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中天恒远低压淋水盘式除氧器工艺原理及核心优势

作者:北京中天恒远 发布于:2025-11-04 14:29:23浏览量:

一、技术核心:低压工况下的经典除氧理论应用

低压淋水盘式除氧器以亨利定律和道尔顿定律为核心理论支撑,适配低压工况(工作压力 0.02-0.05MPa,对应饱和温度 104-110℃),通过 “淋水分布 + 填料接触” 的复合结构,实现水中溶解氧的高效脱除。其核心逻辑是:在低压环境下,降低水面总压力,使水更容易达到饱和温度,同时通过多层淋水盘的分散作用扩大气液接触面积,加速氧气从水中析出,尤其适配中低压锅炉、热力管网补水等对压力要求较低的场景,填补高压除氧器在低压领域的应用空白。

二、工艺原理:三层递进式除氧流程

(一)预除氧:进水均匀分布与初步加热

多孔布水结构:采用环形布水管 + 伞形分流器组合设计,将 20-40℃的补水均匀分配至顶部淋水盘,布水管开孔直径 3-5mm,间距 80-100mm,确保水流无死角覆盖淋水盘区域,避免局部积水导致的除氧不均问题。

低压蒸汽预热:利用低压蒸汽(0.03-0.06MPa,107-115℃)从除氧器底部向上流动,与顶部下落的水流初步接触,将水温提升至 80-90℃,为后续深度除氧奠定温度基础,同时初步析出部分溶解氧(约 30%-40%)。

(二)主除氧:淋水盘分散与气液充分接触(去除 50%-60% 氧气)

多层淋水盘设计:核心部件为 3-5 层不锈钢淋水盘(每层厚度 8-10mm,直径根据处理量适配,如 50t/h 机型淋水盘直径 1.8-2.2m),盘面上均匀分布直径 10-12mm 的淋水孔,相邻两层淋水盘的孔位交错排列。水流通过上层淋水盘孔下落,撞击下层盘体后形成薄水膜或细小水滴,气液接触面积较传统单盘结构提升 2-3 倍。

逆流接触强化:低压蒸汽从底部穿过淋水盘间隙,与下落的水流形成逆流接触,蒸汽携带的热量持续加热水流至饱和温度,同时将析出的氧气向上推送。这种逆流模式使热交换效率稳定在 90% 以上,确保水流在经过所有淋水盘后,温度接近饱和温度,氧气去除率达 80%-90%。

(三)精除氧:填料吸附与排气优化(去除剩余 10%-20% 氧气)

波纹填料层过滤:在淋水盘下方设置 1-2 层不锈钢波纹填料(高度 300-400mm,波纹间距 15-20mm),下落的水流经过填料层时,进一步被分散成更细小的水膜,与蒸汽实现二次接触,强制剩余溶解氧脱附。填料层还能过滤水中的微小杂质,避免堵塞后续管道。

负压排气系统:除氧器顶部设置专用排气口,连接真空泵形成 - 20 至 - 50Pa 的微负压环境,及时抽离析出的氧气、二氧化碳等不凝结气体。排气口内置丝网除沫器,防止水流随气体带出,减少水资源浪费,使蒸汽损失率控制在 1% 以下。

三、核心优势:适配低压场景的性能突破

(一)除氧效果稳定,满足低压标准要求

出水含氧量可长期稳定在15PPb 以下,符合低压除氧器行业标准(≤15PPb),能有效防止中低压锅炉(压力≤3.82MPa,温度≤450℃)、换热器等设备的氧腐蚀,延长设备检修周期至 3-5 年,降低因腐蚀导致的设备更换成本。

(二)低压运行节能,适配低品位热源

热源要求低:可直接利用工业余热蒸汽(0.02-0.05MPa)或低压辅汽,无需额外升压设备,相比高压除氧器节省热源预处理能耗 40% 以上;

能耗损失小:低压工况下蒸汽膨胀系数大,热利用效率高,按 50t/h 处理量计算,年耗蒸汽量较同类型高压设备减少 2000-3000 吨,折合能耗成本降低 15%-20%。

(三)结构简单可靠,运维成本低

无复杂部件:核心部件为淋水盘和填料层,无高压喷雾式除氧器的精密喷嘴,减少因部件磨损、堵塞导致的故障,平均无故障运行时间(MTBF)达 10000 小时以上;

维护便捷:淋水盘和填料层可通过顶部人孔直接拆卸更换,单次维护时间仅需 4-6 小时,年均维护费用较传统设备降低 30%-40%。

(四)负荷调节灵活,适应波动工况

宽负荷适配:可在 30%-120% 额定负荷范围内稳定运行,当进水流量或温度波动时,多层淋水盘的分散作用能快速调整气液接触状态,确保除氧效果不受影响,尤其适配热力管网、区域供暖等负荷频繁变化的场景;

启动速度快:从启动到达到额定除氧效果仅需 30-45 分钟,较传统低压除氧器缩短 50% 启动时间,减少设备预热阶段的能耗损失。

(五)适用场景广泛,性价比突出

覆盖中低压锅炉给水、化工行业低压反应系统补水、市政热力管网补水、食品加工用热水除氧等场景,处理量范围 10-200t/h。设备初期投资成本较高压喷雾式除氧器低 25%-30%,且对安装场地要求低,无需复杂土建基础,特别适合中小型企业或老旧设备升级改造项目。

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