真空锅炉

简介
　　于1974年由日本的田熊理工研究所据此原理开发出了真空热水锅炉，
　　并获发明专利，1982年,韩国富士特锅炉株式会社将真空热水锅炉推向市场,成为真空锅炉最早商业运用的品牌：
　　其后，此技术有一定发展。来源
　　真空热水锅炉的基本原理诞生于1972年苏黎士理工大学。1975年日本TAKUMA公司据此原理开发出了真空热水锅炉，并获发明专利，后来逐步在全世界得到推广，此技术得到韩国企业的研制与发展，相继出现韩国TAKUMA，
　　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，主要是无法解决锅炉在密封的真空状态下水和铁发生电化学反应生成不相溶气体导致真空度不断下降的问题，一直未得到推广。90年代韩国的生产企业相对进入中国市场，后期约在2003年国内的锅炉厂家开始生产真空锅炉。思考
　　由于真空锅炉具有不需要接受特种设备检验等优势，最近几年发展较快，但是真空锅炉生产厂家，有意夸大机组的优点，对于其不足之处，没有人仔细分析过。笔者从事锅炉制造多年，具有丰富的生产、制造、调试经验，经过分析对比后，列出主要的优缺点供大家参考。
　　真空热水机组和常压热水炉的比较
　　

真空热水锅炉系统	常压间接换热热水锅炉系统	说明
炉体为密封的真空容器， 热损失取决于外保温	炉体为开放容器，热媒水直接与大气接触，主要热损失取决于外保温	常压锅炉通过一大气连通细管，有热量和水量损失，但是属于水的表面蒸发，量非常少
炉体内汽水凝结换热，理论热效率高。但需要设独立蒸汽空间。	炉腔内水-水热交换器热效率低 　　设计足够的换热面积。	真空炉如果密闭炉腔存在不凝性气体，换热系数会急剧下降，换热面积需要放大设计余量，同时需要独立蒸汽空间，机组体积比常压热水炉略小。
沸腾以后才开始输出热量，炉腔内热媒水量少，热容也小	炉腔内水温上升即开始输出热量，锅炉体积大，热媒水量大，热容大，温度稳定	真空锅炉一停止沸腾，马上几乎没有热量输出，如果燃烧器开机时间长，压力会升高，自动停炉，不能保持沸腾。因此出水温度波动大，燃烧器或电启停频繁。
炉体真空状态下工作，不是压力容器。正常工作无安全问题	炉体保持满水，大气压下工作，没有压力问题	真空锅炉密闭炉体不能有承压状态，否则危险。
炉内部为真空，与大气压完全隔绝，机组配置的抽气泵不断排出机组内的气氛，无内部腐蚀可能。	炉体内热媒水与大气由小管连通，理论上有氧气窜入腐蚀可能性。实际未发现造成损害。	实际使用，真空锅炉从1970年代日本开始有使用。国内生产制作不需要资质，无强制监检，生产历史较短。而常压锅炉更加普遍。炉体寿命两者类似，真空锅炉的真空泵及控制系统的寿命有待考证。
无需补充热媒水，内部一般不结垢	有补水，理论上有结垢可能性。实际基本不补水。
锅炉无需补水，不必设置补水系统，	锅炉需设置一套水处理设备、补水泵、补水箱
锅炉管侧可承压，可直接供采暖或者生活热水	锅炉管侧可承压，可直接供采暖或者生活热水
系统简单、操作方便，保证真空度，有一定工作量。	系统简单、操作方便、维修管理工作量小
一次性设备投资与常压间接锅炉类似

　　真空锅炉主要特点：制作简单，不需要监检，和常压、微压（<0.1MPa）锅炉相同
　　真空锅炉主要缺点：出水温度不稳定，需增设储水罐（采暖用时为承压），启停频繁
　　主要说明：真空锅炉不要神秘化，实际是必将最简单的换热容器，一般锅炉的制造、质量的控制等要求远高于真空锅炉。优点
　　(1) 真空负压运行，真正不会爆炸的锅炉，安全性极佳。
　　(2) 锅炉受力钢板高温区、高压区的成功分离，使锅炉使用寿命延长2-3倍，设计使用寿命达到30年。
　　(3) 整体设计科学、合理、紧凑，节约占地面积50-70%。
　　(4) 在锅炉本体内进行热交换，整机效率高达91%以上，启动后2-3分钟内可提供70-80℃热水，大大缩短了预热期和减小能源浪费。
　　(5) 全自动控制，可实行智能化、无人操作或远程网络控制。
　　(6) 内置不锈钢材质换热器，对水质无任何污染。
　　(7) 比照间接式（锅炉+外置换热器+循环水泵+材料+安装费用）供热形式，安装费用节省30-40%以上。
　　(8) 效率高、供热快、换热好，使燃料费用节约20-30%以上。工作原理
　　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。
　　水的沸点与真空度对应表：
　　

真空度(Kpa)	0	-31	-54	-70	-81	-89	-94	-97	-99	-101
水沸点(℃)	100	90	80	70	60	50	40	30	20	0

　　真空锅炉正常工作温度低于90℃，真空度低于-30Kpa。
　　真空锅炉内的热媒水是经过脱氧、除垢等特殊处理的高纯水，在出厂前一次充注完成，使用时在机组内部封闭循环（汽化→凝结→汽化），不增加，不减少，在机组使用寿命内不需要补充或更换。
　　因此，真空锅炉炉体内部永远不会结垢、腐蚀，正常使用寿命可达20年以上，远远超出普通热水锅炉10年左右的使用寿命。结构
　　真空锅炉真空热水锅炉的下半部结构与普通锅炉一样，由燃烧室与传热管组成；其下半部装有热媒介，上部为真空室，其中插入了U型热交换器。由于锅炉整体是在负压状态下，故绝对安全。炉内的热媒介，在锅炉运行的全过程中，不进、不出、不增、不减，只封闭在锅炉的真空室内，在锅炉的传热管与热交换器之间传递热量。炉内的热媒介是完全脱氧的纯净水，无腐蚀，无水垢，使锅炉寿命长达20多年。综上所述，具有如此性能的锅炉，其自然的发展趋势就是替代传统的锅筒式与锅壳式锅炉；在日本的替代率高达85%以上，韩国也已达43%以上。特点

压运行安全可靠

　　真空锅炉真空热水锅炉在运行的过程中，炉体的内部压力，始终处于-15CMHG--76CMHG的真空状态下，即使由U型换热器因外界压力产生泄露，或因操作故障在不能超过外界大气压情况下，控制器，水温控制，过热开关，真空压力开关，都将自动切除电源。当压力到0.025MPA时，泄压阀将自动打开，进行排泄压力。由于斯大真空锅炉的控制采用先进技术，水位故障全部自动，低声报警，系统能自动切除电源和告知用户，避免因缺水而造成的损失。

长寿命

　　真空锅炉由于真空锅炉内部是大气密闭的整体，而在运行时，中间介质水中的氧析出，排出炉外，炉内长期不会发生氧腐蚀，一次性加入小量的热媒水，有限小量的钙镁离子，运行时不增不减，因此锅炉内部不发生结垢，增加了锅炉使用的寿命，是一般锅炉寿命1.5~2倍。换热器部分采用不锈钢管制造，耐腐蚀，设计使用寿命超过15年以上。

适用性强

　　真空锅炉由于特殊的设计结构形成，可一机多用，同时提供多路及不同温差的热水，满足用户中央空调、采暖、卫生热水、高级泳池、宾馆酒店等热水供应的多种需要，也可为各类工矿企业提供工艺用水。由于保温效果好，采用进口燃烧器，适用于海拔高度小于3000米的地区。对于被加热是通过负压蒸汽，间接接受燃烧器的热量。在标准状态下-76CMHG的真空室内的真空度，是随着真空室内的蒸汽压力的提高而下降的；当热媒介的负压蒸汽温度达94℃时，真空度下降到-15CMHG，这时，真空开关启动，停止燃烧的运行；随着热交换器带走热量，热媒介及其蒸汽温度的降低，负压随之提高，随时真空开关启动燃烧器如此往复地循环，达到供热水和供暖的目的。炉内真空室真空度最低为-15CMHG，最高为-76CMHG，始终保持负压状态，保证绝对安全，真空室内的热媒介及其中蒸汽温度可提高到94摄氏度，因此供暖及供热水温度可达80摄氏度以上。锅炉本体与真空室不承受任何压力，而换热器可承受压力。因此，从调试到运行全过程不需要检查，不需要持证锅炉工。

高效节能

　　真空锅炉采用韩国真空热水锅炉技术，锅炉在真空状态下运行，沸点低，汽化潜热（凝结潜热）换热，有效地提高了热效率，换热性能好，本体三回程湿背式设计，有效的提高辐射和对流换热面积，锅炉的热效率高达91％。

机型丰富一机多用

　　真空锅炉立式、卧式、燃油、燃气、水管、烟管多种机型可供用户自由选择，热交换器与集箱分离，采暖水、热水的负荷可根据需要随时切换，满足用户使用中对采暖水和清洁热水的不同要求，确保热水清洁稳定。

结构紧凑安装简便

　　真空锅炉模块化设计，高性能换热组件，机组体积小，使产品易于运输、安装，在小空间内，多台机组可并联使用。
　　与众不同的环保功能：
　　真空锅炉采用高性能燃烧器，回焰式结构设计，燃料燃烧充分，名项环保指标达到国家旅游区排放标准。
　　免除了繁杂的报批手续：
　　真空锅炉机组处于真空状态下运行，简化了压力容器的报批、年审等手续，操作无需持证。锅炉本体介绍
　　真空锅炉斯大真空锅炉制造是韩国的技术加以改进而制造。其结构为燃烧加热部分采用优质20#锅炉管，排列成热管束，故称管流式热管锅炉。其优点是大燃烧室，炉压低。而管的组成使其受热面积大，体积小，重量轻，仅似锅壳锅炉的三分之二。而且容水量小，起温速度快，5~8分钟就可达到理想的温度。加之在上部设计合理尺寸连为一体的负压蒸发室，性能稳定，运行可靠，不出现快速上升和下降的问题。由于负压蒸发室空间较大，插入的U型换热器，可根据用户的需求制造。
　　真空锅炉换热器采用不锈钢材质，U型的管束方式插入负压蒸发室内（用法兰连接）。其优点：拆卸方便，更换简单、不易腐蚀，经久耐用。自动化控制
　　真空锅炉选用先进控制器（其芯片由国外进口）。自动检测炉水温度，出水温度。自动检测燃烧器和炉体内部的故障。通过程序设定可控制燃烧时间。能够正确的根据负荷的变化，自动调整一段火二段火燃烧全过程，减少因负荷的变化引起的启动与停止的次数，使锅炉正常的运行，减少ON-OFF吹扫热的损失。燃烧设备
　　真空锅炉由于斯大真空锅炉的特殊设计适用于各种燃烧设备，根据所需，可配置德国原装进口威索，扎克，意大利百得，利雅路等。