CN116332290A - 真空电化学除氧器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及给水除氧技术领域，且公开了真空电化学除氧器，包括除氧罐，所述除氧罐侧面顶部固定安装有进水管，所述除氧罐内部的下部设置有蒸汽导流部件，所述除氧罐的内部沿着其轴线方向设置有混合部件。涡状盘管内的水蒸气在穿过出气孔排向除氧罐的内部，均均匀分布在水体中，对水进行加热，再通过外部驱动源带动转轴转动，再带动螺旋叶片转动，使除氧罐上层的水沿着两个螺旋叶片之间向下流动，下层的水沿着两个螺旋叶片外侧向上流动，通过向下流动的水流，增大水蒸气上升的阻力，延长水蒸气与水的接触时间，使水加热均匀，从而通过热传导和热对流，保障对水的加热效果，达到氧气排出效果好的目的。
Description
技术领域
本发明涉及给水除氧技术领域，具体为真空电化学除氧器。
背景技术
在向锅炉给水过程中，水中溶解的氧气的也一同进入锅炉的内部，会对锅炉造成氧化，使锅炉的内壁造成点坑，并且在锅炉内壁形成锈层，使锅炉受热不均匀，甚至会造成锅炉爆炸，从而在锅炉给水中，需要对水进行除氧，从而延缓锅炉发生氧化。
在通过真空对给水除氧时，处理罐内通入的水蒸气会直接穿过水向上流动，与水的作用时间较短，对水的热传导效果较差，从而水的升温速度较慢，影响氧气的排出效率。
我们通过设置螺旋状蒸汽管道，使蒸汽在水中分散均匀，并通过螺旋搅拌叶，使处理罐内的水形成对流，使水蒸气与水充分作用，并将螺旋状蒸汽管道作为正电极，增大电极面积，从而增大电解效果，进一步保障氧气排出效果，进而提出真空电化学除氧器。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了真空电化学除氧器，具备氧气排出效果好等优点，解决了水蒸气与水作用效果差，使得氧气排出效果较差的问题。
(二)技术方案
为实现上述氧气排出效果好的目的，本发明提供如下技术方案：真空电化学除氧器，包括除氧罐，所述除氧罐侧面顶部固定安装有进水管，所述除氧罐底部偏心处固定安装有出水部件，所述除氧罐内部的下部设置有蒸汽导流部件，所述除氧罐的内部沿着其轴线方向设置有混合部件，所述混合部件的上半部套设有负极部件，所述除氧罐的顶部固定安装有泄压部件。
优选的，所述出水部件包括有固定安装在除氧罐底部的U形部，所述U形部的另一端一体成型有水平部，所述水平部的顶部固定安装有出气管，所述出气管的内部设置有压力阀，所述水平部位于除氧罐底壁上方。
优选的，所述蒸汽导流部件包括有设置在除氧罐内部的涡状盘管，所述涡状盘管的底部等距阵列开设有出气孔，所述出气孔内侧一端固定安装有连接管，所述连接管沿着除氧罐的轴线设置，所述连接管的表面固定安装有橡胶垫片，所述橡胶垫片贯穿固定在除氧罐的底部，所述连接管表面且位于橡胶垫片下侧固定安装有正极片，所述连接管的底端固定安装有橡胶套管，所述橡胶套管固定安装在除氧罐的侧面且延伸至除氧罐的上方。
优选的，所述混合部件包括有沿着除氧罐轴心设置的转轴，所述转轴套设有上下分布的两个固定环，所述固定环和转轴之间固定安装有连接条，两个所述固定环之间阵列设置有螺旋叶片，所述转轴的底端固定安装有轴承，所述轴承底部固定安装有支撑座，所述支撑座和除氧罐内壁之间阵列设置有支撑条。
优选的，所述涡状盘管固定安装在支撑条的底部，所述涡状盘管位于除氧罐底壁的上方。
优选的，所述负极部件包括有套设在转轴外侧的浮板，所述浮板内径大于转轴的直径，所述浮板位于固定环的上方，所述浮板的表面贯穿开设有避让槽，所述浮板的顶部固定安装有左右分布的两个聚乙烯管，所述浮板的底部固定安装有负极片，所述负极片的顶部固定安装有导线，所述导线穿过聚乙烯管并延伸至外侧。
优选的，所述聚乙烯管贯穿除氧罐的顶部，所述除氧罐顶部开设有与聚乙烯管相适配的安装孔。
优选的，所述负极片与正极片串联在同一电路内。
优选的，所述泄压部件包括有固定安装在除氧罐顶部的排气管，所述排气管的顶部一体成型有收缩部，所述排气管的内壁固定安装有上下分布的两个密封圈，所述密封圈的内径从上至下逐渐减小，所述密封圈的内部设置有滚珠。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了真空电化学除氧器，具备以下有益效果：
1、该真空电化学除氧器，给水和电解添加剂的混合液从进水管加入除氧罐的内部，水蒸气通过橡胶套管通入连接管内，再进入涡状盘管的内部，之后将涡状盘管内的水从出气孔排出，涡状盘管内的水蒸气在穿过出气孔排向除氧罐的内部，均均匀分布在水体中，对水进行加热。再通过外部驱动源带动转轴转动，再带动螺旋叶片转动，使除氧罐上层的水沿着两个螺旋叶片之间向下流动，下层的水沿着两个螺旋叶片外侧向上流动，通过向下流动的水流，增大水蒸气上升的阻力，延长水蒸气与水的接触时间，使水加热均匀。从而通过热传导和热对流，保障对水的加热效果，达到氧气排出效果好的目的；
2、该真空电化学除氧器，水蒸气上升至除氧罐内腔的顶部，并使除氧罐内腔顶部的气压增大，降低氧气的分压力，使水内的溶解氧排出，上升至除氧罐内腔的上部，除氧罐内的气压增大到一定程度，将下层的密封圈内的滚珠顶起，水蒸气和氧气等气体进入暂存空腔内，并随着暂存空腔内气压增大，将上层的滚珠顶起，使氧气和水蒸气排出，从而保障除氧罐内部的气压，进而保障除氧罐内部的气压，促进除氧罐内部水的溶解氧稳定排出。从而使除氧罐内的气压自动保持在一定水平，达到氧气稳定排出的目的。
3、该真空电化学除氧器，通过除氧罐内的水深增大，浮板在浮力的作用下，逐渐升高，使负极片保持在水面处，而涡状盘管和连接管的装配体与正极片连接，作为正极设置在除氧罐的底壁处，从而使除氧罐内的水始终保持在两个电极之间，并配合螺旋叶片的搅拌作用，使水与电解添加剂混合均匀，从而保障对水的电解效果。从而增大正极的面积、并使除氧罐内的水始终处在两电机之间，从而达到提高水电解除氧的效率。
附图说明
图1为本发明提出的真空电化学除氧器的立体结构示意图；
图2为本发明提出的真空电化学除氧器的除氧罐主视剖面立体结构示意图；
图3为本发明提出的真空电化学除氧器的主视剖面立体结构示意图；
图4为本发明提出的真空电化学除氧器的图3中A处细节放大结构示意图；
图5为本发明提出的真空电化学除氧器的蒸汽导流部件处立体爆炸结构示意图；
图6为本发明提出的真空电化学除氧器的混合部件处立体结构示意图；
图7为本发明提出的真空电化学除氧器的负极部件处立体结构示意图；
图8为本发明提出的真空电化学除氧器的泄压部件处立体剖切结构示意图。
图中：1、除氧罐；2、进水管；3、出水部件；4、蒸汽导流部件；5、混合部件；6、负极部件；7、泄压部件；31、U形部；32、水平部；33、出气管；34、压力阀；41、涡状盘管；42、出气孔；43、连接管；44、橡胶垫片；45、橡胶套管；46、正极片；51、转轴；52、固定环；53、连接条；54、螺旋叶片；55、轴承；56、支撑座；57、支撑条；61、浮板；62、避让槽；63、聚乙烯管；64、负极片；65、导线；71、排气管；72、收缩部；73、密封圈；74、滚珠。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，真空电化学除氧器，包括除氧罐1，除氧罐1侧面顶部固定安装有进水管2，除氧罐1底部偏心处固定安装有出水部件3，除氧罐1内部的下部设置有蒸汽导流部件4，除氧罐1的内部沿着其轴线方向设置有混合部件5，混合部件5的上半部套设有负极部件6，除氧罐1的顶部固定安装有泄压部件7。
请参阅图3-4，出水部件3包括有固定安装在除氧罐1底部的U形部31，U形部31的另一端一体成型有水平部32，水平部32的顶部固定安装有出气管33，出气管33的内部设置有压力阀34，通过出气管33的设置，防止出水部件3内流出的水内部含有水蒸气，水蒸气趋向于进入出气管33的内部，并在气压的作用下，使压力阀34开启，使水蒸气从出气管33处排出。水平部32位于除氧罐1底壁上方。
请参阅图2-3和图5，蒸汽导流部件4包括有设置在除氧罐1内部的涡状盘管41，涡状盘管41位于除氧罐1底壁的上方。涡状盘管41的底部等距阵列开设有出气孔42，出气孔42内侧一端固定安装有连接管43，从而水蒸气从连接管43进入涡状盘管41内时，先沿着涡状盘管41的顶壁移动，再逐渐将涡状盘管41内的水从出气孔42排出，之后，水蒸气从出气孔42排出，均匀分布在水中。连接管43沿着除氧罐1的轴线设置，连接管43的表面固定安装有橡胶垫片44，橡胶垫片44贯穿固定在除氧罐1的底部，通过橡胶垫片44进行绝缘，避免连接管43和涡状盘管41与除氧罐1接触。连接管43表面且位于橡胶垫片44下侧固定安装有正极片46，通过正极片46与连接管43连接，使涡状盘管41在除氧罐1的内部作为正极使用，增大正极的面积，提高电解效率。连接管43的底端固定安装有橡胶套管45，橡胶套管45固定安装在除氧罐1的侧面且延伸至除氧罐1的上方。从而防止除氧罐1内部的水进入涡状盘管41和连接管43内，再从橡胶套管45流出。
请参阅图6，混合部件5包括有沿着除氧罐1轴心设置的转轴51，转轴51套设有上下分布的两个固定环52，固定环52和转轴51之间固定安装有连接条53，通过连接条53对固定环52进行支撑。两个固定环52之间阵列设置有螺旋叶片54，从而在螺旋叶片54跟随转轴51转动时，对除氧罐1内部的水搅拌，并使上层的水经过两个螺旋叶片54之间向下流动，下层的水从两个螺旋叶片54外侧向上流动。使水与电解添加剂混合均匀的同时，通过向下的水流，增大水蒸气向上流动的阻力，延长水蒸气停留时间。转轴51的底端固定安装有轴承55，轴承55底部固定安装有支撑座56，支撑座56和除氧罐1内壁之间阵列设置有支撑条57，涡状盘管41固定安装在支撑条57的底部。对涡状盘管41进行稳固，防止水流作用使涡状盘管41晃动。支撑座56和支撑条57均为绝缘材料制成。
请参阅图6，负极部件6包括有套设在转轴51外侧的浮板61，浮板61内径大于转轴51的直径，浮板61的外径小于除氧罐1的内径，浮板61浮在除氧罐1内的水面上。浮板61位于固定环52的上方，浮板61的表面贯穿开设有避让槽62，水蒸气可穿过避让槽62向上排出。浮板61的顶部固定安装有左右分布的两个聚乙烯管63，聚乙烯管63贯穿除氧罐1的顶部，除氧罐1顶部开设有与聚乙烯管63相适配的安装孔。聚乙烯管63滑动连接在安装孔内。浮板61的底部固定安装有负极片64，从而负极片64保持在除氧罐1的水面处。负极片64与正极片46串联在同一电路内。负极片64的顶部固定安装有导线65，导线65穿过聚乙烯管63并延伸至外侧。
请参阅图6，泄压部件7包括有固定安装在除氧罐1顶部的排气管71，除氧罐1内部上部的空气可穿过排气管71排出。排气管71的顶部一体成型有收缩部72，排气管71的内壁固定安装有上下分布的两个密封圈73，两个密封圈73之间在排气管71的包围下形成一个暂存空腔。密封圈73的内径从上至下逐渐减小，密封圈73的内部设置有滚珠74。通过滚珠74在重力的作用下，自动将密封圈73的中部堵塞。在除氧罐1内的气压较大时，或暂存空腔内气压较大时，可将滚珠74顶起，空气可排出。
在使用时，给水和电解添加剂的混合液从进水管2加入除氧罐1的内部，水蒸气通过橡胶套管45通入连接管43内，再进入涡状盘管41的内部，之后将涡状盘管41内的水从出气孔42排出，涡状盘管41内的水蒸气在穿过出气孔42排向除氧罐1的内部，均均匀分布在水体中，对水进行加热。再通过外部驱动源带动转轴51转动，再带动螺旋叶片54转动，使除氧罐1上层的水沿着两个螺旋叶片54之间向下流动，下层的水沿着两个螺旋叶片54外侧向上流动，通过向下流动的水流，增大水蒸气上升的阻力，延长水蒸气与水的接触时间，使水加热均匀。
水蒸气上升至除氧罐1内腔的顶部，并使除氧罐1内腔顶部的气压增大，降低氧气的分压力，使水内的溶解氧排出，上升至除氧罐1内腔的上部，除氧罐1内的气压增大到一定程度，将下层的密封圈73内的滚珠74顶起，水蒸气和氧气等气体进入暂存空腔内，并随着暂存空腔内气压增大，将上层的滚珠74顶起，使氧气和水蒸气排出，从而保障除氧罐1内部的气压，进而保障除氧罐1内部的气压，促进除氧罐1内部水的溶解氧稳定排出。
通过除氧罐1内的水深增大，浮板61在浮力的作用下，逐渐升高，使负极片64保持在水面处，而涡状盘管41和连接管43的装配体与正极片46连接，作为正极设置在除氧罐1的底壁处，从而使除氧罐1内的水始终保持在两个电极之间，并配合螺旋叶片54的搅拌作用，使水与电解添加剂混合均匀，从而保障对水的电解效果。
除氧完成后的水，再穿过U形部31和水平部32排出，通过出气管33的设置，防止排出的水内含有水蒸气，水蒸气在水平部32内流动时，趋向于向上流动至出气管33内，再通过出气管33内气压增大，将压力阀34开启，使水蒸气排出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.真空电化学除氧器，包括除氧罐(1)，其特征在于：所述除氧罐(1)侧面顶部固定安装有进水管(2)，所述除氧罐(1)底部偏心处固定安装有出水部件(3)，所述除氧罐(1)内部的下部设置有蒸汽导流部件(4)，所述除氧罐(1)的内部沿着其轴线方向设置有混合部件(5)，所述混合部件(5)的上半部套设有负极部件(6)，所述除氧罐(1)的顶部固定安装有泄压部件(7)。
2.根据权利要求1所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述出水部件(3)包括有固定安装在除氧罐(1)底部的U形部(31)，所述U形部(31)的另一端一体成型有水平部(32)，所述水平部(32)的顶部固定安装有出气管(33)，所述出气管(33)的内部设置有压力阀(34)，所述水平部(32)位于除氧罐(1)底壁上方。
3.根据权利要求1所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述蒸汽导流部件(4)包括有设置在除氧罐(1)内部的涡状盘管(41)，所述涡状盘管(41)的底部等距阵列开设有出气孔(42)，所述出气孔(42)内侧一端固定安装有连接管(43)，所述连接管(43)沿着除氧罐(1)的轴线设置，所述连接管(43)的表面固定安装有橡胶垫片(44)，所述橡胶垫片(44)贯穿固定在除氧罐(1)的底部，所述连接管(43)表面且位于橡胶垫片(44)下侧固定安装有正极片(46)，所述连接管(43)的底端固定安装有橡胶套管(45)，所述橡胶套管(45)固定安装在除氧罐(1)的侧面且延伸至除氧罐(1)的上方。
4.根据权利要求1所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述混合部件(5)包括有沿着除氧罐(1)轴心设置的转轴(51)，所述转轴(51)套设有上下分布的两个固定环(52)，所述固定环(52)和转轴(51)之间固定安装有连接条(53)，两个所述固定环(52)之间阵列设置有螺旋叶片(54)，所述转轴(51)的底端固定安装有轴承(55)，所述轴承(55)底部固定安装有支撑座(56)，所述支撑座(56)和除氧罐(1)内壁之间阵列设置有支撑条(57)。
5.根据权利要求3所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述涡状盘管(41)固定安装在支撑条(57)的底部，所述涡状盘管(41)位于除氧罐(1)底壁的上方。
6.根据权利要求1所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述负极部件(6)包括有套设在转轴(51)外侧的浮板(61)，所述浮板(61)内径大于转轴(51)的直径，所述浮板(61)位于固定环(52)的上方，所述浮板(61)的表面贯穿开设有避让槽(62)，所述浮板(61)的顶部固定安装有左右分布的两个聚乙烯管(63)，所述浮板(61)的底部固定安装有负极片(64)，所述负极片(64)的顶部固定安装有导线(65)，所述导线(65)穿过聚乙烯管(63)并延伸至外侧。
7.根据权利要求6所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述聚乙烯管(63)贯穿除氧罐(1)的顶部，所述除氧罐(1)顶部开设有与聚乙烯管(63)相适配的安装孔。
8.根据权利要求6所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述负极片(64)与正极片(46)串联在同一电路内。
9.根据权利要求1所述的真空电化学除氧器，其特征在于：所述泄压部件(7)包括有固定安装在除氧罐(1)顶部的排气管(71)，所述排气管(71)的顶部一体成型有收缩部(72)，所述排气管(71)的内壁固定安装有上下分布的两个密封圈(73)，所述密封圈(73)的内径从上至下逐渐减小，所述密封圈(73)的内部设置有滚珠(74)。
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