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0.0750.100.1260.160.200.260.320.390.480.590.710.86相对压力-0.93-0.9-0.87-0.84-0.8-0.74-0.68-0.61-0.52-0.41-0.29-0.14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。

3、生活水循环泵控制设：生活水温度t3、生活水目标温度tb（30-95℃）启动温差Δtb（1-20℃）当t3≤（tb-Δtb）时，启动生活水循环泵；当t3≥tb时，关闭生活水循环泵。

当生活水循环泵在关闭状态，每间隔20分钟运行生活水循环泵5分钟。

4、真空泵控制1）自动模式：设抽气口温度t4，△t=t1-t4，5℃≤△t1≤20℃可设定默认10℃；当△t≥△t1设定值时,启动真空泵,3秒后打开电磁阀；当△t≤1℃后,关闭电磁阀，3秒后关闭真空泵。

2）手动模式：手动模式启动后,启动真空泵,3秒后打开电磁阀；当△t≤1℃后,关闭电磁阀,3秒后关闭真空泵。

5、定时功能系统可在24小时内设置4组定时工作时段（各时段上班时间、下班时间、锅炉出水温度上、下限等）；启动定时功能后，电脑根据当前时间使系统自动进入上班或下班，不同时段可根据用户设置不同的温度范围进行自控。

6、防冻功能在下班状态下，当系统检测到热媒水或采暖水温度低于5度时，系统自动进入防冻状态，开启采暖水循环泵和燃烧机进行暖炉，当温度达到16度后，关闭燃烧机和循环泵，系统退出防冻状态。

7、系统设置功能系统可设置成：1、单采暖系统；2：单生活水系统；3：采暖/生活水双系统。

当设置成单采暖系统或单生活水系统时，其他系统回路自动屏蔽；8、故障识别与处理1）温度传感器故障当热媒水、（采暖水、生活水、抽汽口、烟道）温度传感器短路或断路时，系统关闭燃烧器并报警，故障消除后按复位键解除。

2）锅炉水位极低故障当锅炉水位低于警界低水位时，系统关闭燃烧设备并报警，故障消除后按复位键解除。

3）热媒水超温故障当热媒水温度大于设定热媒水保护温度时，系统关闭燃烧设备并报警，故障消除后按复位键解除。

4）烟道超温故障当烟道温度超过设定的超温保护温度时，控制系统立即关闭燃烧机设备并报警，故障消除后按复位键解除。

5）熄火故障燃烧机如果因各种原因不能正确点火或燃烧，控制系统能立即关闭燃烧机并报警，故障消除后按复位键解除。

6）锅炉压力超高故障系统运行过程中，当锅炉压力高于设定的极限压力时，系统关闭燃烧设备并报警。

故障消除后按复位键解除。

7）断电故障系统运行过程中，出现供电断电现象，系统自动切断输出设备，再次供电时，控制器自动处于下班状态，确保系统安全运行。

六、补真空的方法及步骤1、在什么情况下，需要补真空？A、蒸汽温度与热媒水温差大于10℃以上或循环水温与热媒水温差大于10℃以上； B、锅炉首次使用；C、锅炉长时间停用后使用前；2、补真空的方法A、使用真空泵;按控制柜使用说明书操作即可；B、不使用真空泵；3、在准备补真空前，观测热媒水水位是否在水位观测孔的3/4以上，如果在方可向下进行；如不在则需补加热媒水，具体操作请看补加热媒水步骤；a) 准备工作；关闭循环水泵，把真空安全阀锁死，把排气阀管（排气管使用3/4”塑料软管即可）引到锅炉房外安全位置（因排出的蒸汽温度在100℃以上，防止烫伤）；b) 一切准备好后，启动燃烧机运行，观察压力表，等到压力表值到达0.03MPa时，打开排气阀向外排气，观察压力表压力值变化，控制开阀的大小，控制压力值不得低于0.01MPa，排气时间大于20分钟即可。

c) 收尾工作排气完毕以后，把排气阀关闭，启动循环水泵，此时压力表压力值迅速下降，按照温度-压力对照表检测此时的热媒温度和压力值是否匹配（如不匹配，则按以上步骤再补一次），如匹配，补真空成功，拆除排气管，安全阀解锁，正常运行；安全阀原理结构图七、真空锅炉的安装系统图1）单台双回路系统（开式水箱）（一台30大卡/小时）2）并联双回路系统（开式水箱）（两台30大卡/小时）3）并联双回路系统（闭式水箱）（两台30大卡/小时）（资料素材和资料部分来自网络，供参考。

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