庫恩講解|壁掛爐零配件之主熱交換器詳解

發布時間：2023-06-13 18:10:30

今天庫恩君給大家講解的是壁掛爐的主要配件——主熱交換器。壁掛爐主熱交換器是為燃燒后產生的煙氣與系統內水進行熱交換的部件。

今天庫恩君給大家講解的是壁掛爐的主要配件——主熱交換器。

壁掛爐主熱交換器是為燃燒后產生的煙氣與系統內水進行熱交換的部件。其形式主要有兩種：翅片式和殼管式，目前應用較多的是翅片式換熱器。

如圖所示，翅片式換熱器主要有兩種結構，一種為單通道結構（板換機），一種雙通道結構（套管機）。

主體都是由翅片與橢圓銅管組成，合理的翅片結構可大大增加換熱面積。現如今，壁掛爐常用熱交換器材質大多選用換熱系數相對比較高的紫銅材質，以便更好地吸收高溫煙氣的熱量，然后將熱量傳遞給流經管內的水媒里。

表2-3是常見金屬的熱傳導系數：

單通道換熱器和雙通道換熱器最大的區別在于：雙通道換熱器的換熱管為橢圓管，中間套了用于衛浴換熱的菱形管，如圖2-14所示。

在換熱器的材質與換熱面積確定后，提高傳熱系數，特別是提高煙氣側的換熱系數，成為提高換熱效率的關鍵。常用的方法是在翅片上增加凹凸點，使煙氣產生擾流。對于殼管式換熱器，常在煙管中插入擾流片。熱交換器常見故障是由于雜質或者水垢積累造成燃燒的時候產生響聲，通過清洗可以解決問題。

套管式熱交換器和板換熱交換器其實都不錯，套管式熱交換器熱水忽冷忽熱和容易結垢的問題成為了大家所關注的重點，庫恩君在這里和大家說明一下套管機壁掛爐結垢問題。

燃氣壁掛爐開始之初是單采暖，后來出現了板換機，由于故障或者成本問題出現了套管機。現在大家看到的套管機熱交換器，我們稱之為：平板式套管熱交換器。現在使用最廣泛，最早是在1997年左右誕生的，在此之前也有其他形式的套管式熱交換器。杜瓦爾有一款大粗管中盤著蛇形管，當年燕帝賣過，以及法羅力的馬鞍形熱交換器。1997年左右出現的平板式套管熱交換器基本上打敗了其他熱交換器，現在市面上基本上看不到杜瓦爾和馬鞍形的熱交換器了，這是有原因的，第一當然是成本。

平板式套管熱交換器24kW的差不多5kg左右，進口的要輕一些，國產的重一些。現在好幾家進口品牌的平板式套管熱交換器都是國內采購的，套管機現在在國內占到市場份額的164萬臺中的75%左右。它真的有那么多的問題嗎？

套管機的出現是經歷了很長時間才站住腳的，在國外套管機仍然在銷售，當然西歐現如今只能銷售冷凝爐。說到水垢問題，按照國家自來水標準450mg/L（CaCO3)以下，150L水中CaCO3全部析出大約67g，紙杯三分之一左右。

套管機做了以下技術措施：

1.套管機采暖水溫都是在30～80，衛生熱水溫度都是到60。板換機采暖溫度基本是30～85（87），衛生熱水溫度到65。套管機知道水垢對它影響很大，先降低出水溫度。水垢結垢曲線是60以后快速上升，60以下風險不大。

2.所謂銅管的鏡面處理，銅管內壁光滑，水垢不容易附著。

3.風機后吹掃：當用完衛生熱水（夏天）之后，火焰熄滅，燃燒室爐膛溫度還是很高，會把熱交換器內水溫加熱到90以上，幾乎所有套管機都有風機后吹掃設計，火焰熄滅之后，風機會繼續工作30～90～120秒。風機把爐膛高溫煙氣帶走，吸入外面空氣，降低爐膛溫度，讓水溫不持續上升，不讓它達到60以上。冬季模式下，其實風機在火焰熄滅后也有后吹掃。

4.水泵延時工作：夏季模式下，當我們使用衛生熱水時，套管機水泵是不工作的，火焰加熱套管式熱交換器，傳熱到外層的采暖水，而采暖水不動，繼續將熱量傳遞到內管的自來水，而變成加熱的衛生熱水。但火焰熄滅之后，水泵會工作30～90～120秒（每家不一樣），和采暖溫度傳感器聯動，水溫降到50（每家不一樣設置）水泵停止。這個也是我們每次都和用戶講在夏季也不要關閉采暖供回水閥門的原因。采暖水是要動的，目的就是把爐膛高溫采暖水送走，降低采暖側和熱水側結水垢的風險。冬季模式也有水泵的延時，原因一樣。

5.內部衛生熱水管的棱形設計是由于內部進來涼水時候和外側的采暖水溫差不一樣，銅管兩側溫差造成棱形管變形，把吸附在管上的附著物（水垢，雜質）撕開裂縫，繃起來，被沖走。也可以叫自潔功能。

6.衛生熱水側加入擾流板，增加紊流程度，一方面是為了增加換熱，另一方面也是增加紊流擾動，讓水垢和雜質不能吸附在銅管內壁。

以上幾個原因就說明，一個產品不是一蹴而就的。

下面我說說平板式銅管熱交換器的一個問題：水錘的影響。

自來水壓力一般都比較大，水錘現象怎么會影響到熱交換器呢？現在市面上或者開發商安裝的水表都是帶有止回單向功能的。當關閉水龍頭情況下，水不能通過水表緩沖一下進入大系統水管，水壓升高到15～20Bar都有可能。15～20Bar就有可能把套管機主熱交換器中的棱形管脹開，擠壓外側采暖水的空間。采暖水不能正常流動。水錘其實影響很壞，瑞帝安所有機型產品都有P03防水錘設計。可能也有其他廠家有此設計功能。

澄清了水垢問題之后需要灌輸維護清洗的思想，這個確實很重要，主熱交換器（套管機、板換機），如果不清洗，第二年第三年的熱效率肯定下降。維護非常重要，主熱交換器的維護是重中之重。