两种强化管不锈钢冷凝器在燃气热水器中应用的性能对比

1、前言

随着人们生活水平的不断提高，燃气热水器的应用越来越普遍。目前，普通燃气热水器的热效率在80～85％之间，要进一步提高热效率，必须采用冷凝式燃气热水器。与普通燃气热水器相比，冷凝式燃气热水器增加了一段冷凝器，通过冷凝器将排放烟气中水蒸气的潜热进行回收从而降低了排烟温度。性能测试表明，冷凝式燃气热水器的热效率比普通燃气热水器提高15％以上，节能效果明显。但由于烟气中含有酸性物质，冷凝过程中当烟气温度低于酸性气体的露点时，会形成高腐蚀性酸性冷凝水，这就要求冷凝器具有较好的防腐性能。

2铜管套铜翅片冷凝器

目前冷凝式燃气热水器普遍采用的冷凝器结构形式如图1所示。它是一种铜管套铜翅片的换热器结构，铜管受内压膨胀与翅片密切结合，通过翅片来增加冷凝换热面积，从而提高冷凝器的传热性能并增加热水器的热效率。由于酸性冷凝液对铜材具有腐蚀性，在实际应用中必须进行防腐处理。通常采用的防腐方法是在钢材表面进行化学镀处理，形成保护膜。保护膜的存在降低了铜材的导热系数，且在使用寿命上也存在局限性。如果防腐膜破坏，冷凝器上将形成铜锈，这将影响烟气的流动与传热，并导致流阻增加，燃烧性能恶化，排烟中酸性气体浓度增加。

3不锈钢强化管冷凝器

不锈钢通常具有较好的抗CO、C02、NOx，等酸性气体腐蚀性能，且价格比铜低，国外很多式燃气热水器都采用不锈钢冷凝器。但不锈钢导热系数比铜低得多，在冷凝器中应用必须进行传化。本文以16升冷凝式燃气热水器为对象，对不锈纹管及翅片管冷凝器在燃气热水器中应用时热水器能进行了测试。两种强化管不锈钢冷凝器的参数如表1所示，两种强化管不锈钢冷凝器的结构分别如图2和3所示。所用管材均为304不锈钢。

4热水器的性能对比

在相同测试条件下，对两种不同类型强化管不锈钢冷凝器在16升燃气热水器中应用时，热水器的主要性能进行了测试，结果如表2所示。

结论

采用两种不同类型强化管不锈钢冷凝器时，冷凝式燃气热水器的热效率均达到96％以上，符合国家1级能效标准，且排烟气体中污染物浓度满足环保要求。采用翅片管不锈钢冷凝器能较好地强化气体的冷凝传热，相同条件下冷凝器的传热性能比波纹管不锈钢冷凝器高，热水器的热效率提高了3％。