真空熱水鍋爐的工作原理

2021/10/26

真空熱水鍋爐早在70年代就已出現(xiàn)，第一臺(tái)成品機(jī)是在日本面世的。國(guó)內(nèi)在80年代后期就有一些廠家研制真空熱水鍋爐，但由于技術(shù)方面的問題，一直未得到推廣。現(xiàn)在這種在日本已經(jīng)比較成熟的機(jī)型，在中國(guó)也有了合資工廠生產(chǎn)，筆者就是選用了該工廠的雙回路真空熱水鍋爐。

　　真空熱水鍋爐的結(jié)構(gòu)見圖(一)，是由燃燒室(火爐)、水管、負(fù)壓蒸汽室、熱交換器、熱媒介水等組成的。機(jī)體內(nèi)部為真空狀態(tài)，與外部空氣隔絕，形成密閉狀態(tài)。熱媒水覆蓋著火爐和水管并密閉在機(jī)體內(nèi)部，因負(fù)壓蒸汽室內(nèi)的壓力保持在大氣壓之下，當(dāng)密閉在內(nèi)的熱媒水在燃燒加熱后，立即就沸騰起來(lái)，產(chǎn)生與熱媒水相同溫度的蒸汽。機(jī)內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽在上升過(guò)程中，接觸到配置在負(fù)壓蒸汽室內(nèi)的熱交換器表面，由于熱交換器內(nèi)的水溫低于蒸汽溫度，蒸汽會(huì)在熱交換器表面上冷凝并放出大量汽化熱，加熱熱交換器中的水，冷凝水在策略作用下重又回到熱媒水中。因此，熱媒水不斷在封閉的機(jī)體內(nèi)進(jìn)行著"沸騰=蒸發(fā)=冷凝=熱媒水" 的循環(huán)。無(wú)須補(bǔ)充冷凝水，也無(wú)空燒的危險(xiǎn)。熱交換器中的水被加熱后輸送給用戶用于空調(diào)和衛(wèi)生熱水。

為確保真空熱水鍋爐的運(yùn)行可靠性，制造廠在三個(gè)方面要保證：

　　1.為了保證鍋爐內(nèi)部的真空度，在工廠制作時(shí)要經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的檢查，采用擬氣進(jìn)行洩漏檢測(cè)，保證制作過(guò)程鍋爐罐體的密閉性。為維持真空度，并且為防止萬(wàn)一，工廠裝備了作為標(biāo)準(zhǔn)件的抽氣泵。在真空熱水鍋爐罐體內(nèi)，熱媒水被加熱到90℃時(shí)，抽氣泵根據(jù)罐體內(nèi)的真空度自動(dòng)作業(yè)，不僅將罐內(nèi)空氣抽出，也將溶存在熱媒水中的氧除去，使其保持一定的負(fù)壓，罐體內(nèi)產(chǎn)不會(huì)腐蝕。

　　2.熱媒水是一種經(jīng)制造工廠特殊除雜、除氧、軟化處理的清水，在制作中一次性灌注的，可以在運(yùn)行時(shí)循環(huán)使用，一般無(wú)特殊情況無(wú)需加注。筆者在設(shè)計(jì)調(diào)研中走訪該廠用戶，上海某電機(jī)廠，87年投入運(yùn)行的一臺(tái)真空熱水鍋爐，使用了十年從未加注過(guò)熱媒水，至今仍能正常工作。

      3.鍋爐內(nèi)的熱交換器具特殊要求，采用了SUS444不銹鋼管，這種管材加工時(shí)需要特殊工藝。該管材不易結(jié)水垢，傳熱效率高，不會(huì)生銹，在水質(zhì)、流速的限制方面更優(yōu)于普通的換熱管。