一、旋膜式除氧器的工作原理
旋膜式除氧器基于亨利定律和道尔顿分压原理,通过加热给水并创造低氧分压环境,使溶解在水中的氧气析出,达到除氧的目的。其核心在于利用特制的旋膜管束结构,使进入除氧器的水在高速旋转的薄膜表面形成薄水膜,极大地增加了水与蒸汽的接触面积和接触时间,促进了氧气的快速解析和扩散。
具体而言,当给水进入除氧器后,首先被加热至接近饱和温度,随后进入旋膜管束区域。在这里,水流被高速旋转的旋膜管束切割成无数微小的水膜,这些水膜在离心力的作用下紧贴管壁并快速旋转。同时,来自锅炉的过热蒸汽或饱和蒸汽通过喷嘴喷入除氧器,与水膜进行充分的热质交换。由于蒸汽中的氧分压远低于水中溶解氧的平衡分压,水中的溶解氧迅速析出并随蒸汽排出,从而实现高效除氧。
二、结构特点
旋膜式除氧器的结构设计充分考虑了除氧效率和设备稳定性的需求,主要体现在以下几个方面:
1. 旋膜管束:作为除氧器的核心部件,旋膜管束采用特殊材质和结构设计,确保水膜形成均匀且稳定,同时具有良好的抗腐蚀性和耐磨性。
2. 蒸汽分配装置:通过合理的蒸汽喷嘴布局和流量控制,确保蒸汽能够均匀分布在整个除氧空间内,与水膜充分接触,提高除氧效率。
3. 加热系统:采用高效加热元件或换热器,确保给水能够迅速达到所需的加热温度,为除氧过程提供足够的热量支持。
4. 水位控制系统:通过自动或手动方式调节除氧器内的水位,确保水膜形成稳定且避免水位过高或过低对除氧效果的影响。
5. 安全保护装置:包括超压保护、超温保护、水位报警等装置,确保设备在异常情况下能够自动停机并发出警报,保障生产安全。
在操作流程方面,旋膜式除氧器的运行遵循着一套严谨而高效的步骤,确保水质处理过程既安全又可靠。以下是其典型操作流程的简述:
1. 启动准备:首先,检查除氧器的各项部件是否完好,包括旋膜管束、蒸汽分配装置、加热系统、水位控制系统及安全保护装置等。确认无误后,开启进水阀门,使待处理的给水缓缓进入除氧器内,同时启动加热系统,对给水进行预热。
2. 加热至设定温度:随着加热系统的持续工作,给水逐渐被加热至接近饱和温度,这是除氧过程的关键一步。通过温度传感器实时监测水温,确保水温达到并维持在最佳除氧温度范围内。
3. 蒸汽注入与除氧:当水温达到要求后,开启蒸汽阀门,使过热蒸汽或饱和蒸汽通过喷嘴均匀喷入除氧器内。蒸汽与水膜在旋膜管束区域发生强烈的热质交换,水中的溶解氧在低氧分压环境下迅速析出,并随蒸汽流排出除氧器外部。
4. 水位调节与监控:在整个除氧过程中,通过水位控制系统实时监测并调节除氧器内的水位,确保水位稳定在一个合适的范围内,既不过高也不过低,以免影响除氧效果和设备安全。
5. 检测与调整:除氧完成后,利用水质检测仪器对出水进行取样分析,检测其溶解氧含量是否达到标准要求。如未达到,需根据检测结果调整蒸汽量、加热温度或检查旋膜管束等部件的工作状态,直至出水水质合格。
6. 停机与维护:当除氧器完成一定周期的运行后,需按照操作规程进行停机,并对设备进行全面的检查和维护。包括清理旋膜管束上的积垢、检查蒸汽喷嘴的磨损情况、更换老化的密封件等,以保证设备的长期稳定运行和高效除氧性能。
通过上述操作流程的严格执行,旋膜式除氧器能够在现代工业水处理系统中发挥重要作用,为锅炉、热力系统等关键设备提供安全、可靠的水质保障。