ZKW0.58-65/55-Q.Y真空热水锅炉技术参

                                              ZKW0.58-65/55-Q.Y卧式真空热水锅炉

真空热水锅炉工作原理介绍

真空热水锅炉工作原理：水在一个大气压（1bar）下，沸点是100℃。压力低于1bar，水的沸点就小于100℃。压力为0.7bar，沸点为90℃；压力为0.3bar，沸点为70℃；压力为0.1bar，沸点为40℃。

 
                                  高效三回程湿背式真空热水锅炉结构示意图

真空热水机组内部密闭腔通过真空抽气后形成一个真空腔，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，水蒸气凝结后形成水滴流回热媒水，重新 被加热汽化，如此完成整个循环，机组正常工作压力小于0.7bar。热媒水是经除垢、脱氧等特殊处理的高纯水，由工厂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。

                                   
                                                         热媒水循环原理图

产品主要创新点

产品主要创新点之一

提出了三回程烟气流动方法，并首次应用于湿背式真空热水锅炉中，锅壳采用长椭圆形截面，烟气管道布置合理，燃烧充分，烟气流通顺畅，降低了排烟温度，提高了整机效率。

图1 三回程湿背式烟气流程示意图

高效三回程湿背式真空热水锅炉烟气流动如上图1所示，燃烧产生的高温烟气，经过一个炉膛回程和两个烟管回程共三个回程后,温度大大降低，热媒水包围炉膛和烟管外围，炉膛和烟管传热效果好。

图2 中心回燃湿背式烟气流程示意图

而一般的中心回燃式真空热水锅炉，烟管只有一回程, 如图2所示，烟气经一次烟管换热后排入大气，没有充分传热，所以两者相比，该三回程湿背式真空热水锅炉烟气流动更顺畅，并且由于烟管回程增加、传热充分，使排烟温度降低，热效率提高。

产品主要创新点之二

自主研发了内外双螺纹翅片烟管和大波节或内外螺纹换热管束结构，增加了换热面积和传热系数，提高了烟与一次热媒水、汽与二次热媒水的传热效率。

装配示意图

a.在工业锅炉和传统真空热水锅炉中通常采用单一结构螺纹烟管，而在本项目设备研发中，我们创新性地采用内外双螺纹、外缠绕翅片结构烟管，据测算本实用新型的内外双螺纹翅片烟管的热传导率是光管的2-3倍、螺纹管的1.5倍、光管翅片结构烟管的1.75倍，所以与普通烟管相比具有传热系数更高、换热效果更加优越的特点。设计使用了该结构烟管的高效真空热水锅炉燃烧热效率大大提高，产生同样吨位热水的燃料耗量大大降低，同时，燃烧后锅炉的排烟温度也大大降低。经特种设备检验研究院检测，使用了该新颖结构烟管真空热水锅炉排烟温度降低为125℃，热效率达到了92以上，从而减少了锅炉排烟温度对环境的影响,真正意义上做到了节能减排。

真空锅炉热交换器管束用大波节或内外螺纹换热管应用到本项目中，以进一步提高一次热媒水蒸汽与换热管的换热效率，从而提升了整机的性能, 并且该换热管加工方便，成本低廉。

产品主要创新点之三 

自主设计了真空热水锅炉蒸发室结构，改变了一次热媒水蒸发与冷凝水的流向，形成涡流来优化一次热媒水蒸汽流动行程，降低了流动阻力和蒸发噪声，改善了换热效果。

           图1   长椭圆形蒸发室                             图2  传统蒸发室

应用该技术的高效三回程湿背式真空热水锅炉，锅炉截面形状为长椭圆形，下偏置燃烧室，其周围分布内外双螺纹翅片烟管，上置大波节管（内外螺纹）结构的热交换器，该热交换器安装在半圆柱形整流筒中（如图1）。一次热媒水受热蒸发，沿筒体内壁向上形成涡流，与大波节或内外螺纹换热管组进行汽-水换热后凝结，凝结水沿整流筒内壁流下继续受热。一次热媒水蒸汽与冷凝水经整流筒进行导向分流，减小了一次热媒水相变阻力，加快了换热速度，将热量进行充分交换，提高换热效率10-20%。而在传统的结构中（图2），一次热媒水蒸汽与凝结水流向是上下向相对的，增加了一次热媒水相变阻力，相对影响了蒸发效率，而且内部会产生较大的冷热对撞冲击声。

产品主要创新点之四

采用自主设计的一种适合高效三回程湿背式真空热水锅炉的检漏装置和相适应的检漏工艺，提高了检漏的准确性与可靠性,确保高效真空热水锅炉运行过程中低蒸发点的稳定性；采用单片机控制技术，开发了多参数集成控制系统，确保了真空热水锅炉在 佳状况下有效运行。

“智能化”控制程序

一、概述

真空热水锅炉采用南京仁泰可编程控制器、工业自动智能化技术方案；电器元件采用德国知名品牌，能对锅炉进行高精度智能化控制。

二、功能简介

◆手动控制

在硬件手动状态下，可以直接对各负载设备进行操作，当发生一般故障，液晶屏作相应指示，发生锅内缺水等严重故障时，液晶屏显示故障部位，同时自动切断燃烧器电源，音响报警提示操作者，确保系统安全运行。

注：该方式主要用于试车及在电脑控制柜不能自动时的紧急开机处理。

◆自动温度控制

通过按键对系统进行热水温度、热媒水温度的设置，温度可在0~100℃范围内自由设定，在满足燃烧必要条件时，系统按设定的温度值自动运行，同时实时显示热水出水温度、热媒水温度、排烟温度(可选)；控制器能对设定值和实时温度进行比较演算，将热水温度控制在 佳状态，热水温度波动可控制在±0.5℃范围内。

◆燃烧器控制

系统的控制目标是确保出水温度满足负荷的要求；系统的控制对象是燃烧器的进风量和进燃料量，系统采集出水温度及热媒水温度信号，同时设定期望值，通过PID算法，使得系统实时调节燃烧器的进风量和进燃料量。

◆循环泵控制

用于热水系统时，根据热水贮罐设定温度（如55℃~60℃）自运控制循环泵启停，当贮罐水温上升至上限时(如60℃)，循环泵停止；当贮罐水温下降至下限时(如55℃)，循环泵启动；确保水温恒定。用于采暖系统时，循环泵需常开，因此无需控制循环泵。

◆定时功能

该控制系统可以通过对定时功能的操作，使系统自动进入上班或下班状态。控制系统可在24小时内设置定时段。

◆信息记录和查询功能

控制系统在正常工作时，每隔一个时间段记录锅炉运行工况数据，包括出水温度、热媒水温度、燃烧器等负载累计运行时间、设备运行状况等。当故障发生时，系统将及时记录故障信息。

◆帮助功能

可通过按“帮助”键，进入帮助功能窗口，窗口内有操作使用、维护、故障排除等相关信息的描述，便于初学者更快的熟悉控制系统的操作应用。

◆远程控制功能（可选）

控制系统可按用户要求配置标准485打印接口和BA通讯接口，能直接和BAS系统联结，服从BACnet协议。

三、故障报警及保护

◆燃烧器熄火

燃烧器如果因各种原因不能正常点火燃烧，控制系统能立即关闭燃烧器，响铃报警并提示“燃烧器熄火”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆温度传感器故障

出水温度传感器短路或断路时，控制系统关闭燃烧器，响铃报警并提示“出水温度传感器故障”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

热媒水温度传感器短路或断路时，控制系统关闭燃烧器，响铃报警并提示“热媒水温度传感器故障”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

烟道温度传感器短路或断路时，控制系统响铃报警，并提示“烟道温度传感器故障”。

 ◆压力传感器故障

热媒水压力传感器短路或断路时，控制系统关闭燃烧器，响铃报警并提示“热媒水压力传感器故障”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆热媒水超温保护

热媒水温度超过设定超温温度时，控制系统立即关闭相应受控设备电源，声光报警，屏幕故障显示“热媒水温度超温”，同时显示当前热媒水温度，故障排除后，经复位才能重新正常工作。 ◆缺水保护

锅内热媒水水位低于警界低水位时，进入连锁，并声光报警。故障显示“锅炉水位超低限”。故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆热媒水超压保护

锅内热媒水水压超高限时，控制系统立即关闭相应受控设备电源，进入连锁，并声光报警，故障显示“锅炉水压超高限”。故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆燃气压力异常故障（燃气型）

燃气压力过低或过高时，控制系统关闭相应受控设备电源，进入连锁，并声光报警，故障显示“燃气压力异常”。故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆烟道温度超温

当烟道瘟度超过设定值时，系统关闭燃烧器，声光报警，故障显示“锅炉排烟温度超高限”，同时显示“排烟温度值”，故障排除后，经复位才能重新正常工作。

◆断电故障保护

系统运行过程中出现供电断电，系统具有断电记忆及切断输出设备功能，当恢复供电时，智能控制器自动处于下班状态，确保系统安全运行。

四、智能化功能原理图

真空可靠性介绍

为确保真空热水锅炉在运行时的稳定性能，使其达到设计运行要求，本公司采用具有真空检漏工艺，在真空热水锅炉产品出厂前特设氦气真空检漏这道工艺，使真空锅炉长年运行真空不泄漏。检漏设备选用真空机械泵，具体原理图如下：