CN108731269A - 一种防冷凝燃气壁挂炉及其防冷凝方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃气供热设备领域，特别涉及到一种防冷凝燃气壁挂炉及其防冷凝方法。该种防冷凝燃气壁挂炉，包括换热器以及穿过换热器的换热管，还包括至少一条分流管和电动阀，所述分流管设于换热器外、且分流管的两端分别与换热器两端的换热管并接，所述电动阀设置于分流管上。本发明的燃气壁挂炉在换热器两端增设了分流管，并在分流管上设有电动阀，让电动阀开启分流管流道，使一部分水从分流管流过，以减少通过换热器的水流量，烟气被低温水吸收的热量减少，烟气的温度升高，使烟气中的水蒸气的温度高于冷凝温度，因此不会发生冷凝现象，当处于大负荷工作状态，让电动阀关闭分流管流道，以增加通过主换热器的水流量，提高热效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃气供热设备领域，特别涉及到一种防冷凝燃气壁挂炉及其防冷凝方法。
背景技术
燃气壁挂炉越来越多的为广大用户所接受，已经成为北方家庭采暖的重要组成部分。然而目前市场上使用量最大的非冷凝燃气壁挂炉，存在着最小负荷与最大负荷在热效率方面存在5％以上差距的现象。究其原因，是因为小负荷时，由于风机不变速，过多的过剩空气带出了大量的热量。
可采暖过程中，机组多数时间是运行在小负荷阶段，所以提高小负荷阶段的热效率可以减少能源浪费。目前传统的机型做法只有两条方案：增加主换热器换热能力，降低烟温，减少热散失；降低过剩空气系数，减少烟量。但是两者都有缺陷，前者烟温降低，小负荷时，烟温很容易到冷凝温度。后者过剩空气减少，烟气冷凝温度增加，小负荷时，烟温也很容易到冷凝温度，这样使得燃烧过后，部分烟气在主换热器上发生了冷凝现象，进而腐蚀主换热器。
另外，即使在不进行小负荷热效提升，当机组运行在零下20℃时，由于进气温度低，也会使小负荷功率下，烟罩局部区域烟气也会出现冷凝现象。如此，极大的限制了壁挂炉的使用区域。我国广大的地区如东北，西北地区，有大量使用燃气壁挂炉的需要，大多数燃气壁挂炉存在小负荷冷凝腐蚀问题。
发明内容
为解决上述燃气壁挂炉容易出现的冷凝腐蚀问题，本发明提供了一种防冷凝燃气壁挂炉及其防冷凝方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种防冷凝燃气壁挂炉，包括换热器以及穿过换热器的换热管，还包括至少一条分流管和电动阀，所述分流管设于换热器外、且分流管的两端分别与换热器两端的换热管并接，所述电动阀设置于分流管上。
进一步的，还包括检测装置，该检测装置与电动阀信号连接，用于检测燃气壁挂炉的负荷工作状态并控制电动阀的启闭。
进一步的，所述换热器下方设置有燃烧器与燃气阀，所述燃烧器燃烧燃气产生高温烟气，所述燃气阀调节燃烧器的燃烧功率。
进一步的，所述检测装置为燃气阀开度检测装置，该燃气阀开度检测装置检测燃气阀的开度范围。
进一步的，所述检测装置为与燃烧器连接的火焰温度检测装置或火焰电子流检测装置中的一种或者多种。
进一步的，所述换热管包括进水端、出水端，所述进水端连接有循环泵，所述出水端设置有暖气片，所述换热管穿过暖气片与循环泵连接，形成循环水路，所述暖气片将换热管中水的热量散发到室内。
进一步的，所述检测装置为出水温度检测装置，所述出水温度检测装置检测出水端的出水温度。
进一步的，所述换热器上方设置有集烟罩与风机，所述风机设置于集烟罩上，所述集烟罩设置有排烟口，所述风机出风口正对排烟口。
进一步的，所述检测装置为排烟温度检测装置，所述排烟温度检测装置检测排烟口的烟气温度。
进一步的，所述电动阀为电动截止阀。
进一步的，所述电动阀为电动调节阀。
本发明还提供上述燃气壁挂炉的防冷凝方法，该方法包括：
检测燃气壁挂炉的负荷工作状态，并根据判断条件进行判断；
当处于小负荷工作状态，让电动阀开启分流管流道，使一部分水从分流管流过，以减少通过换热器的水流量，烟气被低温水吸收的热量减少，烟气的温度升高，使烟气中的水蒸气的温度高于冷凝温度，因此不会发生冷凝现象；
当处于大负荷工作状态，让电动阀关闭分流管流道，以增加通过换热器的水流量，提高热效率。
进一步的，所述电动阀为电动截止阀，小负荷工作状态下，开启电动截止阀的阀口，大负荷工作状态下，关闭电动截止阀的阀口。
进一步的，所述电动阀为电动调节阀，小负荷工作状态下，增大电动调节阀的阀口，大负荷工作状态下，减小电动截止阀的阀口。
进一步的，所述判断条件为燃气阀的开度范围，若开度低于总开度的1/3，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，反之为大负荷工作状态。
进一步的，所述判断条件为出水端的出水温度，当检测到出水温度低于30-45℃，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到出水温度高于45-60℃时，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
进一步的，所述判断条件为火焰温度，当检测到火焰温度低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到火焰温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
进一步的，所述判断条件为火焰电子流，当检测到火焰电子流低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到火焰温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
进一步的，所述判断条件为烟气温度大小，当检测到烟气温度低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到烟气温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的燃气壁挂炉在换热器两端增设了分流管，并在分流管上设有电动截止阀或电动调节阀，在小负荷工作状态下，开启电动截止阀的阀口或增大电动调节阀的阀口，使一部分水从分流管流过，以减少通过换热器的水流量，烟气被低温水吸收的热量减少，烟气的温度升高，同时，在出水口温度一定的情况下，采用水分流，那么最后的出水口是冷水和热水混合，所以流经换热器的水温需要高于出水口温度，这样在机组设定温度相同时，烟气温度会比没分流时高，在这双重作用下，使烟气中的水蒸气的温度高于冷凝温度，因此不会发生冷凝现象，当处于大负荷工作状态，关闭电动截止阀的阀口或减小电动调节阀的阀口，以增加通过主换热器的水流量，提高热效率。
附图说明
图1为本发明实施例一中防冷凝燃气壁挂炉的结构示意图；
图2为本发明实施例一中循环水路的结构示意图；
图3为本发明实施例一中检测装置与电动阀连接示意图；
图4为本发明实施例二中循环水路的结构示意图；
图5为本发明实施例六的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
具体实施例一：
参照图1、2、3所示，一种防冷凝燃气壁挂炉，包括换热器1以及穿过换热器1的换热管2，还包括至少一条分流管3和设置于分流管3上的电动阀31，所述分流管3设于换热器1外、且分流管3的两端分别与换热器1两端的换热管2并接，所述换热器1下方设置有燃烧器4与燃气阀，所述燃气阀调节燃烧器4的燃烧功率，所述换热器1上方设置有集烟罩5与风机6，所述风机6设置于集烟罩5上，所述集烟罩5设置有排烟口51，所述风机6出风口正对排烟口51，所述换热管2包括进水端21、出水端22，所述进水端21连接有循环泵7，所述出水端22设置有暖气片8，所述换热管2穿过暖气片8与循环泵7连接，形成循环的水路，该种防冷凝燃气壁挂炉还包括检测装置9，该检测装置9与电动阀31信号连接，用于检测燃气壁挂炉的负荷工作状态并控制电动阀31的启闭，检测装置9为燃气阀开度检测装置，该燃气阀开度检测装置检测燃气阀的开度范围，所述电动阀31为电动截止阀。
燃烧器4燃烧燃气产生大量高温烟气，烟气中含有大量水蒸气，高温烟气经过换热器1与换热管2中的冷水换热，即对换热管2的冷水加热，烟气在集烟罩5中汇集并通过风机6快速从排烟口51排出。
换热管2中的水在循环泵7的作用下，先流过换热器1，与高温烟气换热，冷水被加热成热水，然后流过暖气片8将热量散发到室内，被散热的热水变冷，再重新流回循环泵7，不断循环，对室内空气加热，在循环过程中，由于烟气中含有大量水蒸气，若通过换热器1与冷水交换的热量过多，烟气的温度可能低于冷凝温度，进而发生冷凝现象，特别是在燃气壁挂炉处于小负荷工作状态时，由于燃烧器4的燃烧功率小，烟气的量与温度就小，因此很容易在换热过程中发生冷凝现象。
本发明还提供上述燃气壁挂炉的防冷凝方法，该方法为：
检测燃气壁挂炉的负荷工作状态，并根据判断条件进行判断；当处于小负荷工作状态，让电动截止阀开启分流管3流道，使一部分水从分流管3流过，以减少通过换热器1的水流量，烟气被低温水吸收的热量减少，烟气的温度升高，使烟气中的水蒸气的温度高于冷凝温度，因此不会发生冷凝现象；当处于大负荷工作状态，让电动截止阀关闭分流管3流道，以增加通过换热器1的水流量，提高热效率。
通过燃气阀开度检测装置检测燃气阀的开度大小，判定燃气壁挂炉的负荷工作状态，若开度低于总开度的1/3，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，反之为大负荷工作状态。
具体实施例二：
参照图4所示，本实施例与实施例一的区别在于：所述检测装置9为出水温度检测装置，所述出水温度检测装置检测出水端22的出水温度，出水温度检测装置可为设置于出水端22的温度传感器。
通过检测出水端22的出水温度大小，判定燃气壁挂炉的负荷工作状态，若出水温度低于45℃，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当监测到出水温度高于45℃时，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
本实施例的检测方法比实施例一更准确，但是结构比实施例一较为复杂，本实施例在燃气热水器上也能取得很好的效果。
具体实施例三：
本实施例与上述实施例的区别在于：所述检测装置9为与燃烧器4连接的火焰温度检测装置。
判定燃气壁挂炉的负荷工作状态的判断条件为火焰温度，当检测到火焰温度低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到火焰温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。。
具体实施例四：
本实施例与上述实施例的区别在于：所述检测装置9为与燃烧器4连接的火焰电子流检测装置。
判定燃气壁挂炉的负荷工作状态的判断条件为火焰电子流，当检测到火焰电子流低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到火焰温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
具体实施例五：
本实施例与上述实施例的区别在于：所述检测装置9为排烟温度检测装置，所述排烟温度检测装置检测排烟口51的烟气温度，排烟温度检测装置可为设置于排烟口51的温度传感器。
判定燃气壁挂炉的负荷工作状态的判断条件为烟气温度大小，当检测到烟气温度低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到烟气温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
具体实施例六：
参照图5所示，本实施例与上述实施例的区别在于：分流管3具有两条，通过增加一条分流管3提高本发明的灵活性，使本发明的可调节范围更广。
具体实施例七：
本实施例与上述实施例的区别在于：所述电动阀31为电动调节阀，在小负荷工作状态下，增大电动调节阀的阀口，在大负荷工作状态下，减小电动截止阀的阀口。采用电动调节阀可根据检测装置9的检测信息灵活调节通过分流管3的水流量，可提高本发明调节的准确度，同时，使本发明的可调节范围更广。
本发明的燃气壁挂炉在换热器1两端增设了分流管3，并在分流管3上设有电动阀31，让电动阀31开启分流管3流道，使一部分水从分流管3流过，以减少通过换热器1的水流量，烟气被低温水吸收的热量减少，烟气的温度升高，同时，在出水端22温度一定的情况下，采用水分流，那么最后的出水端22是冷水和热水混合，所以流经换热器1的水温需要高于出水端22温度，这样在机组设定温度相同时，烟气温度会比没分流时高，在这双重作用下，使烟气中的水蒸气的温度高于冷凝温度，因此不会发生冷凝现象，当处于大负荷工作状态，让电动阀31关闭分流管3流道，以增加通过主换热器1的水流量，提高热效率。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (19)
1.一种防冷凝燃气壁挂炉，包括换热器以及穿过换热器的换热管，其特征在于：还包括至少一条分流管和电动阀，所述分流管设于换热器外、且分流管的两端分别与换热器两端的换热管并接，所述电动阀设置于分流管上。
2.根据权利要求1所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：还包括检测装置，该检测装置与电动阀信号连接，用于检测燃气壁挂炉的负荷工作状态并控制电动阀的启闭。
3.根据权利要求2所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述换热器下方设置有燃烧器与燃气阀，所述燃烧器燃烧燃气产生高温烟气，所述燃气阀调节燃烧器的燃烧功率。
4.根据权利要求3所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述检测装置为燃气阀开度检测装置，所述燃气阀开度检测装置检测燃气阀的开度范围。
5.根据权利要求3所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述检测装置为与燃烧器连接的火焰温度检测装置或火焰电子流检测装置中的一种或者多种。
6.根据权利要求2所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述换热管包括进水端、出水端，所述进水端连接有循环泵，所述出水端设置有暖气片，所述换热管穿过暖气片与循环泵连接，形成循环水路，所述暖气片将换热管中水的热量散发到室内。
7.根据权利要求6所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述检测装置为出水温度检测装置，所述出水温度检测装置检测出水端的出水温度。
8.根据权利要求2所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述换热器上方设置有集烟罩与风机，所述风机设置于集烟罩上，所述集烟罩设置有排烟口，所述风机出风口正对排烟口。
9.根据权利要求8所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述检测装置为排烟温度检测装置，所述排烟温度检测装置检测排烟口的烟气温度。
10.根据权利要求1所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述电动阀为电动截止阀。
11.根据权利要求1所述的防冷凝燃气壁挂炉，其特征在于：所述电动阀为电动调节阀。
12.一种燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于，所述方法包括：
检测燃气壁挂炉的负荷工作状态，并根据判断条件进行判断；
当处于小负荷工作状态，让电动阀开启，使一部分水从分流管流过，以减少通过换热器的水流量，烟气被低温水吸收的热量减少，烟气的温度升高，使烟气中的水蒸气的温度高于冷凝温度，因此不会发生冷凝现象；
当处于大负荷工作状态，让电动阀关闭分流管流道，以增加通过换热器的水流量，提高热效率。
13.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述电动阀为电动截止阀，小负荷工作状态下，开启电动截止阀的阀口，大负荷工作状态下，关闭电动截止阀的阀口。
14.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述电动阀为电动调节阀，小负荷工作状态下，增大电动调节阀的阀口，大负荷工作状态下，减小电动截止阀的阀口。
15.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述判断条件为燃气阀的开度范围，若开度低于总开度的1/3，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，反之为大负荷工作状态。
16.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述判断条件为出水端的出水温度，当检测到出水温度低于30-45℃，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到出水温度高于45-60℃时，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
17.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述判断条件为火焰温度，当检测到火焰温度低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到火焰温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
18.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述判断条件为火焰电子流，当检测到火焰电子流低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到火焰温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
19.根据权利要求12所述的燃气壁挂炉的防冷凝方法，其特征在于：所述判断条件为烟气温度大小，当检测到烟气温度低于某个预设值，即判定燃气壁挂炉处于小负荷工作状态，当检测到烟气温度高于某个预设值，燃气壁挂炉处于大负荷工作状态。
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