CN105293613A - 除氧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种除氧装置，包括：除氧塔(10)，除氧塔(10)包括塔体、蒸汽进口、蒸汽出口、液体进口以及液体出口，蒸汽进口位于塔体的底部，蒸汽出口位于塔体的顶部，液体进口和液体出口均设置在塔体上，并且液体出口低于液体进口；蒸汽分布器(60)，设置在除氧塔(10)内并位于蒸汽进口的上方，蒸汽分布器(60)上设置有多个过气孔(632)，多个过气孔(632)配置为使通过蒸汽分布器(60)的蒸汽呈螺旋状上升。本发明的技术方案有效地解决了现有技术中容易形成水堵而导致除氧器水质不合格的问题。

Description

除氧装置

技术领域

本发明涉及除氧技术领域，具体而言，涉及一种除氧装置。

背景技术

目前，使用比较广泛的除氧技术为旋膜式除氧器技术，旋膜式除氧器主要包括除氧塔和除氧水箱两部分。除氧塔中由上到下依次布置有旋膜器组件、淋水篦以及液汽网。

旋膜式除氧器的工作原理是将除氧的水通过相关联的管道进入除氧器上部旋膜器组件，需要除氧的水在旋膜器的作用下形成裙状自由落体，此时需要除氧的水与蒸汽接触进行初步除氧；随后需要除氧的水经过旋膜器组件下方淋水篦进行二次除氧，然后再经淋水篦下的液汽网进行再次除氧。蒸汽是在除氧塔的最底部通过管道进入除氧器底部的，该蒸汽与自上而下经过旋膜器、淋水篦、液汽网的除氧水进行热交换以达到除氧的目的和效果。最终，经过除氧的水进入除氧塔的底部的除氧水箱。

在现有技术下，当工况波动时，除氧水在经液汽网除氧时易造成水汽交换的瞬间形成水堵，除氧器水箱内部压力与除氧塔内部压力不同步。因此出现水箱压力高出工作压力和安全水封许用压力，出现液汽网上方的压力与液汽网下方的压力不相同而导致水箱安全保护水封破封以及除氧器水质不合格的问题。另外，现有的旋膜式除氧器结构复杂，造成了检维修工作量及检维修费用的上升。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种除氧装置，以解决现有技术中容易形成水堵而导致除氧器水质不合格的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种除氧装置，包括：除氧塔，除氧塔包括塔体、蒸汽进口、蒸汽出口、液体进口以及液体出口，蒸汽进口位于塔体的底部，蒸汽出口位于塔体的顶部，液体进口和液体出口均设置在塔体上，并且液体出口低于液体进口；蒸汽分布器，设置在除氧塔内并位于蒸汽进口的上方，蒸汽分布器上设置有多个过气孔，多个过气孔配置为使通过蒸汽分布器的蒸汽呈螺旋状上升。

进一步地，各过气孔的轴线与塔体的轴线呈锐角夹角，各过气孔的轴线和与过气孔的轴线对应的同心筒相切，同心筒与塔体同心设置并且同心筒的半径为过气孔的轴线与塔体的轴线之间的距离。

进一步地，除氧塔还包括设置在塔体内的除氧水箱，除氧水箱位于蒸汽分布器的下方，蒸汽分布器上设置有过液通道。

进一步地，塔体被除氧水箱及蒸汽分布器分隔为下部的气体缓冲室和上部的浴室，蒸汽进口与气体缓冲室连通，液体出口与除氧水箱相连通，蒸汽出口和液体进口与浴室相连通，除氧塔还包括穿过除氧水箱的蒸汽通道，蒸汽通道连通气体缓冲室和蒸汽分布器。

进一步地，蒸汽分布器包括第一分配构件和第二分配构件，第一分配构件位于第二分配构件和除氧水箱之间，第一分配构件和第二分配构件固定安装在塔体的内壁上，第一分配构件上设置有蒸汽通道出口，过气孔设置在第二分配构件上。

进一步地，第一分配构件包括第一连接桥和第一环板，第一环板通过第一连接桥连接并固定在塔体的内壁上，蒸汽通道出口位于第一连接桥上。

进一步地，第二分配构件包括第二连接桥和第二环板，第二环板所在平面垂直于塔体的轴线，多个过气孔分布在第二环板上。

进一步地，第二分配构件还包括多个直孔，第二环板和第二连接桥上均设置有多个直孔。

进一步地，第二环板为同心设置的多个，每个第二环板设置有多个过气孔和多个直孔，相邻的两个过气孔之间设置有一个或者多个直孔，位于同一第二环板的多个过气孔的轴线与塔体的轴线之间的夹角角度相同。

进一步地，除氧装置还包括从外部与除氧塔的蒸汽出口连接的蒸汽出口管线、从外部与除氧塔的液体进口连接的进液管线和设置在除氧塔外部的换热器，蒸汽出口管线和进液管线之间通过换热器换热。

进一步地，除氧装置还包括气液分离罐和凝液收集罐，换热器的蒸汽管线出口与气液分离罐的进口相连，气液分离罐的凝液出口和设置在除氧塔的最低点的蒸汽凝液管线均连接至凝液收集罐上。

进一步地，除氧装置还包括：除氧水出水管线，除氧水出水管线由除氧水箱最低处穿入至除氧水箱内，除氧水出水管线的入口端高于除氧水箱最低处。

应用本发明的技术方案，当蒸汽从蒸汽进口进入除氧塔内部，进入除氧塔的蒸汽上升通过蒸汽分布器，由于蒸汽分布器上分布有多个过气孔，而多个过气孔使蒸汽呈螺旋状上升。需要除氧的液体通过液体进口进入除氧塔，进入除氧塔的液体遇到在螺旋上升蒸汽的作用下会呈螺旋状运动，这样蒸汽和液体进行了充分的接触。根据气体溶解定律(亨利定律)，任何气体在液体中的溶解度与在汽水界面上的气体分压力及温度有关，温度越高，水蒸汽的分压越高，而其它气体的分压则越低，当液体温度升高至沸腾时，其它气体的分压为零，则溶解在液体中的其它气体也就等于零。这样，充分接触蒸汽的液体具有较高的温度和水蒸气分压。由于是蒸汽主动推动所要除氧的液体旋转不会形成水堵，从而解决了由于水堵而造成的除氧器水质不合格的问题。另外，本发明的除氧装置结构简单，容易操作。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的除氧装置的实施例的纵剖示意图；

图2示出了图1的除氧装置的第一分配构件的示意图；以及

图3示出了图1的除氧装置的第二分配构件的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、除氧塔；11、气体缓冲室；12、浴室；30、除氧水箱；31、蒸汽通道出口；40、蒸汽出口管线；41、进液管线；42、换热器；50、除氧水出水管线；60、蒸汽分布器；61、第一分配构件；611、第一连接桥；612、第一环板；62、第二分配构件；621、第二连接桥；622、第二环板；631、直孔；632、过气孔；71、气液分离罐；72、凝液收集罐。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，本实施例的除氧装置包括：除氧塔10和蒸汽分布器60。除氧塔10包括塔体、蒸汽进口、蒸汽出口、液体进口以及液体出口，蒸汽进口位于塔体的底部，蒸汽出口位于塔体的顶部，液体进口和液体出口均设置在塔体上，并且液体出口低于液体进口。蒸汽分布器60设置在除氧塔10内并位于蒸汽进口的上方，蒸汽分布器60上设置有多个过气孔632，多个过气孔632配置为使通过蒸汽分布器60的蒸汽呈螺旋状上升。

应用本实施例的技术方案，当蒸汽从蒸汽进口进入除氧塔10内部，进入除氧塔10的蒸汽上升通过蒸汽分布器60，由于蒸汽分布器60上分布有多个过气孔632，而多个过气孔632使蒸汽呈螺旋状上升。需要除氧的液体通过液体进口进入除氧塔10，进入除氧塔10的液体遇到在螺旋上升蒸汽的作用下会呈螺旋状运动，这样蒸汽和液体进行了充分的接触。根据气体溶解定律(亨利定律)，任何气体在液体中的溶解度与在汽水界面上的气体分压力及温度有关，温度越高，水蒸汽的分压越高，而其它气体的分压则越低，当液体温度升高至沸腾时，其它气体的分压为零，则溶解在液体中的其它气体也就等于零。这样，充分接触蒸汽的液体具有较高的温度和水蒸气分压。由于是蒸汽主动推动所要除氧的液体旋转不会形成水堵，即解决了由于水堵而造成的除氧器水质不合格的问题。另外，本发明结构简单，容易操作。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，各过气孔632的轴线与塔体的轴线呈锐角夹角，各过气孔632的轴线和与过气孔632的轴线对应的同心筒相切，同心筒与塔体同心设置并且同心筒的半径为过气孔632的轴线与塔体的轴线之间的距离。此结构保证了液体和蒸汽的接触面，保证液体与蒸汽的高效换热和接触，液体和蒸汽的接触面的增加可使溶解于液体的气体包括氧的分压不断降低，加快了溶解于液体中的气体从水中逸出。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，除氧塔10还包括设置在塔体内的除氧水箱30，除氧水箱30位于蒸汽分布器60的下方，蒸汽分布器60上设置有过液通道。此结构保证了经过除氧的液体顺利进入除氧水箱30，同时保证了蒸汽的顺利上升。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，塔体被除氧水箱30及蒸汽分布器60分隔为下部的气体缓冲室11和上部的浴室12，蒸汽进口与气体缓冲室11连通，液体出口与除氧水箱30相连通，蒸汽出口和液体进口与浴室12相连通，除氧塔10还包括穿过除氧水箱30的蒸汽通道，蒸汽通道连通气体缓冲室11和蒸汽分布器60。此结构使得蒸汽进入除氧塔10进入气体缓冲室11首先对蒸汽进行缓冲。优选地，蒸汽入口管设置在除氧塔10的底部，该蒸汽入口管的入口设置在除氧塔10的外侧，该蒸汽入口管的出口朝下，蒸汽通过设置的蒸汽通道顺利进入到蒸汽分布器60，进而进入浴室12，进入浴室12的蒸汽与所需除氧的液体进行充分接触，所需除氧的液体通过与蒸汽的充分接触以达到更好的除氧效果。

如图2和图3所示，在本实施例的技术方案中，蒸汽分布器60包括第一分配构件61和第二分配构件62，第一分配构件61位于第二分配构件62和除氧水箱30之间，第一分配构件61和第二分配构件62固定安装在塔体的内壁上，第一分配构件61上设置有蒸汽通道出口，过气孔632设置在第二分配构件62上。此结构使得蒸汽首先进入通过第一分配构件，蒸汽继续上升后再通过第二分配构件。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一分配构件61包括第一连接桥611和第一环板612，第一环板612通过第一连接桥611连接并固定在塔体的内壁上，蒸汽通道出口31位于第一连接桥611上。第一分配构件61起到了对蒸汽通道的固定的作用，当呈螺旋运动的液体通过第一分配构件61时，液体会与第一分配构件61形成一定的阻力，螺旋运动的液体在阻力作用下变得更加稳定避免形成漩涡。第一连接桥611不仅起着连接第一环板612的作用，还起着支撑固定的作用，优选地，第一环板612为同心间隔设置的多个，第一环板612的间隙形成过液通道，多个第一环板612通过第一连接桥连接，第一连接桥为对称分布。

如图3所示，在本实施例中的技术方案中，第二分配构件62包括第二连接桥621和第二环板622，第二环板622所在平面垂直于塔体的轴线，多个过气孔632分布在第二环板622上。第二环板622不但加工简单而且容易与塔体的筒体结构相适配。第一分配构件61和第二分配构件62有一定间隙，这样有利于蒸汽的缓冲、扩散。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，第二分配构件62还包括多个直孔631，第二环板622和第二连接桥621上均设置有多个直孔631。直孔631出来的蒸汽通过第二分配构件62上升。第二连接桥621不仅起着连接第二环板622的作用，还起着支撑固定的作用，优选地，第二连接桥为对称分布。

如图3所示，在本实施例的技术方案中，第二环板622为同心间隔设置的多个，每个第二环板622设置有多个过气孔632和多个直孔631，相邻的两个过气孔632之间设置有一个或者多个直孔631，位于同一第二环板622的多个过气孔632的轴线与塔体的轴线之间的夹角角度相同。这样，更好地保证了蒸汽的螺旋方向相同，避免了蒸汽和液体的无序运动，有利于除氧的稳定性。在两环之间或除氧器内壁离直孔远的地方上升的蒸汽少。优选地，过气孔开口倾斜向外侧朝上。这样，蒸汽通过开口倾斜向外侧朝上的过气孔后向外侧朝两环之间或除氧塔10内壁处喷出，达到使蒸汽均匀分布的目的，这样蒸汽与除氧器内水浴的洗涤水就有更大的接触面积，从而获得更好的除氧效果，即这些密集均布的直孔和过气孔令原本大股成团蒸汽在水浴中分成很多均布的细股蒸汽，增加了除氧面积，加快了溶解于水中的气体从水中逸出，提高了水浴除氧的效率；同时倾斜向外侧喷出，汽提蒸汽将会推动除氧器内水浴的水做螺旋运动，而运动中的除氧器内水浴内除氧水反过来推动汽提蒸汽旋流，促进汽提蒸汽更均匀分布，且由于汽提蒸汽路径的加长，使得更多的水与之传质，从而获得更好的水浴除氧效果。第二分配构件62上的间隙也形成过液通道。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，除氧装置还包括从外部与除氧塔10的蒸汽出口连接的蒸汽出口管线40、从外部与除氧塔10的液体进口连接的进液管线41和除氧塔10外部的换热器42，蒸汽出口管线40和进液管线41之间通过换热器42换热。未除氧液体在进入除氧塔10前先与从除氧塔10顶部出来的汽提蒸汽通过换热器42进行热交换达到除氧的初始温度。优选地，经过换热的液体由对称均布在除氧塔10四周的喷淋系统喷淋进入除氧塔10，离开水浴的蒸汽继续往上升，喷淋的未除氧液体以小水珠的形式往下落与汽提蒸汽逆流接触进行初次除氧。这种喷淋的方式，相对于旋膜式，可大大增加水和加热汽提蒸汽的接触面，保证水与蒸汽的高效换热和接触，水和加热汽提蒸汽的接触面的增加可使水面的溶解于水的气体包括氧的分压不断降低，加快了溶解于水中的气体从水中逸出。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，除氧装置还包括气液分离罐71和凝液收集罐72，换热器42的蒸汽管线出口与气液分离罐71的进口相连，气液分离罐71的凝液出口和设置在除氧塔10最低点蒸汽凝液管线均连接至凝液收集罐72上。进行气液分离后，蒸汽被回收利用，凝液进入凝液收集罐被回收利用，有利于节约用水。因为进入除氧塔10的液体进行了预热，具有了初始温度，所以减少了能量消耗，降低了运行费用。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，除氧装置还包括：除氧水出水管线50。除氧水出水管线50由除氧水箱30最低处穿入至除氧水箱30内，除氧水出水管线50的入口端高于除氧水箱30最低处。除氧水从设置在除氧水箱30底部的除氧水管流出，然后送到下游用户使用，除氧水管伸入除氧水箱30底部且高出除氧水箱30底部，以尽量减少其他沉积物随除氧水进入下游用户。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种除氧装置，其特征在于，包括：

除氧塔(10)，所述除氧塔(10)包括塔体、蒸汽进口、蒸汽出口、液体进口以及液体出口，所述蒸汽进口位于所述塔体的底部，所述蒸汽出口位于所述塔体的顶部，所述液体进口和所述液体出口均设置在所述塔体上，并且所述液体出口低于所述液体进口；

蒸汽分布器(60)，设置在所述除氧塔(10)内并位于所述蒸汽进口的上方，所述蒸汽分布器(60)上设置有多个过气孔(632)，所述多个过气孔(632)配置为使通过所述蒸汽分布器(60)的蒸汽呈螺旋状上升。

2.根据权利要求1所述的除氧装置，其特征在于，各所述过气孔(632)的轴线与所述塔体的轴线呈锐角夹角，各所述过气孔(632)的轴线和与所述过气孔(632)的轴线对应的同心筒相切，所述同心筒与所述塔体同心设置并且所述同心筒的半径为所述过气孔(632)的轴线与所述塔体的轴线之间的距离。

3.根据权利要求2所述的除氧装置，其特征在于，所述除氧塔(10)还包括设置在所述塔体内的除氧水箱(30)，所述除氧水箱(30)位于所述蒸汽分布器(60)的下方，所述蒸汽分布器(60)上设置有过液通道。

4.根据权利要求3所述的除氧装置，其特征在于，所述塔体被所述除氧水箱(30)及所述蒸汽分布器(60)分隔为下部的气体缓冲室(11)和上部的浴室(12)，所述蒸汽进口与所述气体缓冲室(11)连通，所述液体出口与所述除氧水箱(30)相连通，所述蒸汽出口和所述液体进口与所述浴室(12)相连通，所述除氧塔(10)还包括穿过所述除氧水箱(30)的蒸汽通道，所述蒸汽通道连通所述气体缓冲室(11)和所述蒸汽分布器(60)。

5.根据权利要求4所述的除氧装置，其特征在于，所述蒸汽分布器(60)包括第一分配构件(61)和第二分配构件(62)，所述第一分配构件(61)位于所述第二分配构件(62)和所述除氧水箱(30)之间，所述第一分配构件(61)和所述第二分配构件(62)固定安装在所述塔体的内壁上，所述第一分配构件(61)上设置有蒸汽通道出口(31)，所述过气孔(632)设置在所述第二分配构件(62)上。

6.根据权利要求5所述的除氧装置，其特征在于，所述第一分配构件(61)包括第一连接桥(611)和第一环板(612)，所述第一环板(612)通过所述第一连接桥(611)连接并固定在所述塔体的内壁上，所述蒸汽通道出口(31)位于所述第一连接桥(611)上。

7.根据权利要求5所述的除氧装置，其特征在于，所述第二分配构件(62)包括第二连接桥(621)和第二环板(622)，所述第二环板(622)所在平面垂直于所述塔体的轴线，所述多个过气孔(632)分布在所述第二环板(622)上。

8.根据权利要求7所述的除氧装置，其特征在于，所述第二分配构件(62)还包括多个直孔(631)，所述第二环板(622)和所述第二连接桥(621)上均设置有多个所述直孔(631)。

9.根据权利要求8所述的除氧装置，其特征在于，所述第二环板(622)为同心设置的多个，每个所述第二环板(622)设置有多个所述过气孔(632)和多个所述直孔(631)，相邻的两个所述过气孔(632)之间设置有一个或者多个所述直孔(631)，位于同一所述第二环板(622)的多个所述过气孔(632)的轴线与所述塔体的轴线之间的夹角角度相同。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的除氧装置，其特征在于，所述除氧装置还包括从外部与所述除氧塔(10)的所述蒸汽出口连接的蒸汽出口管线(40)、从外部与所述除氧塔(10)的所述液体进口连接的进液管线(41)和设置在所述除氧塔(10)外部的换热器(42)，所述蒸汽出口管线(40)和所述进液管线(41)之间通过所述换热器(42)换热。

11.根据权利要求10所述的除氧装置，其特征在于，所述除氧装置还包括气液分离罐(71)和凝液收集罐(72)，所述换热器(42)的蒸汽管线出口与所述气液分离罐(71)的进口相连，所述气液分离罐(71)的凝液出口和设置在所述除氧塔(10)的最低点的蒸汽凝液管线均连接至所述凝液收集罐(72)上。

12.根据权利要求3所述的除氧装置，其特征在于，所述除氧装置还包括：除氧水出水管线(50)，所述除氧水出水管线(50)由所述除氧水箱(30)最低处穿入至所述除氧水箱(30)内，所述除氧水出水管线(50)的入口端高于所述除氧水箱(30)的最低处。