煙道式燃?xì)鉄崴鰿E認(rèn)證的技術(shù)難題及解決辦法

鄒霞　賴春華

摘 要：CE安全認(rèn)證標(biāo)志作為打入歐洲市場的敲門磚越來越受到國內(nèi)制造行業(yè)的重視。煙道式燃?xì)鉄崴髯鳛橐环N技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定的燃?xì)鉄崴鳟a(chǎn)品，受到很多國外客戶的青睞，為了增加該公司產(chǎn)品的競爭力，該文對煙道式燃?xì)鉄崴鞯男阅苓M(jìn)行研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證其能滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)。主要的技術(shù)難點(diǎn)為對燃燒產(chǎn)物中CO含量的控制以及保證燃燒產(chǎn)物的正確排出。解決辦法主要是調(diào)整熱水器的排煙罩結(jié)構(gòu)，基于流體動力學(xué)理論，改變排煙罩的結(jié)構(gòu)，結(jié)合測試結(jié)果得到最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：煙道式燃?xì)鉄崴?CE認(rèn)證 煙道式燃?xì)鉄醿?yōu)勢

中圖分類號：TK16 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0022-01

“CE”是一種安全認(rèn)證標(biāo)志，被視為制造商打開并進(jìn)入歐洲市場的護(hù)照。CE代表歐洲統(tǒng)一（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是貼有“CE”標(biāo)志的產(chǎn)品就可在歐盟各成員國內(nèi)銷售，無須符合每個(gè)成員國的要求，從而實(shí)現(xiàn)了商品在歐盟成員國范圍內(nèi)的自由流通。在現(xiàn)如今多樣化的燃?xì)鉄崴魇袌觯細(xì)鉄崴鞯姆N類日趨增多，海外市場燃?xì)鉄崴餍袠I(yè)的競爭也日益激烈。想要打開和擴(kuò)大海外市場，對產(chǎn)品的質(zhì)量以及性能提出了更高的要求。針對歐洲市場絕大部分家用電器需要通過歐洲標(biāo)準(zhǔn)的CE認(rèn)證，所以我們的產(chǎn)品滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)勢在必行。

煙道式燃?xì)鉄崴髯鳛楸姸喑隹谛腿細(xì)鉄崴鞯囊环N，有它自身的優(yōu)勢。工藝技術(shù)方面非常成熟，價(jià)格低廉。根據(jù)市場部的調(diào)查分析報(bào)告，煙道式燃?xì)鉄崴髂壳霸趪鴥?nèi)外仍有大量的用戶，今后仍會有一定的市場份額。所以我們做了一系列工作設(shè)計(jì)研發(fā)CE型煙道式燃?xì)鉄崴鳌?/p>

隨著燃?xì)鉄崴髟谌藗兩钪械钠占埃細(xì)鉄崴鞯囊恍┤秉c(diǎn)也逐漸的顯現(xiàn)出來。燃?xì)鉄崴髟谑褂脮r(shí)，燃?xì)馊紵a(chǎn)生的一氧化碳和氮氧化物對人體都有較大危害。室內(nèi)環(huán)境空氣中的一氧化碳濃度達(dá)到一定值時(shí)，可使人中毒死亡；而氮氧化物與人體血液中血色素的親和力約為CO的數(shù)百倍，使人因缺氧而引起中樞神經(jīng)麻痹、痙攣等癥狀。另一方面，在熱水器使用過程中，室內(nèi)可能會流入一定量的可燃體，遇到明火發(fā)生著火或者爆炸。所以控制燃?xì)鉄崴鰿O排放量變得尤為重要。

由于升數(shù)越大，燃燒負(fù)荷越大，燃燒產(chǎn)物中CO的含量也越難控制，所以煙道式燃?xì)鉄崴鞑灰藢⑸龜?shù)做得過大，特別是對于高標(biāo)準(zhǔn)的CE型機(jī)。該文中的研究模型為11 L煙道式燃?xì)鉄崴鳌?/p>

與國內(nèi)燃?xì)鉄崴鳂?biāo)準(zhǔn)相比，CE標(biāo)準(zhǔn)對煙道式燃?xì)鉄崴魈岢隽烁叩囊螅渲凶顬橹匾陌ㄒ韵聨追矫妗?/p>

（1）正常工作時(shí)，煙氣只允許從煙道中排除，不允許有漏煙的現(xiàn)象發(fā)生。

（2）倒灌風(fēng)時(shí)，保證煙氣中的CO含量不能超過1000 ppm。

為了解決這兩大難點(diǎn)問題，針對傳統(tǒng)的煙道式燃?xì)鉄崴髯龀隽溯^大的技術(shù)改進(jìn)，主要改進(jìn)為煙罩的結(jié)構(gòu)。

（1）要求煙氣只從煙道排除。那么燃?xì)馊紵螽a(chǎn)生的煙氣只能集中從煙管方向排放，所以需要在適當(dāng)?shù)奈恢迷黾訐醢逡龑?dǎo)煙氣的流向。

（2）要求倒灌風(fēng)時(shí)，煙氣中CO含量不能過高。

我們首先分析倒灌風(fēng)這種惡劣的環(huán)境中煙道式燃?xì)鉄崴魉艿降挠绊憽?/p>

在風(fēng)由煙道倒吹入煙罩中時(shí)，我們設(shè)想不做任何處理，熱水器在工作時(shí)火焰燃燒的過程中，受到與燃燒勢相反方向的風(fēng)壓，必定會影響燃燒，火焰甚至?xí)淮迪ǎ細(xì)獾貌坏匠浞值娜紵龝a(chǎn)生大量的有毒氣體，威脅使用者的生活環(huán)境甚至生命安全。所以必須采取相應(yīng)的措施減少倒灌風(fēng)對燃燒的影響。

我們對煙罩的結(jié)構(gòu)做了處理，在原煙罩的基礎(chǔ)上增加可以阻擋外界進(jìn)風(fēng)的擋板。關(guān)鍵在于倒灌風(fēng)時(shí)煙罩最下端處的風(fēng)壓為零或者為負(fù)壓，那么我們認(rèn)為這種狀態(tài)下火焰的燃燒受到倒灌風(fēng)的影響最小。

當(dāng)然在增設(shè)防倒風(fēng)擋板的時(shí)候不能影響熱水器煙氣的排出，否則煙氣聚集在煙罩中也會使CO超標(biāo)。所以擋板的相對位置變得非常重要，既要滿足倒風(fēng)時(shí)燃燒的正常進(jìn)行，又要滿足煙氣能順利排出，同時(shí)，還要保證正常燃燒時(shí)沒有漏煙。

倒風(fēng)時(shí)煙罩中氣體的流動較為復(fù)雜，我們經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證，調(diào)整擋板的相對位置以及擋板的外形尺寸，最終得到的煙罩結(jié)構(gòu)。倒灌入煙罩的風(fēng)通過擋板導(dǎo)流后分流從上下?lián)醢辶鞒觯瑹熣峙c燃燒器部裝邊界處的風(fēng)速為零；煙氣經(jīng)過擋板的分流也從同樣的位置流出。

經(jīng)過測試，在倒灌風(fēng)風(fēng)速要求為3 m/s以及1 m/s時(shí)，我們可以將煙氣控制在500mmp以內(nèi)，滿足CE標(biāo)準(zhǔn)要求。

在測試的過程中發(fā)現(xiàn)，熱交換器部裝的結(jié)構(gòu)對煙氣的影響也不容忽視，在正常燃燒時(shí)，煙氣中CO含量很低，大概在100以內(nèi)，而在倒灌風(fēng)時(shí)，可能達(dá)到幾千。除了煙罩的結(jié)構(gòu)起主導(dǎo)作用以外，熱交換器集熱片的數(shù)量和結(jié)構(gòu)對煙氣也有影響。由于在倒灌風(fēng)過程中，煙氣排放受到阻礙，而熱交換器的集熱片對煙氣也存在一定的阻礙作用，如果集熱片數(shù)量過多，幫助換熱的翻邊孔數(shù)量過多，都會使煙氣中CO含量升高。所以熱交換器集熱片的數(shù)量以及翻邊孔不宜過多，當(dāng)然為了保證熱水器的效率也不宜過少，需要滿足效率的前提下盡量減少集熱片和翻邊孔的數(shù)量。

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