一、工艺原理：以 “旋膜雾化 + 热力传质” 为核心的大气环境除氧
大气热力式旋膜除氧器是热力除氧技术的重要分支，核心依托 “亨利定律”“道尔顿分压定律” 及 “旋流雾化强化传质” 原理，在大气压(绝对压力约 0.1MPa) 环境下，通过蒸汽加热与旋膜结构的协同作用，实现水中溶解氧(O₂)及有害气体(CO₂、N₂等)的深度脱除，广泛应用于工业锅炉、热电厂、供热系统等给水处理场景，对应设计水温为大气压力下的饱和温度(约 100-102℃)。其工艺过程可细分为四大关键环节，形成 “预处理 - 核心除氧 - 二次强化 - 出水保障” 的完整链条：
1. 进水雾化：旋膜器的 “旋流切割 + 膜状分散”
旋膜结构作用：待除氧的软化水(或脱盐水)经顶部进水管进入除氧器后，首先进入旋膜器(核心部件) —— 该部件由 “旋流室 + 导流叶片 + 雾化喷头” 组成，水流在旋流室内受导流叶片引导形成高速旋转流(流速可达 1.5-2.0m/s)，产生离心力;
膜状分散效果：高速旋转的水流通过雾化喷头时，被切割为 “超薄水膜”(厚度仅 0.1-0.3mm)并沿除氧器内壁螺旋向下流动，同时伴随部分 “微小液滴”(直径 0.5-2mm)的飞溅，相比传统淋水盘式除氧器，水与蒸汽的接触面积提升 60%-80%，且接触界面更均匀;
防堵塞设计：旋膜器喷头采用大孔径导流结构(孔径通常≥8mm)，配合旋转水流的自清洁作用，可有效避免水中微小杂质(如树脂颗粒、管道锈蚀物)造成的堵塞，解决了喷雾式除氧器喷嘴易堵的痛点。
2. 核心除氧：大气环境下的 “逆流加热 + 气体剥离”
蒸汽加热与温度饱和：除氧器下部通入饱和蒸汽(多为汽轮机低压抽汽、锅炉排汽或辅助蒸汽)，蒸汽自下而上流动，与旋膜器形成的 “水膜 / 液滴” 形成强烈逆流接触，在大气压环境下快速将水温加热至饱和温度(100-102℃)，此时水中溶解气体的溶解度大幅降低;
分压平衡与气体扩散：根据道尔顿分压定律，大气压力下蒸汽分压占据气相主导地位(不凝气体分压趋近于 0)，水中溶解的 O₂、CO₂等气体迅速向气相扩散，形成 “气泡” 随蒸汽上升;
旋流强化传质：螺旋向下的水膜在流动过程中，不断与上升的蒸汽发生 “撞击 - 混合 - 再分散”，每一圈螺旋均相当于一次 “传质刷新”，使气体剥离效率比传统柱式除氧器提升 40%-50%，单次除氧效率可达 95% 以上。
3. 二次除氧：填料层的 “深度净化 + 气液分离”
填料层作用：在旋膜器下方设置波纹填料层(材质多为不锈钢或聚丙烯)，填料形成密集的 “气液通道”，未完全脱除气体的水流流经填料层时，再次被分散为 “细流”，与蒸汽进行二次接触，将残留溶解氧进一步剥离(从 0.5-1mg/L 降至 0.05mg/L 以下);
气液分离优化：填料层同时起到 “整流” 作用，避免上升蒸汽携带大量水滴(即 “带水现象”)，确保气相中的不凝气体能顺畅上升至顶部，减少气体随水流回落的风险。
4. 出水保障：储水箱与排气系统的稳定控制
储水缓冲与温度维持：除氧后的水落入底部储水箱(有效容积为每小时处理水量的 10-15 分钟用量)，水箱内设有 “再沸腾管”，通入少量蒸汽维持水温在饱和温度(±1℃)，防止水温下降导致溶解氧重新析出;
自动排气与压力稳定：除氧器顶部装有双级自动排气阀(一级粗排、二级精排)，可根据气相中不凝气体浓度自动调节排气量 —— 初始阶段大量排气，稳定后微量排气，既保证气体充分排出，又减少蒸汽浪费(蒸汽损耗率≤1%);同时，水箱设有 “安全阀” 与 “压力变送器”，确保大气环境下设备压力稳定(避免超压或负压)。
二、核心优势：适配大气场景的高效、稳定与经济性
相比低压淋水盘式除氧器(0.02-0.05MPa)、高压除氧器(0.5-1.0MPa)，大气热力式旋膜除氧器凭借 “大气环境适配性” 与 “旋膜结构创新”，在工业应用中展现出显著优势，具体可概括为四大特点：
1. 除氧效率高且稳定：旋膜 + 填料双重强化，适应负荷波动
高效脱除能力：旋膜雾化的 “大接触面积” 与填料层的 “二次净化” 结合，出水溶解氧浓度可稳定控制在 **≤0.05mg/L**(满足 GB/T 12145-2016 最高标准)，对 CO₂的脱除率也可达 90% 以上，避免后续管道与锅炉的酸性腐蚀;
抗负荷冲击强：在设计负荷的 40%-130% 范围内，旋膜器仍能保持稳定的雾化效果，无需频繁调整操作参数，尤其适合锅炉负荷频繁变化的场景(如供热站、间歇式化工厂)，相比单级淋水盘式除氧器，负荷适应范围扩大 30%。
2. 能源利用经济：适配多种低压蒸汽，蒸汽损耗低
蒸汽来源灵活：可直接利用系统内的低压蒸汽(如汽轮机 0.08-0.12MPa 抽汽、锅炉排汽)，无需额外升压或降压设备，若无现成蒸汽，也可配套小型常压锅炉(运行成本低于高压蒸汽系统);
蒸汽损耗可控：双级自动排气阀精准控制排气量，蒸汽损耗率≤1%，远低于传统除氧器(3%-5%);同时，大气环境下无需真空泵(对比真空除氧器)或高压加热设备(对比高压除氧器)，运行能耗降低 30%-50%。
3. 运行维护简便：结构耐用，故障率低
核心部件长寿命：旋膜器采用不锈钢材质(如 304、316L)，无易损件(如喷嘴、密封件)，正常工况下使用寿命可达 10-15 年，比喷雾式除氧器(5-8 年)延长 50%;
维护成本低：日常维护仅需每季度检查旋膜器是否结垢(可通过反冲洗清理)、排气阀密封性及再沸腾管加热效果，无需拆解核心部件，年维护成本仅为真空除氧器的 1/3。
4. 安全性能优异：大气压力设计，风险可控
无超压风险：设备运行压力为大气压，无需承受高压(对比高压除氧器)，设备壁厚仅需 6-10mm(比高压除氧器薄 40%)，且配备安全阀与压力报警系统，彻底避免 “超压爆破” 风险;
低温运行减腐蚀：除氧温度为 100-102℃(低于高压除氧器的 150-180℃)，大幅减少设备内部的 “氧腐蚀”“氨腐蚀”，储水箱与管道的腐蚀速率降低 60%，延长整个给水系统的寿命。
三、适用场景与技术局限
1. 典型适用场景
工业锅炉给水处理(压力≤5.29MPa 的中低压锅炉)，如化工、纺织、造纸厂的生产用锅炉;
热电厂与供热系统(装机容量 300MW 以下)，尤其适合利用汽轮机低压抽汽的场景;
无低压蒸汽但有常压热源的场景(如配套燃气常压锅炉)，如小型供热站、食品加工厂;
对除氧效率要求高且负荷波动大的场景(如调峰热电厂、间歇式生产企业)。
2. 技术局限
需饱和蒸汽供应：若系统内无现成低压饱和蒸汽，需额外配套蒸汽发生器，会增加初始投资(约比有蒸汽来源的场景高 20%-30%);
占地面积较大：相比真空除氧器，需容纳旋膜器、填料层与储水箱，设备体积约为同处理量真空除氧器的 1.2-1.5 倍，不适用于空间极度受限的场景;
低温气体脱除有限：对水中溶解的低温难解吸气体(如 H₂S、CH₄)脱除效果较差(脱除率≤60%)，若原水含此类气体，需前置化学预处理(如加氧化剂)。
