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爾頓分壓原理,通過加熱給水并創造低氧分壓環境,使溶解在水中的氧氣析出,達到除氧的目的。其核心在于利用特制的旋膜管束結構,使進入除氧器的水在高速旋轉的薄膜表面形成薄水膜,極大地增加了水與蒸汽的接觸面積和接觸時間,促進了氧氣的快速解析和擴散。
具體而言,當給水進入除氧器后,首先被加熱至接近飽和溫度,隨后進入旋膜管束區域。在這里,水流被高速旋轉的旋膜管束切割成無數微小的水膜,這些水膜在離心力的作用下緊貼管壁并快速旋轉。同時,來自鍋爐的過熱蒸汽或飽和蒸汽通過噴嘴噴入除氧器,與水膜進行充分的熱質交換。由于蒸汽中的氧分壓遠低于水中溶解氧的平衡分壓,水中的溶解氧迅速析出并隨蒸汽排出,從而實現高效除氧。
二、結構特點
旋膜式除氧器的結構設計充分考慮了除氧效率和設備穩定性的需求,主要體現在以下幾個方面:
1. 旋膜管束:作為除氧器的核心部件,旋膜管束采用特殊材質和結構設計,確保水膜形成均勻且穩定,同時具有良好的抗腐蝕性和耐磨性。
2. 蒸汽分配裝置:通過合理的蒸汽噴嘴布局和流量控制,確保蒸汽能夠均勻分布在整個除氧空間內,與水膜充分接觸,提高除氧效率。
3. 加熱系統:采用高效加熱元件或換熱器,確保給水能夠迅速達到所需的加熱溫度,為除氧過程提供足夠的熱量支持。
4. 水位控制系統:通過自動或手動方式調節除氧器內的水位,確保水膜形成穩定且避免水位過高或過低對除氧效果的影響。
5. 安全保護裝置:包括超壓保護、超溫保護、水位報警等裝置,確保設備在異常情況下能夠自動停機并發出警報,保障生產安全。
在操作流程方面,旋膜式除氧器的運行遵循著一套嚴謹而高效的步驟,確保水質處理過程既安全又可靠。以下是其典型操作流程的簡述:
1. 啟動準備:首先,檢查除氧器的各項部件是否完好,包括旋膜管束、蒸汽分配裝置、加熱系統、水位控制系統及安全保護裝置等。確認無誤后,開啟進水閥門,使待處理的給水緩緩進入除氧器內,同時啟動加熱系統,對給水進行預熱。
2. 加熱至設定溫度:隨著加熱系統的持續工作,給水逐漸被加熱至接近飽和溫度,這是除氧過程的關鍵一步。通過溫度傳感器實時監測水溫,確保水溫達到并維持在最佳除氧溫度范圍內。
3. 蒸汽注入與除氧:當水溫達到要求后,開啟蒸汽閥門,使過熱蒸汽或飽和蒸汽通過噴嘴均勻噴入除氧器內。蒸汽與水膜在旋膜管束區域發生強烈的熱質交換,水中的溶解氧在低氧分壓環境下迅速析出,并隨蒸汽流排出除氧器外部。
4. 水位調節與監控:在整個除氧過程中,通過水位控制系統實時監測并調節除氧器內的水位,確保水位穩定在一個合適的范圍內,既不過高也不過低,以免影響除氧效果和設備安全。
5. 檢測與調整:除氧完成后,利用水質檢測儀器對出水進行取樣分析,檢測其溶解氧含量是否達到標準要求。如未達到,需根據檢測結果調整蒸汽量、加熱溫度或檢查旋膜管束等部件的工作狀態,直至出水水質合格。
6. 停機與維護:當除氧器完成一定周期的運行后,需按照操作規程進行停機,并對設備進行全面的檢查和維護。包括清理旋膜管束上的積垢、檢查蒸汽噴嘴的磨損情況、更換老化的密封件等,以保證設備的長期穩定運行和高效除氧性能。
通過上述操作流程的嚴格執行,旋膜式除氧器能夠在現代工業水處理系統中發揮重要作用,為鍋爐、熱力系統等關鍵設備提供安全、可靠的水質保障。