呼吸式无水箱真空除氧器的使用及出现问题的解决问题方法?

呼吸式无水箱真空除氧器,用于工业锅炉的给水及热网的补给水的除氧。为解决负压出水及适应锅炉负荷的变化,该真空除氧器装置是在现有高位真空除氧器的基础上,将真空除氧塔的底部用管道直接与锅炉给水泵相连,再用呼吸管道将该管道与软水箱连接起来,并在呼吸管道上装有流量压差变送装置,由此组成呼吸系统,即可代替原有的除氧水箱。采用该装置既能实现真空除氧的目的,又能使整个系统变得简单,安装方便,从而降低了真空除氧器的成本。 一种真空除氧器,由软水箱,除氧水泵,真空除氧塔塔,锅炉给水泵及抽气系统组成,上述的软水箱,除氧水泵通过管道及电控式自动调节伐与真空除氧塔相连,上述的抽气系统经管道连接在真空除氧塔上端,其特征在于真空除氧塔的底部直接用管道与锅炉给水泵相连,再用呼吸管道将管道与软水箱连接,且在呼吸管道上有流量压差变送装置,在管道上装有电控式自动调节阀,流量压差变送装置与电控式自动调节阀之间用电信号接通。 近年来真空除氧器得到一定发展。然而,在设计中遇到一些似是而非的问题。这些问题是除氧器的塔内温度(以下简称塔温)的选择和引射器抽取真空气体的方向(与水流方向同向的以下称为同向流,与水流方向逆向的,以下称为逆向流)。 为便于分析问题,讨论中假定引射器有无限的抽吸能力(现在生产的水力引射器在塔内温度大于35℃时,具有很好的抽吸能力,可以把它看作是一种无限抽吸能力的引射器),讨论中还假定除氧塔内件有十分优秀的性能,其传热和传质的最小温差、浓度差接近于零(现有设计优良的雾化喷嘴的浮热式真空除氧器以及旋膜加钢丝网填料的加热式真空除氧器的内件性能接近于上述假定的条件)。 关于真空除氧器的塔温问题塔温是影响真空除氧是否能达标的最重要参数之一,是设计者首先要考虑的问题。塔温也是影响锅炉效率、出力和除氧设备投资的重要问题。塔温低,锅炉给水温度低,锅炉效率就高;反之,锅炉效率就会降低。塔温高意味着要将软化水温度提高而消耗额外的热量(由蒸汽或热水加热),增加额外的加热设备从而增加额外的费用。因而,塔温高在经济上总是不利的。以往人们认为,塔温高容易除氧,下面分析将会看到,这是一种不全面的,有时是错误的看法。应该说,只有在抽真空设备和除氧塔内件性能欠佳,塔温高才有利于除氧。在抽真空设备及塔内件性能良好时,塔温越低,越有利于除氧。兹分析如下: 根据亨利定律,水中溶解氧与其界面上氧气的绝对压力(分压)成正比。 在过热式除氧器中,塔温应该是在相同的过热度下具有最大的浓度差的温度,或者说,在相同的浓度差下具有最小的过热度的塔温,就是塔温。这是我们分析问题的出发点。过热式真空除叙器的塔温问题利用亨利定律就可以确定塔温。为便于分析,作以下几点规定: (1)引射器有无限的抽真空能力(现生产的水力引射器在塔温大于35℃时有这个能力)。 (2)除氧塔内件有十分强的传热、传质能力(对于过热式真空除氧器,如果其雾化喷嘴设计得好,可以取得很好的雾化效果,基本符合本假定,对于加热式真空除氧器如果采用旋膜加钢丝网填料作内件,其传热、传质能力也很好,也基本符合假定。); (3)不同真空条件下,漏入的空气量不变,计算中其值假定为等于水中脱出的气体量或者是水中脱出的气体量的一倍。计算了两种不同的漏入量(漏入空气量与真空度及制造、按装质量有关,不应一概而论,但在实际中很难确定(为便于比较作上述假定在定性上是可以的); (4)在真空条件下亨利定律仍在有效。根据上述假定由亨利定律可确定除氧水指标为。0.5mg/l时不同塔温下要求的过热度各t。其具体计算步骤如下: 1)确定不同塔温下,办达到除氧水指标o.05mg/1时液面上最小的氧分压力PO:的值。由亨利定律, boZ=Ko:Poz 或Po:=boZ/Ko:(2) 由式(2),当b。:=0.05mg八,从表1查得不同水温下的KO:即可计算得不同温度下的PO:。计算结果如表2所示。表2塔温t℃氧分压Po:=boZ/KoZ(bar)0013440。0015150 .0017240 .0017980。001872~43~表2列出是如果水不沸腾时,为达到bo=0.5mg/l指标所要求最小氧分压P。这个数值是很低的,通常的引射器抽不到这么高的真空。 2)确定在饱和沸腾情况下达到表2所要求的最小PO:所要求的过热度6t。在实际真空除氧器中,真空抽到相应水温(塔温)的饱和压力时,水就要沸腾,并有部分蒸气闪蒸出来。过热度从越大,闪蒸量越大,那么氧的分压力就越低从而使氧的分压达到或低于表2所规定的数值。不同的塔温为达到表2所规定的PoZ所要求过热度乙t是不同的。最小的水蒸气闪蒸量可由分压力的表达式(3)计算得,从而可计算得最小的过热度。塔温越低所求得的过热度从也越小。 (l)在引射器及除氧塔内件性能很好的条件下,塔温越低,除氧效果越好,或者说,取得同样的除氧效果,塔温越低所需的过热量越小。这一点对于除氧的经济性及保持引射设备的抽吸能力都是十分重要的。 (2)除氧器漏气量增加将大大提高达标要求的过热度。因此设计及加工除氧设备时要尽可能降低漏气量。 (3)在引射器及除氧塔内件性能欠佳时,塔温过低会使引射器抽不到应有的真空以及由于传热、传质能力差而不得不加大过热度的情况。
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