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[摘 要]热水器将水加热到高温，但是水的流速小的时候，热水器有时候会出现水加热汽化产生的噪音，本文将对不同温度，不同水量，使用不同配件的热水器研究，观察热水器产生的噪音，研究消除噪音的方法。
[关键词]燃气热水器；汽化噪音；换热器
中图分类号：TS914.252 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0095-01
引言
燃气热水器非常受人们欢迎，因为它不仅工作效率高，加热速度很快，而且还能持续工作，随时给人们提供热水，就像电一样在人们的生活中带给人们极大的便利。燃气热水器在二十年前就已经在中国出现了，这二十年以来，燃气热水器一直在发展，不断变得更好，尤其是最近这段时间，有些人提出了根据客户的需要来设计燃气热水器新产品，制造出能够为客户做出更加便利的产品，虽然热水器在不断进步，不断增加更加便利的功能，但是还是有一些比较棘手的问题没能解决掉，跟客户想要的那种完美的热水器有一定的差距。这些令人头痛的问题里面，最典型的问题就是汽化噪音的问题。汽化噪音的问题是由于热水器中的水特别少，设定的加热温度还比较高的时候，热水器功率大，距离水管较近的水受热会汽化，水汽在水管内聚集，慢慢形成气泡，气泡上升到水面会爆开，形成汽化噪音。汽化噪音比较大，超过了国家标准要求的噪音范围，对使用热水器的人来说，这种噪音会干扰到使用者，热水器不能带给使用者舒适的感受，使用者当然不会对热水器感到满意。所以解决热水器汽化噪音的问题，对于企业来说是一个非常有必要的行为，如果解决掉这个噪音的问题，就能给使用者带来极大的便利和享受感，在同行的竞争中处于优势。
一、汽化噪音产生的原因和解决办法
（一）、汽化噪音的产生原因
每一件产品都有自己生产需要的成本，为了能够盈利，在满足热水器正常工作效果的情况下，要尽可能降低生产成本，才可能实现最大盈利。为了打造更好的热水器，营造更丰厚的利润，需要在成本和技术之间进行取舍，尽可能生产成本适中，性能好的热水器，所以要把热交换器的设计放到成本和性能综合评价的最高点。为了能够增大热水器和水之间的换热效率，我们用的是单条直管，因为在面积不变的情况下单条直管的换热量最大。当使用热水器对水加热的时候，热量从热交换器转移到水管中的水中，有的时候需要用到温度比较高的水，所以在进行水温设定的时候要设定高温，在加热的时候，靠近水管内壁的水首先受热，温度上升比较快，但是由于水的比热容比较大，位于水管中央的水温度升高比较慢，在外侧水达到较高温度的时候，水管中央水的温度远远没有达到设定的温度，经过一段时间的加热，水管内壁附近的水已经达到了较高的温度，这些水继续受热产生汽化，汽化产生的水汽在水管内慢慢增多，聚集成小水泡，慢慢上升到水面，气泡在水面爆开，在产生水汽和气泡爆开的过程中，会产生我们所说的汽化噪音。
（二）、解决汽化噪音问题的思路
针对汽化噪音出现的原因，可以解决这个问题，对症下药，既然汽化噪音产生的原因是水管内壁附近的水温度升高过快，我们可以通过平衡水管中水的温度来解决这个问题，让水管中的水能够保持同步的温度水平，要让水的温度相同，就要改变热量传递的效果，还可以让水流动来均衡不同位置水的温度，现在很多企业使用一种装置改善传热效果，让水管内壁附近的水能够温度上升不太快，同时能够拨动水流，让水流的更快，让水管内壁附近的高温水流到水管中央，促使两种不同温度的水交换热量，避免水管中某部分水的温度过高的现象出现。
二、实验探究
我们找来五台常规的一模一样的热水器，拆下热交换器，在水管中分别装入不同的装置，探究哪一种装置能够达到改善传热效果和扰动水流的效果。
在水管中分别加入弹簧和两种不同的扰流片，在剩余的两个水管中加入加入扰流片和弹簧，升高相同的温度，为了能够达到相同的温度，我们使用调节水流量的方法控制温度。设置初始水的温度为7摄氏度，将水温逐次提高三十摄氏度，三十五摄氏度，四十摄氏度，四十五摄氏度，进行观察和记录。
在初始温度为7摄氏度的时候，将水的温度提高30摄氏度左右，不管在水管中加入了哪一种装置，产生的噪音都差不多，在53分贝左右，即使是加热到五十二摄氏度，产生的噪音也没有超过56分贝，也就是没有产生汽化噪音。
将水的初始温度设置为17摄氏度，当水温提高三十摄氏度的时候，水温达到四十七摄氏度，加入两种装置的水管中产生的噪音都在53分贝左右，但是只加了弹簧或者扰流片的三个装置中产生的噪音明显变大了，产生了轻微的噪音。当温度提高四十乃至四十五的时候，除了加入螺旋状扰流片和弹簧的水管没有太大的变化以外，其他四种装置产生的噪音都增加了很多，甚至超出了国家规定的65分贝，达到了75分贝。
最后一次实验将水的初始温度设置为三十摄氏度，因为要贴合生活实际，我们最后一次实验不再将水温加热太高温度，只测试提高三十摄氏度和三十五摄氏度的情况，当温度提高三十摄氏度的时候，五种装置的噪音大小都在54分贝到56分贝之间，没有产生很强的汽化噪音，但是在温度高三十五摄氏度的时候，水温达到六十五摄氏度，仍然只有螺旋状扰流片加弹簧的装置保持54分贝噪音，其余四种装置产生的噪音俨然达到了60分贝至62分贝，产生了汽化噪音。
结合上述三个实验结果，当初始水温比较低的时候，热水器不容易产生汽化噪音，初始温度在十五摄氏度到三十摄氏度的时候比较容易产生噪音。但是螺旋状扰流片配合弹簧的装置在三个实验中都没有产生较强的噪音，所以我们可以推测螺旋状扰流片配合弹簧是一种比较好的解决汽化噪音的方案。
我们进行实验的时候，很多条件都是在理想状态下进行的，要想真正应用到实际生活中，还要进行实际工作的测试，在实际使用的时候，还应该考虑到水压存在，那么水压是否能够影响到装置发挥作用，我们进行第四个实验，模拟实际使用情况进行探究，为了模拟实际情况，我们采用用0.5 Mpa的水压进行实验，本次实验选用两套相同的装置，分别采用焊接固定和不作处理的方式进行试验，为了充分测试水压的影响，我们频繁开关进水阀门，让水不断冲刷装置，测试噪音大小。
水的初始温度为十七摄氏度，在升高不同温度的时候，进行焊接固定的装置的测试结果比不固定的装置要好的多，经过固定的装置在温度升高到六十二摄氏度的时候，噪音也没有超过57分贝，但是没有固定的装置在水温提高到五十七摄氏度的时候，噪音已经达到了60分贝，温度升高到六十二摄氏度的时候，噪音已经远远超出65分贝。实验结束后研究水管能够发现，没有固定的装置被水压冲到热交换器U管中，這样部分直管就没法受到设置的作用，就会产生噪音。
三、结语
通过上面的实验我们可以看出，当在热交换器水管中加入螺旋状扰流片和弹簧，并且予以焊接固定，能够对汽化噪音起到很大的抑制作用，无论水的初始温度如何，提高多少温度，都能极大程度降低噪音，带给使用者舒适的使用过程，使用这种装置降低汽化噪音是一种非常有用的方法。
参考文献
[1]陈斌，李新学.燃气热水器汽化噪音问题的实验对比分析[J].2015（09）.
[2]张云兰，贾文，秦晓鹏.强排式燃气热水器噪声的降低[J].煤气与热力.2013（07）
[3]季俊杰，罗永浩，胡元.燃烧振荡的驱动机理[J]. 燃气轮机技术.2016（03）
[4]GB 20665-2015.家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级[S].2015（04）.
[关键词]燃气热水器；汽化噪音；换热器
中图分类号：TS914.252 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）11-0095-01
引言
燃气热水器非常受人们欢迎，因为它不仅工作效率高，加热速度很快，而且还能持续工作，随时给人们提供热水，就像电一样在人们的生活中带给人们极大的便利。燃气热水器在二十年前就已经在中国出现了，这二十年以来，燃气热水器一直在发展，不断变得更好，尤其是最近这段时间，有些人提出了根据客户的需要来设计燃气热水器新产品，制造出能够为客户做出更加便利的产品，虽然热水器在不断进步，不断增加更加便利的功能，但是还是有一些比较棘手的问题没能解决掉，跟客户想要的那种完美的热水器有一定的差距。这些令人头痛的问题里面，最典型的问题就是汽化噪音的问题。汽化噪音的问题是由于热水器中的水特别少，设定的加热温度还比较高的时候，热水器功率大，距离水管较近的水受热会汽化，水汽在水管内聚集，慢慢形成气泡，气泡上升到水面会爆开，形成汽化噪音。汽化噪音比较大，超过了国家标准要求的噪音范围，对使用热水器的人来说，这种噪音会干扰到使用者，热水器不能带给使用者舒适的感受，使用者当然不会对热水器感到满意。所以解决热水器汽化噪音的问题，对于企业来说是一个非常有必要的行为，如果解决掉这个噪音的问题，就能给使用者带来极大的便利和享受感，在同行的竞争中处于优势。
一、汽化噪音产生的原因和解决办法
（一）、汽化噪音的产生原因
每一件产品都有自己生产需要的成本，为了能够盈利，在满足热水器正常工作效果的情况下，要尽可能降低生产成本，才可能实现最大盈利。为了打造更好的热水器，营造更丰厚的利润，需要在成本和技术之间进行取舍，尽可能生产成本适中，性能好的热水器，所以要把热交换器的设计放到成本和性能综合评价的最高点。为了能够增大热水器和水之间的换热效率，我们用的是单条直管，因为在面积不变的情况下单条直管的换热量最大。当使用热水器对水加热的时候，热量从热交换器转移到水管中的水中，有的时候需要用到温度比较高的水，所以在进行水温设定的时候要设定高温，在加热的时候，靠近水管内壁的水首先受热，温度上升比较快，但是由于水的比热容比较大，位于水管中央的水温度升高比较慢，在外侧水达到较高温度的时候，水管中央水的温度远远没有达到设定的温度，经过一段时间的加热，水管内壁附近的水已经达到了较高的温度，这些水继续受热产生汽化，汽化产生的水汽在水管内慢慢增多，聚集成小水泡，慢慢上升到水面，气泡在水面爆开，在产生水汽和气泡爆开的过程中，会产生我们所说的汽化噪音。
（二）、解决汽化噪音问题的思路
针对汽化噪音出现的原因，可以解决这个问题，对症下药，既然汽化噪音产生的原因是水管内壁附近的水温度升高过快，我们可以通过平衡水管中水的温度来解决这个问题，让水管中的水能够保持同步的温度水平，要让水的温度相同，就要改变热量传递的效果，还可以让水流动来均衡不同位置水的温度，现在很多企业使用一种装置改善传热效果，让水管内壁附近的水能够温度上升不太快，同时能够拨动水流，让水流的更快，让水管内壁附近的高温水流到水管中央，促使两种不同温度的水交换热量，避免水管中某部分水的温度过高的现象出现。
二、实验探究
我们找来五台常规的一模一样的热水器，拆下热交换器，在水管中分别装入不同的装置，探究哪一种装置能够达到改善传热效果和扰动水流的效果。
在水管中分别加入弹簧和两种不同的扰流片，在剩余的两个水管中加入加入扰流片和弹簧，升高相同的温度，为了能够达到相同的温度，我们使用调节水流量的方法控制温度。设置初始水的温度为7摄氏度，将水温逐次提高三十摄氏度，三十五摄氏度，四十摄氏度，四十五摄氏度，进行观察和记录。
在初始温度为7摄氏度的时候，将水的温度提高30摄氏度左右，不管在水管中加入了哪一种装置，产生的噪音都差不多，在53分贝左右，即使是加热到五十二摄氏度，产生的噪音也没有超过56分贝，也就是没有产生汽化噪音。
将水的初始温度设置为17摄氏度，当水温提高三十摄氏度的时候，水温达到四十七摄氏度，加入两种装置的水管中产生的噪音都在53分贝左右，但是只加了弹簧或者扰流片的三个装置中产生的噪音明显变大了，产生了轻微的噪音。当温度提高四十乃至四十五的时候，除了加入螺旋状扰流片和弹簧的水管没有太大的变化以外，其他四种装置产生的噪音都增加了很多，甚至超出了国家规定的65分贝，达到了75分贝。
最后一次实验将水的初始温度设置为三十摄氏度，因为要贴合生活实际，我们最后一次实验不再将水温加热太高温度，只测试提高三十摄氏度和三十五摄氏度的情况，当温度提高三十摄氏度的时候，五种装置的噪音大小都在54分贝到56分贝之间，没有产生很强的汽化噪音，但是在温度高三十五摄氏度的时候，水温达到六十五摄氏度，仍然只有螺旋状扰流片加弹簧的装置保持54分贝噪音，其余四种装置产生的噪音俨然达到了60分贝至62分贝，产生了汽化噪音。
结合上述三个实验结果，当初始水温比较低的时候，热水器不容易产生汽化噪音，初始温度在十五摄氏度到三十摄氏度的时候比较容易产生噪音。但是螺旋状扰流片配合弹簧的装置在三个实验中都没有产生较强的噪音，所以我们可以推测螺旋状扰流片配合弹簧是一种比较好的解决汽化噪音的方案。
我们进行实验的时候，很多条件都是在理想状态下进行的，要想真正应用到实际生活中，还要进行实际工作的测试，在实际使用的时候，还应该考虑到水压存在，那么水压是否能够影响到装置发挥作用，我们进行第四个实验，模拟实际使用情况进行探究，为了模拟实际情况，我们采用用0.5 Mpa的水压进行实验，本次实验选用两套相同的装置，分别采用焊接固定和不作处理的方式进行试验，为了充分测试水压的影响，我们频繁开关进水阀门，让水不断冲刷装置，测试噪音大小。
水的初始温度为十七摄氏度，在升高不同温度的时候，进行焊接固定的装置的测试结果比不固定的装置要好的多，经过固定的装置在温度升高到六十二摄氏度的时候，噪音也没有超过57分贝，但是没有固定的装置在水温提高到五十七摄氏度的时候，噪音已经达到了60分贝，温度升高到六十二摄氏度的时候，噪音已经远远超出65分贝。实验结束后研究水管能够发现，没有固定的装置被水压冲到热交换器U管中，這样部分直管就没法受到设置的作用，就会产生噪音。
三、结语
通过上面的实验我们可以看出，当在热交换器水管中加入螺旋状扰流片和弹簧，并且予以焊接固定，能够对汽化噪音起到很大的抑制作用，无论水的初始温度如何，提高多少温度，都能极大程度降低噪音，带给使用者舒适的使用过程，使用这种装置降低汽化噪音是一种非常有用的方法。
参考文献
[1]陈斌，李新学.燃气热水器汽化噪音问题的实验对比分析[J].2015（09）.
[2]张云兰，贾文，秦晓鹏.强排式燃气热水器噪声的降低[J].煤气与热力.2013（07）
[3]季俊杰，罗永浩，胡元.燃烧振荡的驱动机理[J]. 燃气轮机技术.2016（03）
[4]GB 20665-2015.家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级[S].2015（04）.