中天恒远旋膜式除氧器工艺原理及设备优势

中天恒远旋膜式除氧器是热力系统与工业水处理领域的关键设备，核心功能是去除锅炉给水及工业用水中的溶解氧，从根源上防止管道与设备的氧腐蚀，保障系统长期安全稳定运行。其技术核心依托物理除氧逻辑，基于“亨利定律”与“热平衡原理”构建高效处理体系，兼具除氧精度高、能耗低、适应性强等显著优势，广泛适配电力、化工、冶金、集中供热等多元场景。

一、工艺原理：三阶协同递进，实现深度除氧

设备采用“旋膜雾化预处理 - 蒸汽逆流换热脱气 - 填料层深度除氧”的三阶递进工艺，通过逐步扩大气液接触面积、提升水温、强化传质反应，将水中溶解氧精准控制在极低水平，具体流程如下：

(一)第一阶段：旋膜雾化预处理——扩大接触面积，初步排气升温

设备顶部搭载专利旋膜发生器，由旋流室、导向叶片、膜孔板组成，构成核心预处理单元。当40-65℃的凝结水或补充水以0.3-0.5MPa的压力进入旋流室后，在导向叶片的离心作用下形成流速达2.5-3.0m/s的高速旋转水流。水流通过孔径8-12mm、孔间距15-20mm的膜孔板时，被切割成厚度仅0.05-0.1mm的“螺旋水膜”，沿筒壁360°旋转下降，使气液接触面积较传统柱状进水提升500%以上，为后续高效换热脱气奠定基础。

在旋膜形成过程中，水流旋转产生的负压会促使水中30%-40%的溶解氧提前析出，通过顶部排气阀初步排出;同时，下降的螺旋水膜与底部上升的蒸汽初步接触，水温快速提升至80-90℃，完成预处理阶段的排气与升温准备。

(二)第二阶段：蒸汽逆流换热脱气——饱和温度加热，加速氧气析出

设备底部设置主、辅双路蒸汽供给系统，兼顾节能与稳定：正常运行时采用汽轮机低压抽汽(0.2-0.4MPa，130-150℃)，充分利用低品位余热降低能耗;启动或低负荷(负荷<30%)时，自动切换至辅汽(0.6-0.8MPa，160-180℃)，确保蒸汽供给连续稳定。蒸汽从底部向上逆流，与顶部下降的螺旋水膜形成“逆向错流换热”结构，换热效率达96%以上，可在10-15秒内将水温快速加热至当前压力下的饱和温度(如0.3MPa时约133.5℃)。

依据亨利定律，水温升至饱和温度时，水中溶解氧的溶解度会急剧下降，此时水中70%-80%的溶解氧随蒸汽流动方向向上析出。设备中部设置环形集气环(开有12-16个排气孔)，可高效收集析出的氧气，经自动排气阀排出，同时将蒸汽损失率严格控制在0.3%以下，远优于传统设备1.2%-1.8%的损耗水平。

(三)第三阶段：填料层深度除氧——精准把控水质，实现超低含氧量

换热区下方设置高效不锈钢波纹填料层(规格Φ50×50×0.3mm，堆积高度800-1200mm)，填料表面形成无数微小“水膜附着点”。经过前两阶段处理的水(含氧量约0.1-0.3mg/L)流经填料层时，被进一步分散成“水滴-水膜”混合形态，与从填料层底部补充的二次蒸汽再次充分接触，剩余60%-70%的溶解氧被彻底析出。

经填料层深度处理后，水中溶解氧稳定降至5μg/L以下(高端型号可达到2μg/L)，完全满足GB/T 1576-2022《工业锅炉水质》中“锅炉给水含氧量≤15μg/L”的标准，甚至可适配压力>10MPa的超高压锅炉给水需求，实现深度除氧目标。

二、设备优势：多维度突破，超越传统除氧设备

(一)性能优势：除氧精度高，负荷适配范围广

相较于传统喷雾式除氧器(出水含氧量常波动于10-20μg/L)，中天恒远旋膜式除氧器通过三阶协同工艺，出水含氧量稳定低于5μg/L，且在进水水质(硬度≤8mmol/L)、水温(波动±10℃)变化时，含氧量波动不超过1μg/L，可精准匹配电站锅炉、化工高压锅炉等高参数设备的严苛需求。

设备具备优异的宽负荷自适应能力，旋膜发生器的特殊结构使其在20%-120%的负荷范围内均可稳定工作：低负荷时(20%-30%)，旋膜仍能保持完整形态，避免“断膜”导致的除氧效率下降;高负荷时(100%-120%)，水流旋转速度提升，气液接触更充分，除氧效率反而略有提升，彻底解决了传统设备高负荷时因水流过强导致换热不充分的痛点。

(二)能耗优势：余热利用充分，运行成本低廉

设备可直接利用汽轮机低压抽汽这一工业余热资源，无需额外消耗高品质蒸汽，能源利用率大幅提升。据实测，单台300t/h处理量的设备，每年可节省蒸汽6000-8000吨，按每吨蒸汽220元计算，年节省成本可达132-176万元。

设备筒体采用双层保温结构(内层50mm厚硅酸铝棉，外层30mm厚聚氨酯保温层)，在环境温度25℃时，外壁表面温度≤40℃，热损失率<2%，较传统单层保温设备(热损失率5%-8%)进一步降低能耗，长期运行经济性显著。同时，设备无需配备真空泵等辅助设备，也无需持续添加化学除氧剂，进一步减少了辅助能耗与药剂成本。

(三)结构与维护优势：体积紧凑，寿命长且易维护

采用“立式一体化结构”，取消传统设备的独立水箱，在相同处理量下(如100t/h)，设备总高度仅5.5-6.5m，占地面积约8-10㎡，较传统“塔+箱”分体式设备(高度10-12m，占地15-20㎡)空间占用减少40%-50%，尤其适配老旧厂房改造、空间受限的项目场景。

核心部件(旋膜发生器、填料层)采用304/316L不锈钢材质，耐腐蚀性强，使用寿命可达15-20年(传统碳钢设备约8-10年);设备无转动部件，日常维护仅需每季度检查旋膜孔是否堵塞、填料层是否破损，年维护成本仅1.5-2.5万元，较传统设备(年维护成本6-8万元)降低70%以上。

(四)安全与适配优势：运行稳定，场景兼容性强

设备配备多重安全保护机制，包括双路安全阀(DN150-DN200)、精度±5mm的液位变送器、量程0-1.0MPa的压力传感器，当设备内压力超0.5MPa或液位超上限/下限时，可自动触发报警并切断蒸汽供给;筒体内壁经有限元分析优化，应力集中系数<1.1，可承受8度地震冲击，运行安全性大幅提升。

设备处理量覆盖20-500t/h，可灵活适配300MW-1000MW机组电站锅炉、化工反应釜、钢铁厂余热锅炉、集中供热系统等不同场景;支持进水水质波动(总硬度≤10mmol/L，pH值7-9)，无需额外增设预处理设备，有效降低项目整体投资成本。同时，设备通过物理方式除氧，无需添加化学药剂，避免了药剂残留对后续工艺的二次污染，运行更环保。

三、总结

中天恒远旋膜式除氧器以“三阶协同除氧”工艺为核心，通过精准的结构设计与热力学原理应用，实现了“深度除氧、高效节能、稳定适配”的技术目标。其在除氧精度、负荷适应性、能耗控制、维护便捷性等方面的多重优势，不仅能有效降低氧腐蚀风险、延长系统设备寿命，更能为企业节省运行与维护成本，是现代热力系统与工业水处理领域的优选设备。