真空锅炉原理特点

一 一 真空锅炉的发展历史及前景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 二 真空锅炉工作原理 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 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 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五 真空锅炉的控制原理 1 燃烧机控制 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 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 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 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 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 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 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 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 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 故障识别与处理 1 温度传感器故障温度传感器故障 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 4 烟道超温故障 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 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 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 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 1 6 3 2 4 5 安全阀原理结构图 七 真空锅炉的安装系统图七 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 暖气片 暖气片 暖气片 自来水 水处理 淋浴 热水 浴盆 卫生热水二次泵 卫生热水水箱 卫生热水一次泵 采暖 卫生热水系统图 采暖循环泵 过滤器 安全阀 接地漏 接采暖系统补水 接电磁水 自动放风 自动放风 闭式膨胀罐 排污口 过滤器 0 0 6 压力表 温度计 2 并联双回路系统 开式水箱 两台 30 大卡 小时 自来水 电磁除垢器 淋浴 热水 浴盆 卫生热水二次泵 卫生热水水箱 卫生热水一次泵 采暖 卫生热水系统图 采暖循环泵 过滤器