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关于大气式燃烧智能热水机在卫生热水供应系统中的应用

2019-07-02

关于大气式燃烧智能热水机

在卫生热水供应系统中的应用

刘振印1 陈立飞2 陈永锋2

(1 中国建筑设计院有限公司 ,北京100044;2浙江杭特容器有限公司,浙江312300)

[提要]大气式燃烧智能热水机是一种新型智能、集成、模块化的供热设备。本文从介绍研制这种新型热水机的目的、主要结构特点和热力性能测试进行对比分析,最后得出新型热水机优于其他热水机组的论点。

关键词 大气式燃烧 智能 集成 模块化 钢制常压热水炉 真空热水炉 热水机



一、 概述:

目前国内卫生热水供应绝大多数采用换热器间接加热供热方式,热媒采用城市管网高温热水或另设蒸汽、热水锅炉。随着国内对锅炉烟气排放的环保要求越来越严格,并逐步在淘汰燃油锅炉。由于普通换热器受制于热媒,解决热媒途径已迫在眉睫。近年来随着西气东送,城市天然气管网建设迅速,这为解决供热设备的能源问题提供了有利的条件。我公司受中国建筑设计院的委托,研发一种利用天然气燃烧直接供热的新型热水机。该热水机把热水的加热、贮存、热水循环进行有机的结合,具有智能、集成、模块化特点,机组占地面积小,使用与维护方便,达到无人值守。


二、 国内直接加热燃气热水机组的现状及发展趋势:燃气集成换热机组

1. 钢制常压热水炉:热水出水温度波动大,加热较慢,普遍热效率不高。需要软水,水质差,易结垢。排烟温度高,需要较高的保温烟囱设置。体积较大,需定时清理,机房设置、安装有特殊要求,使用寿命5~10年,运行成本高。

2. 真空热水炉:采用低温冷凝蒸汽间接加热,热水出水温度波动大,加热慢,热效率低。排烟温度较高,需要较高保温烟囱设置。体积大,需定时清理,机房设置、安装有较高要求,使用寿命5~10年,运行成本高。


三、 新型大气式燃烧智能热水机性能特点及主要结构:太阳能热水储罐

1. 热水机采用美国进口瑞百克(RAYPAK)燃气炉,大气式燃烧,火焰大小火两级控制,出水温度恒温,加热极快,热效率达92%以上。

2. 采用霍尼韦尔元器件,自控系统好,安全性极佳。

3. 排烟温度<130℃,装设烟气节能器,可降至100℃以下,无需保温烟囱,可直接排至室外,符合环保要求。

4. 运行平稳,噪声低于65dB。机组智能、集成、模块化设计可随季节及用水量合理匹配,机组占地面积小,使用与维护方便,达到无人值守,使用寿命15~20年。

5. 新型热水机主要结构特点如下

(1)热水机结构示意图:

 

(2)燃气炉结构图:

关于大气式燃烧智能热水机在卫生热水供应系统中的应用 

(3)高端翅片铜管,一次性挤压成型,具有高效的换热性能:

 

(4)可拆式炉排结构,平板式燃烧加热均匀:

 

 

(5)热水机匹配公司专用热水贮罐,材质采用不锈钢S30408、S31603、SUS444,碳钢衬铜、复合SUS444,确保水质。

(6)热水机预留了可连接太阳能、热泵、电辅助加热等余热利用接口,达到节能。

(7)热水机匹配格兰富水泵,设置了热水温度、压力传感器,控制系统实时采集热水各种数据,可连接到中央楼宇控制系统或远传控制。

6、热水机卫生热水供应系统:

四、 测试数据:热交换器

热水机型号:HTZ-R-35-1.0(RAYPAK W-1468型商用热水炉),使用单位:杭州市第一人民医院

检测单位:浙江省热工检测中心

1. 热水机额定供热量:353KW

         最高热水压力:1.102MPa

         最高出水温度:120℃

         设计燃料:天然气

2. 实验测试目的:测定热水机的供热量、进出水温度、热效率

3. 测试数据:


序号

名称

符号

单位

实验数据

工况I

工况II

1

燃气低位发热量

Q

KJ/Nm3

36733

36733

2

循环水量

G

Kg/h

25320

25398

3

进水温度

tjs

33.33

33.72

4

出水温度

tcs

45.89

46.34

5

进水压力

pjs

MPa

0.15

0.15

6

出水压力

pcs

MPa

0.08

0.08

7

热水机出力

Q

kw

368.6

371.0

8

热水机热效率

η

%

91.974

92.040

9

平均热效率

ηp

%

92.01


结论:测试采用天然气低位发热值,热水机平均出力为369.8kw,实际出力达到额定出力,平均热效率为92.01%


五、 热水机系列产品的开发与效益分析:

1. 热水机根据宾馆、饭店等常用的标准客房数进行归类,按50、100标准床位进行定型设计,便于给排水工程师设计、选型。

2. 应用实例及效益分析:

某养老中心公寓楼,共300个标准间600个床位,具备天然气能源,要求24h供应热水。

经计算热负荷为:301.9kw,约26万大卡/小时,可选取HTZ-R-25-1.0热水机一台,选配PAYPAK WH3-1125热水炉。工程一次性投资约40万元左右,若采用真空热水炉,需要考虑机房管路系统安装、保温烟囱设置,一次性投资约在50万元左右,采用常压热水炉加传统换热设备,投资约在60万元左右。

 

 

六、 结论:

公司研制、开发的大气式燃烧热水机,从立项到设计、试制、测试与试用,取得了圆满的成果。由于它具有新能源利用、节能、环保等优势,热水机作为整体模块化设计,智能、集成,减少了机房占地面积,第二代集成热水机占地面积已缩小到2m2,大大节约了安装、制作成本,热水供应选型设计方便,已为国内众多用户选用。

 

 

参考文献:

1. GB50015-2010,建筑给水排水规范

2. CECS134:2002,燃油、燃气热水机组生活热水供应设计规程

3. 05SS121,热水机组选用与安装

 

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通讯处:312300 浙江省上虞区曹娥经济开发区东山路

电话:(0575)82605318

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