摘要：文章對真空熱水鍋爐的組成結構和原理進行了介紹，并對提高其傳熱效率的途徑進行了深入的分析，以供參考。
　　關鍵詞：真空熱水鍋爐，傳熱
　　前言：真空熱水鍋爐的基本原理誕生于1972年蘇黎士理工大學。1975年日本TAKUMA（田熊）公司據此原理開發出了真空熱水鍋爐，并獲發明專利，后來逐步在全世界得到推廣，但以亞洲國家為主。在日本、韓國有TAKUMA、慶東等知名真空鍋爐生產企業。國內在80年代后期就有一些廠家研制真空熱水鍋爐，但由于技術方面的問題，主要是無法解決鍋爐在密封的真空狀態下水和鐵發生電化學反應生成不相溶氣體導致真空度不斷下降的問題，一直未得到推廣。90年代后期國內開始有鍋爐廠家生產真空鍋爐。
　　理論上，真空熱水鍋爐機組利用熱媒水蒸發和冷凝來傳送熱量，熱能損失小，熱效率高，避免了機體結垢和氧腐蝕，延長機組使用壽命，并保證了鍋爐的傳熱效率。但在實際應用中，如何真正發揮其優勢，更好提高其傳熱效率還有待于進一步深入研究。
　　1.真空熱水鍋爐的優點
　　1.1水質要求較低
　　真空熱水鍋爐系統水水質要求相反不如傳統鍋爐嚴格。真空熱水鍋爐采用耐腐蝕的不銹鋼換熱器，水質要求低。
　　1.2節能
　　①輻射熱損失：爐體為密封的真空容器，本身具備很好的保溫性能，輻射熱損失小。②熱交換效率：爐體內汽-水熱交換器的熱效率是水-水熱交換器熱效率的10倍。③熱惰性與低負荷性能：鍋爐體積小，熱媒水量少，熱容也小，因此熱惰性小，對負荷變化反應靈敏。鍋爐開啟后，5～8分鐘即有熱水。
　　1.3不會爆炸
　　真空熱水鍋爐永遠不會爆炸。爐體真空狀態下工作，不是壓力容器；爐體密封一定的熱媒水，在任何狀態下都不會空燒；機體配有多重自我保護裝置（防過熱、防凍結、防水位不足、防壓力過高、防震、防燃氣燃油供應不足等等。
　　1.4節約占地面積
　　真空熱水鍋爐采用高負荷燃燒方式，燃燒室長度縮短，結構緊湊，機體體積明顯變小，產品易于搬運安裝。多臺可以并排安裝，占地面積小；鍋爐輔機設備減少使輔機占地面積減少，從而總體節約鍋爐房的占地面積。真空熱水鍋爐房比傳統鍋爐房節約占地面積30-50%。
　　1.5運行費用較低
　　真空熱水鍋爐的總體運行費用也較低，其原因如下：真空熱水鍋爐輔機減少，使用電量、維護費用等運行費用直接減少；真空熱水鍋爐換熱器內置，鍋爐本體不結垢，熱效率不衰減；真空熱水鍋爐內置換熱器，直接加熱系統循環水，鍋爐內體積小，熱媒水量少，熱容也小，因此熱惰性小，部分負荷運行效率高，而鍋爐70%的運行時間都是在50%～75%負荷下運行。因此真空熱水鍋爐使用時，大大減少運行費用。
　　2.真空熱水鍋爐的組成結構原理
　　真空熱水鍋爐爐體分上下兩部分，其中下半部分結構類似于三回程濕背式鍋殼蒸汽鍋爐，即爐膽和煙道組成的受熱面；而上半部分為真空室（負壓蒸汽室），其空間內裝設有管式汽-水熱交換器，用來加熱流過換熱器中的循環水。
　　運行原理：真空熱水鍋爐運行時，在真空負壓下爐體內的熱媒水吸收燃料燃燒釋放的熱能，沸騰汽化為低溫蒸汽，低溫蒸汽上升遇到不銹鋼換熱器中的系統循環水，加熱循環水送給用戶用于采暖或衛生熱水。水蒸氣自身被冷卻凝結成水滴下落到熱媒水面后再一次被加熱，從而完成了整個循環過程。熱媒水不斷地在封閉的機體內進行著“沸騰→蒸發→冷凝→熱媒水”的循環，因此無需補充冷凝水，也無空燒的危險。真空熱水鍋爐利用的汽水凝結換熱，在所有換熱工況中，汽水凝結換熱傳熱系數是最高的。
　　3.提高鍋爐傳熱效率的途徑
　　3.1保持良好的真空度
　　真空度是指處于真空狀態下的氣體稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。當真空鍋爐內部產生不凝性氣體時，壓力會隨之上升，也就是所說的真空度破壞。真空鍋爐內部產生的不凝性氣體對換熱效率的影響是很嚴重的。當不凝性氣體體積含量達到0.2%的時候,熱效率降低20～30%，出水溫度提高不上去，降低鍋爐出力，所以真空鍋爐運行時，必須把不凝性氣體抽出去。
　　（1）真空度破壞的原因
　　真空熱水鍋爐在出廠的時候，鍋爐內部為真空狀態，但是真空鍋爐在運行過程當中，真空度會被破壞，原因如下：①爐體泄露：焊縫、密封部位、鋼材的質量缺陷。②不凝性氣體的產生（無法預防）：熱媒水和爐體（鋼板）會發生化學反應，釋放出一種不凝性氣體（H2），不凝性氣體將直接影響真空鍋爐的真空度。但化學反應同時在鋼板表面同時形成一種保護膜（氫氧化鐵），阻礙該化學反應，按照經驗此化學反應將在鍋爐運行2-3年內停止。
　　（2）防止真空度破壞的方法
　　對于爐體泄露，那么生成過程的檢測就很重要，真空鍋爐在生產過程中采用“氦質譜檢漏氦質譜檢漏”檢驗，主要有零部件檢漏（溶解栓）、半成品檢漏（爐體焊接部位）和整機檢漏三種。檢測精度高（氦分子級別），檢測徹底，完全可以預防。另外，在真空鍋爐在運行的過程中，必須把不凝性氣體抽出去也就是所說的抽真空。
　　3.2優化鍋爐設計
　　真空熱水鍋爐機組是利用熱媒水蒸發和冷凝來傳送熱量，熱能損失小，熱效率高，避免了機體結垢和氧腐蝕，延長機組使用壽命。而在熱工計算和結構設計方面，如果能夠采用最新的計算機輔助設計和計算，對機組采暖進行數學模擬，優化設計及變工況計算，就會使得機組具有良好的工藝性，并且獲得最佳運行參數，從另一方面也可以更好的保證鍋爐的傳熱水平，使得機組熱效率的提高。
　　
　　參考文獻：
　　[1]武偉.燃氣真空熱水鍋爐的構造特點及工作特性[J].上海煤氣2005,(06).
　　[2]曲偉,劉永久.真空鍋爐的特點及節能分析[J].黑龍江科技信息,2009,(19).
　　[3]賀義勛,楊文海.Z30/SC型真空相變熱水鍋爐的開發研制[J].工業鍋爐,2003,(06).
　　[4]王伯興.談熱水鍋爐與熱水采暖系統[J].中小企業管理與科技(上半月),2008,(05).
　　[5]張秀瀅,劉強.熱水鍋爐溫度控制的模糊PID參數自整定方法[J].中小企業管理與科技(下旬刊),2010,(09).
　　[6]張志紅,王雪錦,李聯友.真空熱水鍋爐的傳熱分析研究[J].河北建筑工程學院學報,2007,(01).