首先,我們來了解亨利定律。亨利定律指出,在一定溫度和壓力下,氣體在液體中的溶解度與該氣體的分壓成正比。也就是說,如果降低氣體在液體上方的分壓,氣體在液體中的溶解度就會降低。熱力除氧設備正是利用這一原理,通過加熱的方式降低水中溶解氧的分壓,使其從水中逸出。
在熱力除氧設備中,水被加熱至沸騰狀態。當水開始沸騰時,水面上的水蒸氣會逐漸增加,形成一個蒸汽空間。由于蒸汽空間的形成,水面上方氧氣的分壓逐漸降低,導致水中溶解的氧氣開始逸出。這個過程持續進行,直到水中溶解的氧氣濃度降低到一定程度,達到除氧的目的。
然而,僅僅依靠加熱并不能完全去除水中的溶解氧。因為在高溫下,水中的氧氣仍然具有一定的溶解度。為了進一步提高除氧效果,熱力除氧設備還采用了增加壓力的方法。在設備內部,通過加壓裝置將水的壓力提高到一定值,使水在更高的溫度下沸騰。這樣,水面上方氧氣的分壓進一步降低,水中的溶解氧也更容易逸出。
此外,熱力除氧設備還需要對逸出的氧氣進行處理。通常,設備會配備排氣裝置,將逸出的氧氣排出設備外部。為了避免氧氣對環境和人體造成危害,排氣裝置還需要進行必要的凈化處理。
在實際應用中,熱力除氧設備的設計和運行需要考慮多種因素。例如,設備的加熱方式和加熱功率、加壓裝置的類型和壓力范圍、填料層或噴淋裝置的選擇和布置等。這些因素都會影響設備的除氧效果和運行效率。因此,在選擇和使用熱力除氧設備時,需要根據具體的工藝要求和現場條件進行綜合考慮。
總的來說,熱力除氧設備的工作原理是基于亨利定律和道爾頓分壓定律的。通過加熱和增加壓力,降低水中溶解氧的濃度,達到除氧的目的。在實際應用中,設備的設計和運行需要考慮多種因素,以確保其除氧效果和運行效率。同時,對逸出的氧氣進行必要的處理也是必不可少的。隨著科技的不斷進步和工業生產的不斷發展,熱力除氧設備將在更多領域得到應用和推廣。