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正确选择旁通比对燃气热水器的作用

2008-04-29 14:05:58 来源:上海林内有限公司 张健 浏览:
内容提要:正确选择为旁通比对燃气热水器有着至关重要的作用。论述了旁通比的定义与计算方法,旁通比选择不当的负作用,正确选择旁通比的大小。
    随着燃气热水器在技术上的不断进步,现在很多燃气热水器生产厂家都在燃气热水器上增加了旁通管,以降低停水温升和减少热交换器部位冷凝水产生,从而解决停水温升波动对使用舒适性的影响以及热交换器部位冷凝水的产生对安全性和使用寿命的影响。虽然很多燃气热水器厂家在燃气热水器上增加了旁通管,但是对于旁通比的选择,有的生产厂家选择的过大,有的生产厂家选择的过小,导致旁通管不仅不能很好的发挥作用,而且还会对燃气热水器的产生负作用,甚至还会影响燃气热水器的正常使用。因此,正确选择为旁通比对燃气热水器有着至关重要的作用。
1. 旁通比的定义与计算方法
    燃气热水器的旁通比λ是指流经旁通管的水流量与进入热交换器加热的水流量之比。假设流经旁通管的水流量为A(L/min),流经热交换器被加热的水流量为 B(L/min),则热水出口处的水流量也为A+B(L/min),旁通管的示意图如下所示:
旁通管的示意图

2. 旁通比选择不当的负作用
    若选择的旁通比过大,当热水出口突然关闭再次开启时,有可能造成燃气热水器不点火并出现故障代码。这是由于在突然关闭出水阀再次启动时,由于留在燃气热水器热交换器管路内的水的水温过高,甚至在热交换器局部出现沸腾现象并伴有沸腾声,导致热交换器过热温控开关动作,影响燃气热水器的正常点火使用,此时热水器管路内的残留热水会在短时间内流尽,接着流出的就是冷水,只有在再次关闭出水阀并开启后,燃气热水器才会正常点火,方能流出设定温度所需的热水,不过这样会使淋浴时的舒适性大大降低。
    若选择的旁通比过大,会使燃气热水器的热效率降低,这是由于旁通比过大,会使流经旁通管的水流量会相对较多,为了达到所设定的出热水温度,势必要使流经热交换器的水的水温燃烧的更高,此时会使排烟温度大为升高,众所周知,排烟温度使影响热效率的重要因素之一,排烟温度的升高会使热效率下降,从大量试验数据可知:一般排烟温度上升12℃左右会使热效率下降1%左右。而且对于同一台燃气热水器,假设夏天和冬天设定的出热水温度相同,由于冬天的进水温度相对较低,为了达到设定的出热水温度,则冬天热交换器内的水温势必相对于夏天热交换器内的水温要高,那么同一台燃气热水器在冬天时的热效率会相对低于夏天时的热效率;对于设定的出热水温度,如果设定的出热水温度越高,那么热效率下降越明显。
    若选择的旁通比过小的话,则既不能很好的发挥燃气热水器增加旁通管的有利作用:降低停水温升、减少热交换器部位冷凝水的产生等;同时也会对热效率产生一定的负面影响,使热效率降低。
3. 正确选择旁通比的大小
    通过大量试验数据表明:旁通管的旁通比的选择范围在0.15~0.25之间较为合适。正确选择旁通比后可以适当降低停水温升,同时也可以减少热交换器部位冷凝水的产生。这是由于燃气热水器增加旁通管后,相当于分流了一部分进入热交换器的水量,为了达到设定的出热水温度,热交换器内的水温势必要提高,这样出热交换器的高水温结合通过旁通管的低水温才能达到设定的出热水温度。热交换器内部水温的提高,那么其与吸热片之间的温差就减小了,停水后由吸热片传递给停留在管路里的水的热量就降低了,则相应的停水温升也就降低了;同时也提高了热交换器内的管壁温度,可以减少了烟气中水蒸气冷凝析出的可能性。
4. 简单结论
    若将燃气热水器增加旁通管的旁通比设定在0.15~0.25之间,那么增加旁通管对于降低停水温升和减少热交换器部位的冷凝水的作用能达到最佳状态。
参考文献:
[1] 姜正侯. 燃气工程技术手册[M]. 上海: 同济大学出版社. 1993年.
[2] 张健. 燃气热水器增加旁通管的作用的研究[J]. 家用燃气具. 2007年第6期.




(本文作者:张健 上海林内有限公司 上海 201208)

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