热水锅炉原理
热水锅炉顾明思议是一种利用燃料燃烧后所释放的热能给容器内的水加热,使水达到所设计需要的温度的一种设备。主要由锅炉本体,仪表及附属设备构成的一个整体。水进入锅炉以后,锅炉受热面将吸收的热量传递给锅炉进水,把水加热成一定温度利用热水循环泵提供用户生产及供暖使用。锅炉本体利用燃烧燃料不断释放出热量,燃烧中产生的高温烟气通过热的传播原理,可以将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,最后经过烟囱排出。
热水锅炉在运行中由循环泵作动力来源。将水不断的的循环流动,将锅炉受热面吸收的热能全部传递至锅炉给水,使锅炉受热面得到冷却,使锅炉内进水升温,从而保证了锅炉受热面在高温条件下的安全工作。
真空热水锅炉原理
真空热水锅炉是利用水在低压下低温沸腾产生蒸汽,通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理工作的,机组内部是密闭的真空腔,燃烧使热媒水在真空腔中沸腾汽化产生负压水蒸汽,蒸汽在换热器管外凝结,将管内冷水加热升温并通至用户,水蒸汽凝结后形成水滴流回热媒水重新被加热汽化,完成整个循环。真空锅炉热量转换示意: 油、天然气、煤气、电 --> 燃烧(电转换热)-->热媒水-->沸腾后的蒸汽冷凝换热-->换热器-->热传导-->水真空锅炉的工作原理:利用水在低压情况下沸点低的特性,快速加热封密的炉体内填装的热媒水,使热媒水沸腾蒸发出高温水蒸汽,水蒸汽凝结在换热管上加热换热管内的冷水,达到供应热水的目的 。标准海平面大气压:1.013×105Pa=101.3KPa ,此时水的沸点为100℃;海拔越高,大气压越低,沸点也降低: 青藏高原:平均海拔4000m,大气压为62KPa,此时水的沸点为87 ℃; 珠穆朗玛峰:海拔高达8848m,大气压33KPa,沸点71 ℃; 真空锅炉通过抽真空,形成一个几乎没有空气的低压环境,然后利用水在低压下(低于大气压)低温沸腾产生蒸汽,通过汽水凝结换热方式将热量输出的原理工作的。真空热水锅炉源于1972年苏黎世理工大学发明的真空锅炉的基本原理真空锅炉的全称叫做真空相变锅炉,注意两个名词,一个是真空,一个是相变。真空锅炉是在封闭的炉体内部形成一个负压的真空环境,在机体内填充热媒水,通过燃烧或其它方式加热热媒水,再由热媒水蒸发、冷凝至换热器上,再由换热器来加热需要加热的水。真空热水锅炉早在70年代就已出现,第一台成品机是在日本面世的。国内在80年代后期就有一些厂家研制真空热水锅炉,但由于技术方面的问题,一直未得到推广。现在这种在日本已经比较成熟的机型,在中国也有了合资工厂生产,笔者就是选用了该工厂的双回路真空热水锅炉。真空热水锅炉的结构见图(一),是由燃烧室(火炉)、水管、负压蒸汽室、热交换器、热媒介水等组成的。机体内部为真空状态,与外部空气隔绝,形成密闭状态。热媒水覆盖着火炉和水管并密闭在机体内部,因负压蒸汽室内的压力保持在大气压之下,当密闭在内的热媒水在燃烧加热后,立即就沸腾起来,产生与热媒水相同温度的蒸汽。机内产生的蒸汽在上升过程中,接触到配置在负压蒸汽室内的热交换器表面,由于热交换器内的水温低于蒸汽温度,蒸汽会在热交换器表面上冷凝并放出大量汽化热,加热热交换器中的水,冷凝水在策略作用下重又回到热媒水中。因此,热媒水不断在封闭的机体内进行着"沸腾=蒸发=冷凝=热媒水" 的循环。无须补充冷凝水,也无空烧的危险。热交换器中的水被加热后输送给用户用于空调和卫生热水。为确保真空热水锅炉的运行可靠性,制造厂在三个方面要保证:1.为了保证锅炉内部的真空度,在工厂制作时要经过严密的检查,采用拟气进行洩漏检测,保证制作过程锅炉罐体的密闭性。为维持真空度,并且为防止万一,工厂装备了作为标准件的抽气泵。在真空热水锅炉罐体内,热媒水被加热到90℃时,抽气泵根据罐体内的真空度自动作业,不仅将罐内空气抽出,也将溶存在热媒水中的氧除去,使其保持一定的负压,罐体内产不会腐蚀。2.热媒水是一种经制造工厂特殊除杂、除氧、软化处理的清水,在制作中一次性灌注的,可以在运行时循环使用,一般无特殊情况无需加注。笔者在设计调研中走访该厂用户,上海某电机厂,87年投入运行的一台真空热水锅炉,使用了十年从未加注过热媒水,至今仍能正常工作。