高校能动学院热力学实验室应用案例

项目背景

某高校能源与动力工程学院，为支撑热能动力专业核心实训教学，开展饱和蒸汽温压特性研究、超临界流体相变演示等课程，启动教学设备升级改造。校方摒弃笨重老旧、年检繁琐、安全管控难度大的传统承压锅炉，经多轮筛选，最终选定瓦特思小型免检燃气蒸汽发生器，搭建专业热力学教学实验平台。

核心痛点

传统蒸汽发生器年检流程复杂，需停工报备，影响教学进度；

需配备持证司炉工值守，人工成本高，且适配性差，无法满足实验室间歇用气需求；

蒸汽参数调控精度不足，难以直观展示热力学相变规律，教学效果不佳；

传统设备噪音大、能耗高，易干扰实验室教学秩序，运维成本偏高；

瓦特思解决方案

1. 自研核心技术，精准适配教学科研需求

瓦特思依托自有独立研发设计团队，深耕热力换热技术多年，自研环管直流换热结构，彻底打破传统蒸汽发生器换热效率低、参数调控粗糙的短板。设备冷启动仅需3秒即可产出稳定饱和蒸汽，蒸汽温度、压力支持精细化无级调节，可精准匹配不同教学实验的参数要求。同时设备可无缝对接实验室高精度数据采集系统，实时同步蒸汽温度、压强、干度等各项核心参数，清晰捕捉蒸汽升温、汽化、相变全过程的数据变化，将抽象的热力学理论转化为直观的可视化数据，让学生更易理解饱和蒸汽温压对应规律与超临界流体状态特性，显著提升热能专业实操课程的教学质量与科研实验的精准度。此外，设备支持多工况灵活切换，可根据教学进度快速调整产气模式，适配课堂演示、分组实验、毕业设计等不同场景的用汽需求。

2. 免检省心设计，完美适配校园使用场景

该机型几何水容积严格控制在30L以内，完全符合国家免检特种设备标准，无需前往市场监管部门备案登记，不用每年停工接受年检，也不需要配置持证司炉工全天候值守，极大简化了校方设备管理流程。针对高校实验室“上课间歇用气、寒暑假长期停机”的核心使用特点，设备采用智能启停设计，不上课时可随时关停，杜绝传统蒸汽发生器持续保温空烧浪费燃气的问题，经测算，相比其它蒸汽发生器可节省30%以上的运维能耗。同时，设备体积小巧、安装便捷，可直接放置于实验室指定区域，无需额外改造场地，配套智能控制系统，实验室管理员经过简单培训即可独立操作，大幅降低了校方的人工管理成本与运维压力。

3. 军工级安全体系，筑牢校园防护底线

设备完整搭载瓦特思军工级压力容器安全体系，从原材料到成品出厂，每一道工序都严格把控。内胆采用8mm国标锅炉专用钢板制造，材质扎实、承压性能优异，长期高温运行不易变形鼓包；全部焊接工序由持有特种设备焊接资质的技工操作，采用全自动埋弧焊成型工艺，焊缝饱满均匀、熔合深度达标，杜绝手工焊接易出现的夹渣、虚焊等缺陷。每条焊缝均经过 X 射线无损探伤检测，全程留存检测报告，焊接内部质量可完整追溯，精准排查肉眼不可见的细微裂纹、气孔等隐患；出厂前全部完成1.05MPa 水压爆破测试，模拟极端承压工况，确保内胆无焊接裂纹、无渗漏隐患。同时，整机配备缺水保护、超压停机、熄火断气、高温联锁等多重防护机制，一旦出现异常情况可自动停机断电，从结构到电控层层规避安全风险，完全适配校园实验室安全管理规范，保障师生人身安全与校园财产安全。

4. 低噪节能运行，适配校园教学环境

针对高校实验室对环境静谧性、能耗管控的严苛要求，瓦特思这款蒸汽发生器采用低噪燃烧系统与静音降噪设计，运行噪音远低于传统锅炉，不会干扰课堂教学与科研实验的正常开展。同时，设备搭载全预混冷凝燃烧技术，燃烧充分、热效率高达104.2%，氮氧化物排放稳定低于26mg/m³，符合校园环保管控标准，无需额外加装脱硝设备。结合智能温控与启停系统，可根据实际用汽需求动态调节能耗，避免无效能耗浪费，进一步降低校方长期运维成本，实现环保与节能的双重兼顾。

5. 灵活定制适配，满足多元实验需求

依托瓦特思强大的研发实力，设备可根据实验室不同实验场景的个性化需求进行非标定制。无论是饱和蒸汽特性研究、超临界流体演示，还是材料科学、化工制药等相关实验的配套用汽，均可通过调整蒸汽参数、管路布局、控制模式等，精准适配不同实验的工况要求。同时，设备支持多气体混配改造、管路伴热定制等增值服务，可满足科研团队对复杂实验工况的需求，打破传统设备适配性单一的局限，为高校多学科交叉科研提供灵活可靠的热源支撑。

应用成效

整套实验平台落地投入使用至今，启停便捷、工况稳定、安全可靠，常年支撑热能专业每年上千人次的热力学实操教学、课程演示与学生毕业设计实验工作。既简化了实验室设备管理流程，降低了校方安全管理与设备运维压力，也凭借稳定精准的蒸汽输出、低噪节能的运行表现，为高校热力学科教学科研提供了坚实可靠的热源保障，获得校方师生的一致认可。