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热力除氧器的工作原理是什么
- 2019-08-10 -

        除氧器是锅炉及化工厂余热回收系统关键设备之一,若除氧器除氧能力差,将对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成的严重损失。那么,除氧器的工作原理是什么呢?

        当液体和气体处于同一平衡状态时,在温度一定的情况下,单位体积液体内溶解的气体量与液面上该气体分压力成正比。当水温升高时,水的蒸发量增大,水面上水蒸汽的分压力升高,气体分压力相对下降,导致水中的气体不断析出,达到新的动平衡状态,除氧器就是利用这种原理进行除氧的。

        混合气体的全压力等于各组分气体分压力之和。对于给水而言,水面上混合气体的全压力,等于气体的分压力与蒸汽的分压力之和。可见当增加水面上混合气体中水蒸汽的量时,就可降低氧气的分压力,为除氧创造条件。

        水达到饱和温度时,水面上蒸汽的分压力接近于其混合气体的总压力,而不凝结气体的分压力接近于零,这样水中溶解的气体就会不断的排出水面,直至达到此温度和压力下的平衡状态。

        热力除氧过程是个传热和传质的过程,传热过程是把水加热到除氧器压力下的饱和温度,传质过程是将水中的气体分离析出。

        气体的析出方式大致有两种:

        一种是在除氧的初始阶段,气体以小气泡的形式从水中逸出。此时水中气体的含量较多,其分压力大于水面以上气体的分压力,气体会以气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力析出,如此除去水中80%-90%的气体。

        另一种是气体以扩散形式从水中逸出。经过初级除氧的给水中仍含有少量气体,这部分气体的不平衡压差很小,气体离析的能力较弱,为达到深度除氧目的,可适当增加水的表面积,缩短气体析出路径,强化水中气体的析出。

        为达到良好的热力除氧效果,必须满足以下条件:

        (1)有足够量的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度;

        (2)及时排走析出的气体,防止水面的气体分压力增加,影响析出;

        (3)增大水与蒸汽接触的表面积,增加水与蒸汽接触的时间,蒸汽与水采用逆向流动,以维持足够大的传热面积和足够长的传热、传质时间。

        在初级除氧阶段,凝结水经过高压喷嘴形成发散的锥形水膜向下进入初级除氧区,在初级除氧区水膜与上行的蒸汽充分接触,迅速将水加热到除氧器压力下的饱和温度,大部分氧气从水中析出,聚集在喷嘴附近。为防止氧气积聚过多,在每个喷嘴的周围设有排气口,以及时排出析出的氧气;经初级除氧的水在水箱下部汇集,深度除氧在水面以下进行的,利用引入水面以下的蒸汽将水加热、沸腾,实现深度除氧。

        热力除氧器除氧过程析出的气体经排气管排出,除氧后的水则在水箱内与回收的疏水等混合。这种喷雾除氧的优点在于其除氧效率几乎不受水温的影响。