旋膜除氧器作為熱力除氧設備中的佼佼者，廣泛應用于電力、化工、冶金等行業的鍋爐給水系統中，其核心功能在于通過高效的除氧過程，保護鍋爐及其附屬設備免受氧腐蝕的侵害，確保系統運行的安全性與經濟性。本文將詳細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(xuan)膜除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)器(qi)是一(yi)種利用蒸汽(qi)與(yu)給水間熱交換實現除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)目的的設備(bei)，其(qi)核(he)心優勢在于高效、節能、運行穩(wen)定(ding)。它(ta)通過特(te)殊的旋(xuan)膜裝置(zhi)和填料(liao)層(ceng)結構，使給水在極短時間內達到(dao)飽和溫(wen)度并有(you)效去除(chu)(chu)(chu)溶(rong)解(jie)氧(yang)(yang)，從而滿足鍋爐給水的嚴格要求。旋(xuan)膜除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)器(qi)主(zhu)要由除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)塔頭、除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)水箱、旋(xuan)膜裝置(zhi)、填料(liao)層(ceng)、汽(qi)水分(fen)離器(qi)等部件組成(cheng)，其(qi)中(zhong)一(yi)級除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)裝置(zhi)和二級除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)裝置(zhi)是實現除(chu)(chu)(chu)氧(yang)(yang)功能的關鍵部分(fen)。
二，一級除氧裝置原理
一(yi)級除氧裝(zhuang)置(zhi)主要由旋膜噴管(guan)、連(lian)通管(guan)、上下二層管(guan)板(ban)以及水室等部件組成。其工作原理可以概括為(wei)“旋膜形(xing)成—熱交換—初步除氧”三(san)個步驟(zou)。
1、旋(xuan)膜(mo)形成
當(dang)鍋爐(lu)的(de)(de)(de)凝(ning)結水(shui)(shui)(shui)(shui)或(huo)化學補充水(shui)(shui)(shui)(shui)等低溫給水(shui)(shui)(shui)(shui)進入水(shui)(shui)(shui)(shui)室(shi)后，這些(xie)水(shui)(shui)(shui)(shui)首先經過(guo)旋膜噴(pen)(pen)管(guan)上的(de)(de)(de)小孔(kong)，以一(yi)定的(de)(de)(de)角度和速度噴(pen)(pen)射到噴(pen)(pen)管(guan)內壁。由(you)于(yu)噴(pen)(pen)管(guan)內壁的(de)(de)(de)特殊設計(ji)，水(shui)(shui)(shui)(shui)在噴(pen)(pen)射過(guo)程中形(xing)成一(yi)層高(gao)速旋轉、向下流動的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜。這層水(shui)(shui)(shui)(shui)膜在旋膜管(guan)內不斷旋轉并向下延伸，最終在噴(pen)(pen)管(guan)出口處(chu)，由(you)于(yu)離心力的(de)(de)(de)作用，形(xing)成一(yi)層極薄(bo)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)膜裙。
2、熱交換
與此同(tong)(tong)時，加(jia)熱蒸汽(qi)從旋膜管下方(fang)自下而(er)上(shang)流動(dong)，與水(shui)(shui)(shui)膜進(jin)行(xing)充(chong)分接觸和(he)熱交換。在這(zhe)一(yi)過程(cheng)中，水(shui)(shui)(shui)膜被迅速加(jia)熱，水(shui)(shui)(shui)溫逐漸升(sheng)高，直(zhi)至接近或達到除氧器(qi)工作壓力(li)下的飽和(he)溫度(du)。此階段，水(shui)(shui)(shui)中的大部(bu)分熱量被蒸汽(qi)吸收，同(tong)(tong)時水(shui)(shui)(shui)中的溶解氧開始逐漸析出。
3. 初步除(chu)氧
由(you)于水膜(mo)在旋(xuan)膜(mo)管內(nei)的(de)(de)高速旋(xuan)轉和與(yu)蒸汽的(de)(de)充分接觸，使得水中的(de)(de)溶解(jie)氧(yang)在極短(duan)時(shi)間內(nei)獲得足夠的(de)(de)動能，克服(fu)液(ye)體表面(mian)張力從水中析出。雖然此(ci)階段除去的(de)(de)溶解(jie)氧(yang)量并非(fei)全部，但通常能夠達(da)到90%至95%的(de)(de)除氧(yang)效果。此(ci)外，由(you)于水膜(mo)在旋(xuan)轉過(guo)程中產生(sheng)的(de)(de)紊
流效(xiao)應，也促進了氧(yang)氣分(fen)子與蒸汽的進一步接觸和(he)分(fen)離(li)，提(ti)升了除(chu)氧(yang)效(xiao)率(lv)。
三，二級除氧裝置原理
在初(chu)步(bu)除氧(yang)后(hou)，水進入二級(ji)除氧(yang)裝置，該裝置通(tong)過更精細的(de)(de)填(tian)料(liao)(liao)層和(he)更長的(de)(de)接(jie)(jie)觸時間，實現剩余(yu)溶解氧(yang)的(de)(de)深度去除。二級(ji)除氧(yang)裝置內部填(tian)充了(le)高效、多(duo)孔的(de)(de)填(tian)料(liao)(liao)，這些填(tian)料(liao)(liao)不(bu)僅增(zeng)大了(le)汽(qi)水接(jie)(jie)觸面積，還提供了(le)復(fu)雜(za)的(de)(de)流(liu)(liu)道(dao)，使水流(liu)(liu)在填(tian)料(liao)(liao)層中反復(fu)折(zhe)流(liu)(liu)、分散，形成無數微小(xiao)的(de)(de)水滴或薄膜(mo)。
1、深(shen)度熱(re)交換與擴散
在填(tian)料(liao)層中，蒸汽繼續(xu)與水滴或(huo)薄膜進行深度(du)熱交換，確保水溫(wen)達到甚至超過飽和溫(wen)度(du)，進一步促進溶解氧的析(xi)出。同時，填(tian)料(liao)層的復雜(za)結構增強了汽液間的擴散作用，使得氧氣(qi)分子(zi)能更(geng)有效地從(cong)水中脫離出來。
2、汽水(shui)分離(li)與凈(jing)化
經(jing)過(guo)(guo)深度除氧的(de)水(shui)滴最終匯聚成流，進(jin)入汽(qi)水(shui)分(fen)離(li)器(qi)。在這里，通過(guo)(guo)重力沉降(jiang)、離(li)心(xin)分(fen)離(li)等(deng)多種(zhong)機制，將殘余的(de)微(wei)小氣泡從水(shui)中(zhong)徹底分(fen)離(li)出(chu)來，確保(bao)出(chu)水(shui)水(shui)質(zhi)達到鍋爐給水(shui)的(de)嚴格要(yao)求。同時，汽(qi)水(shui)分(fen)離(li)器(qi)還能(neng)有效防止蒸(zheng)汽(qi)的(de)隨水(shui)流失，提(ti)高能(neng)源利(li)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，實現了對鍋爐給水中溶解氧的高效去除。其獨特的旋膜技術和優化的填料層設計，不僅提高了除氧效率，還保證了設備的穩定運行和節能效果，為電力、化工、冶金等行業的鍋爐安全運行提供了堅實的保障。
