浅谈燃气采暖热水炉运行中存在的问题及设计优化

李胤媛

摘要：由于燃气采暖热水炉兼具供暖和生活用水的特点，给人们生活带来诸多便利，深受人们的喜爱。但在实际的使用过程中依然存在许多的问题需要改进，为了进一步提高燃气采暖热水炉的使用体验，很有必要对燃气采暖热水炉运行系统进行优化改进。基于此，笔者通过对燃气采暖热水炉的运行问题进行分析，并提出了一些有效的设计优化措施，希望对进一步提高燃气采暖热水炉运行效率和寿命提供参考。

关键词：燃气采暖热水炉;测试系统;全自动;优化设计

一、燃气采暖热水炉常见的运行问题分析

1.1运行噪音大

噪音问题是燃气采暖热水炉运行过程中常见的问题之一。在设计中没有确保流体在管内呈紊流状况。在系统道管流速设计时，应确保流体在管内呈紊流状况，流体在管内流动的状态。一般是根据流体的雷诺数Re来判断，对于在圆管内的流体：Re<2000时，流动总是层流型态，称为层流区;Re>4000时，一般出现紊流型态，称为紊流区;2000<Re<4000时，有时层流，有时紊流，处于不稳定状态，称为过渡区;取决于外界干扰条件。另外，管道中有气体，循环不畅也是引起噪音的常见原因。采暖系统首次注水，没有在系统的高点安装自动排气装置。采暖系统中空气是最有害的因素。当管道中有空气积存时，往往要影响采暖正常循环，造成此部分不热;空气中含有空气是造成金属腐蚀;也会对水泵产生气蚀现象，增加噪音或炉子产生明显的震动，影响水泵叶轮的使用寿命。

1.2水泵卡死或主换热器堵塞

使用铸铁散热片或原有燃煤小锅炉的采暖系统，容易造成水泵卡死或主换热器堵塞。这种情况在北方的农村地区较为常见。随着煤改气工程在北方地区大力推进，广大农村地区从使用土（煤）锅炉采暖方式，更换成更加节能环保的燃气采暖热水炉。如原有供暖系统一般都使用铁管与铸铁散热片，系统水含有大量的渣质、铁锈等异物。如果没有对原来的供暖系统进行处理，直接安装燃气采暖热水炉后运行，会对炉子造成的不良影响，造成燃气采暖热水炉中的循环水泵运行卡死或烧坏;如系统中使用铁管与铸铁散热片，系统水中极易产生渣质、铁锈等异物，极容易进入水泵定转子与动转子之间的间隙，造成水泵运行故障，甚至引起堵塞爆裂等现象。

1.3燃气采暖热水炉设定低温，产生冷凝水，影响设备使用效率及寿命

对于大气式的燃气采暖热水炉，由于其设计参数供回水温度一般为80/60℃，因此，如果长期工作在40/30℃的供回水温度下（用于地板采暖，设置过低的温度），在燃气采暖热水炉换热器上将会产生冷凝水，对换热器造成腐蚀，影响炉子的使用寿命。为避免在主换热器上出现冷凝现象。造成系统能耗增加，而且采暖舒适性差。

二、燃气采暖热水炉的设计优化

2.1加强系统气路设计优化

由于燃气采暖热水炉系统的硬件包括水路、电路、气路等多方面硬件和软件，使得输入跨度较大，气源种类繁多，造成测试部位测试点较多。为了节省管路成本，必然使得设计较为复杂，这样就会到造成水路中水阻力比较大，因此水路设计十分复杂也十分重要。供暖系统最终的目的是改变室内的温度，而改变温度就是通过热传递，在这个过程中会产生很大的气阻。气阻较大的原因是管路太长，水流频繁转向，造成了供水循环不畅。为了解决这个问题，应该在适当的位置进行加压，设置一些循环水泵，安装一些排气阀，这样就可以将气体排出循环系统之外，增加系统的灵活性，达到供暖的目的。由于在系统充水阶段，整个系统原是空的，充满空气。当自来水由系统下部充入系统时，空气逐渐被水挤出。在充水时系统的各最高点的排气阀都要打开，当排气阀因水充满而溢水时就关闭;在系统开始运行的阶段冷水逐渐升温，冷水中所溶解的空气逐渐分离出来，通过各排气阀（手动或自动）排除;在正常运行阶段，冷水中大量的空气已基本排除，由于少量补充水而带入系统的空气因升温而分离出来，也要随时排除。

2.2加强系统电路设计优化

电路设计是测试系统研发的核心，是实现全自动测试的关键因素。所有的电路原件都选用相应的仪器仪表来辅助进行，它可以分为很多模块，如温度采集模块、压力采集模块、流量采集模块、电磁阀控制模块、调节阀控制模块，这些模块需要应用不同的仪器仪表，例如温度传感器、压力传感器、流量传感器、电磁阀和流量调节阀。它们之间通过相应的信号线进行连接，仪器测试中得到的数据分别传给对应的测试模块，测试模块将数据处理后送给计算机进行综合处理，实现数据的采集处理控制的全过程。例如在上文提到燃气采暖热水炉低温产生冷凝水的问题，我们可以采取如下措施解决：a.在系统中增加电动三通混水阀，单独控制地暖的供水温度;b.采用间接连接的方式，在系统中增加板式换热器把系统分成热源侧与末端侧;c.为大气式的燃气采暖热水炉配置专用地板采暖模块;d.系统设计时，尽量选用冷凝炉供地暖系统。对应的软件设计方面，根据系统的要求该软件具有灵活、可靠、实时的特点，对整个采暖热水炉进行实时的全方位自动控制。实时是指能将传感器的信号及时的传达并处理;可靠是指它的稳定性，不会出现各种错误。灵活指的是在整个系统框架不变的情况下能适应各种情况。同时软件系统的界面应该具有很好的交互性，便于人为操作、数据访问以及打印报告。

2.2加强后期定期保养，及时采暖升级换新

据市场调查统计，目前我国燃气采暖热水炉的平均使用寿命一般为15年，相关专家指出燃气采暖热水炉的寿命关键在于其是否得到定期的保養。国内很多用户还没有意识到这个问题的重要性，忽略了这个关键问题，造成了巨大的维修费用，甚至是更换整个燃气采暖热水炉。为了更好地保养燃气采暖炉，延长其使用寿命，就要在这个使用期间的前后两个阶段进行保养、检修。在使用前要请相关售后部门或工作人员对产品进行调试、检修，及时发现在未使用过程当中该燃气采暖热水炉产生的一些问题并进行补救。随着最早一批燃气采暖炉设备进入我国市场，现在燃气采暖炉设备已经进行产品换代多次，但许多消费者一直没有对老的燃气采暖炉设备进行及时更新换代，把它当作普通的炉子，认为更换浪费钱财，燃气采暖炉只要没有损坏就没有问题。对于燃气采暖炉的更新换代没有重视，这就埋下了极大的安全隐患。

三、结束语

根据我国目前燃气采暖炉热水炉的相关用户调研，结合市场的发展情况，燃气采暖炉热水炉的发展趋势将越来越集成化和智能化，结合物联网技术的应用，将给用户提供更加人性化的使用体验。同时为了响应国家节能减排的要求，冷凝技术作为节能环保方面一种新兴的技术，将会在后期的研发中被应用到现代的燃气采暖炉热水炉系统当中，使燃气采暖炉热水炉在更加智能的同时，也会更加节能。

参考文献：

[1] 燃气采暖热水炉在采暖系统应用中常见问题分析[J].陈永钊，尹显录，马学峰.供热制冷.2018（03）

[2] 燃气采暖热水炉用膨胀水箱预充压力及选型分析[J].孟令建，曹立国，徐恒善，刘克.家电科技.2018（11）

[3] 燃气采暖热水炉在居住建筑中的应用[J].陆继红，李伟.建筑节能.2018（12）

（作者单位：珠海格力电器股份有限公司）