國內(nèi)大部分的燃氣采暖熱水爐生產(chǎn)廠家，熱水爐產(chǎn)品對水路系統(tǒng)的監(jiān)控還不是很全面。從市場上使用過程中來看，水路出現(xiàn)的異常，導致的故障頻頻發(fā)生。因而有必要提高系統(tǒng)中安全保護措施。本文列舉了一些常見的故障起因，進行了全面的分析，并提出了多方面的解決方案。

關鍵詞：燃氣采暖熱水爐水路異常水泵監(jiān)控保護功能

1引言燃氣采暖熱水爐(以下簡稱壁掛爐)是風行歐洲幾十年的成熟產(chǎn)品。但它卻不是傳統(tǒng)意義上的燃氣熱水器，兩者有著本質的區(qū)別。壁掛爐具有更多功能及安全保護措施，如：防凍保護、旁通功能、水泵防卡死保護等。壁掛爐行業(yè)近幾年以來在國內(nèi)處于快速發(fā)展的階段，同時針對行業(yè)的國家強制性標準也剛頒布。為壁掛爐行業(yè)的規(guī)范管理及有序的發(fā)展提供了保障。本文主要關注壁掛爐在采暖過程中，由于零部件的差異、系統(tǒng)管路的鋪設、水質好壞等都會影響著系統(tǒng)的正常運行。其表現(xiàn)的異常主要有兩個方面：

(1)水泵異常停止工作水泵作為壁掛爐的一個核心部件，主要承擔著熱量輸送的重任。然而大多數(shù)壁掛爐廠家對水泵異常的監(jiān)控還未加以重視。產(chǎn)品研發(fā)一直沿用著歐洲早期的設計風格。但在國內(nèi)的生產(chǎn)和使用中，水泵異常停止，使燃燒室內(nèi)高溫煙氣的熱量不能及時被輸送出去，而導致主換熱器內(nèi)的水急劇升溫汽化，蒸汽溫度甚至達到180℃以上，這股高溫蒸汽對水泵、流量傳感器等零部件產(chǎn)生嚴重的破壞力。甚至可將塑料件融化的程度。因此監(jiān)測水泵工作狀態(tài)尤為重要。

(2)采暖系統(tǒng)水流不暢，如管路結垢、結冰、水路意外關閉等都可能導致系統(tǒng)水阻過大，從而引起系統(tǒng)干燒，最終的結果和前面所述一樣，后果也相當嚴重。目前國內(nèi)大多數(shù)壁掛爐廠家中，這些對采暖水路系統(tǒng)的監(jiān)控，如水壓力開關監(jiān)控，只能檢測采暖系統(tǒng)的水壓大小，無法感應壓力的變化，不能對采暖系統(tǒng)工作狀態(tài)進行監(jiān)控及反應市場上經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有些壁掛爐旁通的參數(shù)過大形同虛設，甚至沒有旁通回路等。都起不到保護水系統(tǒng)的安全。

2解決方法對采暖水系統(tǒng)進行監(jiān)控，并及時作出反應，為用戶增加一道安全的保護，有著極為重要的意義，以下提出幾種解決方法。

(1)通過壓力傳感器監(jiān)控水泵運行狀態(tài)及水路系統(tǒng)中壓力的變化壓力傳感器具有壓力的變化敏感、反應快，輸出的信號準確的特點。監(jiān)控水路系統(tǒng)中壓力的變化，將轉變的模擬電信號反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)做出及時的反應。圖1為壓力與輸出電壓信號的曲線圖。壓力傳感器將是行業(yè)發(fā)展的趨勢，它的性能優(yōu)于機械式壓差盤結構和水壓開關系統(tǒng)保護方式。目前國產(chǎn)、進口均有，但國產(chǎn)的壓力傳感器主要核心部件仍需進口。在壁掛爐采暖系統(tǒng)中，壓力傳感器主要監(jiān)控水泵啟動前后的壓力的變化量簡稱壓差P，即p=p2-p1。其中p1為泵啟動前的壓力值p1為泵啟動后的壓力值。p不同的值，則代表不同的狀態(tài)：①0p

p，則判定為在采暖水路系統(tǒng)中，水阻過大，導致水流不暢。在工作狀態(tài)中，當0p

①p可能受到系統(tǒng)水溫度的變化而不同

②由于管道氣體的排放和影響壓力

③可能會受到系統(tǒng)回路中閥門的打開及關閉,以及采暖管道的沿程阻力影響

④水泵揚程或外接泵因素的影響

⑤壓力傳感器的安裝位置

⑥管道系統(tǒng)中水的預壓(注水壓力)等，

都影響p的變化，從而如何判定p的值尤為重要。同時也建議p值需要根據(jù)實際的情況調試及設置，生產(chǎn)商也可提供不同參數(shù)的設置表，便于適用不同用戶的采暖系統(tǒng)、環(huán)境的需求。壓力傳感器可以是未來發(fā)展的趨勢。

(2)旁通回路的保護功能在設置獨立溫控的采暖系統(tǒng)中，各區(qū)域的開啟和關閉，或者系統(tǒng)管路結垢、結冰，系統(tǒng)內(nèi)的水流量和壓力值在不斷發(fā)生變化時，有可能會超出鍋爐及水泵的實際工作范圍，造成水泵堵轉，鍋爐內(nèi)的水迅速被蒸發(fā)等不正?，F(xiàn)象。安裝壓差旁通閥后可使系統(tǒng)水壓及流量控制在設定值范圍內(nèi)，使系統(tǒng)平穩(wěn)運行。及時的將管路內(nèi)水蒸氣排出，防止管路內(nèi)形成氣塞，從而保護了系統(tǒng)及水泵。當水流量超過450l/h時，圖2中A所示自動旁通截止閥截止，采暖水直接流到采暖系統(tǒng)。相反，如果當水流量小于450l/h時系統(tǒng)阻力太大，水流將壓縮截止閥彈簧，截止閥門打開，水流將從旁通到采暖系統(tǒng)的回水管，自動旁通接通。缺點：旁通回路只能作為系統(tǒng)水阻過大時的防干燒，但在采暖工作中水泵卡死，系統(tǒng)中同樣會發(fā)生干燒的現(xiàn)象。

(3)通過水壓差開關，監(jiān)控水泵的運行狀況在系統(tǒng)水中，水壓力開關僅要求對系統(tǒng)水達到一定的壓力，而不能對系統(tǒng)水變化進行監(jiān)控。而水壓差開關顧名思義就是在壓差盤內(nèi)的膜片兩側分別通過管路與水泵的前后相通，分別檢測的水泵前后的壓力。當系統(tǒng)需要啟動水泵時，循環(huán)的采暖水在水泵的作用下通過主熱交換器在供暖系統(tǒng)內(nèi)運行。由于系統(tǒng)水泵的工作，會在水壓差內(nèi)膜片的兩側形成壓力差值，推動與膜片相連接的推桿工作，使水壓微動開關閉合，從而實現(xiàn)控制系統(tǒng)對循環(huán)水系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行監(jiān)控。

(4)通過極限溫度開關，對采暖水路系統(tǒng)的溫度進行監(jiān)測在套管機中作為一個封閉式的采暖系統(tǒng)，采用極限溫度開關作為最后的保護，但如果僅在出水管路設置極限溫度開關是不夠的，在系統(tǒng)中有一定的局限性。我們在這里介紹的是采用主換熱器兩端監(jiān)測的方法。我們通過對模擬用戶的使用方式進行了測試，發(fā)現(xiàn)采暖回水端的溫升最快，變化量最大。因為由于沿程阻力(采暖出水端距膨脹水箱及安全閥較采暖回水端管路長、管內(nèi)表面粗糙度等影響)，當主換熱的高溫蒸汽急劇膨脹，將倒灌膨脹水箱及從安全閥泄壓口排出，所以溫度反應最快。因此在采暖回水端設置極限溫度開關，將有效解決并及時反饋控制系統(tǒng)及時停機。以下通過模擬用戶的使用方式，讓水泵在采暖工作中突然停止工作的實驗，并分別在套管機主換熱器的4個進出水口，設置了溫度傳感器記錄溫度的變化，溫度變化曲線表明：采暖回水端的溫度曲線最陡，即斜率的絕對值最大。換言之，此處位置溫度變化率最大，溫升劇烈變化(見圖3)，T采暖進水管T采暖出水管T衛(wèi)浴進水管。如我們將采暖回水端控制在70℃左右(暖氣片回水一般為60℃)，反應最快。過熱保護也可及時斷開，并停機。但其缺點：由于該作用只能作為最后的一道封閉監(jiān)控及安全保護，不能實現(xiàn)提前監(jiān)控的方式及讓系統(tǒng)及時的預防措施。

(5)通過流量傳感器，對采暖水路系統(tǒng)的流量進行監(jiān)測近年來，壁掛爐供熱水系統(tǒng)中，采用水流量開關(傳感器)監(jiān)測流量已被大量的應用，其具有結構簡單、可靠性高、測量范圍廣等特點。如果能配合燃氣比例閥的功率輸出，就可以實現(xiàn)在燃燒過程的全自動恒溫控制。但在壁掛爐的采暖系統(tǒng)中，通過流量傳感器去監(jiān)測采暖系統(tǒng)中的水流量和水泵的運行狀況等，也是一個很好的選擇。如流量傳感器檢測系統(tǒng)水流量過低時，控制系統(tǒng)則讓機器停機，有效的保證了系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)中可以使用的有流量開關、霍爾流量傳感器、圖爾克流量傳感器等，不同物理原理的電子式或機械式流量監(jiān)控有各具優(yōu)勢的測量方式。但在采暖水系統(tǒng)中，由于全國絕大部分地區(qū)的水質較硬，金屬的腐蝕生銹等導致結垢，水垢長期附著在管路內(nèi)壁上，因此可能導致水流轉子組件卡死或者影響轉速，及翻板式水流開關易出現(xiàn)誤動作等，導致了反饋給控制器的信號有偏差等，因此必須對采暖水的軟化、阻垢處理及流量傳感器的水流轉子組件防卡死結構設計。

3結論以上的解決方案中各有優(yōu)缺點，如果充分地利用其不同的性能優(yōu)勢，集成于系統(tǒng)中，可大大提高系統(tǒng)的安全保護措施。