1引言近年來,西部的經濟提升,能源的開發和利用,為燃氣壁掛爐行業發展提供了動力。壁掛爐采暖這種分戶供暖方式由于管理簡單、維護成本低,逐漸被廣大的用戶所接受。在國內市場上,帶翅片式換熱器結構的壁掛爐,主要分為單通道換熱器和雙通道換熱器(套管式)兩種。由于套管機型較板換機型價格成本較低,質量性能相對穩定,因此比較受廣大用戶的認可,市場上占有率也最大。
2噪音產生原因分析及解決措施以下是我們在套管機型對噪音主換的檢測過程中一些情況的記錄:
(1)衛生熱水狀態下,由小火逐漸調到大火時,溫度由低到高,未發現有噪音產生,說明不是衛生熱水的管路系統。
(2)在采暖工作的狀態下,而只有大火時且采暖出水溫度60℃以上時,才出現有較強烈的噪音。同時將衛浴通道水全部排空,噪音同樣產生。采暖系統中水壓表的指針劇烈跳動,擺幅在0.3bar~0.4bar左右。雙通道換熱器產生的噪音,我們在很早之前已發現并一直致力在解決,尋找合理有效地方法。
本文綜合了所有對雙通道換熱器噪音的測試及分析,認為產生噪音的位置和現象均與前面所述一致,其共同點就是在主換的高溫部位的直管內、采暖水流量過小、采暖水過熱并發生汽化的現象,噪音便是水燒開的聲音,以下主要有四個方面原因。
(1)采暖進出水入口處的水盒竄水通常在主換熱器如圖1所示的水盒位置內放置了分水隔板,其作用是將水盒的進出水部分一分為二,使采暖回水須流經過主換熱器直管,在翅片管通道吸收熱量后,再從主換的采暖出水口流出。但在主換的生產廠家的生產過程中,經常發現由于生產員工的疏忽,或者在搬運的過程中,常發生了分水隔板放倒以及焊接工藝不良的產品質量問題。如存在該質量問題的主換熱器裝配到壁掛爐時,將導致機器在采暖狀態時,采暖水短路現象。也就是說采暖回水在入口的水盒內直接從采暖出水口流出,從而導致流經主換直管內的水流量過小,水溫過熱以致水汽化,發出了噪音的現象。解決方法:取消水盒內的分水隔板,而采用壓型及焊接的方法,使采暖進出水口的水盒完全隔開。同時通過按右圖3采用傾斜30如圖所示,將水倒入其中一個采暖通道入口,檢驗是否壓型是否存在漏點。
(2)橢圓管與異型管的錯位橢圓管連接著主換兩端的水盒(如箭頭位置),正確主換的采暖通道如圖4位置所示,中間異型管是衛生熱水通道,橢圓管與異型管的之間是采暖通道。但如果主換熱器橢圓管的設計、裝配工序工裝的出現定位問題,將導致異型管與橢圓管配合出現錯位,左右兩邊長短不一致,影響了采暖通道通暢,甚至堵塞的現象如下圖5所示,該主換一端的通道被封死,導致采暖水不能正常通過。水流量過小或者斷流的情況下,同樣會導致噪音的產生。因此異型管兩端的尺寸設計及生產的工裝夾具應重點考慮,避免人為的問題導致產品不良。同時我們更關心的是在成品檢驗時,由于通道內看不見摸不著。我們如何采用有效檢測依據,判斷通道是否通暢?現大多數廠家采用的流量驗證方法其實尚不是很完善。為了模擬現象,我們分別制作了多個直管通道是全堵及半堵的主換樣品,并在一定的水壓力下測試流量參數,發現測出水流量參數差別不大。同時通過對整個采暖通道的橫截面積計算及分析,如下所示①采暖進出水接頭的內孔面積,S=254.②采暖直管通道的橫截面總和,S=③水盒與采暖進出水接頭的橫截面,S=195.07mm2。發現采暖通道的瓶頸位置應在水盒與進出水接頭的部分,而不在直管部分,如通過檢測水流量的參數,不是很好的判斷通道是否堵塞方法。因此主換廠家及壁掛爐生產廠有必要尋找更合理的檢測及判斷方法。
(3)主換采暖通道雜質堵塞我們經常發現用戶經過一段的時間使用后,主換才發現有噪音。通過解剖,發現主換中間部位的采暖通道堆積了許多塊狀呈褐色的物質,并堵塞了通道,如圖6所示。經化驗,成分主要為鈣、鎂等鹽類的物質,天然水中含有很多有害的雜質,未經處理,讓這些雜質進入壁掛爐,就會產生結垢、腐蝕等現象。這些鹽類的溶解度小,且隨溫度升高而降低,當通過通道較小溫度高的區域時,便形成結垢,經長時間沉淀積累,嚴重的便堵塞了管路。其危害有:
①能源的浪費。管的內部結垢導致換熱性能差,造成排煙溫度升高,熱效率降低。
②破壞主換、噪音產生。管的內部結垢導致管內通道過小,高溫煙氣的熱量不能迅速的被帶走,形成金屬過熱、采暖水汽化,因此噪音也就產生了。
建議:解決結垢問題有多種方法,如:采用水的軟化、采暖系統中增加磁性過濾器、添加阻垢劑等,都有效的減少了水垢的形成。
(4)主換水量調節板有效性水量調節板主要用于合理調配主換熱器各個管路水流量,但針對水量調節板有效性,許多生產廠家也說法不一。我們通過對國內一家供應商的主換熱器進行流量測試,分別選用帶水量調節板和不帶水量調節板的主換各一個,對管內的水流量進行測試。測試通道位置見圖7,所測數據見表1。從以上表中數據分析,水量調節板是起不到平衡水流量的作用,反而加劇了幾個通道內的水流量的差距,同時水量調節板缺少防呆設計(方向的唯一性),很容易導致方向錯誤。以及導致熱效率降低、噪音的產生等問題。而不使用水量調節板時,主換熱器系統中各個直管的流量反而相差不大。因此建議:還是可以取消水量調節板。
3結論主換熱器的噪音產生的部位是在主換熱器的采暖通道內,由于主換熱器高溫的通道內過窄,流量小,導致水高溫汽化,便產生了水燒開劇烈的聲音,同時也導致系統水壓力的變化,產生振動。該主換產生的噪音,往往還伴隨著熱效率的降低,主換的損壞等問題,不能僅僅頭痛醫頭,腳痛醫腳,要考慮整個系統,包括:水、管路等。以及改善用戶的采暖系統水質也有效的解決主換熱器噪音產生的問題。核心零部件國產化是一個民族工業發展的過程,不但要求國內廠家引進技術的同時,也需要因地制宜根據國內的生產條件、設備、用戶的使用環境,加以創新設計。

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