旋膜除氧器的一二级除氧装置原理

旋膜除氧器作为热力除氧设备中的佼佼者，广泛应用于电力、化工、冶金等行业的锅炉给水系统中，其核心功能在于通过高效的除氧过程，保护锅炉及其附属设备免受氧腐蚀的侵害，确保系统运行的安全性与经济性。本文将详细阐述旋膜除氧器的一二级除氧装置原理，以期为读者提供深入的理解。

一，旋膜除氧器概述

旋膜除氧器是一种利用蒸汽与给水间热交换实现除氧目的的设备，其核心优势在于高效、节能、运行稳定。它通过特殊的旋膜装置和填料层结构，使给水在极短时间内达到饱和温度并有效去除溶解氧，从而满足锅炉给水的严格要求。旋膜除氧器主要由除氧塔头、除氧水箱、旋膜装置、填料层、汽水分离器等部件组成，其中一级除氧装置和二级除氧装置是实现除氧功能的关键部分。

二，一级除氧装置原理

一级除氧装置主要由旋膜喷管、连通管、上下二层管板以及水室等部件组成。其工作原理可以概括为“旋膜形成—热交换—初步除氧”三个步骤。

1、旋膜形成

当锅炉的凝结水或化学补充水等低温给水进入水室后，这些水首先经过旋膜喷管上的小孔，以一定的角度和速度喷射到喷管内壁。由于喷管内壁的特殊设计，水在喷射过程中形成一层高速旋转、向下流动的水膜。这层水膜在旋膜管内不断旋转并向下延伸，最终在喷管出口处，由于离心力的作用，形成一层极薄的水膜裙。

2、热交换

与此同时，加热蒸汽从旋膜管下方自下而上流动，与水膜进行充分接触和热交换。在这一过程中，水膜被迅速加热，水温逐渐升高，直至接近或达到除氧器工作压力下的饱和温度。此阶段，水中的大部分热量被蒸汽吸收，同时水中的溶解氧开始逐渐析出。

3. 初步除氧

由于水膜在旋膜管内的高速旋转和与蒸汽的充分接触，使得水中的溶解氧在极短时间内获得足够的动能，克服液体表面张力从水中析出。虽然此阶段除去的溶解氧量并非全部，但通常能够达到90%至95%的除氧效果。此外，由于水膜在旋转过程中产生的紊

流效应，也促进了氧气分子与蒸汽的进一步接触和分离，提升了除氧效率。

三，二级除氧装置原理

在初步除氧后，水进入二级除氧装置，该装置通过更精细的填料层和更长的接触时间，实现剩余溶解氧的深度去除。二级除氧装置内部填充了高效、多孔的填料，这些填料不仅增大了汽水接触面积，还提供了复杂的流道，使水流在填料层中反复折流、分散，形成无数微小的水滴或薄膜。

1、深度热交换与扩散

在填料层中，蒸汽继续与水滴或薄膜进行深度热交换，确保水温达到甚至超过饱和温度，进一步促进溶解氧的析出。同时，填料层的复杂结构增强了汽液间的扩散作用，使得氧气分子能更有效地从水中脱离出来。

2、汽水分离与净化

经过深度除氧的水滴最终汇聚成流，进入汽水分离器。在这里，通过重力沉降、离心分离等多种机制，将残余的微小气泡从水中彻底分离出来，确保出水水质达到锅炉给水的严格要求。同时，汽水分离器还能有效防止蒸汽的随水流失，提高能源利用效率。

综上所述，旋膜除氧器通过一级除氧装置的初步除氧和二级除氧装置的深度除氧，实现了对锅炉给水中溶解氧的高效去除。其独特的旋膜技术和优化的填料层设计，不仅提高了除氧效率，还保证了设备的稳定运行和节能效果，为电力、化工、冶金等行业的锅炉安全运行提供了坚实的保障。

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