真空爐存在的典型問(wèn)題

1.管束效應

    管束效應廣泛存在于管殼式換熱器中，同樣，真空爐也不免于此。Nusselt早在1916 年就提出了管束冷凝換熱系數的修正關(guān)聯(lián)式。然而由于管束外冷媒( 熱媒) 的飽和溫度、表面張力等諸多性質(zhì)不同，修正關(guān)聯(lián)式也會(huì )根據實(shí)驗結果被做出不同的修改。但不變的是管束效應至今依然無(wú)法避免。

2.真空度的維持

    真空度的難以維持和管束效應一樣，是真空鍋爐與生俱來(lái)的詬病。真空爐在穩定工作時(shí)，內部汽空間的蒸汽一部分要用來(lái)對換熱管束放熱冷凝成液體，一部分要用來(lái)維持真空鍋爐內的負壓環(huán)境。一定的飽和蒸汽壓對應了一定的飽和蒸汽溫度，維持飽和蒸汽溫度的穩定有利于維持換熱過(guò)程的穩定。為了維持壓力的穩定，冷凝掉的蒸汽需要及時(shí)補充進(jìn)來(lái)才能維持壓力的平衡。理論上，沸騰蒸發(fā)吸收的熱量與冷水帶走的熱量最終會(huì )處于平衡狀態(tài)，實(shí)際工作過(guò)程中，真空爐經(jīng)常需要外在的真空泵來(lái)維持壓力的平衡，需要控制調整燃燒熱量來(lái)維持出水溫度的穩定。這些機械式的外在調節手段破壞了系統自身的平衡，不僅不能使真空爐系統更加穩定，反而使換熱過(guò)程的不穩定持續的時(shí)間更長(cháng)。

3.排煙損失

    如果說(shuō)以上兩點(diǎn)僅存在于真空爐中，那么提高能量的利用率則是整個(gè)鍋爐研究領(lǐng)域永恒的話(huà)題。目前常用的真空鍋爐多為燃氣鍋爐，對于一臺保溫措施得當的燃氣真空鍋爐，排煙損失則變成主要的能量損失。如果能對煙氣進(jìn)行冷凝，回收煙氣中的顯熱和潛熱，熱效率能提高15% 左右，煙氣溫度最低也能降至30℃左右。