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    真空熱水鍋爐的工作原理及其性能特點

    作者:天成熱水鍋爐??時間:2021-06-15 10:52

      上一期我們就燃氣蒸汽發生器的10大優點做了詳細的介紹和說明。本期我們簡單的對真空熱水鍋爐的工作原理及其性能特點進行描述,作為專業的電熱水鍋爐、供暖鍋爐、電蒸汽鍋爐生產制造廠家鎮江天成鍋爐有限公司,我們將盡心整理并發布各種電能、蒸汽熱水供暖鍋爐相關知識,竭誠為您服務。

      隨著國民經濟的飛速發展和城市化程度的逐步提高,人們越來越重視生活品質,供洗滌、采暖等的熱水鍋爐得到了迅速的發展,其在工業鍋爐中所占的比重日益加大。但是目前使用的熱水鍋爐普遍存在氧腐蝕、結垢、使用壽命短、熱效率低等問題。真空熱水鍋爐是一種新型鍋爐,它能夠有效地解決現有鍋爐存在的問題,無論是從熱水鍋爐的運行經濟性、安全可靠性或是節能環保的角度考慮,真空熱水鍋爐都具有獨特的優勢。

      真空熱水鍋爐以1972 年蘇黎世理工大學發明的真空鍋爐的基本原理為理論基礎,隨后在日本研發出第一臺真空熱水鍋爐,在日本、韓國等地真空熱水鍋爐廣泛用于提供通風、采暖以及空調熱負荷等的熱源,尤其適用于鍋爐需要布置在建筑物內部的場合。真空熱水鍋爐由于其在安全性、經濟性上的優勢,具有廣闊的發展前景。

      1、真空熱水鍋爐的工作原理

      真空熱水鍋爐即為負壓相變換熱熱水鍋爐,其結構如圖 1 所示。真空熱水鍋爐的爐體分為上下兩部分,其中下半部分為中心回燃式鍋殼蒸汽鍋爐,即煙道和爐膽組成的受熱面;上半部分為通過真空抽氣后形成的真空腔,真空腔內裝有管式汽—水熱交換器,用于加熱流過換熱器的循環水。真空熱水鍋爐是一種僅對外輸出熱量,但不輸出介質的鍋爐,真空熱水鍋爐通過熱媒水在鍋爐的傳熱管與熱交換器之間傳遞熱量。熱媒水封閉在鍋爐的真空腔內,是經過完全脫氧的高純水,在鍋爐出廠前一次性充水后封閉循環,不需要補水。

      真空熱水鍋爐運行時,在真空負壓狀態下受熱面內的熱媒水吸收燃料燃燒釋放的熱能,沸騰汽化為負壓蒸汽,并與真空室內熱交換器中的循環水進行相變換熱,加熱后的循環水供用戶用于采暖或衛生熱水等。而水蒸氣冷卻凝結后形成水滴流回熱媒水,重新被加熱氣化,開始新的循環過程。熱媒水只作為熱載體不斷地在封閉的機體內進行著沸騰—蒸發—冷凝—熱媒水的循環,消耗量極少,因此不需要補充冷凝水。

      2、真空熱水鍋爐的特點

      (1)安全性能好

      真空熱水鍋爐在運行時爐體內部始終處于負壓狀態,其工作壓力低于外界大氣壓,因此從根本上消除了鍋爐膨脹爆炸的隱患,而且在爐體內部密封有一定量的熱媒水,避免了鍋爐空燒情況的發生。因此相比于承壓鍋爐,真空熱水鍋爐更加安全可靠,可放置于建筑物內部而不必擔心其安全隱患。

      (2)使用壽命長

      據統計,真空鍋爐的使用壽命可以達到15 年以上,而常壓熱水鍋爐的使用壽命一般為8-10 年。分析常壓熱水鍋爐損壞的原因,主要是結垢和氧腐蝕。由于真空熱水鍋爐內的熱媒水為采用特殊脫氧處理的高純水,在機組出廠之前一次性注入,而且熱媒水在爐體內部形成獨立的封閉循環系統,不需要進行補水,因此徹底解決了普通熱水鍋爐易結垢的問題。同時,真空熱水鍋爐爐體內部始終保持真空狀態,保證了爐體內溶解氧含量為零,解決了普通熱水鍋爐易產生的氧腐蝕問題。

      (3)高效節能

      真空熱水鍋爐的爐體為密封的真空腔,本身具備良好的保溫性能, 輻射熱損失小;根據水在不同的壓力下其沸騰溫度隨之不同的特性,鍋爐在真空狀態下運行,沸點降低,且鍋爐采用汽—水熱交換器凝結換熱,傳熱系數大大高于水—水換熱,有效地提高了熱效率,換熱性能好;真空熱水鍋爐內的熱媒水始終處于飽和狀態,鍋爐能夠維持比較穩定的爐膛溫度,有利于燃燒,且對負荷的變化反應靈敏,在較低負荷狀況下也能夠達到高效率。

      結垢不僅會造成鍋爐受熱面的損壞,影響鍋爐的使用壽命,而且水垢的導熱系數遠遠低于鍋爐和管道材料,會使得受熱面傳熱情況惡化,鍋爐熱效率降低,浪費燃料,并使得排煙溫度增高,熱損失增加。真空熱水鍋爐不結垢的特點,可以使傳熱能力不受影響,保證鍋爐長期運行在高效、穩定的工況下,同時節約燃料,降低排煙溫度。

      (4)經濟性好

      由于真空熱水鍋爐不需要補水,無需設置補水系統以及水處理設備,節省出設備購置及運行費用,且真空熱水鍋爐爐體內部熱媒水量少,鍋爐體積小,和普通常壓熱水鍋爐相比,可以節約30%以上體積,不僅減少了機房的占用面積,也使得運行操作更加簡便,維修管理工作量小。

      3、關鍵問題

      真空熱水鍋爐正常運行的關鍵因素是爐體內部真空度的長久保持。保持爐內的真空狀態,不僅是為了保證鍋爐運行的安全性,也是為了保證換熱器的換熱效率。鍋爐內部如果含有不凝性氣體(如空氣), 即使極其微弱,也會對凝結換熱過程產生十分有害的影響。例如,水蒸氣中質量含量為1%的空氣能使表面傳熱系數降低60%。由此可知,通過各種手段提高真空熱水鍋爐的真空度保持的持久度是一個十分關鍵的問題。

      由于真空熱水鍋爐在負壓狀態下運行,爐體內熱媒水的最高溫度可以達到93℃左右,而鍋爐出水的最高溫度為80℃左右,因此在選型時需要注意,當需要出水溫度較高時不能選用真空熱水鍋爐。

      4、總結

      真空熱水鍋爐是在負壓狀態下,利用真空腔內的熱媒水進行汽— 水換熱而加熱循環水的一種新型相變換熱鍋爐。真空熱水鍋爐不僅克服了現有熱水鍋爐易結垢、氧腐蝕以及使用壽命短等問題,而且運行費用低,熱效率高,安全可靠,可廣泛應用于辦公樓、住宅等需要采暖及衛生熱水的場所,具有廣闊的發展前景。

      下一期將對小型民用熱水鍋爐的分類及優勢做詳細介紹,如需了解更多鎮江天成電熱水鍋爐的信息,請持續關注。

      真空熱水鍋爐的工作原理及其性能特點由供暖鍋爐生產銷售廠家鎮江天成鍋爐有限公司于 2021-06-15 10:52:02 整理發布。

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