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1、联集管热水工程中炸管原因及预防措施探讨联集管热水工程中炸管原因及预防措施探讨新闻来源：原创 作者：魏斯胜 日期：2005-4-18 11:19:00 点击数： 114在实际工作中，遇到过非承压联集管热水工程中玻璃真空管炸管的情况。给整个热水系统的运行造成很大麻烦。这里仅就炸管的原因及预防措施谈一下自己的看法。一般在系统正常运行时，很少出现炸管的情况。这时如果出现炸管或断裂，位置多在管口及附近。主要是因为真空管制造应力或系统运行时受力的原因。退火工艺中没有完全消除应力，在安装及运行过程中表现为应力释放。试验表明“玻璃真空管的内管最容易发生破裂的地方在管口和中间弯矩最大的部位”；真空管内管加水后（
2、水平放置） ，其管口最大应力接近许用应力，受力状况不容乐观。而在安装时，有些集热器安装倾角不大，加之运行时蒸汽压力的影响，不上水时已经存在中间弯矩，成为破管的可能因素。系统上水后其管口最大应力将接近许用应力，造成破管的可能。也有一些真空管是在运输、搬运过程中，尾部弹簧卡松动或脱落，形成炸管隐患。在系统运行正常的情况下，实际用水量超过设计用水量及不合理的上水时间、方式，也经常造成系统炸管。陕西武警训练基地的联集管太阳热水系统曾出现过炸管故障。战士们上午、下午训练后两次洗澡，中午用一次，用水量大，而且非常集中，热水很快用完，而当天下午再集中用水（洗澡）一次。所以得马上补水，导致补过来的凉水相对过多
3、，水温大幅度下降，这时正值真空管自身温度较高，造成冷热冲击，温差较大而炸管。试验表明，在较大太阳幅射量时，如果真空管只有半管水，最易炸管。此时，真空管的上半部分处于空晒状态，空晒温度可达，从水中蒸发的水蒸气，在温度较低的管口附近凝结成微小水滴。流到真空管内管内壁无水高温处，真空管受到冷热冲击，因温差较大而炸裂。在温差循环的太阳热水系统中，有时因为太阳幅照量较高，经过循环，储水保温水箱的水温与集热器的出水温度差，小于设定的起动循环泵的温度差，这时泵是停止的，上层集热器联箱中的水倒流到保温水箱中。这样的情况持续一段时间，上层集热器的真空管中的水持续蒸发，当蒸发至半管水时，在管内沸腾，又由于气压影响
4、，使水溅到真空管内管内壁无水高温处因温差而炸裂。以上情况，我们改造的措施是在集热器进水和出水处加倒“”结构，并在其上安装排气阀或在出水端接一定高度（与循环泵的扬程有关）的排气立管。同时，向管理人员强调系统上水的时间、方式。有的热水工程，停电、停水比较频繁，系统缺水空晒，造成炸管故障。位于山东蒙山（海拔多米）山顶的一个热水工程也出现过炸管问题。本工程由组型及台型太阳集热器组成的三层联集管热水工程，温差循环。安装完毕后，没有试运行，空晒一周没有问题。待试运行一上午，将水放掉，三天后开始破管。规律为先破上层，再中层，后下层。期间经销商以为气压所至，将组与组间的联接管弄开，不起作用。真空管破碎支，部位
5、大多在中部偏上或距联集箱处，有支断口平齐，其余断口参差不齐。部分内、外管都破，部分只内管破。我们分别拆卸了好、坏各支真空管，下层的真空管内，都有近半管水。中、上层则没有，证明已全部蒸发掉。 经过分析，认为有二个可能原因：一、太阳晒热真空管，使内部水蒸发，部分水汽在联集箱内胆内壁凝结，使内胆底部原有液面升高，流入真空管内，在真空管内管内壁无水高温处因温差而炸裂。二、在真空管内的水蒸发为半管水时，进入炸管频率较高阶段。由于系统建在山顶，经常停电、停水。所以建议改进措施：在集热器阵列的上层进水端加一容积为升左右的补水箱（见示意图） 。在停电、停水时，补水箱的水补充系统内因蒸发而损失的水，避免上述情况
6、的发生。该系统改造后，运行正常，未发生过炸管故障。当然，有的地区经常只停电不停水，就不必加装大的补水箱，只加一个小浮球箱就可以了（见示意图） 。有时真空管炸管后，系统出水口的温度并不能立即降下来，循环系统仍在运行，会造成很大的水电浪费，也给用户生活带来诸多不便。这时，可以在系统的上水端安装水流开关。当管路里的水流量发生较大变化时，水流开管关闭，切断上水管路，减少损失。还有一种炸管原因多发生在北方地区，系统没有防冻循环，在夜间温度较低的情况下，即使管路作了保温或加装了电热带，但不能保证真空管内的“死水”因温度下降而结冰，将真空管胀破。所以在北方地区的热水系统工程设计中，一定要有防冻循环系统。总之，在非承压联集管热水工程中，玻璃真空管炸管的原因很多，或者是多种原因综合的结果。我相信随着太阳能事业的发展，随着太阳热水系统工程的逐渐成熟，随着我们不断地学习、探求，我们一定能够克服种种困难，更好地为广大用户服务。文/魏斯胜 电话：
