文档介绍：冷凝式燃气热水器的冷凝器性能研究
重庆大学硕士学位论文
(学术学位)
学生姓名:蒋星池
指导教师:彭世尼教授
专业:供热、供燃气、通风及空调工程
学科门类:工学
重庆大学城市建设与环境程学院
二 O 一四年六月
Research on the Condenser Performance of
Condensing Gas Water Heater
A Thesis Submitted to ChongqingUniversity
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Jiang Xingchi
Supervised by Prof. Peng Shini
Major: Heating, Gassing, Ventilation and
Air-Conditioning Engineering
Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering of
Chongqing University, Chongqing, China
May, 2014
中文摘要
摘要
近年来,随着国家―节能减排‖基本国策的推行,居民节能环保的意识也得到空
前提高,燃气热水器行业亦向着―高效、智能‖新方向转型、升级。冷凝式燃气热水
器充分利用传统热水器的排烟余热,大幅提升了其热效率,具有巨大进步意义。
目前,国内外研究大多偏重于对冷凝式燃气热水器的整体能效评估和分析,少有
对冷凝器的性能进行单独的测试、探究。此外,国内市场上的产品技术尚不成熟,
节能效果也参差不齐,大多品牌产品实际热效率尚维持在 90%~100%之间。究其
原因是:为传统燃气热水器增设冷凝器时,没有全面整合和优化匹配两级换热工
况;并且对于冷凝器设计也没有适用性较强的计算模型,或具有指导意义的换热
优化方案。
本文以实验为基础,参照《家用燃气快速热水器》GB6932-2001 标准要求,
设计并搭建了热水器测试平台。选定市售 JSQ21-QL12LJW 型冷凝式燃气热水器作
为实验样本,对其冷凝器进行测量、绘制、计算、性能测试;再根据传热学、工
程热力学、流体力学等基础理论,以对流换热、凝结换热两大理论为核心,对该
冷凝器进行理论计算、分析,得出该冷凝器的理论换热参数及换热性能分析解;
最后对比理论分析和实际测试的结果,构建出对同类型冷凝器换热性能有适用性、
指导性的换热模型。
根据以上实验研究,主要结论如下:
①样本热水器的冷凝段水温升为~ ,燃气燃烧热量利用率提高了约
~ (以燃气低热值为基准)。
②冷凝换热所占比例客观影响着热水器总热效率的高低。在额定水流量范
围内冷凝换热所占比例在~ 区间,是最优化热分配方案。
③热负荷、水流量、烟气冷凝温差𝑓是影响冷凝水量的重要因素,冷凝
水量随着、、𝑓的增大而呈单调增加。
④烟气的水蒸气冷凝率随冷凝段热负荷增大而呈持续上升状态;相同
条件下,水流量越大,冷凝率也会越高。冷凝器的凝结工况上限是
~ 。
⑤冷凝器效率与总热效率客观存在规律性。在全负荷范围内, 处于
~ 区间,总热效率最高,即是冷凝器的最优化工况。
⑥本文采用努谢尔特膜状凝结换热分析解结合对流换热雷诺类比律,构建出
I
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了混合换热模型,进一步推出实验关联式。经实验结果对比验证并加入修正因子𝜀
之后,该计算模型在一定程度上对同类型热水器冷凝器的复合换热性能设计、计
算具有适用性。
关键词:冷凝式燃气热水器,热分配,冷凝器,凝结换热
II
英文摘要
ABSTRACT
In recent years, with the implementation of the national "energy conservation and
emissions reduction" basic state policy, the residents' awareness of energy conservation
and environmental protection has also been increased, gas water heating system is
meanwhile impro