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给水溶解氧相关问题解读

时间:11/13/2023 4:55:14 PM 发布:新蒲京娱乐场8305 来源:百度文库转发


 


溶解氧:空气中的分子态氧溶解在水中称为溶解氧。

水中的溶解氧的含量与空气中氧的分压、水的温度都有密切关系。在自然情况下,空气中的含氧量变动不大,故水温是主要的因素,水温愈低,水中溶解氧的含量愈高。溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示。

含氧量:在一定条件下,溶解于水中分子状态的氧的含量。

除氧器

给水回热系统中,使给水加热到饱和温度,能去除给水中溶解气体的混合式加热器。

饱和温度:液体和蒸气处于动态平衡状态即饱和状态时所具有的温度。

根据除氧器工作压力分为大气式除氧器、高压除氧器

根据除氧器构造分为:旋膜式除氧器、填料式除氧器、淋水盘除氧器等。

除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一,如除氧器除氧能力差,将对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成的严重损失,引起的经济损失将是除氧器造价的几十或几百倍。

除氧定律,盖吕萨克定律

在压强不变时,一定质量的气体的温度每升高1℃,其体积的增加量等于它在0℃时体积的1/273;或在压强不变时,一定质量的气体的体积跟热力学温度成正比。由法国科学家盖吕萨克在实验中发现,故名。适用于理想气体,对高温、低压下的真实气体也近似适用。

亨利定律,在一定温度下,气相总压不高时,对于稀溶液,溶质在溶液中的浓度与它在气相中的分压成正;比道尔顿分压定律,在温度和体积恒定时,混合气体的总压力等于组分气体分压力之和,各组分气体的分压力等于该气体单独占有总体积时所表现的压力。

除氧器结构原理

除氧设备主要由除氧塔头、除氧水箱两大件以及接管和外接件组成,其主要部件除氧器(除氧塔头)是由外壳、新型旋膜器(起膜管)、淋水篦子、蓄热填料液汽网等部件组成.

1.外壳:是由筒身和冲压椭圆形封头焊制成.,中、小低压除氧器配有一对法兰联接上下部,供装配和检修时使用,高压除氧器留配有供检修的人孔.

2.旋膜器组:由水室、汽室、旋膜管、凝结水接管、补充水接管和一次进汽接管组成.凝结水、化学补水、经旋膜器呈螺旋状按一定的角度喷出,形成水膜裙,并与一次加热蒸汽接管引进的加热蒸汽进行热交换,形成了一次除氧,给水经过淋水篦子与上升的二次加热蒸汽接触被加热到接近除氧器工作压力下的饱和温度即低于饱和温度2-3℃,并进行粗除氧.一般经此旋膜段可除去给水中含氧量的90-95%左右.

3.淋水篦子:是由数层交错排列的角形钢制作组成,经旋膜段粗除氧的给水在这里进行二次分配,呈均匀淋雨状落到装在其下的液汽网上.

4.蓄热填料液汽网:是由相互间隔的扁钢带及一个圆筒体,内装一定高度特制的不锈钢丝网组成,给水在这里与二次蒸汽充分接触,加热到饱和温度并进行深度除氧目的,低压大气式除氧器低于10ug/L、高压除氧器低于5ug/L(部颁标准分别为15ug/L、7ug/L).

5.水箱除过氧的给水汇集到除氧器下部容器即水箱内,除氧水箱内装有最新科学设计的强力换热再沸腾装置,该装置具有强力换热,迅速提升水温,更深度除氧,减小水箱振动,降低口音等优点,提高了设备的使用寿命,保证了设备运行的安全可靠性.

除氧器工作原理

凝结水及补充水首先进入除氧头内旋膜器组水室,在一定的水位差压下从膜管的小孔斜旋喷向内孔,形成射流,由于内孔充满了上升的加热蒸汽,水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来(试验证明射流运动具有卷吸作用);在极短时间很小的行程上产生剧烈的混合加热作用,水温大幅度提高,而旋转的水沿着膜管内孔壁继续下旋,形成一层翻滚的水膜裙,(水在旋转流动时的临界雷诺数下降很多即产生紊流翻滚),此时紊流状态的水传热传质效果最理想,水温达到饱和温度。氧气即被分离出来,因氧气在内孔内无法随意扩散,只能上升的蒸汽从排汽管排向大气(老式除氧器虽加热了水,分离出了氧但氧气比重大于加热蒸汽,部分氧又被下流的水带入水箱,也是造成除氧效果差的一种原因)。经起膜段粗除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里混合进行二次分配,呈均匀淋雨状落到装到其下的液汽网上,再进行深度除氧后才流入水箱。水箱内的水含氧量为高压0-7 цɡ/L,低压小于15цɡ/L达到部颁运行标准。

因旋膜式除氧器在工作中使水始终处于紊流状态,并有足够大的换热表面积,所以传热传质效果越好,排汽量小(即用与加热的蒸汽量少,能源损失小带来的经济效益也可观)除氧效果好产生的富裕量能使除氧器超负荷运行(通常可短期超额定出力的50%)或低水温全补水下达到运行标准。除氧器的主要作用是除去锅炉给水中的氧气和其它不凝结气体,以保证给水的品质。若水中溶解氧气,就会使与水接触的金属被腐蚀,同时在热交换器中若有气体聚积,将使传热的热阻增加,降低设备的传热效果。因此水中溶解有任何气体都是不利的,尤其是氧气,它将直接威胁设备的安全运行。

监测溶解氧的目的是为了防止锅炉本体、给水管道的腐蚀,同时也是为了监督除氧器的除氧效果。国家电力部因此对除氧器含氧量提出了部颁标准,即大气式除氧器给水含氧量应小于15ppb,压力式除氧器给水含氧量应小于7ppb。

腐蚀:指物质因化学作用而逐渐消损破坏。引申指腐烂、消失、侵蚀。

含氧量超标主要引起氧腐蚀,氧腐蚀的速度比较快,会造成金属表面出现麻点。腐蚀减薄了锅筒及受热面,运行时会发生危险。给水中含有氧气是直接导致锅炉炉管腐蚀泄漏的主要因素。因此给水在进入锅炉前必须经过严格的除氧。

除氧方法主要是热力除氧,即亨利定律:在一定的温度条件下,当溶于水中的气体与自水中逸出的气体处于动态平衡时,单位体积中溶解的气体量与水面上该气体的分压力成正比。

按照亨利定律,排出水中的溶解氧靠降低大气中的氧气分压力来实现。要达到此目的,就必须采用将一种蒸汽通入系统,形成正压,然后再放空排除存气,这样原有的气体组分包括氧气就减少了,分压也就相应降低。就热力除氧而言,所通入的气体是蒸汽,因蒸汽冷凝后即成水,对水质无污染,并且加热给水又是进入锅炉前所必需的,所以得到了广泛采用。

除氧器水温的变化对除去水中的氧气和其他气体有直接的关系。热力除氧的必要条件就是要把给水加热到该压力下饱和蒸汽的温度。当给水温度太低,给水量较大或蒸汽量不足时,就不能起到除氧效果。

除氧器蒸汽压力不足时,则大气中空气会从排气管进入除氧器内,反而大大增加水中的溶解氧。除氧器压力提高,其相应的饱和水温也提高,使气体在给水中溶解度降低,增强气体自水中离析过程,有利于提高除氧效果。



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