CN218409901U - 一种节能安全型锅炉给水除氧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能安全型锅炉给水除氧系统，包括脱氧单元、进水单元、吹扫单元和抽真空单元；脱氧单元包括至少一个膜接触器；该膜接触器具有进水口、出水口、进气口和真空口；进水单元包括进水箱以及进水管路；进水管路与膜接触器的进水口连接；进水管路上设有增压泵、进水过滤器、转子流量计和流量控制阀；吹扫单元包括氮气箱以及进气管路，进气管路与膜接触器的进气口连接，进气管路上设有氮气过滤器、气体压力调节阀、安全阀和管路气体压力表；抽真空单元包括气体收集箱以及抽气管路，抽气管路与膜接触器的真空口连接；脱氧单元的出水口与产水箱连接。该系统通过膜接触器实现对原水的有效除氧处理，具有高效除氧、安全节能的优点。

Description

一种节能安全型锅炉给水除氧系统

技术领域

本实用新型涉及锅炉给水处理技术领域，具体涉及一种节能安全型锅炉给水除氧系统。

背景技术

在锅炉给水处理工艺过程中，除氧是非常关键的一个环节。氧是锅炉给水系统的主要腐蚀性物质，给水系统中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀性物质氧化铁会进入锅炉内，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的铁垢，腐蚀的铁垢会造成管道内壁出现点坑，阻力系数增大。管道腐蚀严重时，甚至会发生管道爆炸事故。

热力除氧是目前锅炉行业应用最多的一种除氧方式，但这种除氧方法要求系统高位布置，系统体积庞大，增加了基建投资，设计、安装、操作都不方便，且脱除效率有限，运行费用高昂。大气热力除氧器需消耗加热用蒸汽，消耗了大量的热能。真空除氧是一种中温除氧技术，相对热力除氧技术来说，它的加热条件有所改善，锅炉房自耗汽量减少，但热力除氧的大部分缺点仍存在，真空除氧的高位布置，对运行管理喷射泵、加压泵等关键系统的要求比热力除氧更高。

联氨除氧多用作热力除氧后的辅助措施，以达到彻底清除水中的残留氧，并不增加锅炉水的含盐量。高压锅炉多采用联氨除氧，联氨与氧反应生成氮和水，有利于阻碍锅炉的进一步腐蚀，但因联氨有毒，容易挥发，不能用于饮用水锅炉和生活用水锅炉除氧，许多锅炉使用单位正限制或不再使用此法。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种节能安全型锅炉给水除氧系统。该系统通过膜接触器实现对原水的有效除氧处理，并能保证除氧过程的安全可靠性，具有高效除氧、安全节能的优点。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种节能安全型锅炉给水除氧系统，包括脱氧单元、进水单元、吹扫单元和抽真空单元；

脱氧单元包括至少一个膜接触器；该膜接触器具有进水口、出水口、进气口和真空口；

所述进水单元包括进水箱以及与进水箱连接的进水管路；进水管路与膜接触器的进水口连接；该进水管路上设有增压泵、进水过滤器以及用于控制进水流量的转子流量计和流量控制阀；

所述吹扫单元包括氮气箱以及与氮气箱连接的进气管路，该进气管路与膜接触器的进气口连接，进气管路上设有氮气过滤器、气体压力调节阀、安全阀和管路气体压力表；

所述抽真空单元包括气体收集箱以及与气体收集箱连接的抽气管路，该抽气管路与膜接触器的真空口连接；抽气管路上设有真空泵和真空表；

脱氧单元的出水口通过出水管路与产水箱连接，出水管路上设有液体压力表和产水阀。

进一步的，所述进水箱上设有进水低液位报警器和进水高液位报警器。

进一步的，所述氮气箱上设有氮气箱压力表，以通过气体压力判断氮气箱中的气体余量。

进一步的，所述气体收集箱上设有收集箱压力表，以通过气体压力判断气体收集箱中的气体余量，防止过压影响效率。

进一步的，所述脱氧单元包括两个以上膜接触器，且该两个以上膜接触器通过中间水路串联连接。

进一步的，所述产水箱上设有产水高液位报警器。

进一步的，所述膜接触器为中空纤维膜接触器；该中空纤维膜接触器呈圆柱状，其具有管程和壳程，膜接触器的进气口与管程的上游端连接，膜接触器的真空口与管程的下游端连接，膜接触器的进水口与壳程的上游端连接，膜接触器的出水口与壳程的下游端连接。

进一步的，脱氧单元的出水口输出的产水中的氧气含量小于2ppb。

本实用新型的有益效果是：

该系统中的膜接触器能够实现对锅炉给水的除氧处理，从而使锅炉给水系统形成无氧环境，避免锅炉给水系统和部件腐蚀生锈，提高锅炉给水系统的使用寿命；具体的，在膜接触器中，气体可以透过膜接触器的中空纤维膜丝上的微孔(膜孔)，水则不能透过膜孔，从而水中溶解的氧气则可以透过膜孔，再在抽真空和吹扫氮气的作用下排出，最终将水中的溶解氧脱除。

本实用新型的系统采用膜接触器对原水进行除氧处理，相比于热力除氧、真空除氧技术，具有节能高效、操作方便、成本较低的优点；而且，相比于联氨除氧技术，本实用新型的系统具有安全环保、应用更广泛的优点。

更为具体的，本实用新型的系统通过转子流量计和流量控制阀的配合控制进水流量，并利用多级串联的膜接触器逐级去除原水中的氧气，可以保证产水中的氧气含量小于2ppb。液体压力表和产水阀则可以进一步控制膜接触器内压力，提高脱氧效率。进气管路上的气体压力调节阀可以调节压缩氮气的压力，控制压力在0.7公斤，并通过管路压力测量氮气的压力，以保证进入膜接触器的吹扫氮气的压力满足吹扫要求。抽气管路上的真空表测量负压值，以保证真空度在50mm汞柱。

总体而言，本实用新型的系统采用膜接触器除氧，可以使原水中氧气的脱除率大大提高，一次脱除率大于99％，且不会产生任何副产物，不会对锅炉产生二次腐蚀，除氧过程中不涉及高温高压，操作安全简单，同时整个结构设计简单合理，具有占地面积小、高效节能等优点。

附图说明

图1为本实用新型节能安全型锅炉给水除氧系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示的一种节能安全型锅炉给水除氧系统的较佳实施例，该系统包括脱氧单元、进水单元、吹扫单元和抽真空单元。

在本实施例中，脱氧单元包括三级通过中间水路2串联连接的膜接触器1；在其他实施例中，可以按照实际要求进行级数增减。该膜接触器具有进水口、出水口、进气口和真空口；上一级的膜接触器的出水口通过中间水路2连接下一级的膜接触器的进水口；膜接触器1为中空纤维膜接触器；该中空纤维膜接触器呈圆柱状，包括一定数量的中空纤维膜和壳体；膜接触器具有管程和壳程，膜接触器的进气口与管程的上游端连接，膜接触器的真空口与管程的下游端连接，膜接触器的进水口与壳程的上游端连接，膜接触器的出水口与壳程的下游端连接。

进水单元包括进水箱3以及与进水箱3连接的进水管路4；进水管路4与膜接触器1的进水口连接；该进水管路4上设有增压泵5、进水过滤器6以及用于控制进水流量的转子流量计7和流量控制阀8。

吹扫单元包括氮气箱9以及与氮气箱9连接的进气管路10，该进气管路10与膜接触器1的进气口连接，进气管路10上设有氮气过滤器11、气体压力调节阀12、安全阀13和管路气体压力表14；

抽真空单元包括气体收集箱15以及与气体收集箱15连接的抽气管路16，该抽气管路16与膜接触器1的真空口连接；抽气管路16上设有真空泵17和真空表18；

脱氧单元的出水口通过出水管路19与产水箱20连接，出水管路19上设有液体压力表21和产水阀22。

其中的进水箱3上还设有进水低液位报警器301和进水高液位报警器302，以在进水箱中的液位较低或较高时报警，防止进水箱3中的原水溢出或无水。

其中的氮气箱9上设有氮气箱压力表901，以通过气体压力判断氮气箱9中的气体余量。

其中的气体收集箱15上设有收集箱压力表1501，以通过气体压力判断气体收集箱15中的气体余量，防止过压影响效率。

其中的产水箱20上设有产水高液位报警器2001，以防止产水箱20中的除氧水液位过高导致溢出。

该节能安全型锅炉给水除氧系统的工作原理如下：

需要脱氧的原水储存在进水箱3中，原水经增压泵5提升压力至2公斤，然后经过进水过滤器6过滤后，再通过转子流量计7和流量控制阀8控制进水流量；原水经膜接触器1的进水口进入膜接触器1的壳程中。吹扫用的氮气储存在氮气箱9中，氮气箱压力表901可以检测其中的气体压力，以判断氮气箱9中的气体余量；氮气经过氮气过滤器11过滤，以去除其中的杂质；气体压力调节阀12调节压缩氮气的压力，控制氮气压力在0.7公斤；管路气体压力表14检测氮气的压力，以便于控制氮气压力；安全阀13可以防止气体压力调节阀12损坏后气体压力过大损坏膜接触器1。氮气通过进气管路10通入膜接触器1的管程中；在膜接触器1中，水中溶解的氧气透过中空纤维膜丝的微孔进入管程中；真空泵17进行抽真空，产生负压；真空表18测量负压值，保证真空度在50mm汞柱；在真空负压作用下，进入膜接触器1的管程中的氧气随氮气经由膜接触器1的出气口排出，实现水中溶解氧的脱除。除氧后的水由膜接触器1的出水口输出，经过出水管路19进入产水箱20中。出水管路19上的液体压力表21和产水阀22可以进一步控制膜接触器内压力，提高脱氧效率。氮气和氧气进入气体收集箱15中，可以直接排放，无需处理，无污染无风险。

经过脱氧单元中的三级膜接触器1的逐级脱除，最终产水中的氧气含量小于2ppb。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：包括脱氧单元、进水单元、吹扫单元和抽真空单元；

脱氧单元包括至少一个膜接触器；该膜接触器具有进水口、出水口、进气口和真空口；

所述进水单元包括进水箱以及与进水箱连接的进水管路；进水管路与膜接触器的进水口连接；该进水管路上设有增压泵、进水过滤器以及用于控制进水流量的转子流量计和流量控制阀；

所述吹扫单元包括氮气箱以及与氮气箱连接的进气管路，该进气管路与膜接触器的进气口连接，进气管路上设有氮气过滤器、气体压力调节阀、安全阀和管路气体压力表；

所述抽真空单元包括气体收集箱以及与气体收集箱连接的抽气管路，该抽气管路与膜接触器的真空口连接；抽气管路上设有真空泵和真空表；

脱氧单元的出水口通过出水管路与产水箱连接，出水管路上设有液体压力表和产水阀。

2.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：所述进水箱上设有进水低液位报警器和进水高液位报警器。

3.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：所述氮气箱上设有氮气箱压力表。

4.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：所述气体收集箱上设有收集箱压力表。

5.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：所述脱氧单元包括两个以上膜接触器，且该两个以上膜接触器通过中间水路串联连接。

6.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：所述产水箱上设有产水高液位报警器。

7.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：所述膜接触器为中空纤维膜接触器；该中空纤维膜接触器呈圆柱状，其具有管程和壳程，膜接触器的进气口与管程的上游端连接，膜接触器的真空口与管程的下游端连接，膜接触器的进水口与壳程的上游端连接，膜接触器的出水口与壳程的下游端连接。

8.根据权利要求1所述的一种节能安全型锅炉给水除氧系统，其特征在于：脱氧单元的出水口输出的产水中的氧气含量小于2ppb。

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