CN2811263Y

CN2811263Y - 旋流式除氧器

Info

Publication number: CN2811263Y
Application number: CN 200520021460
Authority: CN
Inventors: 庞凤阁; 贾辉; 宁德亮; 高璞珍
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2015-08-18

Abstract

一种旋流式除氧器，用于去除热力设备给水中的氧气，属热力设备的附属装置。它的喷头按其功能和结构可称之为旋流式三通道雾化喷头，位于筒体上部，1条水管道和2条蒸汽管道穿过筒壁与旋流式三通道雾化喷头上的相应接头相连；喷头的下方固装旋流器；旋流器由8～12片冲压成型的旋流叶片呈放射状地均布在芯轴周围且焊接而成。与现有的热力式除氧器相比，旋流式除氧器具有结构简单、体积小、造价低、雾化效果好、汽水间传热充分、对水质的适应性高、运行稳定、除氧效果好等优点。

Description

旋流式除氧器

技术领域

一种旋流式除氧器，用于去除热力设备给水中的氧气，属热力设备的附属装置。

背景技术

溶于水中的氧气对热力设备和管道有腐蚀作用，缩短设备的使用寿命，严重时甚至会危及机组安全运行。目前水处理用的除氧器主要有喷雾填料式除氧器和旋膜式除氧器。

喷雾填料式除氧器是利用水泵将待除氧的水从上部注入，经喷嘴雾化后流经由拉西环或Ω环组成填料层，铺展成与填料全部表面积相同的传热-传质层；与此同时，用于加热的蒸汽从除氧器下部的蒸汽管引入，填料的自由容积不会阻碍蒸汽自由上升。于是，水膜中的氧气在热力作用下极易逸出，并经除氧器上部的排气管排出。喷雾填料式除氧器体积大，造价高；对水温、水量、水质变化的适应性差；蒸汽加热水至饱和温度的时间较长，出水质量不稳定。

旋膜式除氧器的内部竖直安装多组旋膜管管束，管壁上开有多个偏心孔，水泵迫使待除氧的水进入其中；在离心力和重力的共同作用下，在旋膜管内壁上形成的水膜一边旋转、一边向下流动，并在旋膜管下端的出口处，形成伞状的水幕；而水中的氧气在除氧器下部通入的蒸汽的热力作用下逸出，并经排气管排出。旋膜式除氧器结构复杂、体积大、造价高；在补水量变化较大时，往往由于换热不充分，除氧效果不稳定。

发明内容

本实用新型的目的在于公开一种除氧效果好、换热充分且性能稳定，结构简单、体积小的旋流式除氧器。

旋流式除氧器的主要结构包括上筒体、下筒体、喷头、旋流器、进水管、进汽管、分离器、排气管、排水管、液位计、排污管、压力表接管和支架。其中，上筒体与下筒体借助法兰盘上的螺栓连接；喷头按其功能和结构可称之为旋流式三通道雾化喷头，位于筒体上部；1条进水管和2条进汽管穿过筒壁与旋流式三通道雾化喷头上的相应接头相连；喷头的下方固装旋流器；上筒体的封头顶部插装排气管且用分离器将筒内的管口罩住，用以阻隔排放氧气中的水蒸气；下筒体下部的侧壁上装有液位计并焊装排水管，用于观测已去除氧气水的液位并排放；其封头底部焊装排污管，用于排放水中沉积的杂质；压力表装在除氧气的顶部；整个旋流式除氧器借助底部的支架铅垂安装。

旋流式三通道雾化喷头由外套筒、中套筒、内套筒、旋流塞和喷头座组成。其中，喷头座由3层圆筒组成且内层筒与进汽管相连，中层筒壁上焊装一根进水管，外层筒壁上焊装一根进汽管；外套筒、中套筒和内套筒均包括一段圆筒和一段锥状筒并借助端部的管螺纹依次旋紧在喷头座的各层圆筒上，以便形成中层通待除氧水、内层和外层通加热蒸汽的3层空间；中套筒的锥状筒段的外表面有5段与母线斜交、均布、用于产生水蒸汽旋流的肋片；旋流塞的两端呈圆锥状、中间是加工有4道斜槽、用于产生水蒸汽旋流的圆柱体。于是，待除氧的给水可在两股蒸汽旋流的包夹下从喷头出口喷出，既被雾化又被加热，且在下降的过程中逸出氧气。

处于雾化状态下的水滴越小，其表面张力越大，溶于水中的氧气也就越不容易逃逸。为此，在喷头的下方安装了旋流器，以实现给水的深度除氧。

旋流器由8～12片冲压成型的旋流叶片呈放射状地均布在芯轴周围且焊接成一体，外径与除氧器内径相等。其中，每一片旋流叶片均由直角梯形和扇形不锈钢薄板组成，相互夹角为钝角(例如120°)，且梯形的长底边沿芯轴母线与芯轴焊接成一体。

当雾化后的水滴落在旋流器上后，在旋流器叶片上形成很薄的水膜，大大减小了水的表面张力，残留在水中的氧气就会很容易地从水膜表面逸出，完成给水的深度除氧。除氧后的水沿旋流器叶片流动并集聚在下筒体底部。从水中逸出的氧气穿过排气管进口处的分离器后经排气管排出；除氧后的水经排水管流出除氧器；液位计可显示除氧器内水位的高低；除氧器长期运行后，集聚在底部的沉积物可经排污管排放；压力表用于检测除氧器内部的压力。

根据亨利定律，任何气体在水中的溶解度与该气体在气水分界面上的分压力成正比，与水的温度成反比；根据道尔顿分压定律，混合气体的总压力等于混合气体中各气体分压力之和。所以，在高效旋流式除氧器中，利用旋流式三流体喷嘴将给水雾化并加热到饱和，同时利用旋流器充分扩大水膜的表面积，使液面上的蒸汽压力等于总压，并不断排除水中的不凝性气体，就会使不凝性气体在水中的溶解度为零。

与现有的热力式除氧器相比，高效旋流式除氧器具有结构简单、体积小、造价低、雾化效果好、汽水间传热充分、对水质的适应性高、运行稳定、除氧效果好等优点。

附图说明

图1旋流式除氧器结构示意图

图2旋流式除氧器的旋流式三通道雾化喷头结构示意图(主视图)

图3旋流式除氧器的旋流式三通道雾化喷头结构示意图(A-A剖视图)

图4旋流式除氧器的旋流器结构示意图(主视图)

图5旋流式除氧器的单片旋流器叶片示意图

具体实施方式

下面给出本实用新型的优选实施方式，并结合附图加以说明。

如图1所示，旋流式除氧器的主要结构包括上筒体3、下筒体7、喷头13、旋流器8、进水管5、进汽管4、14、分离器2、排气管1、排水管9、液位计12、排污管11、压力表接管15和支架10。其中，上筒体3与下筒体7借助法兰盘6上的螺栓连接；喷头13按其功能和结构可称之为旋流式三通道雾化喷头，位于筒体上部；1条进水管5和2条进汽管4、14穿过筒壁与旋流式三通道雾化喷头13上的对应接头相连；喷头13的下方固装旋流器8；上筒体3的封头顶部插装排气管1且用分离器2将筒内的管口罩住，用以阻隔排放氧气中的水蒸气；下筒体7的下部装有液位计12并焊装排水管9，用于观测已去除氧气水的液位和排放；封头底部焊装排污管11，用于排放水中的沉积杂质；压力表接管15安装于除氧器顶部，并用于检测除氧器内部的压力。整个旋流式除氧器借助底部的支架10铅垂安装。

如图2、3所示，喷头由外套筒134、中套筒133、内套筒132、旋流塞131和喷头座130组成。其中，喷头座130由3层圆筒组成且内层筒与进汽管4相连，中层筒壁上焊装一根进水管5，外层筒壁上焊装一根进汽管14；外套筒134、中套筒133和内套筒132均包括一段圆筒和一段锥状筒且借助端部的螺纹依次旋紧在喷头座130上，以便形成中层通待除氧水、内层和外层通加热蒸汽的3层空间；中套筒133的锥状筒段的外表面有5段与母线斜交、均布、用于产生水蒸汽旋流的肋片135；旋流塞131的两端呈圆锥状、中间是加工有4道斜槽、用于产生水蒸汽旋流的圆柱体。于是，待除氧的给水在两股蒸汽旋流的包夹下从喷头13出口喷出，既被雾化又被加热且在下降的过程中逸出氧气。

处于雾化状态下的水滴越小，其表面张力越大，溶于水中的氧气也就越不容易逃逸。为实现给水的深度除氧，还在喷头13的下方安装了旋流器8。

如图4、5所示，旋流器8由8～12片冲压成型的旋流叶片82呈放射状地均布在芯轴81周围且焊接成一体，外径与除氧器下筒体7的内径相等。其中，每一片旋流叶片82均由直角梯形821和扇形822组成，相互夹角为钝角(例如120°)，且直角梯形821的长底边沿芯轴81的母线与芯轴81焊接。

当雾化水滴落在旋流器7上后，在旋流叶片82上形成很薄的水膜，大大减小了水的表面张力，残留在水中的氧气就会很容易地从水膜表面逸出，完成给水的深度除氧，除氧后的水沿旋流叶片82集聚在除氧器的底部。从水中逸出的氧气穿过排气管1进口处的分离器2后经排气管1排出；除氧后的水经排水管9流出除氧器；液位计12可显示除氧器内水位的高低；除氧器长期运行后，集聚在底部的沉积物可经排污管11排放；压力表接管15上的压力表用于检测除氧器内部的压力。

与现有的热力式除氧器相比，本实用新型具有除氧效果好、对水质的适应性高、运行稳定、体积小、结构简单、造价低、操作简单、给水雾化效果好、汽水间传热充分等优点。

Claims

1.一种旋流式除氧器，其特征在于它包括喷头(13)、旋流器(8)；1条进水管(5)和2条进汽管(4、14)穿过除氧器的筒壁与喷头(13)上的对应接头相连；喷头(13)的下方固装外径与下筒体(7)内径相等的旋流器(8)。

2.如权利要求1所述的旋流式除氧器，其特征在于：喷头(13)由外套筒(134)、中套筒(133)、内套筒(132)、旋流塞(131)和喷头座(130)组成；其中，喷头座(130)由3层柱状筒组成，且内层筒与进汽管(4)相连，中层筒壁上焊装一根进水管(5)，外层筒壁上焊装一根进汽管(14)；外套筒(134)、中套筒(133)和内套筒(132)均包括一段柱状筒和一段锥状筒，且借助端部的螺纹依次旋紧在喷头座(130)上；中套筒(133)的锥状筒段的外表面有5段与母线斜交、均布的肋片(135)；旋流塞(131)的两端呈圆锥状、中间是加工有4道斜槽的圆柱体。

3.如权利要求1所述的旋流式除氧器，其特征在于：旋流器(8)由8～12片冲压成型的旋流叶片(82)呈放射状地均布在芯轴(81)周围且焊接而成；其中，每一片旋流叶片(82)均由直角梯形(821)和扇形(822)组成，相互夹角为钝角，且直角梯形(821)的长底边沿芯轴(81)母线与芯轴(81)焊接。