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旋膜式热力除氧器进水方式对除氧效果影响?如何除去溶解氧?
旋膜式热力除氧器的进水方式直接决定水膜形成质量与气液接触效率,进而影响除氧效果。以下是关键影响机制及溶解氧去除原理的深度分析:
一、进水方式对除氧效果的影响
旋膜管小孔位置与成膜稳定性
进水小孔距喷管上端口必须≥150mm(图1标注尺寸),若距离过短会导致水流溢出排气孔,破坏水膜裙结构;优化后可形成连续旋转水膜,增大传热面积30%以上。
射流角度与蒸汽卷吸效率
切向进水形成15°–30°螺旋射流佳,可卷吸更多上升蒸汽(卷吸量达进水体积的40%),使水温在0.5秒内升至饱和温度;角度偏差>5°会降低热交换效率15%–20%。
多级进水分配防局部过载
大型除氧器采用环形母管+径向支管布水,确保每个旋膜管流量偏差<5%;若单管超负荷%,其下游填料层会出现干区,残余氧浓度升高至μg/L以上。
二、旋膜式热力除氧器溶解氧两级深度去除机制
一阶段:起膜段粗除氧(去除率90–95%)
紊流传质强化
旋转水膜在起膜管出口形成厚度≤0.1mm的紊流薄层,氧气扩散路径缩短至微米级;同时蒸汽气泡在紊流中破碎,气液界面更新速率提升3倍,氧解析效率达95%。
饱和温度控制
蒸汽通过旋膜管底部均布小孔(孔径3–5mm)垂直喷射,确保水膜局部过热度≤2℃,防止欠饱和导致氧复溶。
二阶段:填料层精除氧(残余氧≤7μg/L)
液汽网深度传质
采用Ω型不锈钢丝网填料(比表面积250m2/m3),水流被分割成微米级液滴,与二次蒸汽接触时间延长至15–20秒,氧分压降至0.001MPa以下。
温度—压力双保障
水箱内再沸腾管维持水温>104℃(大气式)或>158℃(高压式),结合排氧阀开度调节(开度3–5%),使水面氧分压趋近于零。(此处插入关键参数对比卡片:起膜段vs填料段除氧率/温度控制范围/材质要求)
三、旋膜式热力除氧器进水优化与除氧效果提升措施
防气蚀喷嘴设计
进水母管加装涡流整流器,流速控制在1.2–1.8m/s;旋膜管入口采用喇叭口渐缩结构(收缩角30°),避免气蚀损伤。
低温水预加热策略
当进水温度<80℃时:开启蒸汽再沸腾管优先加热水箱存水至℃;
低温水与热水按1:比例混合后进入旋膜管,防止热冲击。
水质适配性改造
高硬度水源:填料层改用蜂窝陶瓷模块(抗垢周期延长至年);
含油废水:进水口增设聚结分离器,控制油含量≤mg/L。
四、旋膜式热力除氧器典型故障与进水关联性分析
现象 进水诱因 解决措施
排气管带水 小孔位置过低(<120mm) 加装挡水环或更换旋膜管组件
填料层局部结垢 支管流量偏差>10% 安装动态平衡阀调控流量
出水含氧量周期性波动 进水温度骤变(>10℃/min) 增设缓冲水箱+比例调节阀
进水方式通过膜层稳定性(小孔定位)、热动力效率(射流角度)、水力均衡性(分配设计)三重作用影响除氧效果。优化后可使两级总除氧率>99.5%,残余氧浓度稳定≤5μg/L。运行中需重点关注进水温度突变与旋膜管磨损状态,避免传质效率衰减。