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    燃气壁挂炉设计寿命与延长寿命的方法

    来源:   发表时间:2020/7/15 11:13:06  点击次数:【987】

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      壁挂炉的设计寿命一般为15年,但是设计寿命与实际寿命有时候是两个概念。在欧洲,大部分燃气壁挂炉寿命可以达到15-20年,但是,在中国,壁挂炉实际寿命一般在10年左右。那么影响壁挂炉寿命的因素有哪些呢?

      一、燃气质量与压力:

      首先,我们先谈管道天然气。我们国内管道天然气成分是基本上没什么问题的,问题存在于燃气压力的不稳定。

      我国家用燃气炉(燃气灶、热水器、壁挂炉等)炉前标准压力为2000帕(国标),所有家用燃气设备都是按照这个标准设计、制造的。在此标准压力下,壁挂炉标定功率才是额定功率,这也是设计寿命的依据之一。 如果燃气压力高于此值或低于此数值,壁挂炉的实际功率都会有所增加或者降低。

      如果燃气压力高于2000帕,燃气壁挂炉实际功率增大,会造成燃烧器、主热交换器、风机等设备过早老化,影响使用寿命;如果燃气压力低于2000帕,实际功率会低于额定功率,因为无法达到供暖热平衡所需功率和热量,会造成炉子工作时间延长,同样会造成燃烧器、热交换器、风机等部件老化,影响使用寿命。 有人可能会问:壁挂炉比例阀不是具有二次调压功能吗?是的,有,但是这个调节范围很有限。

      欧洲国家管道燃气采用大管径、低压力、低流速的方式供应到家用燃气设备,压力与流量很稳定,安全性也高。但是,我们国家燃气管道由于设计标准、投资、规划等诸多原因,管径较细,压力波动很大:冬季与夏季不一样,即便一天当中,高峰期、低蜂期压力也不一样。在这种情况下,想让壁挂炉寿命达到设计寿命是做不到的。

      其次,我们谈一下管道人工煤气。除了上述管道铺设存在的问题之外,就是我国人工煤气质量太差、杂质太多。人工煤气主要成分是一氧化碳、氢气和杂质。杂质主要有萘、焦油、硫化氢、灰尘等,国内基本没有对人工煤气进行净化的(譬如:脱硫、脱萘),因而,造成燃烧器喷嘴堵塞、结焦及热交换器翅片间隙结焦堵塞是不可避免的,甚至因堵塞后通风不畅发生危险。另一方面,硫化氢燃烧产生的酸性腐蚀气体、冷凝液体腐蚀机器各部件就不用说了。

      后,我们简单谈谈液化石油气。现在液化气中加入大量的二甲醚作假已经是公开的秘密。二甲醚对燃气管路中的橡胶密封件腐蚀很大,内部发生火灾甚至爆炸也就难以避免了。

      二、自来水水质对壁挂炉寿命的影响:

      我国大陆自来水水质标准远低于欧洲,即便如此,真正能够达到国标要求的不足百分之五十。

      自来水中存在的钙离子、镁离子是影响壁挂炉寿命的重量级杀手之一。钙离子、镁离子受热后,产生碳酸钙、碳酸镁以固态形式(就是平时我们所说的水垢)附着于壁挂炉主热交换器、板式换热器、管路及供暖管道中,造成管径减小、压力增大、水流不畅、直至堵塞。

      结垢的存在会造成主热交换器换热能力降低,导致热效率降低,耗能量增大,运行时间延长,从而烧坏燃烧器、主热交换器、风机。另外,结垢及杂质的存在也会损坏管路系统中的感温探头(内置侵入式)、水流开关、电动三通、板式换热器等部件。

      结垢和杂质(沙子等)会造成主热交换器、板式换热器永久性堵塞报废。而主热交换器堵塞,对于某些品牌壁挂炉来说,有可能发生爆炸。

      三、壁挂炉的设计与制造与寿命的关系:

      1、主要部件之间参数匹配及均衡性:

      燃气壁挂炉各部件之间的均衡性非常重要,这是设计阶段要进行的工作。什么叫均衡性?实际就是主要部件之间的参数匹配及同寿命设计,这是产品设计的基本要求。

      均衡性设计较好的例子就是日本汽车,额定承载能力是多少就是多少,超过就不行。在额定承载范围内,达到设计寿命年限,各主要部件基本上同时报废,不再具备维修价值。

      要达到均衡性设计,需要进行精准的计算,力求达到各个组件之间的参数、寿命等能够科学、合理的匹配。但是,并不是所有的壁挂炉生产厂都具备这样的技术实力,相当一部分厂家属于拼装车间的范畴。

      2、配件的材质与制造工艺:

      譬如,壁挂炉主要部件之一的主热交换器,虽然主要材质说起来都是铜,但是各个主热交换器生产厂家所采用的铜的纯度与材质的壁厚是不一样的,上边翅片的厚度、间隙也不完全一样,成本也就不一样,热交换效率及使用寿命也就不一样。

      再譬如,较早壁挂炉内部水流开关大量采用铜质的霍尔传感器,后来逐渐采用塑胶制造的涡轮转子替代。即便是塑胶制造的涡轮转子,由于材质、制造工艺水平及成本的不同,寿命也是不一样的。

      四、壁挂炉的功率选择是否合适: 我们都知道,大马拉小车肯定轻松,小马拉大车就很吃力,甚至把马累死。

      同样,选择功率大小合适的壁挂炉就显得很重要了:功率大小合适的壁挂炉,可以满足供暖效果和洗浴的要求,同时可以延长使用寿命。功率太小,不但运行费用高,供暖效果不好,更重要的是使用寿命缩短。

      但是如何选择功率合适的壁挂炉呢?各个厂家说法可能不一,因为这本身也是一个比较复杂的问题:涉及到房屋所处的地区气候条件、房屋的保温围护条件、所处楼层、所处单元、楼层高度、终端设备配置……等等诸多因素。那么,如何选择呢?

      本人通过对国家节能型建筑标准所需热量的采暖指标进行研究以及经验积累,在十多年前就提出了一个计算公式。早些年各个厂家所提供的同功率壁挂炉供暖面积数据差别很大,但近几年我发觉供暖面积这个数值与我的计算公式的计算结果已经很接近甚至是吻合了。

      这个计算公式适合于(层高2.8-3.0米)商品房供暖建筑面积的参考,计算公式如下:

      参考供暖建筑面积=壁挂炉输入功率x90%÷120W

      需要说明的是:

      1、这里的供暖建筑面积,指的是房产证面积,而非实用面积。

      2、壁挂炉输入功率,就是炉子标定的额定功率(KW)。

      3、公式中的120W,是采暖指标,单位是:W/平方米.小时。至于为什么选择这个数值,说起来复杂,这里就不谈了。这个指标的确定直接影响到壁挂炉的使用寿命。

      4、对于层高高于3.0米的建筑物,需要进行供暖面积修正,计算公式为:

      修正供暖建筑面积=参考供暖建筑面积x(实际层高÷3.0)

      5、上述计算结果,作为选择壁挂炉功率的基础依据,一般按此购买即可保证供暖效果和寿命。在条件许可的情况下,功率选择原则是:宜大不宜小。

      需要说明的是,选择适当大一点的壁挂炉,并不代表实际运行耗气量增加(因与主题无关,这里不谈),相反,由于壁挂炉累计工作时间缩短、停止加热时间(休息时间)延长,能够延长设备寿命。

      6、按照上述计算方式,常用功率的参考供暖建筑面积(房产证面积)为:20KW—150平米;24KW—180平米;28KW—210平米。

      五、与壁挂炉的安装使用维护的关系:

      1、与安装的关系:

      正确、科学、合理的安装及管道铺设,有利于壁挂炉安全、节能运行、避免误操作。误操作就可能造成损坏甚至发生危险。

      2、与正确操作使用的关系:

      举例说明:我在各种场合一再讲,(无论什么品牌的壁挂炉),无论春夏秋冬,无论是否需要使用壁挂炉供暖或者使用生活热水,都不要拔掉壁挂炉电源(不需开机),以避免水泵卡死保护功能失效造成水泵卡死。

      但是,许多用户就是不听,每年都有水泵卡死的。不严重的卡死可以处理,比较严重的有可能是永久性卡死报废。

      再举例说明:十多年前,我们在国内生产销售壁挂炉的时候就一直强调:“不要经常更换壁挂炉供暖系统里面的水,”但是,却看到不少用户每年更换循环水,甚至看到有文章主张每年更换壁挂炉供暖系统的循环水。 为什么我们不建议更换呢?

      实际道理很简单:壁挂炉与管道和终端设备(暖气片或地暖盘管)组成了供暖系统,系统里面的循环水处于与外界隔绝状态,可以认为是不消耗的,即便压力下降,需要补充的水量很有限。

      在这个供暖系统中,容水量是一定的,里面所存在的结垢成分(钙离子、镁离子等)都是一定的。这些结垢的成分以碳酸钙、碳酸镁的形式存在于供暖系统管道内壁,时间长了水也就成了“纯净水”。如果你每年更换一次新水,那么就会带入新的结垢成分,这些成分会以碳酸钙、碳酸镁的形式在系统内部越积越多,随着你每年更换新水次数的增加逐年累积……这对你的壁挂炉寿命有好处吗?

      那么,如何才能延长壁挂炉的使用寿命呢?在有些客观条件无法改变的情况下,我们可以通过下列方法来实现:

      一、合理选择壁挂炉功率。二、选择、配置合适的终端设备,避免使用铸铁暖气片及大容水量的暖气片。三、增加水质处理设备:

      在壁挂炉自来水进水口前端加装软化水处理设备、硅磷晶阻垢器、高频振荡除垢器等设备,并安装磁性滤网过滤器来过滤铁质及其他杂质。

      建议在壁挂炉安装时就加装这些设备,预防为主。

      四、安全正确使用壁挂炉:

      仔细阅读说明书,按照操作规程使用。熟知水泵防卡死保护、防冻保护等功能的启动要件及异常情况的判断等。

      五、定期与不定期维护:

      不定期维护主要指出现某些异常情况下的及时处理。譬如:发现生活热水水流量变小、水温过热的情况,可以先检查过滤器、阀门滤网、淋浴喷头是否堵塞等,排除上述因素依然存在问题,那就说明是结垢造成的,需要及时处理,避免造成永久性损坏。 结垢造成的生活热水水量减小、水温过热,如果是套管机,基本可以判定是主热交换器结垢堵塞;如果是板换机,基本可以判定是板式换热器结垢堵塞。

      套管机热交换器堵塞,可以用草酸稀释液通过清洗机(也可以稀释的草酸+循环泵)进行清洗,大部分可以修复;如果是板换机,也可尝试清洗,如果不行,基本上就只能更换新的板式换热器了。

      上述清洗,建议将主热交换器或板式换热器拆下处理。

      六、不要拔掉电源,经常使用。无论是供暖还是洗澡使用生活热水。

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