觀古知今 | 從蒸汽機發展史來看代替傳統鍋爐的“蒸汽機”打破陳規,出汽速度縮短至5秒
《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿諾斯說,“蒸汽機的歷史意義,無論怎樣夸大也不為過。”在工業文明發展史中,蒸汽機的出現使人類從依靠
《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿諾斯說,“蒸汽機的歷史意義,無論怎樣夸大也不為過。”
在工業文明發展史中,蒸汽機的出現使人類從依靠人力、畜力等原始動力中解脫了出來,實現了機器大生產,帶領人類進入了蒸汽時代。想要了解蒸汽機發展文化, 很容易就會聯想起年少時聽到的那個故事:有一天瓦特看到燒開的水壺的蓋子被不斷的頂起來,于是發明了蒸汽機。然而,查閱歷史,我們可以知道蒸汽機的發展有上千載的改進和演變過程,這個過程大致經歷過三個重要階段。
第一階段
利用蒸汽實現機械做功可追溯到公元1世紀古希臘力學家希羅發明的汽轉球,但汽轉球只是一種玩具,并沒有什么實用價值。
1679年,法國物理學家帕平(Denis Papin)發明的高壓鍋采用了杠桿式安全閥。
1690年帕平根據安全閥的工作原理發明了活塞式蒸汽機,不過帕平只是對設計原理進行了思考,并沒有真正制造出可使用的蒸汽機。
后來,英國發明家和工程師塞維利(Thomas Savery)仔細對帕平設計方案進行了研究,發明了塞維利機,被命名為“礦山之友”,并申請了世界上第一個蒸汽機專利。塞維利機主要由兩個部分組成:一是鍋爐,二是密閉的工作容器。不過,塞維利機效率很低。后來帕平便根據自己的理解更新了設計,企圖改進鍋爐,但因為破產向皇家學會申請研究經費時遭到塞維利百般阻撓,改進計劃胎死腹中。
直到1712年紐可門機的出現標志著蒸汽機革新中第一階段工作的完成,紐可門機一直使用到18世紀60年。

第二階段
1763年瓦特被要求去修理一臺學校的紐可門模型機,他修好之后還對其工作原理、熱機效率、制造工藝等一系列問題進行了深入思考。
1769年瓦特設計了帶有分離式冷凝器的蒸汽機,使蒸汽機的效率提高了3倍。在經過長期革命性的改進之后,紐可門機完全成為了瓦特蒸汽機。到1824年,瓦特蒸汽機就生產了1165臺,紡織、采礦、冶金、造紙等工業部門都先后采用蒸汽機作為動力。

第三階段
隨著工業時代的發展,低壓蒸汽機(蒸汽壓力0.11~0.13MPa,瓦特也屬于低壓蒸汽機)已不能滿足需求。
19世紀初,高壓蒸汽機迎來發展。1800年英國的特里維希克(Richard Trevithik)發明了高壓蒸汽機,他的目的是牽引蒸汽機車,并于1802年申請了專利。1801年,美國工程師、發明家埃文思也制造出了高壓蒸汽機,盡管相比低壓機只有5馬力,但它的體積只有傳統蒸汽機的1/25。
19世紀初,蒸汽壓力達到0.35~0.7兆帕,試驗中用到5.6兆帕,20世紀20年代曾用到6~10兆帕。在蒸汽溫度上,19世紀末還不超過250℃,而到20世紀30年代曾用到450~480℃。蒸汽壓力和溫度的提高,極大的提高了蒸汽機的效率,不過遠不能使人滿意,紐可門蒸汽機效率大約為0.5%,瓦特初期連續運轉的蒸汽機按燃料熱值計總效率不超過3%;到1840年,最好的凝汽式蒸汽機總效率可達8%;到20世紀,蒸汽機最高效率可達到20%以上。此后,盡管人們做了多種嘗試,但熱機效率幾乎沒有什么提高,直到卡諾發現了卡諾循環,提出卡諾熱機,指明熱機效率在理論上等于
n=1-T2/T1
n表示熱機效率,T2表示低溫熱源,T1表示高溫熱源。我們知道提高蒸汽壓力,在同等體積情況下,可得到較高的溫度,因此高壓蒸汽機的熱機效率要比低壓蒸汽機效率高。卡諾熱機的提出為提高熱機效率提供了理論依據,標志著蒸汽機第三階段的完成。

融匯古今
德克沃蒸汽熱源機傳承創新工匠精神
縱觀蒸汽機發展史,也是發揮工匠精髓的創新史。
隨著經濟水平的提升,工業持續向前發展,以及蒸汽鍋爐的大范圍使用,促使著蒸汽設備為了適應社會變革需求,一直在不斷創新、改進的過程中演變。發展到近幾年,代替傳統鍋爐的“蒸汽熱源機”打破陳規,使得出汽速度由原來的40分鐘左右縮短至5秒,不僅排除了爆炸隱患,熱效率更是大幅提升。對于致力于為用戶擺脫高能耗困擾的德克沃蒸汽熱源機來說,創新和改進與蒸汽機發展史的工匠精神有著異曲同工之妙。

2017年,德克沃第一批蒸汽熱源機發布上市。其實在這之前,伊始于2009年,蒸汽熱源機就已經歷過9年的研發創新和改進史。2017年發布上市的第六代德克沃蒸汽熱源機性能穩定,運行可靠,規格分別能達到每小時產250kg和600kg蒸汽,壓力最高12kg,溫度最高192℃。2018年初,德克沃經過不斷創新,再次升級推出第七代產品,每小時可以產1000kg蒸汽,從智能模式到智能運行,變頻調節功能更加出彩,熱效率也有了大大的提升。發展至2018年下半年,德克沃再一次突破自我,第七代蒸汽熱源機升級至第八代,溫度提高至203℃,NOX排放遠低于30mg/m3,熱效率高達95%以上,并于2019年初研發了行業領先的高溫回水技術,滿足了各行各業對于蒸汽的多樣化需求。

為了更好的滿足用戶用汽需求,德克沃研發團隊深挖鍋爐文化,結合用戶各種工況以及蒸汽需求變化,成立了專項研究小組,開展“全員調研計劃”,收集整理用戶工況信息,總結并設計多樣化的“蒸汽節能環保方案”,實現滿足用戶環保需求的同時幫助用戶降低運行成本,綜合節能效益高達30%以上。

當歷經過千年文化的蒸汽機經過不斷演變走向世界舞臺,蒸汽設備在工商業運用的領域也在不斷推進演變。勇于探索,精于創新,德克沃產品始終不忘初心,為降低用戶能耗,安全持續生產提供堅實后盾,為黨的“綠水青山就是金山銀山”貢獻一份責任和擔當,為新時代免檢蒸汽熱源設備的發展煥發出更多驚喜與活力。







