冷凝式燃气热水器技术及应用

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1、第３０卷第２期加工利用·１·冷凝式燃气热水器技术及应用熊超秦朝葵戴万能陈志光同济大学机械学院熊超等．冷凝式燃气热水器技术及应用．天然气工业，２０１０，３０（２）：１１２‐１１４．摘要冷凝式燃气热水器作为高效的燃气燃烧设备，具有较大的节能潜力，但由于目前国内天然气价格各地差异较大，其在不同地区使用后的经济效益差别也较大。为此，介绍了冷凝式热水器的国内外发展情况，阐述了目前冷凝式热水器所采用的换热器结构形式和原理，提出了防腐的技术对策，并结合目前国内较为典型的城市天然气价格及冷凝式热水器的销售价格，采用净现值法对其进行了节能效益分析，指出在目前民用天然气价格条件下，冷凝式热水器与常

2、规热水器相比，前者节能效果显著，尤其在天然气价格较高地区，冷凝式燃气热水器效率越高、容量越大，其节能效益就越显著。关键词冷凝式热水器换热器防腐节能效益效率容量DOI：１０．３７８７／j．issn．１０００‐０９７６．２０１０．０２．０３０家用燃气快速热水器（下简称热水器）是民用燃气似。需要说明的是，欧洲国家的冷凝式热水器，一般是的主要消耗设备。据统计我国热水器年消耗天然气约指冷凝式两用炉。荷兰是最早研究这种热水器的国８３［１］１７０×１０m（非天然气按热值折算为天然气）。热家，１９７９年第一台冷凝式热水器样机研制成功，１９８０水器能效国家标准GB２０６６５—２００６于２００７年

3、７月１年得到批准使用，到２０世纪９０年代初期，冷凝式壁挂日正式实施，将热水器能效等级分为３级，其中１级热炉锅炉除了具有传统锅炉的共性之外，更是在制热机效率不低于９６％，２级热效率不低于８８％，３级热效率理上进行了大革命与突破。其后英国、法国、德国、美不低于８４％，不符合国家能效标准的热水器禁止上市国等国家也开始了相应的研究。在上述欧美等国，由［３］销售。国家燃气质量监督检验中心对家用燃气快速热于政府鼓励，冷凝式燃气壁挂炉的需求量不断增加。水器产品的检测结果表明热水器的平均热效率为目前，国外这种热水器产品已占热水器总量的１０％～［２］８６．７％，其中烟道式和强排式的平均效率均为８

4、５％１５％。欧洲的热水器市场已经相对成熟，对冷凝式产左右。因此，若将热水器效率提高至１级水平，其节能品已经建立了相应的标准，并采用标签等级的制度，根潜力是非常巨大的。要实现１级能效水平，大力发展据不同的能效范围划分不同产品等级，同时各个国家冷凝式热水器是一条可循之路。对可在市场上出售产品等级的要求也越来越高。国内对冷凝式热水器的研制开发相对较晚。在理1冷凝式热水器的发展情况论研究方面，同济大学、北京建筑工程学院、重庆大学［４］冷凝式换热技术最早被西方国家应用于锅炉。等都在热工性能、防腐等方面做了相应的工作。潘［５］CarlyleAshley１９２８年设计了一个被称为“Weath

5、er‐新新、魏敦崧等分析了电化学腐蚀的机理及冷凝水maker”的燃气专利产品，这是第一个将烟气中水蒸气的pH值、温度、溶解氧和溶解盐等因素对冷凝式燃气的冷凝用于采暖空调领域的高效率燃气加热炉。２０热水器腐蚀的影响，提出了以天然气为气源，对材料进世纪７０年代早期的能源危机促进了高效率冷凝式锅行化学镀处理，采用分离倒置式换热器可减少冷凝区［６］炉的发展。整体式冷凝式锅炉的大规模研究始于域酸性腐蚀的方案。曹彦彬、艾效逸通过实验，对塔１９７８年，冷凝式热水器是在２０世纪７０年代末出现的板式换热器和肋片板式换热器在伴有水蒸气凝结的烟新一代高效节能热水器，其工作原理和冷凝式锅炉相气中的受迫

6、对流换热过程进行了实验研究，得出如下作者简介：熊超，１９８２年生，工学硕士；主要从事燃气燃烧与高效传热研究工作。地址：（２０１８０４）上海市嘉定区曹安公路４８００号同济大学机械工程学院A３１６。电话：（０２１）６９５８３８０２，１３６８１９５３７５６。E‐mail：bingliangxiong＠１６３．com·２·天然气工业２０１０年２月结论：有水蒸气凝结时的对流换热系数可数倍于无凝2．2间接式换热结时的换热系数，塔板式换热器的换热系数大于肋片间接式换热采用间壁式换热器进行换热，高温烟［７］板式换热器。艾效逸、王义等通过增设冷凝式换热气通过间壁式换热器加热（图２）。目前国内市场

7、上的器的方式，对１０L／min的冷凝式热水器和冷凝式热水冷凝式热水器大多采用这种形式。一般采用两个换热炉进行了热效率测试，结果表明：与相同条件下的非冷器，一个为显热换热器，保持较高的烟气温度，烟气不凝式产品相比，冷凝式热水器的热效率可增加９％～产生冷凝，仅吸收烟气中的显热；另一个换热器为潜热［８］［９］１０％。此外，杨冬梅和吕照、王随林等针对特定的换热器，烟气流过时，水蒸气发生冷凝，同时释放显热样机，对冷凝换热器的防腐和冷凝式燃气热水炉的换和潜热。烟气中的酸性气体会溶于冷凝水从而生成腐［１０