一、大气热力式旋膜除氧器工作原理

大气热力式旋膜除氧器以 “旋膜布水 + 大气压力热力脱气” 为核心，工作压力接近大气压(通常为 0.1-0.12MPa)，通过 “旋膜雾化 - 热力加热 - 气体脱附 - 排气除杂” 的连贯流程，实现水中溶解氧及其他不凝性气体的高效去除，具体原理可分为四个关键阶段：

1. 旋膜阶段：旋膜器实现水流雾化与旋转布水

待处理的给水(如锅炉补给水、凝结水)经进水管进入除氧器顶部的旋膜器(核心部件，由旋流室、导流叶片、布水膜管组成)。水流进入旋流室后，在导流叶片的引导下产生高速旋转运动，形成 “螺旋状水流”;当旋转水流从布水膜管的细小缝隙(或喷口)流出时，受离心力与重力共同作用，会沿膜管内壁展开成厚度仅 0.5-1mm 的 “均匀水膜”，并以螺旋轨迹向下流动。

这种 “旋膜布水” 方式与低压淋水盘式的 “柱状水流”、高压喷雾式的 “超细水雾” 不同：水膜的比表面积(约 500-800㎡/m³)远大于柱状水流，且旋转运动能延长水流在除氧器内的停留时间，同时避免水流相互碰撞导致的 “水团团聚”，为后续高效热交换奠定基础。

2. 加热阶段：大气压力下蒸汽加热至饱和温度

在旋膜器下方的 “加热脱气区”，持续通入大气压力下的饱和蒸汽(温度约 100-105℃，压力与除氧器内压力平衡)。蒸汽从加热区底部的蒸汽分布管均匀喷出，向上流动过程中与向下旋转的水膜形成 “逆向接触”—— 蒸汽的冷凝潜热快速传递至水膜，使水膜温度在几秒内升至当前大气压力下的饱和温度(约 100℃，具体随海拔略有波动)。

根据亨利定律，当水温达到饱和温度时，氧气在水中的溶解度会降至极低水平(约 0.03mg/L)，此时水中溶解的氧气分子会失去 “溶解载体”，为后续脱附创造必要条件。同时，水膜的薄型结构使热交换效率大幅提升，蒸汽冷凝率可达 95% 以上，避免蒸汽浪费。

3. 脱气阶段：大气环境下气体快速分离

当水膜达到饱和温度后，除氧器内的大气压力环境(蒸汽分压占据绝大部分总压力，不凝性气体分压低于 5Pa)会加速气体脱附。根据道尔顿分压定律，水中氧气的平衡分压远高于气相中氧气的分压，氧气分子会快速从水膜表面逸出，形成微小气泡;同时，旋转水膜的 “剪切作用” 会将气泡破碎成更小的气核，进一步加速气体向气相空间扩散。

部分未完全脱附的氧气分子，会随水流进入加热区下方的 “填料强化区”(部分型号配备波纹填料层)。水膜流经填料层时，会被进一步分散成 “细小水滴”，与残余蒸汽再次接触，实现二次脱气，最终确保水中溶解氧含量降至 0.01-0.05mg/L，满足 GB/T 1576-2018《工业锅炉水质》中 “低压锅炉给水溶解氧≤0.05mg/L” 的标准要求。

4. 排气阶段：高效排出不凝性气体

逸出的不凝性气体(主要为氧气，含少量氮气、二氧化碳)与少量未冷凝的蒸汽混合后，会向上聚集至除氧器顶部的 “排气系统”。该系统通常由 “挡板式汽水分离器” 和 “自动排气阀” 组成：

汽水分离器：通过挡板的拦截作用，分离排气中携带的微小水滴，避免给水损失，同时防止水滴进入排气阀导致阀门损坏;

自动排气阀：采用 “双阀座” 或 “浮球式” 结构，能根据气相中不凝性气体的浓度自动调节排气量 —— 当不凝性气体积累导致分压升高时，阀门开度增大，加速排气;当气体排出后，阀门自动关小，减少蒸汽损耗，确保排气效率与经济性平衡。

除氧后的合格给水会在除氧器底部的水箱内汇集，经给水泵输送至锅炉或其他用热设备，完成除氧循环。

二、大气热力式旋膜除氧器的特点优势

相较于低压淋水盘式除氧器、高压喷雾式除氧器，大气热力式旋膜除氧器凭借 “旋膜布水 + 大气压力稳定运行” 的特性，在中小型工业场景中展现出综合优势，具体如下：

1. 除氧效率高，水质稳定性强

水膜传质优势：旋膜形成的薄型水膜比表面积大，且旋转运动延长了气液接触时间，热交换与气体脱附效率比低压淋水盘式提升 30%-50%，除氧后溶解氧含量可稳定控制在 0.01-0.03mg/L，优于淋水盘式的 0.02-0.05mg/L，更适配对给水水质要求较高的低压锅炉(如额定压力 1.25-2.5MPa 的工业锅炉)。

抗负荷波动能力强：当给水流量在 ±20% 范围内波动时，旋膜器仍能稳定形成水膜(淋水盘式在流量波动 ±10% 时易出现布水不均)，配合填料强化区的二次脱气，可确保除氧效果不衰减，减少因水质波动导致的锅炉腐蚀风险。

2. 结构紧凑，安装灵活

体积小巧：旋膜布水无需多层淋水盘的 “堆叠式” 结构，设备高度通常为 2.5-4m(同处理量淋水盘式高度约 3-5m)，占地面积减少 20%-30%，适合厂房空间有限的中小型企业。

安装成本低：工作压力接近大气压，无需高压设备的厚壁壳体与防爆地基，仅需平整地面即可安装;同时，设备重量轻(同处理量比淋水盘式轻 15%-20%)，无需大型吊装设备，安装工期缩短 30% 以上。

3. 能耗低，运行经济性突出

蒸汽利用率高：逆向接触的气液换热模式 + 水膜的高效吸热特性，使蒸汽冷凝率可达 96% 以上，蒸汽单耗仅为 0.07-0.1t 蒸汽 /t 给水，低于低压淋水盘式的 0.08-0.12t 蒸汽 /t 给水，年运行可节省 10%-15% 的蒸汽成本。

无额外动力消耗：无需高压喷雾式的高压雾化泵，仅需常规给水泵即可满足旋膜器的进水压力要求(通常 0.2-0.3MPa)，额外电能消耗几乎为零，长期运行成本优势显著。

4. 维护便捷，故障率低

核心部件耐用：旋膜器采用不锈钢材质(如 304、316L)，导流叶片与布水膜管无易损件，使用寿命可达 15-20 年(淋水盘式淋水盘寿命约 10-15 年);自动排气阀为标准化部件，维护周期长(每 1-2 年检查一次)。

无堵塞风险：旋膜器的布水缝隙(或喷口)直径约 1-2mm，且水流旋转产生的 “自清洗作用” 可减少杂质沉积，相比低压淋水盘式的 8-15mm 布水孔，虽直径更小，但不易堵塞(因旋转水流能冲刷缝隙内的微小杂质)，维护频率比淋水盘式低 50%。

5. 适配场景广泛，兼容性强

适配中小规模给水：处理量范围为 0.5-30t/h，可匹配额定蒸发量 0.5-30t/h 的低压锅炉、热水锅炉，以及化工、制药、食品加工等行业的中小型用热设备，覆盖场景比高压喷雾式更广泛(高压喷雾式多用于≥10t/h 的高压锅炉)。

兼容多种热源：可利用锅炉排污水余热、太阳能蒸汽、生物质锅炉蒸汽等低品位热源(压力 0.1-0.15MPa，温度 100-108℃)，无需额外配置高压蒸汽源，尤其适合注重节能降耗的企业。

易与旧系统改造：出口除氧水压力接近大气压，可直接对接现有锅炉给水泵，无需改造管道系统，是低压淋水盘式除氧器、传统填料式除氧器的理想升级替代设备。

6. 安全性能可靠，运行风险低

低压运行更安全：工作压力接近大气压，设备本体壳体厚度仅 8-12mm，无高压泄漏、壳体爆裂风险;同时，水箱配备液位自动控制与溢流保护装置，可防止水位过高导致的 “满水” 或过低导致的 “干烧”，运行安全性优于高压喷雾式除氧器。

排气系统稳定：挡板式汽水分离器可有效避免水滴进入排气阀，减少阀门故障;自动排气阀的双阀座设计能防止 “卡死”，确保不凝性气体及时排出，避免因气体积累导致的除氧效率下降。

北京中天恒远联系方式：

技术经理：186-1009-4262

电话微信：186-1009-4262

咨询电话：010-8022-5898

大气热力式旋膜除氧器工作原理及特点优势就为大家讲解到这里啦。如果您想要了解更多软化水设备、除氧器，加药装置、定压补水装置，反渗透设备、污水处理设备等，欢迎关注北京中天恒远官方网站。我们将持续更新专业的技术文章，希望对您有所帮助。