烟道式燃气热水器CE认证的技术难题及解决办法

邹霞　赖春华

摘 要：CE安全认证标志作为打入欧洲市场的敲门砖越来越受到国内制造行业的重视。烟道式燃气热水器作为一种技术成熟、性能稳定的燃气热水器产品，受到很多国外客户的青睐，为了增加该公司产品的竞争力，该文对烟道式燃气热水器的性能进行研究和优化设计，保证其能满足欧洲标准。主要的技术难点为对燃烧产物中CO含量的控制以及保证燃烧产物的正确排出。解决办法主要是调整热水器的排烟罩结构，基于流体动力学理论，改变排烟罩的结构，结合测试结果得到最优化的设计方案。

关键词：烟道式燃气热水器 CE认证 烟道式燃气热优势

中图分类号：TK16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）11（c）-0022-01

“CE”是一种安全认证标志，被视为制造商打开并进入欧洲市场的护照。CE代表欧洲统一（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是贴有“CE”标志的产品就可在欧盟各成员国内销售，无须符合每个成员国的要求，从而实现了商品在欧盟成员国范围内的自由流通。在现如今多样化的燃气热水器市场，燃气热水器的种类日趋增多，海外市场燃气热水器行业的竞争也日益激烈。想要打开和扩大海外市场，对产品的质量以及性能提出了更高的要求。针对欧洲市场绝大部分家用电器需要通过欧洲标准的CE认证，所以我们的产品满足欧洲标准势在必行。

烟道式燃气热水器作为众多出口型燃气热水器的一种，有它自身的优势。工艺技术方面非常成熟，价格低廉。根据市场部的调查分析报告，烟道式燃气热水器目前在国内外仍有大量的用户，今后仍会有一定的市场份额。所以我们做了一系列工作设计研发CE型烟道式燃气热水器。

随着燃气热水器在人们生活中的普及，燃气热水器的一些缺点也逐渐的显现出来。燃气热水器在使用时，燃气燃烧所产生的一氧化碳和氮氧化物对人体都有较大危害。室内环境空气中的一氧化碳浓度达到一定值时，可使人中毒死亡；而氮氧化物与人体血液中血色素的亲和力约为CO的数百倍，使人因缺氧而引起中枢神经麻痹、痉挛等症状。另一方面，在热水器使用过程中，室内可能会流入一定量的可燃体，遇到明火发生着火或者爆炸。所以控制燃气热水器CO排放量变得尤为重要。

由于升数越大，燃烧负荷越大，燃烧产物中CO的含量也越难控制，所以烟道式燃气热水器不宜将升数做得过大，特别是对于高标准的CE型机。该文中的研究模型为11 L烟道式燃气热水器。

与国内燃气热水器标准相比，CE标准对烟道式燃气热水器提出了更高的要求，其中最为重要的包括以下几方面。

（1）正常工作时，烟气只允许从烟道中排除，不允许有漏烟的现象发生。

（2）倒灌风时，保证烟气中的CO含量不能超过1000 ppm。

为了解决这两大难点问题，针对传统的烟道式燃气热水器做出了较大的技术改进，主要改进为烟罩的结构。

（1）要求烟气只从烟道排除。那么燃气燃烧后产生的烟气只能集中从烟管方向排放，所以需要在适当的位置增加挡板引导烟气的流向。

（2）要求倒灌风时，烟气中CO含量不能过高。

我们首先分析倒灌风这种恶劣的环境中烟道式燃气热水器所受到的影响。

在风由烟道倒吹入烟罩中时，我们设想不做任何处理，热水器在工作时火焰燃烧的过程中，受到与燃烧势相反方向的风压，必定会影响燃烧，火焰甚至会被吹熄，燃气得不到充分的燃烧会产生大量的有毒气体，威胁使用者的生活环境甚至生命安全。所以必须采取相应的措施减少倒灌风对燃烧的影响。

我们对烟罩的结构做了处理，在原烟罩的基础上增加可以阻挡外界进风的挡板。关键在于倒灌风时烟罩最下端处的风压为零或者为负压，那么我们认为这种状态下火焰的燃烧受到倒灌风的影响最小。

当然在增设防倒风挡板的时候不能影响热水器烟气的排出，否则烟气聚集在烟罩中也会使CO超标。所以挡板的相对位置变得非常重要，既要满足倒风时燃烧的正常进行，又要满足烟气能顺利排出，同时，还要保证正常燃烧时没有漏烟。

倒风时烟罩中气体的流动较为复杂，我们经过反复的试验验证，调整挡板的相对位置以及挡板的外形尺寸，最终得到的烟罩结构。倒灌入烟罩的风通过挡板导流后分流从上下挡板流出，烟罩与燃烧器部装边界处的风速为零；烟气经过挡板的分流也从同样的位置流出。

经过测试，在倒灌风风速要求为3 m/s以及1 m/s时，我们可以将烟气控制在500mmp以内，满足CE标准要求。

在测试的过程中发现，热交换器部装的结构对烟气的影响也不容忽视，在正常燃烧时，烟气中CO含量很低，大概在100以内，而在倒灌风时，可能达到几千。除了烟罩的结构起主导作用以外，热交换器集热片的数量和结构对烟气也有影响。由于在倒灌风过程中，烟气排放受到阻碍，而热交换器的集热片对烟气也存在一定的阻碍作用，如果集热片数量过多，帮助换热的翻边孔数量过多，都会使烟气中CO含量升高。所以热交换器集热片的数量以及翻边孔不宜过多，当然为了保证热水器的效率也不宜过少，需要满足效率的前提下尽量减少集热片和翻边孔的数量。

参考文献

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