一、旋膜除氧器核心工藝原理(基于熱力除氧機(jī)制)
旋膜除氧器以亨利定律(氣體溶解度隨溫度升高而降低)和道爾頓分壓定律(混合氣體中,某氣體分壓越低,其在水中溶解度越低)為理論基礎(chǔ),通過 “三級(jí)聯(lián)動(dòng)” 實(shí)現(xiàn)高效除氧,核心流程可簡(jiǎn)化為以下 3 個(gè)關(guān)鍵階段:
1. 旋膜霧化:擴(kuò)大接觸面積,初級(jí)除氧
核心結(jié)構(gòu):頂部配備帶螺旋導(dǎo)向槽的旋膜噴嘴,水流在 0.2-0.3MPa 壓力下高速旋轉(zhuǎn)。
工藝過程:旋轉(zhuǎn)水流形成厚度僅 0.5-1mm 的 “錐形水膜”,與殼體內(nèi) 104-105℃的高溫蒸汽(對(duì)應(yīng)壓力 0.02-0.03MPa)充分接觸 —— 水膜受熱迅速達(dá)到飽和溫度,水中 80%-90% 的溶解氧隨溫度升高快速逸出。
關(guān)鍵作用:水膜形態(tài)使氣液接觸面積比傳統(tǒng)噴霧式設(shè)備大 3-5 倍,為后續(xù)深度除氧奠定基礎(chǔ)。
2. 填料傳質(zhì):強(qiáng)化氣液交換,深度除氧
核心結(jié)構(gòu):霧化后的水滴落入下方 0.8-1.2m 高的波紋填料層(或多面空心球填料)。
工藝過程:水流在填料表面分散為無數(shù)細(xì)小水膜,與上升的二次蒸汽(水膜蒸發(fā)產(chǎn)生)逆向流動(dòng),形成 “多次霧化 - 多次接觸” 的傳質(zhì)環(huán)境 —— 水中殘留的微量氧氣(0.1-0.5mg/L)被進(jìn)一步剝離,最終降至 0.05mg/L 以下,滿足《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》(GB/T 1576-2022)要求。
關(guān)鍵作用:填料層通過 “分散 - 重組” 水流,解決了單純霧化難以去除微量氧的問題,是除氧效率達(dá) 99.5% 以上的核心保障。
3. 蒸汽穩(wěn)壓 + 排汽控壓:維持穩(wěn)定環(huán)境,防二次溶氧
蒸汽補(bǔ)充:底部蒸汽加熱裝置持續(xù)補(bǔ)汽,確保殼體內(nèi)溫度、壓力穩(wěn)定,避免水溫下降導(dǎo)致氧氣重新溶解。
排汽控制:頂部自動(dòng)排汽閥按設(shè)定壓力開啟,排出逸出的氧氣、不凝性氣體(如二氧化碳)及少量多余蒸汽 —— 通過降低氣體分壓,進(jìn)一步抑制氧氣在水中的溶解度,同時(shí)底部除氧水箱的 “再沸騰管” 維持水溫 100-102℃,徹底杜絕二次溶氧。
二、旋膜除氧器核心優(yōu)勢(shì)(對(duì)比傳統(tǒng)熱力 / 常溫除氧設(shè)備)
相較于噴霧式除氧器、常溫過濾式除氧器,旋膜除氧器在除氧效率、負(fù)荷適應(yīng)性、適用場(chǎng)景上具有不可替代的優(yōu)勢(shì),核心可概括為以下 4 點(diǎn):
1. 除氧效率高且穩(wěn)定,滿足高水質(zhì)要求
核心優(yōu)勢(shì):通過 “旋膜霧化 + 填料傳質(zhì)” 雙重機(jī)制,除氧效率穩(wěn)定在 99.5% 以上,出水溶解氧可控制在 0.01-0.05mg/L,不僅適用于工業(yè)鍋爐,更能滿足 300MW 及以上電站鍋爐(亞臨界、超臨界參數(shù))的嚴(yán)苛水質(zhì)需求。
關(guān)鍵差異:常溫過濾式除氧器雖能耗低,但除氧深度易受濾料活性影響,難以長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)到 0.05mg/L 以下;而旋膜除氧器依托熱力機(jī)制,無需依賴濾料,水質(zhì)穩(wěn)定性更優(yōu)。
2. 負(fù)荷適應(yīng)范圍廣,啟停靈活
核心優(yōu)勢(shì):設(shè)計(jì)負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍為 30%-120%,進(jìn)水流量波動(dòng) ±20% 時(shí),除氧效果無明顯變化;冷態(tài)啟動(dòng)僅需 15-20 分鐘(傳統(tǒng)噴霧式需 30-40 分鐘),熱態(tài)啟動(dòng) 5 分鐘內(nèi)達(dá)標(biāo),適合連續(xù)運(yùn)行的大型系統(tǒng)(如熱電廠、大型化工廠)。
關(guān)鍵差異:常溫過濾式除氧器雖抗沖擊能力強(qiáng)(流量波動(dòng) ±30%),但處理量通常局限于中小型場(chǎng)景(單臺(tái)≤50t/h),而旋膜除氧器單臺(tái)處理量可達(dá)數(shù)百噸 / 小時(shí),適配大型工業(yè)系統(tǒng)。
3. 蒸汽利用率高,能耗相對(duì)可控
核心優(yōu)勢(shì):旋膜霧化使蒸汽與水的熱交換效率達(dá) 95% 以上,單位除氧水量的蒸汽消耗量比傳統(tǒng)噴霧式設(shè)備降低 10%-15%—— 以 10t/h 處理量為例,年可節(jié)約蒸汽 800-1200 噸,折合標(biāo)煤 100-150 噸,兼顧高效與節(jié)能。
關(guān)鍵差異:雖比常溫過濾式除氧器能耗高(常溫式無蒸汽消耗),但旋膜除氧器無需頻繁更換 / 再生濾料,長(zhǎng)期運(yùn)行中 “蒸汽成本” 與常溫式 “濾料更換成本” 可根據(jù)場(chǎng)景平衡,且在高處理量場(chǎng)景下更具經(jīng)濟(jì)性。
4. 抗腐蝕 + 長(zhǎng)壽命,運(yùn)維成本低
核心優(yōu)勢(shì):殼體采用 Q345R 鍋爐鋼板,內(nèi)部接觸部件(噴嘴、填料、再沸騰管)用不銹鋼或耐腐蝕合金制成,可耐受水中氯離子、碳酸根離子侵蝕,設(shè)計(jì)使用壽命達(dá) 15-20 年(傳統(tǒng)噴霧式約 10-12 年);且噴嘴耐磨性強(qiáng)(壽命 5-8 年),填料維護(hù)周期 1-2 年 / 次,運(yùn)維頻率遠(yuǎn)低于常溫過濾式除氧器(濾料 6-12 個(gè)月更換 / 再生)。
關(guān)鍵差異:常溫過濾式除氧器雖安裝成本低,但濾料需定期更換,長(zhǎng)期運(yùn)維人工與材料成本較高;旋膜除氧器初期投入稍高,但壽命長(zhǎng)、維護(hù)少,適合長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的工業(yè)場(chǎng)景。
三、核心適用場(chǎng)景總結(jié)
旋膜除氧器的優(yōu)勢(shì)決定其更適配高處理量、高水質(zhì)要求、有蒸汽供應(yīng)的場(chǎng)景,主要包括:
電力行業(yè):亞臨界、超臨界電站鍋爐給水除氧;
重工業(yè):化工、煉油、冶金行業(yè)的大型工業(yè)鍋爐、余熱鍋爐;
集中供熱:城市大型供熱管網(wǎng)的鍋爐補(bǔ)水除氧(需穩(wěn)定蒸汽源)。
北京中天恒遠(yuǎn)聯(lián)系方式:
技術(shù)經(jīng)理:186-1009-4262
電話微信:186-1009-4262
咨詢電話:010-8022-5898
旋膜除氧器工藝原理及核心優(yōu)勢(shì)就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設(shè)備、除氧器,加藥裝置、定壓補(bǔ)水裝置,反滲透設(shè)備、污水處理設(shè)備等,歡迎關(guān)注北京中天恒遠(yuǎn)官方網(wǎng)站。我們將持續(xù)更新專業(yè)的技術(shù)文章,希望對(duì)您有所幫助。