CN2074297U - 一种射流真空除氧整套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种射流真空除氧整套装置，用 于工业用水的除氧、除气、对水进行防腐处理。该装 置采用以水为介子，新结构形式喷射器的射流真空泵 与三级真空立式喷雾除氧器结合，采用射流真空加热 器加热软化水进行真空除氧前处理，用冷凝泵代替锅 炉给水泵，使大吨位锅炉实现了低位安装。采用射流 接力泵用于小型快装锅炉，低位锅炉房。该装置结构 简单，成本低，对热力除氧可节约大量蒸汽，并达到理 想的深度除氧效果。

Description

本实用新型涉及一种射流真空除氧整套装置，用于工业用水的除氧、除气，对水进行防腐处理。

工业生产中用水及锅炉给水（补水）中溶解有O₂、N₂、CO₂等不凝性气体，其中O₂气对锅炉本体内部、管道等用汽用水设备有着严重的腐蚀作用，影响其使用寿命，给锅炉及管网的安全运行带来极大的危害性，所以工业用水的除氧、除气的防腐处理是非常重要的。

以往工业用水的除氧方法有化学除氧、热力除氧和真空除氧三种。真空除氧目前是较先进的一种除氧技术，所以人们一直在探索和研究较理想的真空除氧方法和设备。苏联、英国、美国、日本等国家近十几年来在许多场合下用真空除氧代替了热力除氧，获得了很好的经济效果。我国上海地区也研究使用过真空除氧技术，但还不完善，存在着一定问题，主要有1、真空除氧器内是负压，必须将除氧器安装到11米高度以上，对于小型锅炉和低位锅炉需增加基建投资费用，而不能采用。2、没有一种适合各种条件下都能使用的真空除氧设备。国内外均采用蒸汽喷射泵作为真空除氧的真空获得设备，对于工业锅炉蒸汽源波动比较大的，迫使蒸汽喷射泵工作不稳定而影响除氧效果，对于无蒸汽源的水暖锅炉和工业用水装置，而不能采用真空除氧技术。3、以往的真空除氧器国外大多是卧式结构，结构复杂，成本高，都是将冷却水软水和热载体同时放入到真空除氧器内，一边进行热交换加热软化水，一边除氧、除气，软化水在除氧器内停留时间加长，除氧器容积设计要大。国内现有的真空除氧器都是用热力除氧器改造的，解决不了深度除氧问题，除氧后的给水系统，包括除氧水的排出泵很容易漏入空气，因此真空系统的泄漏也是一个主要问题。

针对已有技术存在的不足，本实用新型的目的旨在提供一种较先进、有效、可靠的、在各种范围内都能使用的射流真空除氧装置，以适应工业用水防腐处理的需要。减化真空除氧器的复杂结构，缩小设备体积，降低成本，降低真空除氧器的高度，提高除氧的可靠性，解决深度除氧的难点，并注意解决真空系统的泄漏问题。

本实用新型的技术解决方案是：采用以水为工作介子新的结构型式喷射器的射流真空泵与三级真空立式喷雾除氧器结合，并采用独特的工艺流程方法，利用余热采用射流加热器加热软化水作为真空除氧器前的软水予热系统，降低软水中饱和氧含量浓度，减轻除氧器和真空泵的负荷，提高真空除氧的经济性。采用冷凝泵代替锅炉给水泵，使大吨位锅炉真空除氧不用接力泵实现低位安装，并解决真空系统泄漏的难题。采用接力泵用于低位锅炉房、快装锅炉和工业用水设备，不用高层建筑投资即可采用真空除氧技术。

本实用新型的整个装置包括有射流真空泵，三级真空立式喷雾除氧器，软水予热系统，射流接力泵几个主要设备。其各设备的具体结构如图。图一是射流真空泵总图。图二，是射流真空泵中喷射器（7）的结构图。图三是射流真空泵的喷射器中的多喷嘴孔板21的结构图。图四是三级真空立式喷雾除氧器的总图。图五、图六是射流真空除氧整套装置系统流程图的两个实施例。图七是射流接力泵的俯视图。为了对本实用新型有进一步的了解，结合附图对各部设备结构叙述如下：

射流真空泵的结构参照附图一，它是由图中水箱14、喷射器7、水泵电机1、水管路6、真空管路10、底座15组装成整机。在水泵吸水管上安装有阀门2、水箱14中间焊一隔板13将水箱分为吸水腔和喷射腔、靠近水泵部分为吸水腔，喷射器7安放在喷射腔上方，水箱14底部设有冷却水入口3靠近吸水腔后接排污阀，吸水腔中部设有温度计4，上部喷射腔侧面有一溢流口12，距上盖留有一定空间，被抽来的热气将水箱中循环水加热从溢流口流出，冷却水从3注入水箱，溢流口还控制水箱水位，使水箱具有一定空间便于气体析出。不凝性气体从水箱上盖11放出。在水管路6水泵出口处装有压力表5，真空管阀11上安装有真空表9和截止阀8、16、17。整机由二台水泵电机，二台喷射器组成二套系统，也可是一台水泵电机，一台喷射器组成一套系统。喷射器7，可参照附图二、图三，它是由上盖18、接收室19、混合扩压管20、多喷嘴孔板21，中央吸气管22组成，其中中央吸气管22安装在上盖法兰27和孔板21的中心孔上，喷射介子水入口26在上盖18的旁侧，接收室19上设有环形吸气室23、板栅24、吸气口25，在板栅24园周上均布有上下排列的吸气孔28、多喷嘴孔板21为内接球多面体阶梯型，嵌有聚四氟乙烯的喷嘴B、C为园锥形，出口处为园柱形并保持二倍出口直径长度，B、C最佳喷射角度在5°－12°之间。

三级真空立式喷雾除氧器的结构参照图4。它是由图中的第一级除氧塔29、第二级除氧塔30、卧式水箱31、液位自控器32、连接软水予热系统的过滤器33、雾化器34组成。在第一级除氧塔29内设有园周筛网35和弧形板36，顶部设有第一次脱气出口37，底部是用法兰固定的喷雾器34、外上部装有真空表38和仪表针型阀39，在第二级除氧塔30上设有环形真空室40、板栅44上面开有上、下排列园周均布的栅孔，在真空室上焊有第二次脱气出口44，真空室高度为300－500mm，多面体球型填料42用不锈钢网固定在框架43上，底部是具有一定间隙的铁篦子，装在二级除氧塔底托上，二级除氧塔30焊在卧式水箱31上，上边用高颈法兰与第一级除氧塔联接，卧式水箱上设有第三次脱气口45和吸气管46、底座47，除氧水出口48和排污出口49上安有过滤网50、51为入孔。液位自控器32是由电极传感器、玻璃管显示器和二次仪表组成，水箱中的液位电电极传感器传送给二次仪表指示软水给水泵工作。

整个除氧器必须经环氧树脂漆进行防腐处理。

参照图五、图六虚线方框内部分，采用射流加热器利用余热加热软水为真空除氧器前的软水予热系统。软水予热系统是由第一级射流加热器52、第二级射流加热器53和接通大气的软化水箱54组成。从水处理间来的软化水温度一般在10℃左右，经过第一级射流加

    热器52使软水加热到30℃左右，再经过第二级射流加热器53加热到50℃左右，经两次加热的软水送往软化水箱54，使过饱和氧析出，而降低了软水中饱和氧浓度，减轻真空除氧器的蒸发量和真空负荷。提高软水温度后由软水给水泵55送往真空除氧器。

射流接力泵的结构参照图七、它是由直联式水泵电机65，喷射器68，卧式水箱73，底座75组成。喷射器68设计为单喷嘴卧式，接收室为球形体，喷嘴入口与水泵出口用管线联接，管线上装有压力表69，喷射器扩压管出口与卧式水箱上的园柱筒体71用法兰联接，中间装有截止阀70，水平筒体72焊在卧式水箱上，与园柱筒体71相通，水泵吸口装有截止阀66，水泵、喷射器和水箱组成了一闭路系统。喷射器和水泵为双套系统，同时联接在卧式水箱上，整体固定在底座75上，一套工作，一套备用，便于检修和排出故障而不停机。

该装置的工作原理是将真空除氧器第一次脱气出口37，第二次脱气出口44，第三次脱气出口45联接到一个真空管线上与射流真空泵相联接，在真空泵的作用下将除氧器内抽成负压，负压值要小于软化水入塔时温度的沸腾压力，入塔软水温度要高于沸腾压力下水温3℃－5℃，使软水在第一级除氧塔中处于过热状态，经前处理后具有一定温度的软化水经过滤器33由雾化器34的喷嘴在第一级除氧塔向上喷出，使水雾化成微小的水分子在塔内过热沸腾，使微小水分子中气体析出，从第一级脱气出口37被真空泵迅速抽走。在除氧器出口的真空管线上装有气水分离器57被冷凝下的软水送回除氧水箱31中。喷射雾化的水分子沿着弧形板36集中在园周筛网35上变成细小水滴落下，在真空状态下水中气体进一步析出。落下水滴经第二级除氧塔30、填料层42停留一段时间，在沸腾状态下进一步脱氧、脱气，析出的气体从板栅孔41进入环形真空室40，由第二脱气出口44进入真空管线被抽走。经过两次真空脱氧、脱气的除氧水最后落入到卧式水箱31中。通过液位自控器控制一定水位，使水箱中具有一定空间便于剩余气体的进一步析出，析出的剩余气体经箱内真空吸管46由第三次脱气出口45被真空泵抽走。软化水在整个除氧器内处于沸腾状态，经过雾化、分离、三次真空脱氧、脱气达到深度除氧效果。除氧水在水箱中停留为15分钟左右，经出口48由冷凝泵64或接力泵59排出送往锅炉或系统中。

图五、图六是射流真空除氧整套装置的实施例，图五是小型快装低位锅炉房射流真空除氧整套装置系统流程图。图六是大吨位高位锅炉房射流真空除氧整套装置系统流程图。两图虚线框内是利用余热采用射流加热器前级处理方法。整个流程是由前处理部分虚线框内的软水经给水泵55、真空除氧器56、气水分离器57、射流真空泵58、接力泵59、取样器60、锅炉给水泵61省煤器（或加热器）62、锅炉或用水设备63、冷凝泵64等组成。

本实用新型的射流真空除氧整套装置及工艺方法的特点是可使真空除氧技术应用于各种条件下水的处理，使这真空除氧技术得到了广泛的应用。该装置的三级真空立式喷雾除氧器改变了已有的结构形式，它结构简单、体积小、成本低，而且除氧效果好，经三次真空脱氧后水的溶解氧含量＜0.02毫克／升以下。射流真空泵的喷射器喷孔由原阶梯形改成园锥形，减少了阻力和摩擦损失，增加了喷射流速，速度系数由原0.92提高到0.96以上。孔板由原弧形板（或平行）改为内接球多面体阶梯型，便于加工保证精度，使喷射水柱保持一定距离和柱状，造成夹带空间。吸气方式由孔板下侧改为真空泵园周吸气和中央同时吸气结构形式，加大了高真空下抽气量，提高了性能参数。该装置采用的利用余热用射流加热器加热软化水进行真空除氧前的处理工艺方法，大大降低了除氧器前软化水中饱和含氧浓度，减少了气体的蒸发量，减少了真空除氧器的负荷。由于采用射流接力泵，使小型快装锅炉低位锅炉采用真空除氧技术实现了低位安装。并解决了真空系统的泄漏问题。另外在流程中采用冷凝泵做为除氧水排出泵，代替以往DC、DG型锅炉给水泵，减化了泵流程，解决了大吨位真空除氧器不用接力泵而实现低位安装问题，真空除氧器由原来11米高的安装高度降到4米，降低了安装基建费用。该装置无论是对电站锅炉、工业锅炉、大型锅炉、小型锅炉，无论有蒸汽或无蒸汽源，热电站网路还是海水淡化装置，油田注水、工业用冷却水、矿山行业地下用水等各种情况下的除氧防腐处理，采用真空除氧技术，提供了一套系统、完整、可靠的真空除氧整套装置及工艺。

Claims (6)

1、一种射流真空除氧整套装置，其特征在于它包括有由一级射流加热器(52)、二级射流加热器(53)和软化水箱(54)组成的软水予热系统用管道与三级真空立式喷雾除氧器上的过滤器(33)连接，三级真空立式喷雾除氧器的一次脱气口(37)、二次脱气口(44)、三次脱气口(45)通过真空管道(10)接射流真空泵，三级真空立式喷雾除氧器的水箱(31)下部的除氧水出口(48)与射流接力泵(59)相接。

2、根据权利要求1所述的射流真空除氧整套装置，其特征在于所说的射流真空泵是由水箱（14）、喷射器（7）、水泵电机（1）、水管路（6）、真空管路（10）、底座（15）组成整机，水箱（14）中间由隔板（13）隔开分为吸水腔和喷射腔、靠近水泵部位为吸水腔，喷射器（7）安放在喷射腔上方，水箱（14）底部设有冷却水入口（3）靠近吸水腔后接排污阀，吸水腔中部设有温度计（4），上部喷射腔侧面设有溢流口（12）、距上盖留有一定空间，喷射腔上盖设有放气口（11），在水管（6）水泵出口处装有压力表（5），真空管阀（10）上安装真空表（9）和截止阀（8）、（16）、（17），整机由二台水泵电机、二台喷射器组成二套系统或一台水泵电机、一台喷射器组成一套系统。

3、根据权利要求1所述的一种射流真空除氧整套装置，其特征在于射流真空泵中的喷射器（7）是由上盖（18）、接收室（19）、混合扩压管（20）、多喷嘴孔板（21）、中央吸气管（22）组成，其中中央吸气管（22）安装在上盖法兰（27）和孔板（21）中心孔上，喷射介子水入口（26）在上盖（18）的旁侧，接收室（19）上设有环型吸气室（23）、板栅（24）、吸气口（25）、在板栅（24）上设有上下排列的吸气孔（28）、多喷嘴孔板（21）为内接球多面体阶梯型，嵌有聚四氟乙烯的喷嘴B、C为园锥型、出口处为园柱型并保持二倍出口直径长度，B、C最佳喷射角度为5°－12°之间。

4、根据权利要求1所述的一种射流真空除氧整套装置，其特征在于三级真空立式喷雾除氧器是由第一级除氧塔（29）、第二级除氧塔（30）、卧式水箱（31）、液位自控器（32）、过滤器（33）、雾化器（34）组成，在第一级除氧塔（29）内上部设有园周筛网（35）和弧型板（36）、顶部设有第一次脱气出口（37），在第二级除氧塔（30）上设有环型真空室（40）、板栅（41）上面开有上下排列圆周均布的栅孔，在真空室上焊有第二次脱气出口（44）、真空室高为300－500mm，多面体球型填料（42）用不锈钢网固定在框架（43）上，底部是有一定间隙的铁篦子、装在第二次除氧塔（30）的底托上，二级除氧塔焊在卧式水箱（31）上，在卧式水箱上设有第三次脱气出口（45）和吸气管（46），在除氧水出口（48）和排污出口（49）上安有过滤网（50），整个除氧器必须经环氧树脂漆防腐处理。

5、根据权利要求1所述的一种射流真空除氧整套装置，其特征在于所说的软水予热系统包括有一级射流加热器（52）、二级射流加热器（53）和接通大气的软化水箱（54）组成。

6、根据权利要求1所述的一种射流真空除氧整套装置，其特征是射流接力泵是由直联式水泵电机（65）、喷射器（68）、卧式水箱（73）、底座（75）组成，喷射器（68）为单喷嘴卧式、接收室为球型体、喷嘴入口与水泵出口用管线联接，管线上设有压力表（69）、喷射器扩压管出口与卧式水箱上的园型筒体（71）用法兰联接，中间装有截止阀（76），园型筒体（71）与水平筒体（72）相通，水平筒体（72）焊在卧式水箱（73）上，水泵吸口装有截止阀（66）以法兰与卧式水箱吸水管相接，水泵、喷射器、卧式水箱组成了一个闭路循环系统。

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