CN201394381Y - 发电机冷却水透析式快速除氧装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种发电机冷却水透析式快速除氧装置，设有平衡水箱、过滤器与增压泵，还设有脱气装置、气液分离器，其中平衡水箱、增压泵、过滤器、脱气装置、真空泵及气液分离器连接成一回路，在回路中脱气装置的进气端设有高纯氮气源及气体过滤器、流量调节阀、氮气减压器。所述脱气装置中采用多支路并联连接的方式，每一并联支路中可采用多只脱气装置串联连接。本实用新型采用模块化结构设计，可实现不同容量的内冷水系统的除氧要求，除氧效果好，可达到除氧后溶氧浓度低于20μg/L的效果，完全满足各种先进发电机对内冷水系统补给水的严格规定；且本实用新型还出水水质稳定，无二次污染，节约去离子水，使用成本低。

Description

发电机冷却水透析式快速除氧装置
技术领域
本实用新型专利涉及一种去离子水除氧装置，尤指发电机冷却水透析式快速除氧装置。
背景技术
发电机在运转过程中存在着能量消耗，这些能量都变成了热能，如不对其采取冷却措施，将引起转子、定子等各部件温度升高，从而导致绝缘绕组老化，出力下降，甚至烧毁电机。
发电机不论机组容量大小，定子绕组一般采用水冷却，转子绕组有的采用水冷却，有的采用风冷却。水冷却是把铜线圈做成空心状，运行中，高纯水通过铜导线内部，带出热量，从发电机出来的冷却水回到水箱，再由泵打出流经冷却器冷却，然后进人发电机内，循环使用。
如果在冷却水中存在溶解氧，会对冷却水通过的铜导线等金属管路产生腐蚀，因此一般发电机的冷却水系统都要求冷却水中的溶解氧含量要低于系统正常运行所允许的最大含量，以减缓氧腐蚀速度。一般内冷水封闭循环系统中没有设置除氧环节，因此对内冷水的补充水在进入发电机定子循环冷却系统之前必须先除氧以满足内冷水水质标准的要求。
解决定子冷却系统铜管的氧腐蚀问题，在目前主要存在以下几种方式：连续补充含氧量小的凝结水；添加铜缓蚀剂；添加除氧剂；添加碱性物质；采用除氧树脂旁路小循环；安装真空除氧器等。而在这些方式中，采用连续补充凝结水法存在凝结水水质不稳定，容易造成二次污染及水资源浪费等问题；添加除氧剂等化学物质存在添加物成本高，添加量不易控制，过量添加部分会造成新污染，需进行连续监测、调整导致工作量大等问题；采用除氧树脂存在特制树脂价格高，树脂再生时需使用联氨等有毒物质的问题；采用安装真空除氧器等设备存在占地面积大，设备安装难度大，不易深度除氧等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供为了去除发电机内冷水系统补充水中的溶解氧，同时要避免上述传统除氧方法所存在的各种问题，本实用新型提供一种利用透气不透水的复合膜脱气装置除去内冷水系统补充水中的溶解氧，使内冷水含氧量符合规定标准的发电机冷却水透析式快速除氧装置。
为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：
一种发电机冷却水透析式快速除氧装置，设有平衡水箱、过滤器与增压泵，还设有脱气装置、气液分离器，其中平衡水箱、增压泵、过滤器、脱气装置、真空泵及气液分离器连接成一回路，在回路中脱气装置的进气端设有高纯氮气源及气体过滤器、流量调节阀、氮气减压器。
所述脱气装置中采用多支路并联连接的方式，每一并联支路中可采用多只脱气装置串联连接。
所述脱气装置可采用多只串联连接。
在所述的脱气装置内设有膜管。
在脱气装置出水口设有内冷水供水管道，在所述的内冷水供水管道上安装有在线溶解氧监测仪。
采用上述方案后，本实用新型采用模块化结构设计，可实现不同容量的内冷水系统的除氧要求，除氧效果好，可达到除氧后溶氧浓度低于20μg/L的效果，完全满足各种先进发电机对内冷水系统补给水的严格规定；且本实用新型还具有出水水质稳定，无二次污染，节约去离子水，使用成本低，无有毒有害物质，可快速连续生产，设备纤构紧凑，占地面积小，便于移动和吊装等优点，其工艺简单，操作方便，还可附带除去大部分对发电机内冷水系统有害的二氧化碳气体。
下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：
附图说明
图1为本实用新型的实施例1的结构示意图
图2为本实用新型的实施例2的结构示意图
图号说明：
1进水管    2平衡水箱    3高纯氮气源        4气体过滤器
5除氧装置PLC控制系统    6流量调节阀        7脱气装置
8氮气减压器             9内冷水供水管道
10真空泵                11气液分离器       12过滤器
13增压泵                14在线溶解氧监测仪
15膜管     71进水口     72出水口    73进气口   74出气口
具体实施方式
实施例一：
发电机冷却水透析式快速除氧装置，如图1所示，为平衡水箱2与增压泵13、过滤器12、脱气装置7、真空泵10及气液分离器11连接成一回路，其中本实施例中使用四只脱气装置7作为处理较多水量时的一种实施例的说明。本实施例中采用两支路并联方式，每一并联支路采用两只脱气装置7串联连接，同时，在回路中还设有高纯氮气源3提供高纯氮气，及0.2μm气体过滤器4、流量调节阀6调节流量为2.5Nm3/h和氮气减压器8，设于脱气装置7的进气端。
发电机冷却水透析式快速除氧装置内冷水系统提供的经过处理后的去离子水，电导率在0.5-1.0μs/cm，溶氧含量约为8000μg/L，流量4m3/h。首先通过进水管1导入容积1000L的平衡水箱2以保证原水供水平稳，与平衡水箱2出水口相连的增压泵13将去离子水泵入过滤精度为1μm的前置过滤器12，过滤器12的作用是当原水水质突然变化时除去可能含有的大颗粒悬浮物，避免对脱气装置7的膜管15造成污染。经过过滤的去离子水被导入脱气装置7的进水口71，同时与脱气装置7的出水口72相连的真空泵10将脱气装置7内出气口74内的气体抽走并通过气液分离器11排出，使脱气装置7内出气口74内压力降低至约50mmHg。此时，高纯氮气源3提供的高纯氮气通过0.2μm气体过滤器4，经流量调节阀6调节流量为2.5Nm3/h，被氮气减压器8减压至0.21MPa后引入脱气装置7的进水口71。由于真空泵10的作用使脱气装置7内的出气口74的压力降到很低，并且因引入几乎不含其他杂质气体的高纯氮气吹扫，脱气装置7内的出气口74氧气的分压将非常低。
所述的脱气装置7的进气口73和出气口74之间被透气不透水的疏水性多微孔复合膜管15隔离。这样在进气口73的去离子水中的溶氧产生的氧气分压力将大于出气口74的氧气分压力。根据亨利定律可知，任何气体同时存在于水面上，则气体的溶解度与其自己的分压力成正比，而且气体的溶解度仅与其本身的分压力有关。因此，本实用新型在实施例1中将出气口74氧气分压力降低到接近零的情况下，进气口73去离子水中的溶氧将从水中脱出并穿过疏水性多微孔复合膜管15的多微孔进入出气口74，在真空泵10的作用下，随着起吹扫作用的高纯氮气排出到大气中。根据传质定理，气体从水中离析脱出的量与水的表面积及不平衡压差成正比例，所以除了增加气液间氧气的分压力差外，还要尽可能增加气液接触面积来增加氧气的脱出量。
上述疏水性多微孔复合膜管15采用聚丙烯材料制作，厚度0.1mm，膜管长度710mm，管径0.3mm，单只脱气装置7内膜管15数量安装约95000支，膜管15总接触表面积约42m2，单只脱气装置7体积仅为直径180mm×长度1200mm，与真空脱气塔等装置相比极大节省了设备安装的占地空间。经过本实施例1除氧后的去离子水含氧量小于20μg/L，通过脱气装置7出水口接入内冷水供水管道9，供内发电机冷水系统循环使用。在所述的内冷水供水管道9上安装有在线溶解氧监测仪14，监测信号反馈到本除氧装置PLC控制系统5参与控制。
实施例二：
发电机冷却水透析式快速除氧装置内冷水系统需求补给水要求流量为2m3/h的较小流量时，如图2所示，本实用新型可只使用两只脱气装置7串联连接，实施例2的其余部分与实施例1完全相同。采用这种只使用两只脱气装置7串联连接处理含氧量8000μg/L的去离子水，最后供给内冷水循环系统使用的产水含氧量也能稳定保持在20μg/L以下。
本实用新型还包括一个坚固的长方形不锈钢支架(图中未示出)上述本实用新型发电机冷却水透析式快速除氧装置的所有部件都安装在这个坚固的支架上，目的在于方便本实用新型的移动和吊装。该支架可制成各种形式，如长方体框架型、平板型等，也可采用铸铁、工程塑料等其它坚固材料制成，还可在支架下安装可调节脚轮等。
这里需要说明本实用新型发电机冷却水透析式快速除氧装置中脱气装置的安装数量取决于需要处理水量的多少，当所需要处理的水量较多时，可采用多只数量的脱气装置，采用多只支路并联连接的方式，每一并联支路中再可采用多只脱气装置串联连接；当所需要处理的水量较少时，可采用若干只脱气装置形成串联连接。
以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (5)

1、一种发电机冷却水透析式快速除氧装置，设有平衡水箱、过滤器与增压泵，其特征在于：还设有脱气装置、气液分离器，其中平衡水箱、增压泵、过滤器、脱气装置、真空泵及气液分离器连接成一回路，在回路中脱气装置的进气端设有高纯氮气源及气体过滤器、流量调节阀、氮气减压器。
2、如权利要求1中所述的发电机冷却水透析式快速除氧装置，其特征在于：所述脱气装置中采用多支路并联连接的方式，每一并联支路中可采用多只脱气装置串联连接。
3、如权利要求1中所述的发电机冷却水透析式快速除氧装置，其特征在于：所述脱气装置可采用多只串联连接。
4、如权利要求1或2或3中所述的发电机冷却水透析式快速除氧装置，其特征在于：在所述的脱气装置内设有膜管。
5、如权利要求1或2或3中所述的发电机冷却水透析式快速除氧装置，其特征在于：在脱气装置出水口设有内冷水供水管道，在所述的内冷水供水管道上安装有在线溶解氧监测仪。
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