旋膜除氧器作為熱力除氧設(shè)備中的佼佼者，廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金等行業(yè)的鍋爐給水系統(tǒng)中，其核心功能在于通過高效的除氧過程，保護(hù)鍋爐及其附屬設(shè)備免受氧腐蝕的侵害，確保系統(tǒng)運行的安全性與經(jīng)濟(jì)性。本文將詳細(xì)闡述旋膜除氧器的一二級除氧裝置原理，以期為讀者提供深入的理解。
一，旋膜除氧器概述
旋膜除氧器是一種利用蒸汽與給水間熱交換實現(xiàn)除氧目的的設(shè)備，其核心優(yōu)勢在于高效、節(jié)能、運行穩(wěn)定。它通過特殊的旋膜裝置和填料層結(jié)構(gòu)，使給水在極短時間內(nèi)達(dá)到飽和溫度并有效去除溶解氧，從而滿足鍋爐給水的嚴(yán)格要求。旋膜除氧器主要由除氧塔頭、除氧水箱、旋膜裝置、填料層、汽水分離器等部件組成，其中一級除氧裝置和二級除氧裝置是實現(xiàn)除氧功能的關(guān)鍵部分。
二，一級除氧裝置原理
一級除氧裝置主要由旋膜噴管、連通管、上下二層管板以及水室等部件組成。其工作原理可以概括為“旋膜形成—熱交換—初步除氧”三個步驟。
1、旋膜形成
當(dāng)鍋爐的凝結(jié)水或化學(xué)補充水等低溫給水進(jìn)入水室后，這些水首先經(jīng)過旋膜噴管上的小孔，以一定的角度和速度噴射到噴管內(nèi)壁。由于噴管內(nèi)壁的特殊設(shè)計，水在噴射過程中形成一層高速旋轉(zhuǎn)、向下流動的水膜。這層水膜在旋膜管內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)并向下延伸，最終在噴管出口處，由于離心力的作用，形成一層極薄的水膜裙。
2、熱交換
與此同時，加熱蒸汽從旋膜管下方自下而上流動，與水膜進(jìn)行充分接觸和熱交換。在這一過程中，水膜被迅速加熱，水溫逐漸升高，直至接近或達(dá)到除氧器工作壓力下的飽和溫度。此階段，水中的大部分熱量被蒸汽吸收，同時水中的溶解氧開始逐漸析出。
3. 初步除氧
由于水膜在旋膜管內(nèi)的高速旋轉(zhuǎn)和與蒸汽的充分接觸，使得水中的溶解氧在極短時間內(nèi)獲得足夠的動能，克服液體表面張力從水中析出。雖然此階段除去的溶解氧量并非全部，但通常能夠達(dá)到90%至95%的除氧效果。此外，由于水膜在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的紊
流效應(yīng)，也促進(jìn)了氧氣分子與蒸汽的進(jìn)一步接觸和分離，提升了除氧效率。
三，二級除氧裝置原理
在初步除氧后，水進(jìn)入二級除氧裝置，該裝置通過更精細(xì)的填料層和更長的接觸時間，實現(xiàn)剩余溶解氧的深度去除。二級除氧裝置內(nèi)部填充了高效、多孔的填料，這些填料不僅增大了汽水接觸面積，還提供了復(fù)雜的流道，使水流在填料層中反復(fù)折流、分散，形成無數(shù)微小的水滴或薄膜。
1、深度熱交換與擴(kuò)散
在填料層中，蒸汽繼續(xù)與水滴或薄膜進(jìn)行深度熱交換，確保水溫達(dá)到甚至超過飽和溫度，進(jìn)一步促進(jìn)溶解氧的析出。同時，填料層的復(fù)雜結(jié)構(gòu)增強了汽液間的擴(kuò)散作用，使得氧氣分子能更有效地從水中脫離出來。
2、汽水分離與凈化
經(jīng)過深度除氧的水滴最終匯聚成流，進(jìn)入汽水分離器。在這里，通過重力沉降、離心分離等多種機制，將殘余的微小氣泡從水中徹底分離出來，確保出水水質(zhì)達(dá)到鍋爐給水的嚴(yán)格要求。同時，汽水分離器還能有效防止蒸汽的隨水流失，提高能源利用效率。
綜上所述，旋膜除氧器通過一級除氧裝置的初步除氧和二級除氧裝置的深度除氧，實現(xiàn)了對鍋爐給水中溶解氧的高效去除。其獨特的旋膜技術(shù)和優(yōu)化的填料層設(shè)計，不僅提高了除氧效率，還保證了設(shè)備的穩(wěn)定運行和節(jié)能效果，為電力、化工、冶金等行業(yè)的鍋爐安全運行提供了堅實的保障。
