
?真空鍋爐是一種熱水鍋爐,也叫真空熱水機,源于1972年蘇黎世理工大學發(fā)明的真空鍋爐的基本原理。
負壓相變換熱式熱水鍋爐首創(chuàng)于日本(稱“真空相變鍋爐”)。日本是開創(chuàng)真空相變熱水鍋爐的國家,1982年獲“安全大獎”、“節(jié)能大獎”與“皇冠大獎”。
真空相變鍋爐的煙氣熱量傳給中間介質(亦稱熱媒體,即鍋水)使其汽化,中間介質處于負壓狀態(tài)(絕對壓力一般為0.07MPa,飽和溫度約為90℃)。然后,靠冷凝換熱方式將中間介質的熱量傳給系統(tǒng)回水與冷水,使其溫度提高。用于采暖時:一般將60℃回水加熱至75℃;用于供熱水時:一般由5℃冷水加熱至65℃。其供熱系統(tǒng)與常規(guī)有壓鍋爐供熱系統(tǒng)相同。
負壓的建立
中間介質的負壓不是靠真空泵建立的,而是汽-水換熱管的換熱面積大小決定的。真空泵不是用來抽真空,而是抽不可溶氣體用的,稱除氣泵。
真空度(KPa) | 水沸點(℃) |
0 | 100 |
-31 | 90 |
-54 | 80 |
-70 | 70 |
-81 | 60 |
-89 | 50 |
-94 | 40 |
-97 | 30 |
-99 | 20 |
-101 | 0 |
優(yōu)缺點
優(yōu)點
1.安全:這種鍋爐因中間介質溫度低于大氣壓力下的飽和溫度,即使破裂,也不會引起汽水爆炸;
2.效率提高:因中間介質溫度低,排煙溫度也低,使熱效率提高;
3.不結垢:由于中間介質封閉循環(huán),無須補充,故與火焰、高溫煙氣直接接觸的傳熱面既不結垢也不氧化。
4.一機多用:可以一臺鍋爐同時提供取暖水、生活熱水、泳池加熱等。
5.壽命長:設計壽命在20年以上,可以放在地下室以及樓頂,國家有關部門不限制。
6.體積小:要比普通鍋爐體積小。可以進行模塊化并聯(lián)設置,更有效的合理運行鍋爐。無需額定熱量時可只開其中任意一臺。
7.高度自動化:樓宇自控連接,無人化管理。即使有人看守,看守人員也無需有操作證。簡單培訓即可。
8.應用范圍廣:主要用于民用,如酒店、住宅、辦公樓、洗浴中心、學校、商場等地方。
缺點
1.此鍋爐由于中間介質在負壓下工作,故對制造工藝提出嚴格要求,如需經(jīng)氦氣檢漏等,另外,也不允許設置易于漏泄的閥門。
2.對運行也提出嚴格要求:運行時,要求燃料放出的熱量必須與系統(tǒng)回水及冷水所帶走的熱量嚴格相等,否則中間介質的負壓值難以維持。這一要求只有在燃燒液體或氣體燃料,且自控系統(tǒng)可靠條件下才易于實現(xiàn)。鍋爐的中間介質如含有不可溶氣體,會明顯降低冷凝放熱效果,故需設置除氣泵(真空泵)。
3.鍋爐的供暖熱水溫度不可能較高,因中間介質的飽和溫度明顯偏低——約90℃,達不到我國供暖標準要求。如排煙溫度明顯偏低,也需注意煙氣腐蝕問題。如果鍋爐與外系統(tǒng)相連的換熱水管一旦漏泄,則管內(nèi)水的壓力會使中間介質由負壓轉變?yōu)檎龎海喝缤庀到y(tǒng)高度為100m,則正壓達1MPa(10表壓)。
4.負壓相變換熱式熱水鍋爐與一般有壓鍋爐一樣,都是封閉式的(與開口常壓鍋爐不同)。當輸出熱量少于輸入熱量時,介質壓力會不斷上升,如安全閥失靈,都有可能產(chǎn)生爆炸。因此,對負壓相變換熱式熱水鍋爐的監(jiān)檢與對生產(chǎn)廠家的級別要求不應降低。
應注意問題
海拔高度
海拔高度(m) | 大氣壓力(kPa) | 鍋內(nèi)壓力(kPa) 按真空度-20kPa |
0 | 101.3 | 81.3 |
1000 | 89.9 | 79.9 |
2000 | 79.4 | 59.4 |
3000 | 70.9 | 50.9 |
同一真空度的鍋爐,隨著海拔高度的增加,鍋內(nèi)飽和溫度逐漸下降,傳熱溫差下降,鍋爐出力下降。
真空相變鍋爐設計總圖應注明設計海拔高度。
并且根據(jù)實際海拔高度布置換熱器管子,防止受熱面積不夠,導致鍋爐正壓運行。
設計海拔高度超過1000m時,按實際海拔高度核算風機的風量和風壓。
警示標記
鍋爐爐體明顯位置應標識“真空相變鍋爐不得承壓使用”警示語。
安裝維修
鍋爐安全運行地的海拔高度不宜超過設計海拔高度+500.但不影響鍋爐使用性能時,可不受此限。
輸出工質的出口溫度不宜大于90℃。
不宜和常壓熱水鍋爐并聯(lián)使用。
可以安裝在地下室、半地下室、樓層中間或頂層使用。
運行維護
鍋爐運行中,嚴禁對鍋爐本體進行排污操作。
鍋爐鍋內(nèi)介質被污染或混入其它物質后,嚴禁使用。
在鍋爐正常運行過程中,當鍋內(nèi)有不凝結氣體時,應及時排除。
鍋爐正常運行中,不得進行鍋爐液位計和真空壓力表管路的沖洗。若確需沖洗,應在真空壓力表指示壓力不低于0.01~0.04MPa的微正壓下進行沖洗操作。