李胤媛
摘要:由于燃?xì)獠膳療崴疇t兼具供暖和生活用水的特點,給人們生活帶來諸多便利,深受人們的喜愛。但在實際的使用過程中依然存在許多的問題需要改進,為了進一步提高燃?xì)獠膳療崴疇t的使用體驗,很有必要對燃?xì)獠膳療崴疇t運行系統(tǒng)進行優(yōu)化改進?;诖?,筆者通過對燃?xì)獠膳療崴疇t的運行問題進行分析,并提出了一些有效的設(shè)計優(yōu)化措施,希望對進一步提高燃?xì)獠膳療崴疇t運行效率和壽命提供參考。
關(guān)鍵詞:燃?xì)獠膳療崴疇t;測試系統(tǒng);全自動;優(yōu)化設(shè)計
一、燃?xì)獠膳療崴疇t常見的運行問題分析
1.1運行噪音大
噪音問題是燃?xì)獠膳療崴疇t運行過程中常見的問題之一。在設(shè)計中沒有確保流體在管內(nèi)呈紊流狀況。在系統(tǒng)道管流速設(shè)計時,應(yīng)確保流體在管內(nèi)呈紊流狀況,流體在管內(nèi)流動的狀態(tài)。一般是根據(jù)流體的雷諾數(shù)Re來判斷,對于在圓管內(nèi)的流體:Re<2000時,流動總是層流型態(tài),稱為層流區(qū);Re>4000時,一般出現(xiàn)紊流型態(tài),稱為紊流區(qū);2000<Re<4000時,有時層流,有時紊流,處于不穩(wěn)定狀態(tài),稱為過渡區(qū);取決于外界干擾條件。另外,管道中有氣體,循環(huán)不暢也是引起噪音的常見原因。采暖系統(tǒng)首次注水,沒有在系統(tǒng)的高點安裝自動排氣裝置。采暖系統(tǒng)中空氣是最有害的因素。當(dāng)管道中有空氣積存時,往往要影響采暖正常循環(huán),造成此部分不熱;空氣中含有空氣是造成金屬腐蝕;也會對水泵產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象,增加噪音或爐子產(chǎn)生明顯的震動,影響水泵葉輪的使用壽命。
1.2水泵卡死或主換熱器堵塞
使用鑄鐵散熱片或原有燃煤小鍋爐的采暖系統(tǒng),容易造成水泵卡死或主換熱器堵塞。這種情況在北方的農(nóng)村地區(qū)較為常見。隨著煤改氣工程在北方地區(qū)大力推進,廣大農(nóng)村地區(qū)從使用土(煤)鍋爐采暖方式,更換成更加節(jié)能環(huán)保的燃?xì)獠膳療崴疇t。如原有供暖系統(tǒng)一般都使用鐵管與鑄鐵散熱片,系統(tǒng)水含有大量的渣質(zhì)、鐵銹等異物。如果沒有對原來的供暖系統(tǒng)進行處理,直接安裝燃?xì)獠膳療崴疇t后運行,會對爐子造成的不良影響,造成燃?xì)獠膳療崴疇t中的循環(huán)水泵運行卡死或燒壞;如系統(tǒng)中使用鐵管與鑄鐵散熱片,系統(tǒng)水中極易產(chǎn)生渣質(zhì)、鐵銹等異物,極容易進入水泵定轉(zhuǎn)子與動轉(zhuǎn)子之間的間隙,造成水泵運行故障,甚至引起堵塞爆裂等現(xiàn)象。
1.3燃?xì)獠膳療崴疇t設(shè)定低溫,產(chǎn)生冷凝水,影響設(shè)備使用效率及壽命
對于大氣式的燃?xì)獠膳療崴疇t,由于其設(shè)計參數(shù)供回水溫度一般為80/60℃,因此,如果長期工作在40/30℃的供回水溫度下(用于地板采暖,設(shè)置過低的溫度),在燃?xì)獠膳療崴疇t換熱器上將會產(chǎn)生冷凝水,對換熱器造成腐蝕,影響爐子的使用壽命。為避免在主換熱器上出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象。造成系統(tǒng)能耗增加,而且采暖舒適性差。
二、燃?xì)獠膳療崴疇t的設(shè)計優(yōu)化
2.1加強系統(tǒng)氣路設(shè)計優(yōu)化
由于燃?xì)獠膳療崴疇t系統(tǒng)的硬件包括水路、電路、氣路等多方面硬件和軟件,使得輸入跨度較大,氣源種類繁多,造成測試部位測試點較多。為了節(jié)省管路成本,必然使得設(shè)計較為復(fù)雜,這樣就會到造成水路中水阻力比較大,因此水路設(shè)計十分復(fù)雜也十分重要。供暖系統(tǒng)最終的目的是改變室內(nèi)的溫度,而改變溫度就是通過熱傳遞,在這個過程中會產(chǎn)生很大的氣阻。氣阻較大的原因是管路太長,水流頻繁轉(zhuǎn)向,造成了供水循環(huán)不暢。為了解決這個問題,應(yīng)該在適當(dāng)?shù)奈恢眠M行加壓,設(shè)置一些循環(huán)水泵,安裝一些排氣閥,這樣就可以將氣體排出循環(huán)系統(tǒng)之外,增加系統(tǒng)的靈活性,達到供暖的目的。由于在系統(tǒng)充水階段,整個系統(tǒng)原是空的,充滿空氣。當(dāng)自來水由系統(tǒng)下部充入系統(tǒng)時,空氣逐漸被水?dāng)D出。在充水時系統(tǒng)的各最高點的排氣閥都要打開,當(dāng)排氣閥因水充滿而溢水時就關(guān)閉;在系統(tǒng)開始運行的階段冷水逐漸升溫,冷水中所溶解的空氣逐漸分離出來,通過各排氣閥(手動或自動)排除;在正常運行階段,冷水中大量的空氣已基本排除,由于少量補充水而帶入系統(tǒng)的空氣因升溫而分離出來,也要隨時排除。
2.2加強系統(tǒng)電路設(shè)計優(yōu)化
電路設(shè)計是測試系統(tǒng)研發(fā)的核心,是實現(xiàn)全自動測試的關(guān)鍵因素。所有的電路原件都選用相應(yīng)的儀器儀表來輔助進行,它可以分為很多模塊,如溫度采集模塊、壓力采集模塊、流量采集模塊、電磁閥控制模塊、調(diào)節(jié)閥控制模塊,這些模塊需要應(yīng)用不同的儀器儀表,例如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電磁閥和流量調(diào)節(jié)閥。它們之間通過相應(yīng)的信號線進行連接,儀器測試中得到的數(shù)據(jù)分別傳給對應(yīng)的測試模塊,測試模塊將數(shù)據(jù)處理后送給計算機進行綜合處理,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集處理控制的全過程。例如在上文提到燃?xì)獠膳療崴疇t低溫產(chǎn)生冷凝水的問題,我們可以采取如下措施解決:a.在系統(tǒng)中增加電動三通混水閥,單獨控制地暖的供水溫度;b.采用間接連接的方式,在系統(tǒng)中增加板式換熱器把系統(tǒng)分成熱源側(cè)與末端側(cè);c.為大氣式的燃?xì)獠膳療崴疇t配置專用地板采暖模塊;d.系統(tǒng)設(shè)計時,盡量選用冷凝爐供地暖系統(tǒng)。對應(yīng)的軟件設(shè)計方面,根據(jù)系統(tǒng)的要求該軟件具有靈活、可靠、實時的特點,對整個采暖熱水爐進行實時的全方位自動控制。實時是指能將傳感器的信號及時的傳達并處理;可靠是指它的穩(wěn)定性,不會出現(xiàn)各種錯誤。靈活指的是在整個系統(tǒng)框架不變的情況下能適應(yīng)各種情況。同時軟件系統(tǒng)的界面應(yīng)該具有很好的交互性,便于人為操作、數(shù)據(jù)訪問以及打印報告。
2.2加強后期定期保養(yǎng),及時采暖升級換新
據(jù)市場調(diào)查統(tǒng)計,目前我國燃?xì)獠膳療崴疇t的平均使用壽命一般為15年,相關(guān)專家指出燃?xì)獠膳療崴疇t的壽命關(guān)鍵在于其是否得到定期的保養(yǎng)。國內(nèi)很多用戶還沒有意識到這個問題的重要性,忽略了這個關(guān)鍵問題,造成了巨大的維修費用,甚至是更換整個燃?xì)獠膳療崴疇t。為了更好地保養(yǎng)燃?xì)獠膳癄t,延長其使用壽命,就要在這個使用期間的前后兩個階段進行保養(yǎng)、檢修。在使用前要請相關(guān)售后部門或工作人員對產(chǎn)品進行調(diào)試、檢修,及時發(fā)現(xiàn)在未使用過程當(dāng)中該燃?xì)獠膳療崴疇t產(chǎn)生的一些問題并進行補救。隨著最早一批燃?xì)獠膳癄t設(shè)備進入我國市場,現(xiàn)在燃?xì)獠膳癄t設(shè)備已經(jīng)進行產(chǎn)品換代多次,但許多消費者一直沒有對老的燃?xì)獠膳癄t設(shè)備進行及時更新?lián)Q代,把它當(dāng)作普通的爐子,認(rèn)為更換浪費錢財,燃?xì)獠膳癄t只要沒有損壞就沒有問題。對于燃?xì)獠膳癄t的更新?lián)Q代沒有重視,這就埋下了極大的安全隱患。
三、結(jié)束語
根據(jù)我國目前燃?xì)獠膳癄t熱水爐的相關(guān)用戶調(diào)研,結(jié)合市場的發(fā)展情況,燃?xì)獠膳癄t熱水爐的發(fā)展趨勢將越來越集成化和智能化,結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用,將給用戶提供更加人性化的使用體驗。同時為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的要求,冷凝技術(shù)作為節(jié)能環(huán)保方面一種新興的技術(shù),將會在后期的研發(fā)中被應(yīng)用到現(xiàn)代的燃?xì)獠膳癄t熱水爐系統(tǒng)當(dāng)中,使燃?xì)獠膳癄t熱水爐在更加智能的同時,也會更加節(jié)能。
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(作者單位:珠海格力電器股份有限公司)