耐热聚乙烯阻氧管材阻氧特性与质量控制(2)--麦迪斯壁挂炉内部教材
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中迪半月刊(知识园地)第1 页共1页燃气壁挂炉节气措施(2013第2期总第106期)壁挂炉自90年代末开始引进中国,至今已进入寻常百姓家。
这一变化,显示国人对壁挂炉的认知、认同。
当壁挂炉越来越多得到百姓青睐时,我们也不能忽略一个名词“耗气量”。
用户的口碑是:“壁挂炉的确舒适、方便、但太费气了”。
其实,这是一种误区。
正确选用、设计、安装燃气壁挂炉,对壁挂炉节气至关重要。
正常情况下,燃气壁挂炉耗气量要低于城市热力管网耗气量。
要确保燃气壁挂炉处于正常或低于正常耗气量,应采取以下措施:1、燃气壁挂炉的热效率:在选择燃气壁挂炉时,首先应考虑壁挂炉的热效率。
国产壁挂炉应选择高于国家二级能效标准(即:额定热效率88%,平均热效率84%),进口壁挂炉应选择三星级标准(即额定热效率92%,平均热效率88%)。
这里应该提醒的是:平均热效率的指标更为重要。
如:中迪生产的国产麦迪斯壁挂炉,其额定热效率90.2%,平均热效率85.6%;中迪总经销的意大利希尔博壁挂炉,其额定热效率达93%,平均热效率达91.2%。
2、燃气壁挂炉安装、维修:燃气壁挂炉应避免安装在风大、冰冷的场所,否则易造成燃烧火焰不稳定,使热效率降低,耗气量增大;天然气管线不能太长,过长易造成燃气动压低,燃烧效果不好;烟囱安装过长,弯头多,造成燃气阻力大,产生不完全燃烧,甚至不点燃;燃气壁挂炉每年应保养一次,使各部件处于完好状态。
特别是风机、烟道、燃烧器和换热器,这些部件会严重影响耗气量的大小;3、采暖系统的设计:壁挂炉和系统匹配是节气至关重要的一环。
壁挂炉和散热器系统匹配关键是设计。
散热器的片数应按不同热源的最高水温来考虑;壁挂炉和地暖系统匹配的关键还是设计。
地暖系统设计应着重考虑系统的阻力(即:循环泵可否克服系统阻力)。
4、燃气壁挂炉配以温控器,直接控制室内温度,可省气20-30%。
5、房舍节能设计是节气的又一关键。
采用内、外保温的房舍可大大降低耗气量。
采暖知识问答(8)(2012第10期总第93期)76、电热驱动三通阀(德国曼瑞德)的特点是什么﹖可设定进水温度、电热驱动器工作可靠、电动三通阀不易堵塞。
比较适合地暖材料对水温波动引起的热胀冷缩不敏感、采暖供水温度较高的用户。
77、电动二通球阀(石家庄恩诺吉)的特点是是什么﹖进水通道采用通流面积很大的电动球阀,当采暖供水温度低于设定温度时,循环泵停止工作,利用集中供暖自身的压差直接供暖。
比较适合于供暖面积较大、供水温度较高,地暖设定温度较低的用户。
应注意的是:当停电时,球阀将保持当时的开度,混水不起作用,高温水会直接进入地暖管中,对地暖安全不利。
78、恒温混水阀(丹佛斯)的特点是是什么﹖温度稳定性好,低温工作特性突出,当水温低于设定值时,可以自动关闭回水通道,保证较好的供水效果。
恒温混水阀的温度调节范围较窄,订货时,推荐使用40-50℃或45-55℃,其适用性大一些。
适合于较小户型。
停电时,可关闭高温进水。
79、最新研制的三通合流三通阀有何特点﹖能同时控制进水和回水循环量;采用PID过程控制,温度精确、低温工作特性好、系统阻力小;具备多种工作模式,控制系统可以与房间温控器联动,采暖温度可自动控制水泵转速。
80、低温地板辐射采暖与散热器采暖在取暖方式和效果上有何不同﹖低温地板辐射采暖与风机盘管采暖在取暖方式和效果上有何不同﹖散热器属于对流式供暖,低温地板属于辐射式供暖;散热器供暖,由于热空气朝上,给人头热脚凉的感觉;低温地板热量来自脚下,室内温度梯度从下到上逐渐降低,做到脚热头凉,符合人体中医健身理论(温足凉顶);低温地板辐射采暖比散热器采暖节气20-30%。
低温地板辐射采暖与风机盘管采暖都属于辐射式供暖,其区别是风机盘管采暖由上而下,低温地板辐射采暖是由下而上。
风机盘管采暖给人头热脚凉的感觉,低温地板辐射采暖给人脚热头凉的感觉。
风机盘管在供热水时,供暖会吹冷风。
风机盘管寿命20年,低温地板辐射寿命50年。
怎样识别哪种地暖管更阻氧?冷热水用塑料管材主要用于生活用水的输送、散热器连接和地板采暖。
其结构可分为两类,纯塑料管和塑料复合管。
纯塑料管全部由塑料制造,包括聚丙烯(PP-R、PP-B、PP-H)管道系统;交联聚乙烯(PE-Xa、PE-Xb和PE-Xc)管道系统;耐热聚乙烯(PE-RT)管道系统;聚丁烯(PB)管道系统;氯化聚氯乙烯(PVC-C)管道系统和冷水用聚氯乙烯(PVC)管道系统;聚乙烯(PE)管道系统。
塑料复合管由塑料和金属复合而成,主要包括铝塑复合管(搭接焊/对接焊)、塑铝稳态管等。
虽然冷热水用塑料管材具有耐高温、耐高压、耐腐蚀、运输方便、易于安装等优点,但也存在不足。
上个世纪80年代初,欧洲技术人员发现:采暖系统中应用塑料管材时,系统中金属部件易氧化、易腐蚀。
这是因为普通的塑料管材不能阻隔氧气的渗透,而氧气又有利于某些细菌和微生物的生长,使管材内部细菌和微生物大量繁殖,逐渐形成生物粘泥,造成管材内流体输送不畅,小管径甚至出现堵塞现象;同时氧气的不断渗入还会导致管材和其他相关设备寿命缩短,因此塑料管材阻氧性能好坏直接关系到管材的应用性能。
近几年,随着地暖管材的用量不断增长,人们越来越重视地暖用管的阻氧性能。
为了提高塑料管材的抗氧渗透性能,国内外管材生产厂家推出了含有EVOH阻氧层的冷热水用塑料管材,其中包括阻氧PE-RT管材、阻氧PB管材、阻氧PE-X管材。
同时,国内也开始进行塑料管材的透氧率测试工作。
为使地暖同行更清楚地了解管材的抗氧渗透性能,进而选择合适的阻氧型地暖管,本文除了对透氧率的测试方法进行详细介绍外,还对透氧率影响因素做了分析。
在影响管材抗透氧性能的众多因素中,温度是影响塑料管材透氧率高低的重要因素,本文通过对阻氧PE-RT管材、阻氧PB管材、阻氧PE-X管材在不同温度下的透氧率测试,研究温度对透氧率的影响。
由于不同厂家生产的管材质量不同,使得透氧率数值有所区别,但透氧率随温度增长的变化趋势是与管材原料和工艺有关的,所以本文希望通过大量透氧试验数据,对不同塑料管材透氧率随温度的变化进行分析,为冷热水管材的使用提供一些建议。
壁挂炉知识问答(5)(2011第30期总第82期)45、壁挂炉标注功率有Kw和Kcal之分,二者有何区别?如何换算?欧、美和中国壁挂炉标注功率为Kw,实为功率;韩国壁挂炉标注功率为Kcal,实为热能。
二者换算:1Kw等于860Kcal。
46、什么是额定热效率?什么是平均热效率?额定热效率即在最大功率燃烧时的供暖和供热水的效率;平均热效率即在30%、50%最大功率燃烧时的供暖和供热水的效率。
旧标准主要考核额定热效率,而GB25034-2010考核额定和平均热效率二项指标。
47、壁挂炉电器保护等级如何区分?壁挂炉电器保护等级可分为IPX4D和IPX5D。
IPX4D是指壁挂炉在沾水情况下是安全的。
IPX5D是指壁挂炉在喷淋情况下是安全的。
应该指出的是:以上等级是指整机,而并非每个部件。
48、已知壁挂炉功率,如何计算不同温差时的热水出水量?公式:G=860*Q/60*△t(L/min)。
24KW,△t=25℃G=860*24/60*25=13.76 L/min24KW,△t=35℃G=860*24/60*35=9.8L/min 49、不同壁挂炉的循环泵流量曲线单位表法不相同,应如何换算?1 m H2O =100 mbar=10KPa50、壁挂炉的噪音有何规定?按标准规定,壁挂炉的噪音不超过65db。
但一般壁挂炉的噪音都不超过45db,45db的概念是:离壁挂炉1米远,基本是静音。
51、家里使用燃气壁挂炉危险吗?燃气壁挂炉在欧洲使用历史已有40多年,属技术成熟产品。
产品安全保护措施有:过热保护、缺水保护、燃烧故障保护、系统超压保护、排烟安全保护、缺气保护、防冻保护、水泵防抱死、断电,断气自锁保护等。
用户可放心使用。
52、冷凝壁挂炉与普通壁挂炉排放有害物质有何区别?Nox排放量,普通壁挂炉为150-200mg/Kw.h, 冷凝壁挂炉为50mg/Kw.h;CO排放量,普通壁挂炉为70-200mg/Kw.h, 冷凝壁挂炉为35mg/Kw.h。
采暖知识问答(7)(2012第9期总第92期)63、加热管的安装应注意什么﹖按设计图要求进行铺设;加热管弯曲半径:PEX不小于8倍管直径、PERT不小于6倍管直径;加热管不应有接头;加热管出地面连接集、分水器处应加PVC 保护套;加热管固定,苯板用扎带;发泡水泥用U型卡钉。
64、集、分水器安装应注意什么﹖集、分水器中心距离地面不小于300 mm;铜质集、分水器和铜接头与PPR管连接,必须镀镍。
65、混凝土浇注和保养应注意什么﹖墙四周、面积超过30 m2或长度超过6m应设置収缩缝,収缩缝宽度一般不小于10 mm,収缩缝材料可采用苯板。
混凝土浇注和养护,系统压力应按技术要求且不小于0.4 Mpa,填充层的养护周期不少于48h。
混凝土填充,严禁使用机械工具,施工人员不穿带钉鞋。
66、地板采暖选用什么装饰材料为好﹖从材料的导热系数来看,天然石材>瓷砖>复合木地板>强化木地板>实木地板>化纤地毯>毛地毯。
天然石材与瓷砖导热效果最好、抗变形能力强,是地暖最理想的选材;地热专用复合木地板也是比较合适的材料;不推荐实木地板,严禁使用化纤地毯和毛地毯。
67、地暖选用复合木地板应注意什么﹖总体而言,应把握环保性能好、耐热性好的原则。
最好选用地暖专用复合木地板。
安装专用木地板采用地垫时,应采用地热专用纸地垫(具有导热快、不变性)、不能采用普通泡沫地垫。
68、木地板受热会不会变形,会不会释放有害物质﹖在国际标准中,对木地板的含水量、热稳定性、甲醛含量都有严格要求,只要选用木地板符合国际标准,不会有问题。
应注意木地板的表面温度不应超过33℃。
69、地暖埋设的地暖管会不会漏﹖地暖埋设的地暖管属隐蔽工程,在没有外来机械性损害,不会漏。
应特别注意,在装修、使用过程中,因外力破坏地暖管的现象。
70、地暖系统如何控制每个房间的温度﹖地暖系统设计时,应基本按房间设置分路。
采用可控制的集、分水器来控制每个房间的温度。
可控的集、分水器,实际是在分水器每路上装有电热头、在集水器每路上装有流量计,电热头用导线连接每个房间的温控器,用温控器设定温度来控制每个房间的温度。
浅析全预混冷凝式壁挂炉与地板采暖高效结合(2013第22期总第126期)进入新世纪以来,中国城镇供热体制改革成为社会经济发展的需求,并且在中国已经形成继房改以来的第二次改制浪潮。
2000年建设部以76号文件颁发了《民用住宅节能管理规定》,提出了分户热剂量的方向性问题,发出了供暖改革的信号。
分户式独立供热产品在中国市场逐步推广应用,这种供热系统的热源由低热值技术的普通壁挂炉、末端由散热器或低温辐射地板采暖组成,大约占据中国分户供热市场份额的95%以上,其主要优点在于可同时满足家庭采暖需求和生活热水需求,较集中供暖相比更节能;不受传统的采暖时间限制,用户可以自主控制室内温度;便于计量收费,供热费用转化为燃气费、电费、水费,解决了物业管理收费难的问题。
这种系统同时存在一些需要改进的方面,如用户最关心的运行费用、壁挂炉的烟气排放对环境的影响、系统的运行稳定性等。
随着壁挂炉技术的发展,行业将从传统的普通燃烧技术的壁挂炉将逐步向高热值冷凝技术的壁挂炉转变。
1 全预混冷凝壁挂炉与普通壁挂炉对比介绍针对当前市场上的燃气壁挂炉,从其技术特点、燃烧方式、工艺材料等方面,大致可分为两类产品,其主要性能对比如下:1.1 普通燃烧技术的壁挂炉燃烧方式:采用比例调节燃烧器即燃气量可调、进风量不可调的比例调节方式。
由于壁挂炉在工作状态下燃气与空气是按比例混合燃烧的,因此,壁挂炉是否可以达到完全燃烧的混合比是至关重要的。
在这种完全燃烧的混合比的工况下工作,其燃烧效率高、污染排放指标低。
普通燃烧技术壁挂炉的弊端就是由于燃气与空气无法达到完全燃烧的混合比,过量空气系数在部分负荷情况下偏高,因此造成烟气带走的热损失偏大,污染排放物指标较高、热效率在部分负荷下较满负荷工况下偏低。
国产产品通常在满负荷下其热效率可在90%左右,小负荷下热效率在85%左右。
此类产品排烟温度都在120℃以上,烟气中有害物氮氧化物(NOx)含量约为150~200mg/kWh、一氧化碳(CO)含量约为120~200mg/kWh。
采暖知识问答(3)(2012第5期总第88期)22、为什么地暖管要采用阻氧管﹖塑料管具有一定的渗透性,随温度升高,塑料管的渗透性更加突出,当塑料管内热水含氧量聚增,会导致采暖系统中的金属件严重腐蚀。
为防止采暖系统中的热水不进入氧气,使采暖系统更安全,最好采用阻氧管。
23、PEX-b、PEX-c、PB、PERT管是如何阻氧﹖阻氧管的结构为三层,内层PERT(或PEX-b、PEX-c、PB)、中间为高温热熔胶层、外层EVOH(乙烯、乙烯醇共聚物)。
外层EVOH即为阻氧层。
24、目前,在中国市场有哪些阻氧管品牌﹖由德国瑞好、广州佛塑、上海爱康、广州日丰生产的PEX-b、PEX-c阻氧管;由上海乔治.费歇尔、上海爱康生产的PERT阻氧管。
25、PEX、PERT塑料管的渗氧率是多少﹖有阻氧的PEX、PERT塑料管渗氧率是多少﹖测定条件:内径18、外径22、内侧热水40℃、外侧20℃、65%湿度;PEX、PERT的渗氧率为3.299mg/day;有阻氧PEX、PERT塑料管的渗氧率为0.1mg/day。
26、PEX、PERT 公称外径20管在0.6 Mpa,0.8 Mpa压力时的壁厚有何不同﹖PEX、PERT 20管在0.6 Mpa压力时的壁厚为1.9和2。
PEX、PERT 20管在0.8 Mpa压力时的壁厚为1.9和2.3。
27、环应力转变为承受压力,应如何计算﹖承受压力=环应力×2×壁厚/(外径-壁厚)。
例:PER T ¢20*2PERT 110℃的环应力为1.9Mpa,在此温度下,其承受最大压力为0.42 Mpa。
95℃的环应力为3.5Mpa,在此温度下,其承受最大压力为0.78Mpa。
28、地暖常用的绝热板有几种﹖常用有三种。
聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)、挤塑板(XPS)和发泡水泥。
29、聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)、挤塑板(XPS)和发泡水泥的标准是什么﹖聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)的标准是GB/T10801.1-2002。
从国家标准分析对接焊铝塑管的综合性能优势我国在2003年颁布并实施了铝塑复合管国家标准:GB/T18997.1(铝塑复合管第1部分:搭接焊铝塑管)和GB/T18997.2(铝塑复合管第2部分:对接焊铝塑管)。
按照上述国家系列标准,铝塑复合管分为搭接焊铝塑管和对接焊铝塑管两种。
在2006年又颁布并实施了铝塑复合压力管行业标准CJ/T159—2006。
然而,在目前国内市场上的铝塑复合管产品大多为搭接焊铝塑管,人们对性能更加优秀、安全性更高的对接焊铝塑管铝塑复合压力管却认识甚少。
本文从搭接焊铝塑管和对接焊铝塑管国家标准相关参数的对比分析,介绍对接焊铝塑管的综合性能优势。
一、管壁厚度差使对接焊铝塑管更具有金属管的特性从国家标准中看到,对接焊铝塑管壁厚大于搭接焊铝塑管,其中铝层厚度增加1.5—2.1倍。
当复合管受内压时,各种材料受到的应力是按照材料的弹性模量分配的,弹性模量大的材料承担的应力也大一些,由于铝带的弹性模量是塑料的几十倍,因而铝层的承载能力决定了复合管的承载能力,铝层越厚复合管的承载能力越强,复合管的特性也就越接近金属管。
所以对接焊铝塑管可以理解为带塑料保护层的金属管,从管材长期性能看,对接焊铝塑管就更加安全、更加可靠。
二、有压力—时间曲线,长期安全性有保证从标准中可以看到,对接焊铝塑管有应力—时间曲线,使管道的长期安全使用具有可靠的理论和试验基础。
而搭接焊铝塑管没有应力—时间曲线。
另外,对接焊铝塑管应力—时间曲线中,即使是在95℃时曲线也完全没有拐点,而其他塑料管应力—时间曲线都有拐点,这是对接焊铝塑管与其他塑料管材的一个重要区别,也是对接焊铝塑管具有金属管特征的一个显著标志。
三、使用压力高、更耐高温搭接焊铝塑管与对接焊铝塑管最高长期工作温度和承压能力:对接焊铝塑管最高工作温度达95℃,在此温度下的最高工作压力可达1.25MPa。
所以,对接焊铝塑管的耐温耐压性能指标明显优于搭接焊铝塑管。
即使是用于40℃冷水管道系统中,搭接焊铝塑管允许工作压力仅为1.25MPa,而对接焊铝塑管允许工作压力可达2.0MPa。
耐热聚乙烯阻氧管材阻氧热性与质量控制(2)
以下重点就阻氧管材生产过程中有关质量控制的几个方面进行阐述:
一、原材料:
在CJ/Tl75-2002《冷热水用耐热聚乙烯(PERT)管道系统》中对管材、管件用材料提出明确要求,要求选用经严格认证的原材料。
目前市场上使用的原料为乙烯一辛烯的共聚物,该材料通过选用辛烯共聚单体,在聚合反应中对聚乙烯分子链上支链的数目和分布进行适度控制,使其具有耐热性能。
材料中含有必须的抗氧化剂,所有添加剂应均匀分散。
材料制成管材后按GB6111试验方法和GB/Tl8252的要求作出该材料的蠕变破坏曲线。
该材料的蠕变破坏曲线与标准中给出的PE-RT预测静液压强度参照曲线相比较,试验结果的σ LCL(长期静液压强度的置信下限值),在全部温度及时间范围内均应高于参照曲线上的对应值。
对于应用于饮用水系统的PE-RT管材,还要求原材料符合GB/Tl7219卫生性能要求。
目前耐热聚乙烯(PE-RT)原料世界上有几家公司生产:美国DOW化学公司生产的DOW2344E及DOW2388E、韩国SK公司生产的Dx800、韩国LG公司生产的SP980、韩国大林公司的XP9000和利安德巴塞尔公司的4731B等。
其中,还有部分企业已开发并在市场上推广PE—RT Il型材料。
PE—RT l、Il型的力学性能完全不同。
其中,Dow化学公司生产的Dowlex2388树脂,性能最好,可信度较高。
实际不同厂家之间乃至同一厂家的不同等级的原料其相关性能也是有很大差异的。
管材生产厂家必须向供应商索取通过国际权威实验室检测合格的有效报告,才能保障其采购到合格的管材专用料。
由于PE-RT良好的性能和性价比等原因,近年来地暖管材市场中PE-RT实现了飞速的增长。
需要特别说明的是,虽然行业标准中允许在生产过程中使用本公司产生的回收料,但明确规定了添加比例应不超过10%。
在实际生产前需要对粉碎的回用料经过严格的筛选才能使用,避免回收料中混有杂质或其他异物给管材造成致命的质量隐患。
EVOH即乙烯-乙烯醇共聚物,是一种新型的阻隔材料,其阻气性(阻O
、水蒸气、
2)比PA(聚酰胺)高100倍,比PE、PP高10000倍,比目前常用的高阻隔性CO
2
材料PVDC(聚偏二氯乙烯)高数10倍以上。
另外,EVOH的透明性、光泽性、机械强度、伸缩性、耐磨性、耐寒性和表面强度都非常优异。
由于在高性能阻隔树
脂中,它的热稳定性最高,同时基于采暖管道对于阻氧性的特殊要求,其在塑料管材方面的应用也越来越广泛。
用于耐热聚乙烯与阻氧层的热熔胶是乙烯共聚物,其熔点不低于120℃。
二、生产装备要求:
好的原材料是生产高品质管材的基础,但好原料并不一定能生产出好管材,生产设备,模具等装备水平均会对管材质量产生直接影响。
EVOH阻氧管设备的特殊性:
EVOH树脂挤出机与普通塑料管材生产线很接近,但因EVOH树脂过热会分解,易粘附在金属表面,因此挤出元件要避免有凹凸部件、尖角及死点。
此外,该设备在一些关键环节还需要以下几点特殊设计:
1、EVOH挤出机筒和螺杆的材料需专门设计
挤出EVOH所用的机筒和螺杆的材料要使用耐腐蚀的表面经细磨的特殊合金,如镀铬材料。
机筒要有4-5区精确的温度控制。
进料口处需有水冷却装置,避免原料过早融化。
挤出螺杆要选用适合挤出薄层材料的螺杆类型,避免使用低转速和长径比过大的螺杆,以缩短熔体在机筒内的停留时间,减少EVOH受热分解的机会。
EVOH材料的牌号不同,采用的长径比也应该有所不同。
2、多层共剂机头
多层共剂机头已日渐常见,特别是在高档的吹膜机组中应用最广泛。
多层共剂的流道结构一般采用螺旋分配器,各参数的设计、加工和调试都需要经过长时间的摸索试验,方能适合所使用的材料。
3、高精度的温度和速度控制
由于EVOH材料对加工温度十分敏感,因而对挤出设备的温度控制精度要求相当高。
同时由于多层结构中各层的厚度以及EVOH管的总厚度比较薄,对管材挤出生产线的速度控制精度也提出了较高的要求。