煙道式燃氣熱水器CE認證的技術難題及解決辦法

鄒霞　賴春華

摘 要：CE安全認證標志作為打入歐洲市場的敲門磚越來越受到國內制造行業的重視。煙道式燃氣熱水器作為一種技術成熟、性能穩定的燃氣熱水器產品，受到很多國外客戶的青睞，為了增加該公司產品的競爭力，該文對煙道式燃氣熱水器的性能進行研究和優化設計，保證其能滿足歐洲標準。主要的技術難點為對燃燒產物中CO含量的控制以及保證燃燒產物的正確排出。解決辦法主要是調整熱水器的排煙罩結構，基于流體動力學理論，改變排煙罩的結構，結合測試結果得到最優化的設計方案。

關鍵詞：煙道式燃氣熱水器 CE認證 煙道式燃氣熱優勢

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

“CE”是一種安全認證標志，被視為制造商打開并進入歐洲市場的護照。CE代表歐洲統一（CONFORMITE EUROPEENNE）。凡是貼有“CE”標志的產品就可在歐盟各成員國內銷售，無須符合每個成員國的要求，從而實現了商品在歐盟成員國范圍內的自由流通。在現如今多樣化的燃氣熱水器市場，燃氣熱水器的種類日趨增多，海外市場燃氣熱水器行業的競爭也日益激烈。想要打開和擴大海外市場，對產品的質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準的CE認證，所以我們的產品滿足歐洲標準勢在必行。

煙道式燃氣熱水器作為眾多出口型燃氣熱水器的一種，有它自身的優勢。工藝技術方面非常成熟，價格低廉。根據市場部的調查分析報告，煙道式燃氣熱水器目前在國內外仍有大量的用戶，今后仍會有一定的市場份額。所以我們做了一系列工作設計研發CE型煙道式燃氣熱水器。

隨著燃氣熱水器在人們生活中的普及，燃氣熱水器的一些缺點也逐漸的顯現出來。燃氣熱水器在使用時，燃氣燃燒所產生的一氧化碳和氮氧化物對人體都有較大危害。室內環境空氣中的一氧化碳濃度達到一定值時，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的數百倍，使人因缺氧而引起中樞神經麻痹、痙攣等癥狀。另一方面，在熱水器使用過程中，室內可能會流入一定量的可燃體，遇到明火發生著火或者爆炸。所以控制燃氣熱水器CO排放量變得尤為重要。

由于升數越大，燃燒負荷越大，燃燒產物中CO的含量也越難控制，所以煙道式燃氣熱水器不宜將升數做得過大，特別是對于高標準的CE型機。該文中的研究模型為11 L煙道式燃氣熱水器。

與國內燃氣熱水器標準相比，CE標準對煙道式燃氣熱水器提出了更高的要求，其中最為重要的包括以下幾方面。

（1）正常工作時，煙氣只允許從煙道中排除，不允許有漏煙的現象發生。

（2）倒灌風時，保證煙氣中的CO含量不能超過1000 ppm。

為了解決這兩大難點問題，針對傳統的煙道式燃氣熱水器做出了較大的技術改進，主要改進為煙罩的結構。

（1）要求煙氣只從煙道排除。那么燃氣燃燒后產生的煙氣只能集中從煙管方向排放，所以需要在適當的位置增加擋板引導煙氣的流向。

（2）要求倒灌風時，煙氣中CO含量不能過高。

我們首先分析倒灌風這種惡劣的環境中煙道式燃氣熱水器所受到的影響。

在風由煙道倒吹入煙罩中時，我們設想不做任何處理，熱水器在工作時火焰燃燒的過程中，受到與燃燒勢相反方向的風壓，必定會影響燃燒，火焰甚至會被吹熄，燃氣得不到充分的燃燒會產生大量的有毒氣體，威脅使用者的生活環境甚至生命安全。所以必須采取相應的措施減少倒灌風對燃燒的影響。

我們對煙罩的結構做了處理，在原煙罩的基礎上增加可以阻擋外界進風的擋板。關鍵在于倒灌風時煙罩最下端處的風壓為零或者為負壓，那么我們認為這種狀態下火焰的燃燒受到倒灌風的影響最小。

當然在增設防倒風擋板的時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。所以擋板的相對位置變得非常重要，既要滿足倒風時燃燒的正常進行，又要滿足煙氣能順利排出，同時，還要保證正常燃燒時沒有漏煙。

倒風時煙罩中氣體的流動較為復雜，我們經過反復的試驗驗證，調整擋板的相對位置以及擋板的外形尺寸，最終得到的煙罩結構。倒灌入煙罩的風通過擋板導流后分流從上下擋板流出，煙罩與燃燒器部裝邊界處的風速為零；煙氣經過擋板的分流也從同樣的位置流出。

經過測試，在倒灌風風速要求為3 m/s以及1 m/s時，我們可以將煙氣控制在500mmp以內，滿足CE標準要求。

在測試的過程中發現，熱交換器部裝的結構對煙氣的影響也不容忽視，在正常燃燒時，煙氣中CO含量很低，大概在100以內，而在倒灌風時，可能達到幾千。除了煙罩的結構起主導作用以外，熱交換器集熱片的數量和結構對煙氣也有影響。由于在倒灌風過程中，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，如果集熱片數量過多，幫助換熱的翻邊孔數量過多，都會使煙氣中CO含量升高。所以熱交換器集熱片的數量以及翻邊孔不宜過多，當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量。

參考文獻

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