工业锅炉在我国能源消耗中占据相当大的比例。大多数工业锅炉用户对锅炉给水品质的不严格控制造成了锅炉寿命的缩短、锅炉传热恶化,从而降低了效率,浪费了能源。真空锅炉由于其内部热媒水处在密封无氧状态,具有良好的节能性和安全性,因此受到了广泛关注。 本文在查阅大量的关于真空锅炉设计和研究文献及对真空锅炉做了相关的市场调研的基础上,参照有关工业锅炉设计手册进行了真空锅炉的结构设计和热力计算。用VC++程序语言编写了真空锅炉的热力设计电算软件,设计软件采用了菜单式人机对话,界面友好,使用方便,为真空锅炉产品的系列设计提供了简便可行的方法。在热力计算、理论与实验研究的基础上,对真空锅炉的结构进行了设计和优化,用AutoCAD完成了样机图纸的设计,目前正在制造中。 本文运用传热原理对真空锅炉内部的流动和传热特性进行了系统分析,提出了相应的换热模型和汽液分流的结构形式。通过搭建试验台,对真空锅炉内部的流动和换热特性进行了试验研究,获得了一些对真空锅炉设计和运行有参考价值的结果。试验证实了所选的添加剂有利于冷凝换热的强化以及不凝性气体对冷凝换热的影响,因此,在真空锅炉的制造过程中确保良好的气密性、运行时及时有效的除去不凝性气体是至关重要的。 本文的研究结果为工业锅炉向节能和安全方向发展提供了理论依据和设计参考。