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真空熱水燃氣鍋爐的原理及主要優缺點

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發表時間:2020-08-05 09:55

真空熱水鍋爐最早是由日本的某理工大學在上世紀70年代研制開發的,自面世商業化以后,真空熱水鍋爐產品開始進入歐美國家,并得到廣泛應用。我國的真空熱水鍋爐技術從日本傳入,然后國內開始有科研機構及生產廠家開始研發自己的真空熱水鍋爐。目前真空鍋爐占熱水鍋爐在國外鍋爐市場已經有著不錯的市場份額,而國內關于真空熱水鍋爐的市場和用戶開發還處于初級階段。

燃氣真空熱水鍋爐結構及其原理


真空1.jpg
上圖為斯大燃氣真空鍋爐結構圖

如上圖所示:燃氣真空熱水鍋爐的下半部結構與普通鍋爐一樣,由燃燒室與傳熱管組成;鍋爐下半部裝有熱媒介,其上部為真空室,其中插入了U型熱交換器。因為鍋爐整體是在負壓狀態運行下,所以鍋爐本身的安全性很高。爐內的熱媒介,在鍋爐運行的全過程中,不進、不出、不增、不減,只封閉在鍋爐的真空室內,在鍋爐的傳熱管與熱交換器之間傳遞熱量。爐內的熱媒介是完全脫氧的純凈水,無腐蝕,無水垢,使鍋爐壽命長達20多年

具體工作原理

燃氣真空熱水鍋爐燃燒器燃燒時釋放出的熱量被熱媒水吸收,然后通過熱媒水的相變(注:相變是物質從一種相轉變為另一種相的過程。物質系統中物理、化學性質完全相同,與其他部分具有明顯分界面的均勻部分稱為相。與固、液、氣三態對應,物質有固相、液相、氣相)進行熱交換,當溫度上升至某真空狀態下的飽和溫度時,蒸發成飽和和蒸汽,完成第一次相變過程。凝結水流進蒸發室繼續吸熱,完成相變循環。真空熱水鍋爐的下部結構由燃燒室和傳熱管束組成;上部為真空室,其中插入了U型管熱交換器;真空室外接抽氣單元,使真空室保持穩定的真空度,并將真空室內不凝結氣體抽出,提高U型熱交換器的換熱效率。簡單的來說就是:利用水在低壓情況下沸點低的特性,快速加熱封密的爐體內填裝的熱媒水,使熱媒水沸騰蒸發出高溫水蒸汽,水蒸汽凝結在換熱管上加熱換熱管內的冷水,達到供應熱水的目的

燃氣真空鍋爐的優缺點:

優點:

1、節能效果好

采用高效真空熱水鍋爐技術,鍋爐在真空狀態下運行,沸點低,汽化潛熱換熱,提高了熱效率,換熱性能好,三回程設計,尾部煙程安裝余熱回收裝置,提高了能源利用率,鍋爐的熱效率高達
91%

2、負壓運行安全高

由于熱媒處于真空狀態,不存在膨脹、爆炸的危險。爐體內儲有恒量的熱媒水,沒有干燒的危險。多重自動保護裝置,具有其它鍋爐無法比擬的安全性,這也是燃氣真空鍋爐最主要的特點。


3、防腐蝕不結垢,壽命長:


熱交換器采用不銹鋼材質,一次性注入的熱媒在封閉狀態下運行,高溫下無腐蝕,不結垢,使其使用壽命比普通鍋爐延長近二倍,長達20年之久。


4、體積小安裝容易

模塊化設計,高性能換熱組件,機組體積小,使產品易于運輸、安裝。在小空間內,多臺機組可并聯使用。

5、免審批手續簡單

由于在真空狀態下運行,無承壓運行的危險性,免除的壓力特種設備報批,無需年審,鍋爐操作工無需持證。

缺點:

1、熱水出水溫度低

一般常壓熱水鍋爐出的熱水可以達到95度,但真空熱水鍋爐一般在80度左右(因為使用負壓蒸汽換熱,所以出水溫度不穩定)

2、鍋爐造價成本高

因為真空熱水鍋爐對爐體材料的在抗壓,抗老化方面有著特殊的要求,因此其鍋爐價格相對來說要高很多

3、維護工作麻煩

要保證負壓條件,需要不斷維持其真空環境。

4、供暖需配置儲水罐

如使用燃氣真空熱水鍋爐供暖,需要配備專門的儲水罐。


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