢停止，以保證密封燃燒室內(nèi)的殘存廢氣全部清除。
④上述每個(gè)工作步驟都由中央電子控制器及各部電子感應(yīng)器進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)達(dá)不到技術(shù)指標(biāo)或出現(xiàn)故障時(shí)，熱水器的燃燒支作將自動(dòng)停止。
5.3新設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，不再依賴以外殼作為"密封性結(jié)構(gòu)"；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(jié)構(gòu)設(shè)在熱水器內(nèi)殼中，直接受到燃燒高溫的影響存在問(wèn)題亦得到解決。因?yàn)槿紵髟诿芊馐覂?nèi)，大火燃燒時(shí)，燃燒高溫?zé)崃Σ粫?huì)直接傳遞至電子元件上，再加上有隔熱板，內(nèi)置的電子元件不但不會(huì)受熱，而且從戶外輸人的新鮮空氣有助于冷卻電子元件。結(jié)果延長(zhǎng)使用壽命和提高工作效能。
（3）送風(fēng)機(jī)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(shè)計(jì)配合，實(shí)現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)。
（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(yuǎn)不會(huì)灼傷接觸者。熱水器運(yùn)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?yàn)槿紵遗c外殼問(wèn)充滿流動(dòng)的新鮮空氣，起到隔熱和隔濕作用。
6 結(jié)論
（1）新設(shè)計(jì)的密封燃燒室是在強(qiáng)制給、排氣平衡式熱水器內(nèi)，可以稱之為具有雙重密封保險(xiǎn)平衡式熱水器。它成為當(dāng)今世界上最先進(jìn)的燃?xì)鉄崴餍略O(shè)計(jì)。大大提高了燃?xì)鉄崴鞯陌踩阅堋h(huán)保性能、恒溫性能和使用方便性能等。
（2）超過(guò)12kwl0000Kcal/N的燃?xì)鉄崴鳎还苁鞘覂?nèi)或室外設(shè)置式，均適宜采用密封燃燒室的新設(shè)計(jì)。
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