观古知今 | 从蒸汽机发展史来看代替传统锅炉的“蒸汽机”打破陈规，出汽速度缩短至5秒

发布时间：2023-06-08 03:50:47

《全球通史》作者L.S.斯塔夫里阿诺斯说，“蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。”
在工业文明发展史中，蒸汽机的出现使人类从依靠人力、畜力等原始动力中解脱了出来，实现了机器大生产，带领人类进入了蒸汽时代。想要了解蒸汽机发展文化，很容易就会联想起年少时听到的那个故事：有一天瓦特看到烧开的水壶的盖子被不断的顶起来，于是发明了蒸汽机。然而，查阅历史，我们可以知道蒸汽机的发展有上千载的改进和演变过程，这个过程大致经历过三个重要阶段。
第一阶段
利用蒸汽实现机械做功可追溯到公元1世纪古希腊力学家希罗发明的汽转球，但汽转球只是一种玩具，并没有什么实用价值。
1679年，法国物理学家帕平（Denis Papin）发明的高压锅采用了杠杆式安全阀。
1690年帕平根据安全阀的工作原理发明了活塞式蒸汽机，不过帕平只是对设计原理进行了思考，并没有真正制造出可使用的蒸汽机。
后来，英国发明家和工程师塞维利（Thomas Savery）仔细对帕平设计方案进行了研究，发明了塞维利机，被命名为“矿山之友”，并申请了世界上第一个蒸汽机专利。塞维利机主要由两个部分组成：一是锅炉，二是密闭的工作容器。不过，塞维利机效率很低。后来帕平便根据自己的理解更新了设计，企图改进锅炉，但因为破产向皇家学会申请研究经费时遭到塞维利百般阻挠，改进计划胎死腹中。
直到1712年纽可门机的出现标志着蒸汽机革新中第一阶段工作的完成，纽可门机一直使用到18世纪60年。

第二阶段
1763年瓦特被要求去修理一台学校的纽可门模型机，他修好之后还对其工作原理、热机效率、制造工艺等一系列问题进行了深入思考。
1769年瓦特设计了带有分离式冷凝器的蒸汽机，使蒸汽机的效率提高了3倍。在经过长期革命性的改进之后，纽可门机完全成为了瓦特蒸汽机。到1824年，瓦特蒸汽机就生产了1165台，纺织、采矿、冶金、造纸等工业部门都先后采用蒸汽机作为动力。

第三阶段
随着工业时代的发展，低压蒸汽机（蒸汽压力0.11～0.13MPa，瓦特也属于低压蒸汽机）已不能满足需求。
19世纪初，高压蒸汽机迎来发展。1800年英国的特里维希克（Richard Trevithik）发明了高压蒸汽机，他的目的是牵引蒸汽机车，并于1802年申请了专利。1801年，美国工程师、发明家埃文思也制造出了高压蒸汽机，尽管相比低压机只有5马力，但它的体积只有传统蒸汽机的1/25。
19世纪初，蒸汽压力达到0.35～0.7兆帕,试验中用到5.6兆帕，20世纪20年代曾用到6～10兆帕。在蒸汽温度上，19世纪末还不超过250℃,而到20世纪30年代曾用到450～480℃。蒸汽压力和温度的提高，极大的提高了蒸汽机的效率，不过远不能使人满意，纽可门蒸汽机效率大约为0.5%，瓦特初期连续运转的蒸汽机按燃料热值计总效率不超过3％；到1840年,最好的凝汽式蒸汽机总效率可达8％；到20世纪,蒸汽机最高效率可达到20％以上。此后，尽管人们做了多种尝试，但热机效率几乎没有什么提高，直到卡诺发现了卡诺循环，提出卡诺热机，指明热机效率在理论上等于

n=1-T2/T1
n表示热机效率，T2表示低温热源，T1表示高温热源。我们知道提高蒸汽压力，在同等体积情况下，可得到较高的温度，因此高压蒸汽机的热机效率要比低压蒸汽机效率高。卡诺热机的提出为提高热机效率提供了理论依据，标志着蒸汽机第三阶段的完成。

融汇古今
德克沃蒸汽热源机传承创新工匠精神
纵观蒸汽机发展史，也是发挥工匠精髓的创新史。

随着经济水平的提升，工业持续向前发展，以及蒸汽锅炉的大范围使用，促使着蒸汽设备为了适应社会变革需求，一直在不断创新、改进的过程中演变。发展到近几年，代替传统锅炉的“蒸汽热源机”打破陈规，使得出汽速度由原来的40分钟左右缩短至5秒，不仅排除了爆炸隐患，热效率更是大幅提升。对于致力于为用户摆脱高能耗困扰的德克沃蒸汽热源机来说，创新和改进与蒸汽机发展史的工匠精神有着异曲同工之妙。

2017年，德克沃第一批蒸汽热源机发布上市。其实在这之前，伊始于2009年，蒸汽热源机就已经历过9年的研发创新和改进史。2017年发布上市的第六代德克沃蒸汽热源机性能稳定，运行可靠，规格分别能达到每小时产250kg和600kg蒸汽，压力最高12kg，温度最高192℃。2018年初，德克沃经过不断创新，再次升级推出第七代产品，每小时可以产1000kg蒸汽，从智能模式到智能运行，变频调节功能更加出彩，热效率也有了大大的提升。发展至2018年下半年，德克沃再一次突破自我，第七代蒸汽热源机升级至第八代，温度提高至203℃，NOX排放远低于30mg/m³，热效率高达95%以上，并于2019年初研发了行业领先的高温回水技术，满足了各行各业对于蒸汽的多样化需求。