本文通過更換不同片數(shù)的板式換熱器和調(diào)節(jié)燃氣采暖熱水爐的額定輸入功率來對的衛(wèi)浴熱效率進行試驗，通過改變板式換熱器采暖進(出)水端的孔徑或增加限流環(huán)，以分析不同孔徑和不同片數(shù)的板式換熱器在燃氣采暖熱水爐工作中對衛(wèi)浴熱效率的影響規(guī)律。
關鍵詞：板式換熱器熱效率燃氣采暖熱水爐套管式
0引言快速式燃氣采暖熱水爐從衛(wèi)浴水結(jié)構(gòu)上來分，可以分為套管式兩用燃氣采暖熱水爐和板換式兩用燃氣采暖熱水爐。套管式燃氣采暖熱水爐與板換式燃氣采暖熱水爐的區(qū)別在于：套管式燃氣采暖熱水爐是利用雙管主換熱器中的相對密封的雙管(又稱管中管)分別在外管通采暖水和內(nèi)管通衛(wèi)浴水，從而利用外管采暖水(高溫水)的熱量傳遞內(nèi)管中的衛(wèi)浴水而板換式燃氣采暖熱水爐是利用單管主換熱器的采暖水(高溫水)與衛(wèi)浴水在板換中的兩個密閉通道來進行換熱。前者在使用一段時間后，在雙管主換熱器內(nèi)結(jié)垢，導致衛(wèi)浴熱效率下降。后者板換的雙人字形回路設計，不僅換熱效率高，而且形成紊流的水沖刷板換的內(nèi)壁，帶走沉積物，在使用若干年后仍然維持高衛(wèi)浴熱效率。因此，板換式燃氣采暖熱水爐憑著這優(yōu)點在國外市場中，成為主銷機型。板式換熱器是燃氣采暖熱水爐實現(xiàn)采暖水與衛(wèi)生水直接換熱的核心零部件，其結(jié)構(gòu)設計直接影響到燃氣采暖熱水爐的衛(wèi)浴熱效率的高低。如何優(yōu)化板式換熱器的結(jié)構(gòu)，提高換熱效率，已成為各生產(chǎn)企業(yè)的研究重點。
在實際工程中，進行換熱的冷熱流體往往處于固體壁面的兩側(cè)，我們將這種熱量在被壁面隔開的兩種流體之間熱量傳遞的過程稱為傳熱過程。對于燃氣采暖熱水爐而言，板換的傳熱過程就是熱流體(采暖循環(huán)水)從板換采暖水通道(高溫壁)傳遞至板換衛(wèi)浴水通道的過程。其中，傳熱過程包括串聯(lián)著的三個環(huán)節(jié)：
1、從熱流體到壁面高溫側(cè)的熱量傳遞
2、從壁面高溫側(cè)到壁面低溫側(cè)的熱量傳遞，亦即穿過固體壁的導熱
3、從壁面低溫側(cè)到冷流體的熱量傳遞。盡管傳熱原理已為人所知，但由于影響衛(wèi)浴熱效率的因素很多，因此，對板換式燃氣采暖熱水爐中板換影響衛(wèi)浴換熱效率的因素進行分析，可以為提高衛(wèi)浴換熱效率提供方向。板換式燃氣采暖熱水爐在根據(jù)功率對板換進行選型時，一般通過增加或減少來板換換熱片的數(shù)量，來加大或減少單位時間內(nèi)通過板換的衛(wèi)浴水與采暖水的換熱面積，達到衛(wèi)浴水充分與采暖水進行換熱的目的，從而符合GB25034-2010規(guī)定的熱水模式熱效率不應小于(84+2lgPn)%的要求。但實際上，根據(jù)傳熱理論可以通過降低采暖水在板換內(nèi)的流速，減少主換熱器采暖水單位時間內(nèi)通過板換的流量，增加衛(wèi)浴水與采暖水的換熱時間，從而滿足熱水模式熱效率。
1試驗裝置圖1和圖2為一種燃氣采暖熱水爐用板換水路構(gòu)成的試驗裝置，它由板換1、進水閥體4、出水閥體3和密封圈21組成，板換上設有分別與進水閥體的采暖出水口、出水閥體的采暖進水口相連的采暖水接口，板換采暖水接口與進水閥體或出水閥體之間設有限流環(huán)。通過改變限流環(huán)內(nèi)徑的大小，在采暖回路中形成截流，控制采暖水流量的大小。
2試驗結(jié)果及分析目前板換式燃氣采暖熱水爐的生產(chǎn)廠家，對于輸入功率為26kW的燃氣采暖熱水爐，一般配置10片板換，輸入功率為20kW的燃氣采暖熱水爐，為了提高配件的通用性，也配置10片板換，但實際上，配置8片板換也是能滿足熱效率的要求的?，F(xiàn)對配置8片板換，輸入功率為20kW及26kW的兩種燃氣采暖熱水爐進行衛(wèi)浴熱效率方面的測試：
(1)輸入功率為20kW，配置8片板換，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變采暖水的限流環(huán)孔徑對衛(wèi)浴熱效率的影響：
(2)輸入功率為26kW，配置8片板換，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變采暖水的限流環(huán)孔徑對衛(wèi)浴熱效率的影響：
(3)配置8片板換，孔徑為13的限流環(huán)，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變輸入功率對衛(wèi)浴熱效率的影響：
(4)配置8片板換，孔徑為12的限流環(huán)，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變輸入功率對衛(wèi)浴熱效率的影響：
(5)配置8片板換，孔徑為11的限流環(huán)，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變輸入功率對衛(wèi)浴熱效率的影響：
(6)配置8片板換，孔徑為10的限流環(huán)，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變輸入功率對衛(wèi)浴熱效率的影響：
(7)配置8片板換，孔徑為9的限流環(huán)，保持衛(wèi)浴進水20℃，出水溫度60℃不變，改變輸入功率對衛(wèi)浴熱效率的影響：
3結(jié)論
(1)在輸入功率為26kW，配置8片板換的情況下，通過調(diào)節(jié)安裝在板式換熱器的采暖進出水孔的限流環(huán)孔徑的方式，8片能滿足26kW的國標能效規(guī)定的二級能效衛(wèi)浴熱效率。
(2)在輸入功率為20kW，配置8片板換的情況下，通過調(diào)節(jié)安裝在板式換熱器的采暖進出水孔的限流環(huán)孔徑的方式，減少通過板換采暖水流量，采暖水流速減慢，換熱時間增長，可以合理的把熱效率提高2%～3%。
(3)板換生產(chǎn)廠家可通過改變板換結(jié)構(gòu)增加阻力，同樣可以減少循環(huán)水流量，提高熱效率。
(4)采用8片的板式換熱器，能同時保證20kW及26kW熱效率符合要求，同時保證了配件的通用性。
(5)采用同樣的辦法，可以進一步提升相應原有配置的燃氣采暖熱水爐的效率。
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