CN110127791B - 一种节能型热力除氧器 - Google Patents

Abstract

本发明提供的节能型热力除氧器包括：水箱、壳体、第一蒸汽管、第二蒸汽管、进水管、环形喷嘴、蓄热填料网、喷头、接水板、叶片以及出气管。水平放置的所述水箱的顶部设置有所述壳体，所述壳体侧壁自下至上一次设置有第一蒸汽管、第二蒸汽管和进水管，所述第二蒸汽管连通有所述环形喷嘴，所述进水管连通有所述喷头，所述壳体内转动连接有所述接水板，所述壳体内设置有所述蓄热填料网，所述壳体的顶部连通所述接水板设置有所述出气管。本发明提供的节能型热力除氧器能够使得高效的将水中溶解的氧气去除，保证设备中流动的水中不含氧气，减少对设备管道的腐蚀。

Description

一种节能型热力除氧器

技术领域

本发明涉及热力除氧器领域，尤其涉及一种节能型热力除氧器。

背景技术

地热开发设备的锅炉、管道以及热交换器中常常会流动有水，而未经处理的水中往往会溶解有氧气、二氧化碳等气体，这种未经处理的水流经锅炉、管道，容易对锅炉、管道以及热交换器的内壁造成腐蚀，影响地热开发设备的使用寿命。

目前，为解决这种情况，通常会选择在地热开发设备的补给进水口处设置热力除氧器，利用热力除氧器先将水中溶解的气体去除，再将水导入到地热开发设备中去，现有的热力除氧器利用加热设备直接加热待除氧的水，并在待除氧的水上方通蒸汽带走水中排出的氧气，既需要加热待除氧水，又需要加热产生蒸汽，蒸汽中的能量大都浪费，且加热待除氧的水时加热的效率很低，使得除氧时造成能源的浪费。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种节能型热力除氧器。

一种节能型热力除氧器，包括水箱，所述水箱的顶部设置有圆柱形的壳体，所述壳体的底部与所述水箱之间连通，其中，

所述壳体的侧壁自下至上依次设置有第一蒸汽管、第二蒸汽管和进水管，所述第二蒸汽管延伸至所述壳体内的一端设置有环形喷嘴，所述环形喷嘴与所述壳体同轴设置，所述环形喷嘴内沿圆周设置有环形的通道，所述环形喷嘴的顶部沿圆周设置有多个上细下粗且连通所述通道的喷嘴；

所述第一蒸汽管和所述第二蒸汽管之间的所述壳体内部设置有蓄热填料网，所述进水管延伸至所述壳体内的一端设置有喷头，所述喷头的顶部呈圆锥状结构、底部呈圆柱状结构，所述喷头内部设置有空腔，所述空腔连通所述进水管，所述圆锥状结构的侧壁设置有多个喷管，所述喷管连通所述空腔，所述壳体外的所述进水管连通有水泵；

所述壳体的顶部设置有出气管，所述壳体的内壁转动连接有接水板，所述接水板整体呈圆台形，所述接水板的顶部连通所述出气管，所述接水板、所述环形喷嘴和所述喷头同轴设置，所述喷头的圆锥形结构延伸至所述接水板内，所述喷管朝向所述接水板的内壁，所述接水板的底部沿圆周设置有多个倾斜的叶片。

优选的，所述水箱的一侧设置有出水管，所述出水管上设置有阀门。

优选的，所述壳体的内壁设置有第一轴承，所述出气管的底部设置有第二轴承，所述接水板分别通过所述第一轴承、所述第二轴承与所述壳体和出气管转动连接。

优选的，第一轴承与所述壳体之间密封设置，第二轴承与所述出气管之间密封设置，所述第一轴承和第二轴承均与所述接水板密封设置。

优选的，所述壳体的底部设置下水管，所述下水管连通所述水箱。

优选的，所述接水板的内壁与所述喷头圆锥状结构的侧壁之间的距离处处相同。

优选的，靠近所述出气管的所述接水板内部设置有汽液分离器。

优选的，所述接水板底部的直径大于所述环形喷嘴的直径，所述环形喷嘴的直径大于所述喷头的直径。

与相关技术相比较，本发明提供的节能型热力除氧器具有如下有益效果：

本发明提供的节能型热力除氧器利用所述喷头将待除氧的水转化成水雾状，从所述接水板下方进入的蒸汽能够与水雾充分接触，一方面蒸汽与水雾接触，蒸汽中的氧分压很小，使得水雾中的氧气能够水中溢出，氧气溢出时，由于水是呈雾状的氧气的溢出面积大，提高氧气的溢出效率，从而能够有效的节能，蒸汽能够与水雾充分接触还意味着蒸汽对水雾的加热面积更大，能够对水雾进行高效的加热，从而实现有效的节能；同时蒸汽对所述接水板进行加热，所述喷头喷出的水雾最终落在所述接水板上，所述接水板由于设置有所述叶片，蒸汽作用所述叶片使得所述接水板转动，所述接水板上的水受到离心作用能够贴所述接水板滚动下滑，形成一层翻滚的水膜裙，翻滚的水膜裙与所述接水板接触，被所述接水板加热，由于水膜是翻滚的，所述接水板加热所述水膜时加热更加均匀，加热的效率更高，从而通过加热进一步地除掉接水中的氧气；从所述第一蒸汽管喷出的蒸汽一方面对所述蓄热填料网加热，经所述接水板流下的水再次在所述蓄热填料网处进行加热除氧，将水中的氧气去除干净。从所述蓄热填料网流下的水经过所述下水管流入所述水箱储存，由于所述水箱与所述壳体连通，蒸汽会分布在所述水箱的上部，使得水处于蒸汽的环境中，蒸汽中氧气含量少，氧分压很低，使得所述水箱储存的水在温度降低的情况下也不容易再次吸收氧气。

附图说明

图1为本发明提供的节能型热力除氧器的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的节能型热力除氧器的结构剖视示意图；

图3为图2所示壳体以及壳体内部结构的剖视示意图。

图中标号：1、水箱，11、阀门，2、壳体，21、下水管，22、出气管，3、壳体，31、水泵，4、喷头，5、接水板，51、第一轴承，52、第二轴承，53、叶片，6、汽液分离器，7、第二蒸汽管，71、环形喷嘴，8、蓄热填料网，9、第一蒸汽管。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2以及图3，其中图1为本发明提供的节能型热力除氧器的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的节能型热力除氧器的结构剖视示意图；图3为图2所示壳体以及壳体内部结构的剖视示意图。

结合参阅图1和图2所示，一种节能型热力除氧器，包括呈圆筒形的水箱1，具体实施过程中，所述水箱1一侧的底面密封可拆卸固定在水箱的箱体上，通过对该侧底面的拆卸，方便检修人员对所述节能型热力除氧器进行检修，所述水箱1的顶部设置有用于放置气压表的气压表口，所述水箱1侧壁设置有用于放置水位计的水位计接口，所述水箱1的一侧设置有出水管，所述出水管上设置有阀门11。

参阅图3所示，所述水箱1的顶部设置有圆柱形的壳体2，所述壳体2的底部连通有下水管21，所述下水管21连通所述水箱1，所述壳体2的侧壁自下至上依次连通设置有第一蒸汽管9、第二蒸汽管7和进水管3，第一蒸汽管9、第二蒸汽管7和进水管3均沿所述水箱1的长度方向延伸，其中所述第一蒸汽管9和第二蒸汽管7设置在所述壳体2的一侧，所述进水管3设置在背向所述第一蒸汽管9的所述壳体2的一侧，所述第二蒸汽管7延伸至所述壳体2内的一端设置有环形喷嘴71，所述环形喷嘴71与所述壳体2同轴设置，所述环形喷嘴71内沿圆周设置有环形的通道，所述环形喷嘴71的顶部沿圆周设置有多个上细下粗且连通所述通道的喷嘴，相邻的所述喷嘴之间间距相同，蒸汽经过所述第二蒸汽管7和所述环形喷嘴71喷出。

所述壳体2的顶部设置有所述出气管22，所述出气管22的底部设置有密封的第二轴承52，所述出气管22与所述第二轴承52的外圈之间密封固定，所述第二轴承52的内圈密封固定接水板5的直径较小的一端，所述接水板5整体呈圆台形，所述壳体2内设置有密封的第一轴承51，所述第一轴承51外圈与所述壳体2内壁之间密封设置，所述第一轴承51的内圈密封固定所述接水板5的直径较大的一端，所述接水板5的直径较大的一端沿圆周设置有多个倾斜角度相同的叶片，所述叶片均沿着所述接水板5底部的半径方向设置，所述环形喷嘴71上的喷嘴朝向所述叶片53，相邻的所述叶片53之间留置有较大的间隔，具体的，相邻的所述叶片53的中部之间的间隔3cm到5cm。所述进水管3延伸至所述壳体2的内部，所述进水管3延伸至所述壳体2内部的一端连通设置有喷头4，所述喷头4的顶部呈圆锥状结构、底部呈圆柱状结构，所述接水板5、所述环形喷嘴71和所述喷头4同轴设置，所述叶片53的端部靠近所述圆柱状结构，所述接水板5底部的直径大于所述环形喷嘴71的直径，所述环形喷嘴71的直径大于所述喷头4的直径，且所述喷头4的圆锥形结构延伸至所述接水板5内，所述接水板5的内壁与所述喷头4圆锥状结构的侧壁之间的距离处处相同，所述喷头4内部设置有空腔，所述空腔连通所述进水管3，所述圆锥状结构的侧壁设置有多个喷管，所述喷管连通所述空腔，所述壳体2外的所述进水管3连通有水泵31；通过所述水泵31将待除氧的水泵送到所述喷头4，在所述喷头4的作用下水形成水雾，由于水雾所处的所述接水板5与所述喷头4之间的空间充满蒸汽，氧气分压很小，使得小水珠中的氧气容易溢出，而且自所述接水板5下方向上喷的蒸汽对所述喷头4喷出的水雾进行加热，使得溶解在小水珠中的氧气更快地溢出，由于所述喷头4的作用使得水呈水雾状，使得水与蒸汽的接触面积更大，蒸汽加热水的加热面积大，能高效的对水进行加热，从而能够节约能源，水与蒸汽的接触面积更大还意味着水中氧气的溢出面积更大，保证氧气能够更快更高效的溢出到蒸汽中，溢出的氧气随着蒸汽继续向上从所述出气管22出到所述壳体2外。进一步地，所述喷头4喷出的水雾最终被所述接水板5接住，自所述接水板5下方向上喷的蒸汽同时加热所述接水板5，由于所述接水板5上设置有所述叶片53，通过所述环形喷嘴71的蒸汽推动所述叶片53带动所述接水板5转动，喷到所述接水板5上的水受到离心的作用，贴合在所述接水板上并形成均匀的水膜，而水膜中的水沿着接水板5内壁继续向下流，形成一层翻滚的水膜裙，翻滚的水膜裙与所述接水板5接触，被所述接水板5加热，由于水膜是翻滚的，所述接水板5加热所述水膜时加热更加均匀，加热的效率更高，从而通过加热进一步地除掉接水中的氧气。

所述第一蒸汽管9和所述第二蒸汽管7之间的所述壳体2内部设置有蓄热填料网8，具体实施过程中，所述蓄热填料网8由圆筒体和设置于圆筒体内部的相互间隔的扁钢带构成，所述扁钢带的间隙中设置有两层不锈钢丝网，从所述第一蒸汽管9喷出的蒸汽向上对所述蓄热填料网8进行加热，从所述接水板5流下的水落到所述蓄热填料网8上，所述蓄热填料网8对流下的水进一步的加热除氧，而经所述蓄热填料网8除氧的水继续向下流动，从所述壳体2底部的所述下水管21进入到所述水箱1中，所述水箱1与所述壳体2之间是连通的，所述壳体2中的蒸汽会进入到所述水箱1的顶部，使得所述水箱1的顶部充满蒸汽，使得所述水箱1内部储存的除氧水处于蒸汽环境下，由于蒸汽中氧气含量少，即使水箱1中的水温度下降的情况下也不容易再次吸收氧气。

靠近所述出气管22的所述接水板5内设置有汽液分离器6，具体实施过程中，所述汽液分离器6包括圆形的固定圈，所述固定圈内侧设置有多层细网，所述固定圈固定在所述接水板5的内壁，所述细网由不锈钢填料构成，不锈钢填料构成的细网能够过滤蒸汽中的水珠，最终在所述细网聚集的水沿所述接水板5流下，而带有氧气的蒸汽从穿过所述细网经所述出气管22排出。

本发明提供的节能型热力除氧器的原理如下：

所述水泵31将待除氧的水通过所述进水管3泵送到所述喷头4处，水经所述喷头4上的所述喷管喷出形成小水滴构成的水雾，而经过所述第二蒸汽管7向所述壳体2内部输送的热蒸汽，在所述环形喷嘴的约束下向上喷出，进入到所述接水板5与所述喷头4之间，水雾所处的所述接水板5与所述喷头4之间的空间充满蒸汽，氧气分压很小，使得小水珠中的氧气容易溢出，而且自所述接水板5下方向上喷的蒸汽对所述喷头4喷出的水雾进行加热，使得溶解在小水珠中的氧气更快地溢出，由于所述喷头4的作用使得水呈水雾状，使得水与蒸汽的接触面积更大，蒸汽加热水的加热面积大，能高效的对水进行加热，从而能够节约能源，水与蒸汽的接触面积更大还意味着水中氧气的溢出面积更大，保证氧气能够更快更高效的溢出到蒸汽中，溢出的氧气随着蒸汽继续向上从所述出气管22出到所述壳体2外。所述喷头4喷出的水雾最终被所述接水板5接住，自所述接水板5下方向上喷的蒸汽同时加热所述接水板5，由于所述接水板5上设置有所述叶片53，通过所述环形喷嘴71的蒸汽推动所述叶片53带动所述接水板5转动，喷到所述接水板5上的水受到离心的作用，贴合在所述接水板上并形成均匀的水膜，而水膜中的水沿着接水板5内壁继续向下流，形成一层翻滚的水膜裙，翻滚的水膜裙与所述接水板5接触，被所述接水板5加热，由于水膜是翻滚的，所述接水板5加热所述水膜时加热更加均匀，加热的效率更高，从而通过加热进一步地除掉接水中的氧气。从所述第一蒸汽管9喷出的蒸汽向上对所述蓄热填料网8进行加热，从所述接水板5流下的水落到所述蓄热填料网8上，所述蓄热填料网8对流下的水进一步的加热除氧，而经所述蓄热填料网8除氧的水继续向下流动，从所述壳体2底部的所述下水管21进入到所述水箱1中，所述壳体2中的蒸汽会进入到所述水箱1的顶部，使得所述水箱1的顶部充满蒸汽，使得所述水箱1内部储存的除氧水处于蒸汽环境下，由于蒸汽中氧气含量少，即使水箱1中的水温度下降的情况下也不容易再次吸收氧气。

本发明提供的节能型热力除氧器利用所述喷头4将待除氧的水转化成水雾状，从所述接水板5下方进入的蒸汽能够与水雾充分接触，一方面蒸汽与水雾接触，蒸汽中的氧分压很小，使得水雾中的氧气能够水中溢出，氧气溢出时，由于水是呈雾状的，使得氧气的溢出面积大，提高氧气的溢出效率，从而能够有效的节能，蒸汽能够与水雾充分接触还意味着蒸汽对水雾的加热面积更大，能够对水雾进行高效的加热，从而实现有效的节能；同时蒸汽对所述接水板5进行加热，所述喷头4喷出的水雾最终落在所述接水板5上，所述接水板5由于设置有所述叶片53，蒸汽作用所述叶片53使得所述接水板5转动，所述接水板5上的水受到离心作用能够贴所述接水板5滚动下滑，形成一层翻滚的水膜裙，翻滚的水膜裙与所述接水板5接触，被所述接水板5加热，由于水膜是翻滚的，所述接水板5加热水膜时加热更加均匀，加热的效率更高，从而通过加热进一步地除掉接水中的氧气；从所述第一蒸汽管9喷出的蒸汽对所述蓄热填料网8加热，经所述接水板5流下的水再次在所述蓄热填料网8处进行加热除氧，将水中的氧气去除干净。从所述蓄热填料网8流下的水经过所述下水管22流入所述水箱1储存，由于所述水箱1与所述壳体2连通，蒸汽会分布在所述水箱1的上部，使得水处于蒸汽的环境中，蒸汽中氧气含量少，氧分压很低，使得所述水箱1储存的水在温度降低的情况下也不容易再次吸收氧气。

另外所述汽液分离器6的设置能够拦截随蒸汽向所述出气管22飘动的水珠，使得水珠最终顺着所述汽液分离器6以及所述接水板5流下，经历所述接水板5加热除氧，经历所述蓄热填料网8加热除氧的过程最终到所述水箱1中，避免水的浪费。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种节能型热力除氧器，其特征在于，包括水箱(1)，所述水箱(1)的顶部设置有圆柱形的壳体(2)，所述壳体(2)的底部与所述水箱(1)之间连通，其中，

所述壳体(2)的侧壁自下至上依次设置有第一蒸汽管(9)、第二蒸汽管(7)和进水管(3)，所述第二蒸汽管(7)延伸至所述壳体(2)内的一端设置有环形喷嘴(71)，所述环形喷嘴(71)与所述壳体(2)同轴设置，所述环形喷嘴(71)内沿圆周设置有环形的通道，所述环形喷嘴(71)的顶部沿圆周设置有多个上细下粗且连通所述通道的喷嘴；

所述第一蒸汽管(9)和所述第二蒸汽管(7)之间的所述壳体(2)内部设置有蓄热填料网(8)，所述进水管(3)延伸至所述壳体(2)内的一端设置有喷头(4)，所述喷头(4)的顶部呈圆锥状结构、底部呈圆柱状结构，所述喷头(4)内部设置有空腔，所述空腔连通所述进水管(3)，所述圆锥状结构的侧壁设置有多个喷管，所述喷管连通所述空腔，所述壳体(2)外的所述进水管(3)连通有水泵(31)；

所述壳体(2)的顶部设置有出气管(22)，所述壳体(2)的内壁转动连接有接水板(5)，所述接水板(5)整体呈圆台形，所述接水板(5)的顶部连通所述出气管(22)，所述接水板(5)、所述环形喷嘴(71)和所述喷头(4)同轴设置，所述喷头(4)的圆锥形结构延伸至所述接水板(5)内，所述喷管朝向所述接水板(5)的内壁，所述接水板(5)的底部沿圆周设置有多个倾斜的叶片。

2.根据权利要求1所述的节能型热力除氧器，其特征在于，所述水箱(1)的一侧设置有出水管，所述出水管上设置有阀门(11)。

3.根据权利要求1所述的节能型热力除氧器，其特征在于，所述壳体(2)的内壁设置有第一轴承(51)，所述出气管(22)的底部设置有第二轴承(52)，所述接水板(5)分别通过所述第一轴承(51)、所述第二轴承(52)与所述壳体(2)和出气管(22)转动连接。

4.根据权利要求3所述的节能型热力除氧器，其特征在于，第一轴承(51)与所述壳体(2)之间密封设置，第二轴承(52)与所述出气管之间密封设置，所述第一轴承(51)和第二轴承(52)均与所述接水板(5)密封设置。

5.根据权利要求1所述的节能型热力除氧器，其特征在于，所述壳体(2)的底部设置下水管(21)，所述下水管(21)连通所述水箱(1)。

6.根据权利要求1所述的节能型热力除氧器，其特征在于，所述接水板(5)的内壁与所述喷头(4)圆锥状结构的侧壁之间的距离处处相同。

7.根据权利要求1所述的节能型热力除氧器，其特征在于，靠近所述出气管(22)的所述接水板(5)内部设置有汽液分离器(6)。

8.根据权利要求1所述的节能型热力除氧器，其特征在于，所述接水板(5)底部的直径大于所述环形喷嘴(71)的直径，所述环形喷嘴(71)的直径大于所述喷头(4)的直径。

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