一、低位熱力除氧器工作原理
低位熱力除氧器的核心工作原理基于亨利定律與道爾頓分壓定律,通過熱力作用實現水中溶解氧及其他氣體的去除,具體過程可分為三個關鍵階段:
1. 加熱階段:將水升溫至對應壓力下的飽和溫度
除氧器通過蒸汽加熱裝置(通常為內置式加熱盤管或蒸汽噴射裝置),將待處理的給水加熱至當前工作壓力下的飽和溫度(低位除氧器工作壓力通常低于 0.1MPa,對應飽和溫度約 100℃以下)。這一過程中,水的溫度升高會顯著降低氣體在水中的溶解度 —— 根據亨利定律,氣體溶解度與溫度成反比,溫度越高,氧氣、二氧化碳等氣體在水中的溶解能力越弱,為后續脫氣奠定基礎。
2. 傳質階段:蒸汽稀釋與氣體逸出
當水達到飽和溫度后,持續通入的加熱蒸汽會在水面上方形成 “純蒸汽氛圍”。根據道爾頓分壓定律,混合氣體的總壓力等于各組分氣體分壓之和,此時蒸汽的分壓會占據水面上方的大部分壓力空間,導致氧氣、氮氣等不凝性氣體的分壓急劇降低。當氣體分壓低于水中該氣體的平衡分壓時,水中溶解的氣體便會以微小氣泡的形式從水中逸出,進入蒸汽氛圍中。
同時,低位除氧器通常設計有填料層(如波紋填料、鮑爾環等),待處理水通過填料層時會被分散成細小的水流或水膜,大幅增加水與蒸汽的接觸面積,加速氣體從水中向蒸汽中的傳質過程,提升除氧效率。
3. 排氣階段:排出不凝性氣體
逸出的不凝性氣體(主要為氧氣、少量氮氣及二氧化碳)與部分蒸汽混合后,會被除氧器頂部的排氣裝置(如自動排氣閥、抽氣器)持續排出體外。排氣過程需控制合理的排氣量 —— 既要確保不凝性氣體充分排出,避免其在水面上方積累導致分壓升高、影響除氧效果,又要減少蒸汽的無謂損耗,保證設備運行經濟性。
二、低位熱力除氧器的特點優勢
相較于高位熱力除氧器(通常安裝在 10-15m 高位,利用高位差實現給水自流),低位熱力除氧器在安裝、運行、適用場景等方面具有顯著特點,具體優勢如下:
1. 安裝靈活,降低基建成本
無需高位布置:低位除氧器可直接安裝在地面或較低的設備平臺上(通常高度不超過 3m),無需為搭建高位支架、平臺進行額外的土建施工,大幅減少基建占地面積與建設成本。
適配復雜場地:對于廠房高度有限、空間狹窄或舊系統改造場景,低位設計可靈活融入現有布局,避免因高位安裝導致的場地限制問題,降低設備安裝難度與工期。
2. 運行穩定,操作維護便捷
水位控制更精準:低位除氧器的水箱液位受外界壓力波動影響較小,配合液位自動控制系統(如浮球式液位閥、電極式液位計),可實現水位的穩定調節,減少因水位波動導致的除氧效率下降或給水斷供風險。
維護難度低:設備整體高度低,工作人員無需借助登高設備即可對加熱盤管、填料層、排氣閥等核心部件進行檢查、清洗與更換,降低維護作業的安全風險與勞動強度,同時縮短維護停機時間。
3. 能耗較低,經濟性突出
蒸汽利用效率高:低位除氧器的加熱蒸汽與給水接觸更充分(尤其是搭配高效填料層時),蒸汽的冷凝潛熱可被最大化利用,減少蒸汽消耗量;同時,部分設備設計有 “余熱回收裝置”,可利用鍋爐排污水或其他余熱熱源預熱給水,進一步降低能耗。
減少管網損失:由于安裝位置低,給水輸送管道短,可減少管道沿程的壓力損失與熱量損失,降低配套水泵的運行負荷,間接節約電能消耗。
4. 適用場景廣泛,兼容性強
適配中小機組:對于容量在 10t/h 以下的工業鍋爐、余熱鍋爐或小型發電機組,低位除氧器的處理能力(通常為 0.5-50t/h)可完全滿足需求,且投資成本低于高位除氧器,性價比更高。
兼容多種給水系統:可與變頻給水泵、定速給水泵靈活搭配,通過水泵增壓實現給水向鍋爐的輸送(彌補無高位差的不足),無需依賴高位自流,適配不同壓力等級的鍋爐給水系統。
適應低壓力工況:在工作壓力較低(如 0.02-0.08MPa)的場景下,低位除氧器仍能保持穩定的除氧效果(除氧后水中溶解氧含量可降至 0.05mg/L 以下,滿足 GB/T 1576-2018《工業鍋爐水質》標準要求),適用于低壓鍋爐、熱水鍋爐等對給水壓力要求不高的設備。
5. 安全性能可靠
避免高位水箱風險:高位除氧器若發生水箱泄漏、支架坍塌等故障,可能引發高空墜物、水淹設備等安全事故;低位設計從根本上消除了此類風險,設備運行的安全性更高。
壓力控制更安全:低位除氧器的工作壓力接近大氣壓,設備本體無需承受高壓,殼體厚度可適當減小,同時減少因高壓導致的設備疲勞損壞風險,延長設備使用壽命。
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低位熱力除氧器工作原理及特點優勢就為大家講解到這里啦。如果您想要了解更多軟化水設備、除氧器,加藥裝置、定壓補水裝置,反滲透設備、污水處理設備等,歡迎關注北京中天恒遠官方網站。我們將持續更新專業的技術文章,希望對您有所幫助。