旧型直排式热水器改制的技术分析

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℃