真空锅炉原理特点.doc

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8815。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-0.93-0.90-0.87-0.84-0.80-0.74-0.68-0.61-0.52-0.41-0.29-0.14 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110-8Pam3/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：t1Lt1Mt1H温度上升阶段:当t1t1L时，开启燃烧机一、二段火；当t1t1M时，关闭二段火；当t1t1H时，关闭一段火。温度下降阶段：直到t1t1L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ta（1-20） 当t2（ta-ta）时，启动采暖水循环泵； 当t2ta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tb（1-20）当t3（tb-tb）时，启动生活水循环泵；当t3tb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-t4，5t120可设定默认10；当tt1设定值时,启动真空泵,3秒后打开电磁阀；当t1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t1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