CN216307760U - 一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，包括除氧水箱，除氧水箱设有贯穿除氧水箱侧壁的中空的换热管，换热管的两侧密封，上表面设有入水口，换热管插入所述除氧水箱的一端为换热端，另一端为加热端；换热端高于加热端；换热端的上表面设有若干组翅片，换热端的管道下部包裹有隔热板，隔热板和换热端下部管道面形成隔热腔；加热端的底部设有锅炉余热加热源；除氧水箱的顶部设有出气口，出气口上方设有抽气泵；出气口的内壁设有空气压力传感器；抽气泵和空气压力传感器通过控制器电连接。本实用新型通过换热端的设置大大提高了换热效率，原理合理简单，可大量推广提高经济效益。

Description

一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置

技术领域

本实用新型涉及余热锅炉给水水质技术领域，具体涉及到一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置。

背景技术

在自然状态下，水中总会含有一定量的氧气，这是由于空气的氧气在水中有一定的溶解性。通常在1大气压下，0℃的水中，溶解氧为14毫克/升；在90℃的水中，溶解氧为1.6毫克/升。水中溶解氧的存在是锅炉、热交换器和热网管道发生腐蚀的主要原因，这种腐蚀造成了能源和资金上的严重浪费，同时给设备的安全运行埋下隐患。为此，国家《工业锅炉水质》标准(GB/T1576-2008)中对锅炉给水除氧装置的配装提出了明确要求。另外，化工、化肥等行业换热网中的设备和管道的氧腐蚀也是因水中溶解氧含量过高造成的，这类腐蚀已困扰各行业技术人员多年，严重影响了其节能技术的改进，人们对工业用水的除氧日益重视起来。

锅炉普遍存在氧腐蚀问题，对锅炉的安全经济运行构成了极大的威胁，已经受到各方面的重视，防止锅炉腐蚀，延长使用寿命，已成为锅炉管理的一个重要目标，当锅水pH值控制10-12范围且在无氧的情况下，腐蚀过程几乎停止。

目前存在多种除氧方式，真空除氧对厂房的要求极高，整套设备由于技术原理的限制，对部分部件的要求相当苛刻，同时对循环水箱的体积也有较严格的要求，从而使系统复杂化，设备投资大大升高，安装、运行操作和管理也有许多不便。另外因国产设备的工艺原因，设备的运行效果亦无法保证。

树脂除氧及新型树脂除氧属常温除氧，用氧化还原树脂脱除水中的溶解氧。早期设备用联铵再生，由于联铵毒性较大，因而给水采用该除氧方法的锅炉所产蒸汽及热水均不可与人体接触，更绝不能与饮用水和食物接触，对操作人员本身也有一定的不安全因素，目前该方法基本已被淘汰。近年来又有科技人员开发了新型树脂除氧设备，但由于树脂的再生方式受到限制，所以除氧效果难以达标；而且树脂的不安全因素仍未解决。有些厂家也开发了以亚硫酸钠为再生剂的树脂除氧器，但限于再生效果，设备运行再生一定时间后需用联铵活化；且再生过程较为复杂繁琐，再生后冲洗耗水量较大；所以其推广受到限制。

根据亨利定律可知，在封闭容器中，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。在一定压力下，随着水温升高，水蒸气的分压力增大，而空气和氧气的分压力越来越小。在100℃时，氧气的分压力降低到零，水中的溶解氧也降低到零。当水面上压力小于大气压力时，氧气的溶解度在较低水温时也可达到零。这样，水面上空间氧气分子被排出，或转变成其它气体，从而氧的分压力为零，水中氧气就不断地逸出，达到除氧的效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是锅炉给水存在腐蚀问题，严重影响锅炉的使用寿命，在利用热力除氧过程中，热交换效率低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，包括除氧水箱，所述除氧水箱设有贯穿所述除氧水箱侧壁的中空的换热管，所述换热管的两侧密封，上表面设有入水口，所述换热管插入所述除氧水箱的一端为换热端，另一端为加热端；所述换热端高于加热端；所述换热端的上表面设有若干组翅片，所述换热端的管道下部包裹有隔热板，所述隔热板和换热端下部管道面形成隔热腔；所述加热端的底部设有锅炉余热加热源；所述除氧水箱的顶部设有出气口，所述出气口上方设有抽气泵；所述出气口的内壁设有空气压力传感器；所述抽气泵和空气压力传感器通过控制器电连接。

作为上述方案的进一步技术方案，所述除氧水箱外壁设有保温层。

作为上述方案的进一步技术方案，所述翅片表面还设有凸起。

作为上述方案的进一步技术方案，所述换热管的横截面为圆形。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本实用新型通过将换热管插入余热锅炉并使换热端高于加热端，冷凝水通过水蒸气的方式进入换热端进行换热；通过翅片加强了换热效率，在换热端的管道下部还设置了隔热板，形成隔热腔将换热后的冷凝水与锅炉中的水隔开，避免发生二次热交换；在出气口处通过抽气泵和空气压力传感器的配合将水面上方的氧气抽出，保证装置正常除氧。

附图说明

图1为本实用新型的横向剖面示意图。

图2为换热端的结构示意图。

图中各标号的释义为：除氧水箱-1；换热管-2；换热端-3；加热端-4；翅片-5；隔热腔-6；加热源-7；出气口-8；抽气泵-9；空气压力传感器-10；隔热板-11。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。

如图1所示，一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，包括除氧水箱1，所述除氧水箱1设有贯穿所述除氧水箱1侧壁的中空的换热管2，所述换热管2的两侧密封，上表面设有入水口，所述换热管2插入所述除氧水箱1的一端为换热端3，另一端为加热端4；所述换热端3高于加热端4；所述换热端3的上表面设有若干组翅片5，所述换热端3的管道下部包裹有隔热板11，所述隔热板11和换热端3下部管道面形成隔热腔6；所述加热端4的底部设有锅炉余热加热源7；所述除氧水箱1的顶部设有出气口8，所述出气口8上方设有抽气泵9；所述出气口8的内壁设有空气压力传感器10；所述抽气泵9和空气压力传感器10通过控制器电连接。除氧水箱1内储存有供给水，换热管2通过入水口加水，收集锅炉余热形成加热源7对换热管2的加热端4进行加热，换热管2是一个密闭空间，经过加热端4的不断加热水的沸点增加温度也不断升高，加热端4内的水分经过加热，形成水蒸气向上飘至换热端3进行换热，换热端3的水蒸气通过换热端3的上表面和翅片5与除氧水箱1中的水进行热交换，形成冷凝水聚集在换热端3的下表面，由于自身的重力影响向下滑落至加热端4进行再次加热实现资源的再次利用；在冷凝水滑落加热端4的过程中由于外部除氧水箱1中的水经过换热已经高于冷凝水的温度，为了防止冷凝水吸收除氧水箱1中的水热量，换热端3的管道下部包裹有隔热板11，隔热板11包裹住整个换热端3的下部管道，隔热板11和换热端3的下部管道面形成隔热腔6，隔热腔6的纵截面呈U形，使换热端3和除氧水箱1中的水隔开，保证冷凝水不再发生热交换顺利落入加热端4；除氧水箱1中的水分经过热交换温度逐渐升高，根据亨利定律，水中溶解氧的含量降低，随着温度升高，溶解氧的含量可达到零，达到除氧的目的；在除氧水箱1中的氧气聚集在水面上会阻碍装置除氧，在出气口8的上方设置抽气泵9进行抽气将水面上方的氧气抽出，保证装置正常除氧；在出气口8的内壁设置空气压力传感器10可以检测出气口8处的空气压力值，将空气压力的变化转换为电信号传输到设置在外部的控制器，控制器根据压力变化对抽气泵9发出指令控制抽气速率。

作为一个优选的实施例，所述除氧水箱1外壁设有保温层。在除氧水箱1的外壁设置保温层可以有效防止除氧水箱1中的温度降低，保证除氧水箱1内的除氧效率。

作为一个优选的实施例，所述翅片5表面还设有凸起。在翅片5的表面设置凸起可以增大接触面积，提升换热效率。

作为一个优选的实施例，所述换热管2的横截面为圆形。水蒸气进行换热之后形成冷凝水，将换热管2设为圆形可以使冷凝水顺利落下来。

本实用新型的原理为：在本实用新型装置工作时首先通过入水口向换热管2中加水，通过锅炉余热加热源7对换热管2的加热端4进行加热，换热管2中的水受热蒸发形成水蒸气飘向换热端3，水蒸气与除氧水箱1中的水进行热交换，除氧水箱1中的水受热温度升高，除氧水箱1中的氧气受热慢慢排出，达到除氧的效果。

本实用新型描述中出现的“连接”、“固定”，可以是固定连接、加工成型、焊接，也可以机械连接，具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型描述中，出现的术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系仅为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有的特定的方位，因此并不能理解为对本实用新型的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所描述的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，包括除氧水箱（1），其特征在于：所述除氧水箱（1）设有贯穿所述除氧水箱（1）侧壁的中空的换热管（2），所述换热管（2）的两侧密封，上表面设有入水口，所述换热管（2）插入所述除氧水箱（1）的一端为换热端（3），另一端为加热端（4）；所述换热端（3）高于加热端（4），所述换热端（3）的上表面设有若干组翅片（5），所述换热端（3）的管道下部包裹有隔热板（11），所述隔热板（11）和换热端（3）下部管道面形成隔热腔（6）；所述加热端（4）的底部设有锅炉余热加热源（7）；所述除氧水箱（1）的顶部设有出气口（8），所述出气口（8）上方设有抽气泵（9）；所述出气口（8）的内壁设有空气压力传感器（10）；所述抽气泵（9）和空气压力传感器（10）通过控制器电连接。

2.如权利要求1所述的一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，其特征在于：所述除氧水箱（1）外壁设有保温层。

3.如权利要求1所述的一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，其特征在于：所述翅片（5）表面还设有凸起。

4.如权利要求1所述的一种利用锅炉余热的锅炉给水除氧装置，其特征在于：所述换热管（2）的横截面为圆形。

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