CN1059877C - 喷射除氧装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种喷射除氧装置。它由除氧罐、进水管路、抽真空装置、出水装置所组成，所述除氧罐的下部设置有一进气器，所述抽真空装置由供水离心泵、单级液气射流泵及循环水箱所构成。本发明具有结构简单、传质效率高等特点，可广泛适用于锅炉给水除氧、石油化工液气分离、低沸点物质液气分离、净化等场合。

Description

喷射除氧装置

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种喷射除氧装置。

目前常见的除氧装置大致可以分为三类。一类为热力除氧装置，这种装置的除氧机理是：在大气压力或大于大气压力的条件下，通入蒸气使水沸腾，蒸汽通过冷凝器变成水而回流，气体排出除氧装置外。真空热力式除氧装置则是在除氧装置内保持相当于水的沸腾压力的真空度，并通入蒸气，水中溶解氧在热力和浓度差的作用下向气膜中扩散，被吸引向上而排出；第二类为解吸除氧装置，这种装置的除氧机理是将不含氧的气体与要除氧的原水强烈混合接触时，根据液面上氧气分压力为零时，液体中氧气的溶解度降低的原理，原水中的氧就大量扩散到无氧的气体中去，从而使水中含氧量降低；第三类为化学除氧装置，这种装置的除氧机理是在除氧装置中加反应剂或钢屑等物质，使它们与水中溶解氧发生化学反应，从而降低含氧量。

以上这几类除氧装置耗能较高，并且大多只能在高温下除氧，普遍的除温原果不甚理想。

本发明的目的是根据膨胀接触蒸发传质的原理而研制的一种能够对常温原水(20℃～30℃)除氧的装置。

本发明所依据的原理是：一定量的气体在真空容器内膨胀、使其湿度和温度降低，这种低温而干燥的空气与水临界面上的水蒸气分压和空气中的水汽分压间存在温度差，压力差和浓度差，在它们的作用下，水表面就发生蒸发传质的过程。其理论方程为： $\frac{\∂\left(\mathrm{\ρ}{c}_p\mathrm{uT}\right)}{\∂x}+\frac{\∂\left(\mathrm{\ρ}{c}_p\mathrm{\νT}\right)}{\∂y}+\frac{\∂\left(\mathrm{\ρ}{c}_p\mathrm{\ωT}\right)}{\∂z}=\mathrm{\λ}(\frac{{\∂}^{2}T}{\∂x^2}+\frac{{\∂}^{2}T}{\∂y^2})$ $+(c_{\mathrm{p\ν}}-c_{\mathrm{pa}})[\frac{\∂}{\∂x}(\mathrm{\ρDT}-\frac{\∂c}{\∂x})+\frac{\∂}{\∂y}(\mathrm{\ρDT}+\frac{\∂c}{\∂y})]$ 其中：u、ν、ω——流速

  ρ——密度；c——质量分数；[

，m₁——气体的质量，m——水蒸汽

  -空气混合物的质量]

  T——温度；D——质量扩散系数(有效值)；

  c_p——定压比热；λ——传热系数(有效值)；

式中：

代表温差传质。

本发明由除氧罐，进气器，进水装置，抽真空装置和出水装置所构成。进气器是本发明的关键。其构成是在除氧罐下部特定位置设置一个进气器。进气器计量喷嘴孔口直径为： $d_s=\sqrt{\frac{G_s\sqrt{273+T_s}}{3.16P_a\·\mathrm{\μ}}}---\left(\mathrm{mm}\right)$

其中，P_a——进气压力(MPa)；G_s——进气量(kg/h)；T_s——气体温度(℃)；μ——孔口流量系数。

本发明的工作过程为：抽真空装置将除氧罐内的空气抽出，原水经进水装置进入除氧罐内的雾化装置中雾化成细小的液滴，向下通过填料层时形成液膜。一定量的气体通过进气器进入除氧罐内膨胀后与液膜进行，在温度差和浓度差的作用下发生质量传递，水中的溶解氧被逆流而上的气体带走，除氧后的水利用重力排出或利用泵吸出除氧器。

为了进一步提高除氧效率，本发明可以结合热力除氧的原理，在进水装置上设置一加热喷射器，使原水加热后再进入除氧罐内。

根据本发明制成的除氧装置，不仅结构简单，传质效率高，更由于采用进气作为驱动势，可以取得比原有除氧方式更好的除氧效果。它可以广泛适用于锅炉给水除氧，石油化工液气分离，低沸点物质液气分离、净化等场合。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明的一个具体实施例的结构示意图。

附图3为本发明的另一个具体实施例的结构示意图。

如附图1所示，进水装置由进水管路9所构成；抽真空装置由供水离心泵1、单级液气射流泵2和循环水箱7所构成，单级液气射流泵的进气端连通除氧罐、其进水端连接供水离心泵的出水端、其出口通过管路进入循环水箱；除氧罐由罐体5、雾化器3、填料层4、除雾器8所构成；出水装置由出水管10所构成；进气器设置在填料层4的下部，由连通着进气管6的计量进气喷嘴所构成，进气管6布置在除氧罐内，并且在沿程上开有若干个进气孔。

如附图2所示，与上例的区别特征在于：在单级液气射流泵2的进气端与除氧罐5之间设置有一大气喷射器11。

如附图3所示，本例与第一例的区别特征在于：进水装置由进水器9和加热喷射器12所构成。加热喷射器的进气端接蒸汽管，进水端接原水，出口连通进水管9。

Claims (5)

1.一种由除氧罐、进水管路、抽真空装置、出水装置所组成的喷射除氧装置。其除氧罐包括罐体、除雾器、雾化器、填料层。抽真空装置与除氧罐顶部相连，除氧罐上部连接进水管路、底部连接出水装置，其特征在于：在所述除氧罐的下部设置有一进气器(6)。

2.如权利要求1所述的喷射除氧装置，其特征在于：所述进气器计量喷嘴的直径为： $d_s=\sqrt{\frac{G_s\sqrt{273+T_s}}{3.16P_a\·\mathrm{\μ}}}------\left(\mathrm{mm}\right)$ 其中，P_a——进气压力(MPa)，G_s——进气量(kg/h)

  T_s——气体温度(℃)， μ——孔口流量系数。

3.如权利要求1、2所述的喷射除氧装置，其特征在于：所述的抽真空装置由供水离心泵(1)、单级液气射流泵(2)及循环水箱(7)所构成。单级液气射流泵(2)的进气端连通除氧罐，其进水端连接供水离心泵的出水端，其出水与循环水箱(7)相连通。

4.如权利要求1、2所述的喷射除氧装置，其特征在于：所述的抽真空装置由供水离心泵(1)、单级液气射流泵(2)、大气喷射器(11)及循环水箱所构成，单级液气射流泵(2)的进气端与除氧罐(5)之间设置有一大气喷射器(11)，单级液气射流泵(2)的进水端连接供水离心泵的出水端，其出水与循环水箱(7)相连通。

5.如权利要求1、2所述的新型喷射除氧装置，其特征在于：所述的进水管路由进水管路(9)和加热喷射器(12)所构成，加热喷射器(12)的一端与进水管路(9)相连通。