两种不锈钢强化管冷凝器在燃气热水器中应用的性能对比PDF

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两种不锈钢强化管冷凝器在燃气热水器
中应用的性能对比
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张正国 高学农 陆应生 汪双凤
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余少言
1 引言
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-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-段冷凝式换热器即冷凝器，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-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铜材表
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 、 CO 、 NO 、 2 X
SO 等酸性气体腐蚀性能，且价格比铜低，国外很多冷凝 2
式燃气热水器将其作为冷凝器的传热管材。但不锈钢的
导热系数比铜低得多，在冷凝器中应用必须进行传热强
化。本文以 16 升冷凝式燃气热水器为对象，对不锈钢波
纹管及翅片管冷凝器在燃气热水器中应用时热水器的性
能进行了测试。两种不锈钢强化管的参数如表 1 所示。
两种不锈钢强化管冷凝器的结构分别如图 2 和 3 所示。
（1.华南理工大学传热强化与过程节能教育部重点实验室 2.广东万家乐燃气具有限公司）
强化管类型
25cm×18根0.45m 12mm 不锈钢翅片管
不锈钢波纹管
表1 两种不锈钢强化管的参数
管长 管外径 壁厚
0.8mm
11mm 0.2mm 3.3m
图2 不锈钢波纹管冷凝器