水中溶解氧的存在是鍋爐、熱交換器和熱網(wǎng)管道發(fā)生腐蝕的主要原因,這種腐蝕造成了能源和資金上的嚴(yán)重浪費,同時給設(shè)備的安全運行埋下隱患。為此,國家《低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 1576-2001)中對鍋爐給水除氧裝置的配裝提出了明確要求。另外,化工、化肥等行業(yè)換熱網(wǎng)中的設(shè)備和管道的氧腐蝕也是因水中溶解氧含量過高造成的,這類腐蝕已困擾各行業(yè)技術(shù)人員多年,嚴(yán)重影響了其節(jié)能技術(shù)的改進(jìn),人們對工業(yè)用水的除氧日益重視起來。
但同時由于傳統(tǒng)的除氧設(shè)備在運行上存在各自的不足,在很多時候不能適應(yīng)用戶的需求,或是耗能太大,或?qū)λ|(zhì)有較大影響,所以除氧技術(shù)的開發(fā)日益受到關(guān)注。
2、技術(shù)指標(biāo)
表一 YJX型系列解吸除氧器技術(shù)指標(biāo)
型號 | YJX-4 | YJX-10 | YJX-16 | YJX-20 | YJX-35 | YJX-42 | YJX-54 | YJX-70 |
出力 (T/h) | 2~4 | 6~10 | 12~16 | 18~21 | 33~36 | 40~45 | 50~58 | 74~80 |
給水溫度 | 常 溫 | |||||||
出水氧含量 | 0.01~0.1 mg/l | |||||||
控制方式 | 自控/手控 可選 | |||||||
功耗 (kW) | 2.0 | 3.4 | 6.0 | 7.6 | 13.5 | 16.3 | 20.5 | 25.0 |
自重 (Kg) | ~458 | ~675 | ~985 | ~1125 | ~1750 | ~2250 | ~2550 | ~2750 |
3、工作原理
解吸除氧是基于亨利定律, 將無氧的氣體與含氧水強(qiáng)烈混合,使溶解在水中的氧析出至氣體中去, 而使給水達(dá)到水質(zhì)要求。含氧氣體在加熱反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)成無氧的惰性氣體循環(huán)使用。根據(jù)亨利定律,混合氣體中的某一組分在液體中的溶解度[C]和該氣體在氣液分界面上的平衡分壓[P]成正比, 即
C=K·P
亨利定律在給水除氧中的應(yīng)用zui初由歐洲的科技人員提出,早期設(shè)備將反應(yīng)器置于鍋爐煙道中進(jìn)行加熱,由于存在溫度不易控制等不足之處,其應(yīng)用推廣一直受到很大局限。近年來在以清華大學(xué)廣大科技人員的努力下,該技術(shù)從流程到運行效果都有很大改變。
其工作流程如下:
待處理的水由除氧泵12輸送至引射器5,水以一定流速通過引射器5時,形成一定的負(fù)壓,將無氧氣體吸入。水與無氧氣體在混合管中充分混合,然后進(jìn)入解析器11,水中溶解的氧在解析系統(tǒng)中擴(kuò)散到無氧氣體中。帶氧氣體自解析器頂部進(jìn)入氣水分離器6,經(jīng)氣水分離器脫水后進(jìn)入換熱器升溫至60~80℃左右,進(jìn)入加熱器1,然后進(jìn)入反應(yīng)器2,與反應(yīng)器中的還原劑反應(yīng)后重新成為無氧氣體,再進(jìn)入下一個循環(huán),從而達(dá)到連續(xù)工作的除氧目的(參見圖一及圖二)。
4、技術(shù)特點:
1) 待除氧的水不需要加熱予處理, 常溫時即可進(jìn)行除氧;
2) 低位布置, 采用無給水箱式的部分余水回流系統(tǒng), 占地面積更小,系統(tǒng)簡單,便于安裝,節(jié)省設(shè)備和基建投資;
3) 除氧效率高(達(dá)99%),除氧后水中溶解氧含量可降至0.01~0.1mg/L, ;
4) 負(fù)荷適應(yīng)性好,自動化程度高,一按電鈕即可啟、停,正常運轉(zhuǎn)時可實行無人值守;
5) 運行費用低,與其它方式相比,電力、熱能消耗大大降低。
二、設(shè)計安裝要點(參考圖一及圖二):
(由于設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,所以在設(shè)計和安裝方面沒有特別嚴(yán)格的要求,下列幾點在必要時可據(jù)具體情況進(jìn)行不同程度的改動)
⒈設(shè)備只需單地基,建議解吸器底部預(yù)埋鋼板,安裝時現(xiàn)場焊接;反應(yīng)器底部只需水平;
⒉設(shè)備距墻不少于30cm,設(shè)備的相對位置可根據(jù)具體情況有一些變動;
⒊在設(shè)備附近的墻上安置配電柜,功率因設(shè)備型號而異;
⒋按流程根據(jù)現(xiàn)場條件將設(shè)備就位, 應(yīng)注意保持解吸器頂部高于水箱zui高水位2米以上;
⒌建議除氧泵揚(yáng)程45~50米;除氧泵流量應(yīng)為設(shè)備出力的1.25~1.5倍(型號參見表四);
⒍按流程將設(shè)備連接起來,接口除特定指明外以焊接為佳;設(shè)備及各管路應(yīng)無泄漏;
⒎在保證流程合理的前提下,設(shè)備可靈活布置,建議靠墻或邊角布置;
⒏設(shè)備布置困難時,可將引射器、解吸器氣水分離器與換熱器、加熱反應(yīng)器、電控柜分開布置(如分置于室內(nèi)外、分置于不同樓層等);
⒐若用戶需要有的密閉除氧水箱,可根據(jù)附圖進(jìn)行連接.