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真空热水锅炉的工作原理及其性能特点

作者:天成热水锅炉  时间:2021-06-15 10:52  点击:

  上一期我们就燃气蒸汽发生器的10大优点做了详细的介绍和说明。本期我们简单的对真空热水锅炉的工作原理及其性能特点进行描述,作为专业的电热水锅炉、供暖锅炉、电蒸汽锅炉生产制造厂家镇江天成锅炉有限公司,我们将尽心整理并发布各种电能、蒸汽热水供暖锅炉相关知识,竭诚为您服务。

  随着国民经济的飞速发展和城市化程度的逐步提高,人们越来越重视生活品质,供洗涤、采暖等的热水锅炉得到了迅速的发展,其在工业锅炉中所占的比重日益加大。但是目前使用的热水锅炉普遍存在氧腐蚀、结垢、使用寿命短、热效率低等问题。真空热水锅炉是一种新型锅炉,它能够有效地解决现有锅炉存在的问题,无论是从热水锅炉的运行经济性、安全可靠性或是节能环保的角度考虑,真空热水锅炉都具有独特的优势。

  真空热水锅炉以1972 年苏黎世理工大学发明的真空锅炉的基本原理为理论基础,随后在日本研发出第一台真空热水锅炉,在日本、韩国等地真空热水锅炉广泛用于提供通风、采暖以及空调热负荷等的热源,尤其适用于锅炉需要布置在建筑物内部的场合。真空热水锅炉由于其在安全性、经济性上的优势,具有广阔的发展前景。

  1、真空热水锅炉的工作原理

  真空热水锅炉即为负压相变换热热水锅炉,其结构如图 1 所示。真空热水锅炉的炉体分为上下两部分,其中下半部分为中心回燃式锅壳蒸汽锅炉,即烟道和炉胆组成的受热面;上半部分为通过真空抽气后形成的真空腔,真空腔内装有管式汽—水热交换器,用于加热流过换热器的循环水。真空热水锅炉是一种仅对外输出热量,但不输出介质的锅炉,真空热水锅炉通过热媒水在锅炉的传热管与热交换器之间传递热量。热媒水封闭在锅炉的真空腔内,是经过完全脱氧的高纯水,在锅炉出厂前一次性充水后封闭循环,不需要补水。

  真空热水锅炉运行时,在真空负压状态下受热面内的热媒水吸收燃料燃烧释放的热能,沸腾汽化为负压蒸汽,并与真空室内热交换器中的循环水进行相变换热,加热后的循环水供用户用于采暖或卫生热水等。而水蒸气冷却凝结后形成水滴流回热媒水,重新被加热气化,开始新的循环过程。热媒水只作为热载体不断地在封闭的机体内进行着沸腾—蒸发—冷凝—热媒水的循环,消耗量极少,因此不需要补充冷凝水。

  2、真空热水锅炉的特点

  (1)安全性能好

  真空热水锅炉在运行时炉体内部始终处于负压状态,其工作压力低于外界大气压,因此从根本上消除了锅炉膨胀爆炸的隐患,而且在炉体内部密封有一定量的热媒水,避免了锅炉空烧情况的发生。因此相比于承压锅炉,真空热水锅炉更加安全可靠,可放置于建筑物内部而不必担心其安全隐患。

  (2)使用寿命长

  据统计,真空锅炉的使用寿命可以达到15 年以上,而常压热水锅炉的使用寿命一般为8-10 年。分析常压热水锅炉损坏的原因,主要是结垢和氧腐蚀。由于真空热水锅炉内的热媒水为采用特殊脱氧处理的高纯水,在机组出厂之前一次性注入,而且热媒水在炉体内部形成独立的封闭循环系统,不需要进行补水,因此彻底解决了普通热水锅炉易结垢的问题。同时,真空热水锅炉炉体内部始终保持真空状态,保证了炉体内溶解氧含量为零,解决了普通热水锅炉易产生的氧腐蚀问题。

  (3)高效节能

  真空热水锅炉的炉体为密封的真空腔,本身具备良好的保温性能, 辐射热损失小;根据水在不同的压力下其沸腾温度随之不同的特性,锅炉在真空状态下运行,沸点降低,且锅炉采用汽—水热交换器凝结换热,传热系数大大高于水—水换热,有效地提高了热效率,换热性能好;真空热水锅炉内的热媒水始终处于饱和状态,锅炉能够维持比较稳定的炉膛温度,有利于燃烧,且对负荷的变化反应灵敏,在较低负荷状况下也能够达到高效率。

  结垢不仅会造成锅炉受热面的损坏,影响锅炉的使用寿命,而且水垢的导热系数远远低于锅炉和管道材料,会使得受热面传热情况恶化,锅炉热效率降低,浪费燃料,并使得排烟温度增高,热损失增加。真空热水锅炉不结垢的特点,可以使传热能力不受影响,保证锅炉长期运行在高效、稳定的工况下,同时节约燃料,降低排烟温度。

  (4)经济性好

  由于真空热水锅炉不需要补水,无需设置补水系统以及水处理设备,节省出设备购置及运行费用,且真空热水锅炉炉体内部热媒水量少,锅炉体积小,和普通常压热水锅炉相比,可以节约30%以上体积,不仅减少了机房的占用面积,也使得运行操作更加简便,维修管理工作量小。

  3、关键问题

  真空热水锅炉正常运行的关键因素是炉体内部真空度的长久保持。保持炉内的真空状态,不仅是为了保证锅炉运行的安全性,也是为了保证换热器的换热效率。锅炉内部如果含有不凝性气体(如空气), 即使极其微弱,也会对凝结换热过程产生十分有害的影响。例如,水蒸气中质量含量为1%的空气能使表面传热系数降低60%。由此可知,通过各种手段提高真空热水锅炉的真空度保持的持久度是一个十分关键的问题。

  由于真空热水锅炉在负压状态下运行,炉体内热媒水的最高温度可以达到93℃左右,而锅炉出水的最高温度为80℃左右,因此在选型时需要注意,当需要出水温度较高时不能选用真空热水锅炉。

  4、总结

  真空热水锅炉是在负压状态下,利用真空腔内的热媒水进行汽— 水换热而加热循环水的一种新型相变换热锅炉。真空热水锅炉不仅克服了现有热水锅炉易结垢、氧腐蚀以及使用寿命短等问题,而且运行费用低,热效率高,安全可靠,可广泛应用于办公楼、住宅等需要采暖及卫生热水的场所,具有广阔的发展前景。

  下一期将对小型民用热水锅炉的分类及优势做详细介绍,如需了解更多镇江天成电热水锅炉的信息,请持续关注。

  真空热水锅炉的工作原理及其性能特点由供暖锅炉生产销售厂家镇江天成锅炉有限公司于 2021-06-15 10:52:02 整理发布。

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