浅谈冷凝壁挂炉燃烧换热结构

《浅谈冷凝壁挂炉燃烧换热结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈冷凝壁挂炉燃烧换热结构2013-12-2615:42:03來源：中国壁挂炉网人气：182摘要：在提倡节能环保，低碳生活的21世纪，在世界采暖行业中，冷凝式采暖壁挂炉的研制将是-个必然的趋势。开发高效节能的冷凝式壁挂炉，已不单是为用户节省开支，而是实现国民经济可持续发展的需要，实现科学发展观的需要，而要实现壁挂炉的冷凝，必须要深入研究冷凝式换热器和全预混燃烧器。关键词:冷凝式壁挂炉冷凝式换热器全预混燃烧器冷凝水热效率防腐蚀燃气壁挂炉具有强大的家庭中央供暖功能，能满足多居室的采暖需求，各个房间能够根据需求随意设定舒适温度，也可根据需要决定某个房间单独关闭供暖，并且能够提供大流量恒温屮•生热水

2、，供家庭沐浴、厨房等场所使用。在欧洲，燃气壁挂炉已有近百年历史，是一个非常成熟发达的行业。燃气壁挂炉以其节能、环保、灵活、舒适等优点得到了人们的认可，也成为最流行的采暖方式。目前国内的壁挂炉市场格局主要由国产、合资、外资三部分组成，国内壁挂炉发展的基础也是基于国外的技术。在倡导低碳生活的今天，无疑给制造行业的企业提出了更高的要求，即如何低碳生产、如何生产出低碳产品成为了能源领域必然的要求，开发高效节能的冷凝式壁挂炉，已不单是为用户节省开支，而是实现国民经济可持续发展的需要,实现科学发展观的需要。对燃气壁挂炉来说，提高热效率的有效途径有三：-是燃气尽可能多的释放热量；［是换热器尽可能多的吸收热

3、量；三是尽可能少的减少各项热量损失。要使燃气燃烧释放出尽可能多的热量，必须注意两点：•是燃气要完全燃尽。研究指出，为使燃气燃尽需要燃气与空气之间充分、均匀的混合，并提供燃烧所需的充足的氧气；二是需把排烟温度降到烟气露点以下，使烟气中的水蒸气冷凝释放出其潜热，燃气释放出的总热量便增加。要使换热器尽可能多的吸收热量，有三种方法可供考虑：一是增加换热器面积，尽可能多地布置换热面，这是最简便易行而可靠的方法。二是合理分配辐射与对流受热面。三是增加强化元件。如在水管增加肋片、燃烧室内壁增加针状突起，水道中增加换热槽等。要使壁挂炉尽可能少的减少各项热量损失，就必须控制好排烟损失，化学与物理不完全燃烧损失

4、及各部位的散热损失。冷凝式壁挂炉的燃气和空气在燃烧前能得到均匀混合并保持稳定的比值，使燃料燃烧充分，同时特殊的换热器结构形式与制作工艺能将排烟温度降到露点以下，烟气中大量水蒸汽冷凝并释放出汽化潜热，热效率比常规设计锅炉高10%以上，具有明显的节能效果。而冷凝式壁挂炉的…个主要特点是在设计工况下烟气中有较多的水蒸汽冷凝，释放出汽化潜热，并使热效率有明显升高。如果烟气中水蒸汽冷凝份额很少，对提高热效率贡献不大，这种设计就没有多大的实际意义了。因此，要想设计一个比较优化的冷凝式壁挂炉换热系统和燃烧系统，必须要清楚以下三个方面：首先，要清楚在冷凝式壁挂炉上实现水蒸汽冷凝的条件。水蒸汽的冷凝与换热器冷

5、凝段的热交换过程密切和关。观察高温烟气经冷凝段肋片管换热器的加热过程：烟气首先把热量传递给肋片（加热肋片），肋片再把吸收的热量传递到肋片根部，经管壁最终加热管内的水。所以，在加热过程中必然是烟温大丁•肋片温度，肋片温度大于水温。要注意，肋片温度不是…个定值，它与肋片上的位置有关。观察烟气出口侧，在肋片根部肋片温度最低，在肋片顶端，肋片温度升高。而在烟气入口侧肋片温度会比出口侧的要高。在冷凝段换热器上由于吸热量小，肋片根部与水温间的温差也小，一般为1〜2°C左右。肋片上的温降约为5°Co排烟温度与肋片顶端间的温差在设计中宜大于20°Co按我国供暖规范，供暖热水温度为95°C,回水温度为70°C

6、o按欧洲供暖规范，供暖热水温度为75°C,回水温度为50°C（当用地板供暖时，热水温度为40°C,回水温度为30°C）o按欧洲规范，取凹水温度为50°Co此吋，如果仍采用大气式燃烧方式（过剩空气系数二1.7,露点49°C）与肋片管换热器，则肋片顶端温度便会升到56°C,排烟温度会随之升到70°C附近。均大于烟露点，水蒸气一点也不会冷凝。研究指出：在两用炉上要实现水蒸气冷凝，只有采用完全预混低氧燃烧方式，使过剩空气系数从1.7降到1.2,露点温度相应地从49°C提高到54°C,高于凹水温度。同时，将肋片管换热器改为光管换热器，使管外壁温度下降到51°C左右。这样，便能满足换热器壁面温度低于烟气

7、露点，出现水蒸气冷凝，实现冷凝运行方式。所以，欧洲的冷凝式两用炉都几乎采用光管换热器，完全预混燃烧器，低氧燃烧。这种做法是为了实现冷凝运行方式而必须采取的措施，而不是其他目的。前面的分析中已明确指出：捉高壁挂炉热效率的-个主要手段是布置更多的受热面以降低排烟温度。但是，排烟温度的降低是受到限制的，因为排烟温度一定要大丁肋片出口顶端温度。但是当排烟温度逐渐下降接近肋片温度时，由于温差下降，换热面的吸热量急速下降