真空环境

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简介

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。中国第一

台真空锅炉是由浙江力聚公司生产的,又名真空热水机,在国内应用

最为广泛.

2基本信息

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。

工作原理

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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(℃)14030200

真空锅炉正常工作温度低于90℃，真空度低于-30Kpa。

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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。

优势

1.真空锅炉不存在膨胀、爆炸、破裂的危险，安全可靠。2.一机多用，

可以一台锅炉同时提供取暖水、生活热水、泳池加热等。3.设计寿命

在20年以上，可以放在地下室以及楼顶，国家有关部门不限制。4.

高效、低成本。5.无结垢、腐蚀等现象。6.要比普通锅炉体积小。可

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以进行模块化并联设置，更有效的合理运行锅炉。无需额定热量时可

只开其中任意一台。7.高度的自动化，楼宇自控连接，无人化管理。

即使有人看守，看守人员也无需有操作证。简单培训即可。8.真空锅

炉正在慢慢被大家所接受，主要用于民用，如酒店、住宅、办公楼、

洗浴中心、学校、商场等地方。

3分类

真空锅炉主要是按燃料来分类的，它可以分为电加热真空锅炉、燃油

真空锅炉、燃气蒸汽锅炉、燃煤真空锅炉等。

电加热

1、电热真空热水锅炉具有耐腐蚀、不结垢、寿命长等优点。

真空热水锅炉[1]

2、由于电热真空热水锅炉内部是大气密闭的整体，因而在运行时，

中间介质水中的氧析出，排出电热真空热水锅炉外，真空热水锅炉内

长期不会发生氧化腐蚀。

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3、电热真空热水锅炉只需一次性加入小量的热媒水，运行时不增不

减，因此电热真空热水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。

4、电热真空热水锅炉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。

5、电热真空热水锅炉质量可靠、价格合理、售后服务完善，深受用

户好评。

燃油/气

1、真空热水机组始终在负压状态下运行，永无膨胀爆炸的危险，具

有常压和有压锅炉所无法比拟的安全可靠性。

2、内置式不锈钢换热器，换热效率高，水质清洁。

3、烟管内置拢流片，增加了换热效果，使结构更加紧凑。

4、进口燃烧器，高效燃烧，噪音、废气排放极低，达到国家一类地

区要求。

5、整体采用方形结构，整体喷涂，外形紧凑美观。

6、烟管内设有螺旋扰流片，强化了传热，提高了锅炉效率，降低了

运行成本。

7、间接式加热：本体负压，系统承压。

8、大炉胆技术：有效增加了机组辐射受热面积，降低了NOX排放量。

9、炉水采用高纯水，确保炉体内部永不结垢、腐蚀。10.锅炉与换

热器的一体化设计，节省空间，大大减少占地面积。

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11、采用锅壳式全湿背三回程结构，动态加热，换热充分。

12、锅炉在负压状态下低温运行，安全可靠。

13、全自动控制系统，无须专人值守。

14、进口燃烧器，高效燃烧，噪音、废气排放极低。

15、独特的脉冲水位检测电路结构，性能可靠。

16、进、出水温度显示功能更加方便地掌握锅炉及系统的运行状况。

17、采用高级离心玻璃棉多层保温，热损失少。

4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。

5外形尺寸

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外形尺寸

项目

型号

隼位BH10BH20BH30BH60BH90BH120BH180BH240

长（A>mm1486327534

宽（B>mm7519952

*(C)mm031403085

技术参数

项目

型号

单位BH10BH20BH30BH60BH90BH1208H180BH240

额定功率l0Kcai/h1180240

(KW)04200

热交换器Mffi碳钢管、不锈钢管

生活洗浴用流

量（5℃~65℃）

mVh1.73.351015203040

循环加热用流

量（30℃~70℃）

mVh2.557.51520304560

使用燃料/

柴油

/天

然气

柴油消耗量Kg/h112232S496128192255

天然气消耗量NmVh150225307

机组净重Kg16208400[2]

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6自控制化

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。

7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。

8小结

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

炉体为密封的真炉体为开放容器，常压锅炉通过一大气连通细管，

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空容器，热损失

取决于外保温

热媒水直接与大

气接触，主要热损

失取决于外保温

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

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

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

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腐蚀可能。害。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

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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。

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

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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

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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：

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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。

9注意事项

1.每次运行锅炉之前必需检查锅炉的煤气压力是否正常，一般要求

静压在八个千帕左右，只有六个千帕时只能维持小火，这时候如果运

行大火可能因压力不足而熄火。同时也要检查生活热媒水及采暖的媒

水压力、温度及管道阀门是否开启，严防任一换热支路进出水阀门都

关闭，因为热胀冷缩的缘故会使它产生的压力会远远超出其工作范围，

引起爆管，造成锅炉报废的重大事故。

2.如果一切正常的话先运行水泵，观察其出水压力和水泵声音，确

认工作正常再打开锅炉控制电源，切勿合真空泵电源。在感应屏幕的

参数设置项目中预先设定好锅炉媒水温度、出水控制温度及火焰转换

温度和控制温差。对于一号锅炉来说还要选择主控对象是生活水还是

空调水。一般实际目标温度应低于设定控制出水温度，高于火焰转换

温度。火焰转换温差宜设定在1-2度，媒水火焰转换温度宜设定值大

些在4-7度之间选择。实际运行中一般要求锅炉在媒水温度高于设定

值时停机，当媒水温度低于设定值减去温差时其出水温度实际值也低

于出水设定值减去温差。以就是说充分利用锅炉媒水温度设定值和火

焰转换温度设定值这两个参数，来达到控制实际出水温度和锅炉大小

火以及适当开停时间比例的目的。火焰转换温度一般比实际能够达到

的目标温度低1-3度左右。

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3.参数设定还要注意煤气的压力，如煤气压力低于六个千帕说明只

有小火运行的希望，所以火焰转换温度要尽可能低使其只能运行小火。

等一切参数都设定好以后可进入系统状态中点击启动，这时风机应该

开始运行，等约2分钟后锅炉正常点火燃烧。如开机后风机不转，而

控制柜继电器已工作，说明可能是程控器保险烧坏，可以打开更换相

同规格保险，即能恢复正常。在锅炉点火的过程中人要处于安全距离

观察整个点火过程是否正常，点火时煤气压力是否下降过快过多。如

果是这样说明煤气调压站过滤器堵塞，需要及时修理。如果遇煤气停

气后才送气或修理过过滤器，这时在锅炉开机前必需将旁通排气阀打

开排气5-10秒，等排尽不纯气体才开机，以防锅炉爆燃，危及设备

和人身安全。

4.当两台锅炉选择运行或者同时运行时均需要打开或者关闭相应的

电动阀，锅炉房内挨自控箱子依次过去为：1号锅炉热水电动阀、1

号锅炉采暖电动阀2号锅炉热水电动阀、2号锅炉采暖电动阀。我们

在运行水泵和锅炉之前一定要仔细核对反复确认无误方能进行下一

步操作，电动阀控制电路已经改完，阀开到位、关到位均有相应指示

灯，在操作电动阀开关时我们一定要把握好时间，如超时未能开、关

到位一定请及时关闭电源，应急时可以用内六角手动开关。请各位同

事注意：如果我们需要将电动阀相邻的蝶阀或闸阀关闭时，只能够关

闭8只电动阀中，4只能受控电动阀的相邻阀门。以免同一管路中出

现一边机械阀门关闭，一边电动阀误操作也关闭的严重事故。如果必

需同时关闭同一管路阀门，必须是在征得上级领导同意，且锅炉在常

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温下进行，而且关闭后必须从锅炉盘管排污阀处泄压。所有操作必须

有二人在场，完工后及时打开阀门并仔细检查核对无误后，设备方可

投入运行！！！所有开关阀的操作必须做书面记录。

5.锅炉的大小火选择除了温度需求外，还要与负荷大小相匹配，一

般在单独空调保温和热水常规升温时用一台锅炉小火已经可以保证，

空调热水同时使用但是空调温度基本符合要求时，一台锅炉大火可以

保证，当二者都必须同时大幅升温时要两台锅炉大火运行。等媒水温

度接近设定值时可转小火。匹配运行不但可以达到使用需求节约能源，

而且可以避免小拉大温度起不来，或大拉小造成锅炉频繁启停或超压

报警的故障，如果锅炉在运行中出现故障报警时可分两大类，如超压

报警而真空表压力已经恢复正常时只需要查看故障，再消音即可。如

压力还是较高一般是因为只开了一组换热管引起的，这时只需要短时

间同时两组换热都运行即可以降下来。这时可以调整成小火再开机运

行。如程控器亮红灯，一般是燃烧故障引起的，可以手动按下红灯按

钮复位，再从新启动，如还是报警说明锅炉已有硬性故障，需要及时

报告上级联系厂家维修。

6.锅炉温度设定：采暖温度应根据天气变化在38-45度之间调整，

生活热媒水温度应保持在65度以内，保证热交换罐上的温度在48-54

度以内为宜，切不可过低，也不可过高既浪费能源又容易烫伤小孩引

发事故！！！在夏天可以降至45-50度以内。[3]

10检漏说明

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可采用正压肥皂水检漏法。

首先擦净被检漏部位（如丝头、法兰等），并找一块直径在80mm左

右厚3-4mm的木板或钢板置于防爆片与刀片间，防止锅炉正压时防爆

片鼓起被刀片刺破。让燃烧器工作，关掉抽真空装置与高真空隔膜阀，

使锅内压力升至0.05MPa，关闭燃烧器，保压，在所有可能存在泄露

的部位用刷子涂抹肥皂液体，仔细查看，如有泄漏点将会产生气泡。

注意，锅内压力不得超过0.1MPa！需检查部位：防爆阀、高真空隔

膜阀（有软管接头）、炉体排污管座、视镜装置、自动抽真空装置、

压力控制器装置、炉体上水位、水温探头等安装接口。如发现泄露位

置需打开高真空隔膜阀放汽，重新安装泄漏点。安装完成后再次用正

压肥皂水检漏法检查，确认无漏点后，打开高真空隔膜阀放汽后关闭，

并将防爆片与刀片间的板拿出，关闭循环泵，再使抽真空装置运行半

个小时抽至真空状态即可。[4]

参考资料