CN1011062B - 真空除氧装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明系装在低位，采用锅炉自产热水和部分软化冷水混合等加热方式，使其达到在一定真空度下的沸腾温度，使溶解水中的氧和二氧化碳等气体逸出，制得合格的除氧水作为锅炉补给水。本发明由除氧器、水喷射系统、泵入泵出系统、取样冷却系统、参数测试与电控调节系统等组成。本发明除氧效率≥98%、性能可靠、效率显著、设备延寿5年以上，操作监控方便，适用于中小型热水锅炉。

Description

本发明属于热水锅炉采暖系统中补给水的除氧技术。

近几年来，国外专利文献中报导了真空除氧装置，如苏联，81年1月6日，SU1000054A;81年11月10日，SU1095017A，以及日本，85年4月19日，JP61-242683A等，这些专利除氧装置均采用蒸汽加热软化冷水的加热方式。近几年来，国内非专利文献中报导了真空除氧装置，如87年6月20日，《江苏锅炉》第二期，报导了“锅炉给水除氧方式的探讨”的文章，提到了上海沪江喷射泵厂生产的“低位水喷射真空除氧装置”，除氧器安装在地坪上。另外，87年12月29日，上海工业锅炉厂设计的“低位真空除氧器”，经上海市石油机械工程学会的技术鉴定，其结构由供水泵、真空除氧器、汽水混合加热器、双级水环式真空泵、循环水泵、喷射泵、参数测试与电控调节系统等组成。除氧器安装在+0.80米地坪上。87年9月23日国内专利公报GK86101425《不用水蒸汽的大气式热力除氧方法》仅提出了利用≥120℃的工艺余热把软化水加热到≥107℃的大气式热力除氧的方法，不属于真空除氧范畴。1984年12月《工厂节能专辑》中所述“单级蒸汽喷雾填料式真空除氧”在加热热源、喷射设备和安装高度等与本发明根本不同。以上国内外的除氧装置均采用蒸汽或高于常压下100℃沸点的工艺余热加热软化冷水的加热方式。这类除氧装置的不足处在于：热能浪费大、增加设备投资、对无蒸汽源的中小型热水锅炉无法采用目前国内外大中型锅炉普遍使用的大气热力式除氧方法，使水加热到常压下100℃的沸腾温度进行脱氧，这给中小型采暖热水锅炉的除氧及其推广应用带来一定困难。

针对上述存在问题，本发明的目的在于发明一种“无蒸汽低位低温真空除氧装置及方法”，提供直接采用锅炉自产95℃热水或采暖系统70℃回水等混合加热方式;真空除氧器安装在锅炉房室内或室外地坪上+0.60米高度;在较低的60℃±50℃的混合水温和650-680mm汞柱真空度条件下，脱除溶解在水中的氧和二氧化碳等气体，以延缓对锅炉及热力设备的腐蚀，延长设备寿命，保证安全运行。

为达到上述目的，本发明采取了如下技术措施：

本发明的工作原理是利用装置内水喷射系统中的抽水管使和其相联的真空除氧头和除氧水箱内达 到650-680mm汞柱的真空度。使热水锅炉的自产热水或采暖系统回水和部分软化冷水混合，只需使混合水加热到较低的相应真空度下60℃±5℃的饱和温度，就可以脱除溶解在水中的氧和二氧化碳等气体，使除氧水品质达到国家《低压锅炉水质标准（GB1576-85）》规定的≤0.1mg/1溶氧量要求，因而可充分的利用锅炉热量，节约能源，这在热水采暖系统中既实现了不需要另外配置小型蒸汽锅炉作热源，又解决了除氧的技术难题有重要意义。

以下结合本发明的附图和实施例对本发明作进一步叙述：

图1本发明的装置构成和工作流程：

图2本发明的真空除氧器;

图3本发明的水喷射系统;

图4本发明的泵入泵出系统;

图5本发明的取样冷却系统;

现分别对以上图纸加以描述;

（一）图1为本发明的工作流程：来自锅炉自产的95℃热水或采暖系统70℃的回水，由A处进入作为混合动力的混合泵（10）和冷热水混合器（8）内，与来自软化水箱的常温软水C按比例混合，达到60°±5℃的较低混合温度的混合水，进入安装在真空除氧水箱（1）上的真空除氧头（2）内，经喷嘴（23）进行喷洒雾化，经整体玻璃钢蜂窝器（24）进一步切碎水滴进入除氧水箱（1）内贮存。该水箱的基座安装在锅炉房室内或室外地坪的±0.00上，而水箱底部标高为＋0.60米。在真空除氧头（2）上端安装着冷凝器（7）是为提高除氧水的回收率。在冷凝器（7）上部又安装有高密封的真空电磁阀（6），通过其上的抽气管与水喷射系统中的水喷射器（5）相连。由于水喷射泵（4）的动力抽出喷射循环水箱（3）中的循环水，通过调节阀（13）在水喷射器（5）内形成负压腔P，以造成真空除氧头（2）、真空除氧水箱（1）内650-680mm汞柱的真空度。在通过抽气管不断抽气的过程中即可将溶解在待除氧水中的氧和二氧化碳等气体和喷射水一起排至大气中。

贮存在真空除氧水箱中的除氧水，通过吸上真空度性能优良机械式高密封轴封的铜质叶轮增压泵（12），把处于真空状态下的除氧水抽出，经取样冷却器取样化验，如合格则通过补水给水泵（11）和开着的电磁阀D（电磁阀E关闭），由B处向锅炉供水;如取样不合格，则关闭电磁阀D同时打开电磁阀E，将超标除氧水泵至真空除氧头（2）内进入自循环，深度脱氧直至合格。

图2表示真空除氧器是本发明的主体部分，其最顶上安装着为提高除氧水回收率的冷凝器（21）;它的下部与真空除氧头（22）相联，除氧头内安装有26只旋涡式喷嘴（23），以使除氧水均匀而细致喷洒雾化，喷嘴下面还装有进一步切细水滴的整体玻璃钢蜂窝器（24）;除氧头下部直接与收集并贮存除氧水的真空除氧水箱（25）相联。

图3表示水喷射系统，它由产生高速水流而在喷管喉部P处形成负压腔的水喷射器（38）;用以维持真空除氧器内部真空度的真空电磁阀（39）;可调节一定真空度的真空度调节阀（35）;和产生喷射动力的喷射泵（36）;贮存循环用水的喷射循环水箱（37）等组成。通过水喷射系统抽真空使除氧头内获得650-680mm汞柱的真空度。

图4表示泵入泵出系统，来自锅炉自产的95℃热水或采暖系统70℃回水，由A处进入混合泵（41），与来自常温软化水箱的软化水C，在冷热水混合器（42）内进行混合，得到60°±5℃的低温混合水，经开启的电磁阀E（此时电磁阀D关闭）打入真空除氧头（43）内进行雾化喷洒成为除氧水，贮存在真空除氧水箱（47）内。然后经连接于底部的管道及截止阀（44）由增压泵（45）抽出，进入系统补给水泵（46），后在电磁阀E关闭、电磁阀D打开的条件下除氧水由B处进入锅炉，成功地解决了真空状态下除氧水泵出的关键问题。

图5表示取样冷却系统，取样水由W经两个紫铜螺旋盘管分别装于起冷却作用的一、二级冷却器（54）、（55），然后进入装有溶氧传感器（52）、温度计（53）的取样器（51）共同组成的取样冷却系统（9）内，可以实时连续自动测示数字显示溶氧量，也可以由W′取出取样水，用化学分析法测得溶氧量。一、二级冷却器（54）、（55）中所用的冷却水由G引入到G′排至下水口。

（二）本发明得到的除氧效率≥98%。

（三）本发明的技术经济效益：

根据国内有关资料分析：未配备除氧装置的锅 炉使用寿命一般为8-10年，若锅炉配备本发明的除氧装置后，水质可达到国家《低压锅炉水质标准》规定的溶氧量≤0.1mg/l标准。可延缓对锅炉及热力设备的腐蚀，延长锅炉设备使用寿命。从内部实测一台4吨锅炉粗略计算，平均延长寿命5年计，经济效益可达9万元，年节约煤炭128吨。目前国内约30万台锅炉，如以15万台配备本除氧装置则年节约资金135亿元，节煤190万吨。经济效益和社会效益可观。故研制推广本发明的除氧装置在国民经济建设中很有现实经济意义。

Claims (6)

1、一种适用于中小型锅炉补水给水的真空除氧装置，是由除氧头、除氧水箱、喷射系统与泵入泵出系统组成，其特征在于：在泵入泵出系统中装有冷热水混合器(8)，它混合来自锅炉自产热水或采暖系统回水及来自软化水箱的常温软水，该混合水经真空除氧头(2)内雾化而储于连接除氧头(2)下部的除氧水箱(1)内，除氧头(2)上端连接着冷凝器(7)电磁阀(6)通过喷射系统中泵的抽吸使该系统中喷射器(5)内形成负压造成除氧头(2)和除氧水箱(1)内达到650-680mm汞柱真空度可脱去水中的溶氧和二氧化碳等气体。

2、根据权利要求1所述的真空除氧装置，其特征为喷射系统是利用喷射泵（4）并通过连接管道连接的喷射循环水箱（3），由喷射泵（4）出口的真空度调节阀（13）、用喷射管与水喷射器（5）和真空电磁阀（6）相互连接组成的水喷射系统，在喷管喉部腔P内产生负压并通过在除氧头上部的冷凝器（7）与水喷射器（5）之间安装的真空电磁阀（6）维持系统真空度。

3、根据权利要求1所述的真空除氧装置，其特征是真空除氧水箱（1）安装于锅炉房室内或室外地坪上±0.60米高度，为超低位布置。

4、根据权利要求1所述的真空除氧装置，其特征是采用了两个螺旋形盘管分别装入一、二级冷却器（54）、（55）和带有溶氧传感器（52）、温度计（53）的取样器（51）共同组成的取样冷却系统（9），可保证取样水进行实时连续取样、数字显示观测。

5、根据权利要求1所述的真空除氧装置，其特征在于除氧头内采用了整体式玻璃钢蜂窝器，可保证细化水滴，装配简单。

6、根据权利要求1所述真空除氧装置的使用方法，其特征是采取低温混合水在-650～680mm汞柱真空度条件下进行脱氧的方法，是用热水锅炉自产的95℃热水或采暖系统70℃回水与常温软化水按比例混合，使混合水温度为60°±5℃的较低温度下进行除氧。

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