汽 动 加 热 器 知 识
1、 汽动加热器如何适用不同的散热器要求？
答：目前汽动加热器的设计上供回水的温差按20度设计的,实际使用中,散热器的形式很多，但按供回水要求温差可分成两大类：一类是自然对流散热类，即各种暖气片，设计供回水的温度分别是95/70度，另一类是强制对流散热类即各种风机盘管，设计供回水温度为60/50度。另外,地板敷设式采暖方式已开始推广，其设计供、回水温度一般为45/35度。对于第一种散热方式温差25度，循环水量22t/h·万平方米，实践中经过不断的探索和改进，汽动加热器按温差20度，循环水量25 t/h·万平方米，取得很好的运行效果，减轻了循环失调现象。对于第二、第三种情况，温差10度，循环水量50 t/h·万平方米为了满足这种低温差、大流量的运行条件，我们专门研发了“SP2S”型汽动加热器，实践证明“2S”型产品性能与“S”型产品性能一样卓越。
2、汽动加热器的扬程一般为多少？
答：汽动加热器与传统蒸汽喷射器在性能上明显的区别之一就是汽动加热器能在进汽压力低于出水压力时正常工作，这就是所谓的升压现象。例如，当进汽压力为0.4Mpa时，出水压力可以达到0.5Mpa，升压0.1Mpa。一般说来，水的温升越大，即引射系数越小，升压值可以设计得越高，但是升压型设备启动需要由循环水泵帮助，而且温升往往超过规范要求， 噪声也较大，因此大多数情况下，设计成等压或降压运行状态。
一般说，正常水网的压头损失是2~10m，考虑到站内损失等因素，扬程设计值为20 m以上。实际运行中，实测扬程常小于设计值，这是由于循环水量大于设计值的缘故。蒸汽压力越高或进汽量越大，汽动加热器的扬程越大。
3、试述系统各阀门作用？
答：截止阀：用于隔离蒸汽，有时用来手动调节蒸汽流量；
设备上调节阀：用于调节蒸汽流量；
电动调节阀：在自控系统中，用于对蒸汽流量的连续调节；
蒸汽电磁阀：用于全开或全关蒸汽系统；
旋启式逆止阀：用于防止水倒灌于蒸汽系统，引起事故；
供回水闸阀：用于隔绝站内外系统，便于检修、试压等工作；
定压阀：用于泄掉系统多余的水，从而保持定压。
4、机组的型式有几种？
答：按控制方式划分，机组型式有5种：
（1）O型：全手动系统；
（2）P型：配有循环水泵的系统；
（3）AP型：配有连续运行的温度自控系统和循环水泵，实现无人值守的智能化控制系统；
（4）PF型：配有变频调速和循环水泵系统；
（5）APF型：配有连续运行的温度自控系统和变频调速循环水泵，实现无人值守的智能化控制系统。
5、系统中至少要设多少压力、温度测点？作用为何？
答：系统至少要设下列压力、温度测点：
（1）汽源压力；
（2） 蒸汽工作压力； （3）供水压力（若配循环泵则泵前后各设一个）；
（4） 回水压力；（5） 蒸汽温度； （6） 供水温度； （7） 回水温度
6、汽动加热器的技术水平如何？是如何开发出来的？何时授予国家专利？它与传统的蒸汽喷射器有什么本质上的区别？为什么后者得不到推广应用？
答：汽动加热器是在专利技术"汽水逆流泵"技术的基础上，经过三年多的用户实用，不断改进、完善、发展起来的一个被市场广泛接受的高科技产品。 "汽水逆流泵"获国家专利的时间是：1998年6月8日，专利号是：ZL98221409.X，2000年青岛市科委组织专家对该项技术进行了鉴定，鉴定的结论中包括："该产品的性能和 技术水平达到国际先进水平"。2001年获青岛市科技进步二等奖。
汽动加热器技术经过如下发展历史：
第一代、实现了原理与基本功能（有一些研究推广机构，目前仍处于此水平）。 第二代、解决死机问题。
第三代、进一步提高扬程，实现无泵循环。
第四代、解决负荷可调节问题，解决噪音问题，完成自动供热机组定型。
第五代、采用放大反馈原理解决大规格设备的调节问题，为建设大型无人值守换热 站提供了充分的条件。
第三代及以前产品是一机一设计，不能进行负荷任意调节，技术已经淘汰。第四代 产品（专利号：03253677.1）采用国际领先的自力式调节原理，实现了负荷任意调节。 第五代产品将电动调节装置与设备本身有机地结合成一个整体(即SPA技术)，对进汽量的调节更加直接，更加精确。因为它直接改变的是喷嘴面积，而不是通过改变进汽压力而改变进汽量，所以有效地避免了噪声的产生，使设备运行更加平衡、可靠；实现了电动，意味着实现了自动控制，从而产品的科技含量大为提高。另外，由于系统无须在管道加自控装置，使系统更加简化和紧凑，达到了十分完美的水平。
汽动加热器的工作原理，涉及一种汽水混合物的变声速现象，这种现象是专利人 1982年毕业设计时发现的，后由前苏联在分析太平洋核潜艇爆炸原因时，投资研究所确 认，进而开发成产品。产品在技术上的突破，主要表现在介质由低压向高压的流动上。 从汽水逆流泵到现在的汽动加热器，历时数年，技术人员投入了大量的心血，研究费用 昂贵，在获取大量试验和实用数据后经过不断优化结构设计，目前的汽动加热器技术已 经成熟，并将在诸多领域广泛地应用。
传统蒸汽喷射器不具备让介质由低压流向高压（即升压）功能，也就是说蒸汽压力 必须高于出水压力才能工作，它同时存在振动、噪声大、工作不稳定，变工况适应能力 差的缺点，所以一直不能被广泛应用。汽动加热器在结构和工作原理上与传统喷射器有 根本的区别，克服了其上述缺点，各项性能指标皆大大优于传统喷射器。
7、汽动加热器第四代产品是如何实现负荷任意可调节的？
答：由于第三代以前的技术是一机一设计，负荷调节范围只有在设计工况的极小范围内有效，超出这个范围运行系统会产生剧烈的振动，噪声很大，易生事故，且运行指标不能满足用热要求，针对以上情况有必要研发在各个负荷下皆能稳定运行的产品。对于噪声产生的机理，我们有一套全新的理论。在产品内部结构上看增加了自力调节装置，这套装置能自动地使设备适应各种负荷工况，始终保持低噪声地最佳运行状态。第四代产品的研发成功，标志我国在这个领域处于国际领先地位。
8、汽动加热器运行时产生噪声的机理是什么？
答：一般认为产生噪声有两种情况，一种是当进汽量太少，蒸汽喷嘴出口的蒸汽流速太低，凝结速度太快而发生水击，这时系统产生振动、循环恶化，这种情况应停止运行，或者开启循环泵协助运行。当泵运行时，由于外来循环动力的作用，蒸汽凝结产生的无规则逆向分力被抵消，蒸汽和水在同向流动中逐渐凝结，因而噪声也就会同时消除。另一种情况是进汽量太大蒸汽不能按照设计要求在规定的区域内完成凝结，汽水混合物流过设备，这时会产生"沙沙"的声音，这种情况下，虽然循环不会恶化，但由于进汽量过大，系统中获得的热量过剩，水温会不断上升，不能维持稳定运行，应将蒸汽流量减下来。有时候，供热面积设计与实际相差较大，如果设备选得太小，伴随着这种噪声系统也能稳定运行。当然，这种运行状态是不理想的。另外，循环水泵扬程过大，把汽动加热器内部抽成负压，也会产生噪声。
9、汽动加热器是否属于压力容器？
答：根据国家质量技术监督局文件（质技监局锅发[1999]154号）："压力容器安全技术监察规程"的规定，同时具备下列条件的容器，称作为压力容器：
（1） 最高工作压力大于等于0.1Mpa；
（2） 内径大于等于0.15m，且容积大于等于0.025立方米；
（3） 盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。
汽动加热器只符合上述第（1）、（2）条件，但因其盛装介质为70℃~90℃的水，故不能称之为压力容器。
10、汽动加热器第五代有什么技术特点？
答：第五代将电动调节装置与设备本身有机地结合成一个整体(即SPA技术)，对进汽量的调节更加直接，更加精确。因为它直接改变的是喷嘴面积，而不是通过改变进汽压力而改变进汽量，所以有效地避免了噪声的产生，使设备运行更加平衡、可靠；实现了电动，意味着实现了自动控制，从而产品的科技含量大为提高。另外，由于系统无须在管道加自控装置，使系统更加简化和紧凑，达到了十分完美的水平。对于大规格设备，即供热能力为１０万平方米以上规格，单通道结构在技术上难以实现，如果建设换热站采用多台设备布置方案，系统复杂，操作麻烦，故障率高，建设投资大，技术的先进性、优越性的体现受到制约。因此，第五代产品 采用多通道复合结构。由于大规格设备进汽调节技术难度加大，若无可靠调节手段极易引发事故，所以在第五代产品上设计了放大反馈调节机构，用极小的调节阀进行操作就能实现大进汽量的调节，例如，SPM10型设备正常进汽调节阀应为DN125 型，而实际采用的是DN25型阀就可实现自如的调节功能供热能力为10万平方米以上的设备生产时不开供、回水口，在现场开孔接管，目的是防止现场安装时，对开孔的数量、大小、方位有变更要求。6万平方米以下的的小型号设备进出水口生产上已做好。大规格第五代产品要求立式布置，进一步节省了建筑面积。
11、汽动加热器的负荷适应范围如何？
答：一般情况下，汽动加热器的热负荷率（即进汽量）可在10%~100%之间调节，当负荷率大于70%时，如果水系统阻力不大，无须开动循环水泵，系统可以实现循环，但当热负荷率小于70%时（如天气转暖，无须大量进汽时）由于蒸汽量的减小，推动力不足，系统会出现振动、循环恶化现象，这时应该启动循环水泵协助系统循环。
12、汽压不稳定时，汽动加热器能否正常稳定工作？设计上是如何考虑的？
答：汽动加热器的进汽压力常设计在0.2~0.4Mpa,而汽源的压力常常高于此压力，譬如1.0 Mpa，这样无论汽压如何波动，只要不低于系统工程的定压，设备皆能正常运行。蒸汽经压力调节设备后，即进入设备的压力，基本上是恒定的。但是如果蒸汽压力降得太低，以至于低于系统的定压，这时就只有让电泵协助循环了。
13、怎样计算泵的有效功率？如何确定汽动加热器的节电效果？
答：泵的有效功率：
N有= QHρg = HQ／102
泵的轴功率：
N轴= N有／η泵 = HQ／η泵 = QHρg／η
电机功率：
N电= N轴／η电 = HQ／η泵η电
其中：H - 扬程，m
Q - 流量，kg/s
N - 功率，kw
η - 效率
在估算泵耗电量时，也可以简单地由N=N额·r来计算， 其中：
N - 实耗功率，kw
N额- 电机额定功率，kw
r - 电机负荷率，在0.7~0.9之间，一般取0.85。
采用汽动加热器的采暖系统，即使配备上电动循环水泵，仍可节电80% （无论是变频调速还是间歇启停泵），因而一个采暖季的节电量=实耗功率×采暖时间×节电率 = N额×0.85× 24×135×0.8 = N额×2200(度)
14、汽动加热器节汽效果如何？是怎样计算出来的？
答：由于汽动加热器采用混合换热方式，理论上热交换效率是100%，对整个系统而言，面式热交换器向系统外排的凝结水，温度很高，而汽动加热器系统向外排的是系统的回水，温度较低，两者温度之差在20~40℃之间，即热损差为：83.74~167.47KJ/kg，因而可以计算出蒸汽的节约率约为4.5-8%。
15、“省了电多耗了汽”的说法对吗？
答：从能量守恒的观点看，循环动力的提供如果不是靠电能必须另有能源。汽动加热器利用的是蒸汽的做功能力，在面式热交换器中蒸汽的作功能力未被利用，而以节流的形式被浪费掉了。蒸汽被节流的过程不仅是对能源的浪费，而且还会带来振动噪声及对设备的冲刷引起振动等不利影响。
蒸汽的作功能力在电厂中转变成电能，经过一系列的变输送，剩下有效部分不足20%，又经过电机和泵的损耗后才转化成有效能。而汽动加热器直接利用了蒸汽的作功能力，没有因能量形式转化带来的损耗，最大限度地利用了高品质能源，使能源的利用率增加。
16、在首站系统中如何应用汽动加热器？
答：采用高温水供热方式，在许多地区开始采用。国内选用的设计供回水温度一般为115度和75度，实际运行温度比设计值一般都低。二次网的设计水温是95度～70度，实际运行温度也偏低。汽动加热器的设计水温是90度～70度，实际运行温 度：供水在60度～90度之间， 回水在50度～70度之间，供回水温差一般在14度～16度之间。高温水提供的方式一般两种，一种是由水锅炉提供，另一种是由汽水热交换站提供。在首站内选用汽动加热器，需要考虑以下问题：
1、蒸汽参数，尤其是压力及其稳定性；
2、凝结水回收，电站锅炉水质要求较高，低压锅炉要求低；
3、一次网最大阻力回路的压损，ΔPmax；
在确定设计方案时，应根据现场具体条件，具体分析，全面考虑，一般说来，可分为下列几种情况：
1、 当P0-0.1>ΔPmax（MPa）时，一次网能够实现无电循环，蒸汽凝结在一次网中。若要回收凝结水，进电站锅炉要求一次网必须洁净，可以采取管系冲洗，管内壁 防腐，或简单水处理方案。
这种方案能充分体现节约投资70%、节电近100%、高可靠性等优势。
2、当P0-0.1<ΔPmax（MPa）时，一次网需电泵提供循环动力，有两种方案供选取：
a、 首站内不设面式热交换器，凝结水回收方案同前所述。
这种方案可节投资50%，水泵可采用变频调速，节约部分电能。
b、首站内设板式热交换器，用汽动加热器做前置加热器，凝结水无任何处理，可 直接回到热电厂的热力系统中去。最新的权威意见认为：板式换热器不能直接用作汽水热交换，因为使用寿命太短。而其它形式的换热器价格贵、体积大，供热行 业正逐步淘汰，因此，首站内首先经前置热交换器，获得高温水的方案是可行的。
这种方案可节约投资40%，节省建筑面积70%。
以上共述及三种方案，具体设计时应根据条件和用户的要求，如自动化水平的要 求进行。除此之外，高远热能动力设备有限公司提供以下两个方案并提供产品，供 用户优选：
1、 采用直混式加热器。新型的直混式加热器，由本公司独立开发，实践证明它具有体积小、造价低、噪音小的优点，克服了原有技术的部分缺点。
2、首站采用前述加装电泵的方案，取消二级站，改用水-水喷射器，这种方案在 新疆等地普遍应用，效果很好，其优点是：
（1） 不建二级站，节省了投资。水-水喷射器设在入口井等处。
对一户一表用户，需一家装一只，表设于喷射器之前。
（2）节电。
（3）水网不易失调。
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