真空锅炉原理特点

一、真空锅炉的发展历史及前景

一九七二年瑞士苏黎世理工大学发明真空热水锅炉的工作原理；一九七四年日本的一所理工大学开发出真空热水锅炉产品，并获得发明专利；一九七四年以后，真空热水锅炉产品开始风靡欧美国家，开始广泛应用；九十年代中期，真空热水锅炉技术从日本等发达国家传入我国，我国少部分科研机构及部分生产厂家开始研发真空热水锅炉；现在欧美、日本、韩国等发达国家真空锅炉占热水锅炉场60-70%的份额，随着中国的经济飞速发展，人们对真空锅炉认识和了解不断提高，2000年以后国内市场发展得非常快；同时也产生了很多品牌；但到现在国内真空锅炉占热水锅炉市场不足2%；市场的可发展空间非常大，我们公司为了进一步开拓锅炉市场，提高锅炉市场占有率，为代理商创造更大的商机，我们公司2006年初推出真空锅炉系列：10万大卡/小时-240万大卡/小时；

二、真空锅炉工作原理：

真空热水锅炉的本体结构：下部由燃烧室和传热管束组成；上部为真空室，其中插入了U型管热交换器；真空室外接抽气单元，使真空室保持稳定的真空度，并将真空室内不凝结气体抽出，提高U型热交换器的换热效率。

真空锅炉工作原理为单热管原理，是利用热媒在不同的压力下沸腾温度不同的特性来进行工作的。例如：水在一个大气压（760mmHg）下,水的沸腾温度是100℃,而在6mmHg的压力下,水的沸腾温度则是4℃。真空锅炉则是在真空度为-30mmHg～-710mmHg的压力范围内工作的,对应的沸腾温度是88～15℃。在真空锅炉所工作的压力下,燃烧使热媒水温度上升至饱和温度（见饱和蒸汽表）并在水面产生相同温度的负压蒸汽。此时向热交换器(供热水或采暖)内通冷水, 负压蒸气通过凝结换热把换热器内的冷水加热成温水，并通至用户处,而负压蒸气则被冷却凝结成水滴滴回水面再被加热,从而完成整个循环过程(见图1)。

饱和蒸汽表

压力单位：Kg/cm2

温度℃404550556065707580859095

绝对压力0.07

50.100.12

6

0.160.200.260.320.390.480.590.710.86

相对压力-0.9

3-0.9

-0.8

7

-0.8

4

-0.8

-0.7

4

-0.6

8

-0.6

1

-0.5

2

-0.4

1

-0.2

9

-0.1

4

图 1

真空锅炉最关键的技术问题就是真空度的维持,真空锅炉的真空度保持通常通过两个途径来进行:

1、在生产过程中严格控制焊接质量及选用各种优质元器件,保证

锅炉与外界各个接触点的气密性,然后进行正压检查和负压氦

检。例如日本厂家就在生产过程中进行一次氮检、两次氦检三

道检漏措施来确保锅炉的真空度,氦检精度一般可以达到1×

10-8Pa·m3/s;

2、对日常运转过程中产生的微量不凝性气体进行抽气。国外的真

空锅炉一般都配有抽气装置,主要由抽气管、抽气电磁阀以及

真空泵几部分组成,根据不凝性气体的量进行不定期的抽气,保证机内绝对真空。抽气方法一般有自动抽气和手动抽气两种方法。

三、真空锅炉的特点：

1.安全可靠

真空热水机组内部处于真空负压状态，不存在内部膨胀爆炸、破裂的危险，同时内置低压安全阀，并有多重安全设置：温控、压力开关、过热开关等；

2.寿命长

真空热水机组内部定量热媒水，基本没有结垢；炉体内部处于真空状态，没有氧气，不会发生有氧腐蚀；换热器的材质为不锈钢，耐腐蚀，可多次清洗，是普通锅炉的2-3倍，长达20年之久；

3.一机多用

一台锅炉可以满足多种需要，A、采暖；B、洗浴；C、游泳池；

换热器可带压使用，系统安装简单；相互独立，不会造成水质交叉污染；

4.体积小，安装简便；模块化设计，高性能换热组件，机组体积小，

使产品易于运输、安装。可实现在小空间内，多台机组可并联使用。没有安装位置限制，可以在地下室，也在楼上；

5.对水质要求低

换热器的材质为不锈钢（STS316、食品级），耐腐蚀，不会造成水质二次污染；

6.安装手续简单

真空锅炉安装不受监检，不必办理安装报批手续；

7. 智能控制

数字化控制，液晶屏显示，中文显示系统工况，信息量大，操作简单，故障自诊断，可实现网络控制和人机对话在线操作。

四、真空锅炉的选型

换热器分类：A、采暖换热器（△T=10℃、15℃），2回路

B、洗浴换热器（△T=40℃），4回路

根据客户的要求确定单项换热器换热量；根据确定的换热器种类和换热量确定锅炉型号；

1）选型原则：

1、单换热器换热量不可大于炉体出力；

2、双换热器同时运行时，换热器出力为按换热器比例分配锅炉

出力；例如：出力60万大卡/小时的锅炉，安装两个换热器，

采暖60万大卡/小时，洗浴60万大卡/小时，当两个换热器同

时运行时，单个出力为30万大卡/小时；单换热器运行时，为

额定出力；如同样上面的锅炉只启动采暖换热器，其出力为

60万大卡/小时；

3、尽量避免单台配置；如选一台60大卡/小时（采暖30万大卡/

小时、洗浴30万大卡/小时）真空双回路锅炉，不如选择两台

30万大卡/小时（采暖30万大卡/小时、洗浴30万大卡/小时）

真空双回路锅炉，因为两台锅炉可以互为备用，单台故障时对

客户的运营很小；

五、真空锅炉的控制原理

1、燃烧机控制（30-95℃）

设：当前温度t1、温度上限t1H、转火点温度t1M、温度下限t1L 参数关系：t1L＜t1M＜t1H

温度上升阶段:

当t1＜t1L时，开启燃烧机一、二段火；

当t1≥t1M时，关闭二段火；

当t1≥t1H时，关闭一段火。

温度下降阶段：直到t1＜t1L时，开启燃烧机一、二段火。

重复温度上升阶段。

2、采暖水循环泵控制

设：采暖水温度t2、采暖水目标温度ta（30-95℃）

启动温差Δta（1-20℃）

当t2≤（ta-Δta）时，启动采暖水循环泵；

当t2≥ta时，关闭采暖水循环泵。

当采暖水循环泵在关闭状态，每间隔20分钟运行采暖水循环泵

5分钟。