專利名稱：旋流式除氧器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種旋流式除氧器，用于去除熱力設(shè)備給水中的氧氣，屬熱力設(shè)備的附屬裝置。
背景技術(shù)：
溶于水中的氧氣對熱力設(shè)備和管道有腐蝕作用，縮短設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重時甚至?xí)＜皺C組安全運行。目前水處理用的除氧器主要有噴霧填料式除氧器和旋膜式除氧器。
噴霧填料式除氧器是利用水泵將待除氧的水從上部注入，經(jīng)噴嘴霧化后流經(jīng)由拉西環(huán)或Ω環(huán)組成填料層，鋪展成與填料全部表面積相同的傳熱-傳質(zhì)層；與此同時，用于加熱的蒸汽從除氧器下部的蒸汽管引入，填料的自由容積不會阻礙蒸汽自由上升。于是，水膜中的氧氣在熱力作用下極易逸出，并經(jīng)除氧器上部的排氣管排出。噴霧填料式除氧器體積大，造價高；對水溫、水量、水質(zhì)變化的適應(yīng)性差；蒸汽加熱水至飽和溫度的時間較長，出水質(zhì)量不穩(wěn)定。
旋膜式除氧器的內(nèi)部豎直安裝多組旋膜管管束，管壁上開有多個偏心孔，水泵迫使待除氧的水進(jìn)入其中；在離心力和重力的共同作用下，在旋膜管內(nèi)壁上形成的水膜一邊旋轉(zhuǎn)、一邊向下流動，并在旋膜管下端的出口處，形成傘狀的水幕；而水中的氧氣在除氧器下部通入的蒸汽的熱力作用下逸出，并經(jīng)排氣管排出。旋膜式除氧器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、造價高；在補水量變化較大時，往往由于換熱不充分，除氧效果不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于公開一種除氧效果好、換熱充分且性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單、體積小的旋流式除氧器。
旋流式除氧器的主要結(jié)構(gòu)包括上筒體、下筒體、噴頭、旋流器、進(jìn)水管、進(jìn)汽管、分離器、排氣管、排水管、液位計、排污管、壓力表接管和支架。其中，上筒體與下筒體借助法蘭盤上的螺栓連接；噴頭按其功能和結(jié)構(gòu)可稱之為旋流式三通道霧化噴頭，位于筒體上部；1條進(jìn)水管和2條進(jìn)汽管穿過筒壁與旋流式三通道霧化噴頭上的相應(yīng)接頭相連；噴頭的下方固裝旋流器；上筒體的封頭頂部插裝排氣管且用分離器將筒內(nèi)的管口罩住，用以阻隔排放氧氣中的水蒸氣；下筒體下部的側(cè)壁上裝有液位計并焊裝排水管，用于觀測已去除氧氣水的液位并排放；其封頭底部焊裝排污管，用于排放水中沉積的雜質(zhì)；壓力表裝在除氧氣的頂部；整個旋流式除氧器借助底部的支架鉛垂安裝。
旋流式三通道霧化噴頭由外套筒、中套筒、內(nèi)套筒、旋流塞和噴頭座組成。其中，噴頭座由3層圓筒組成且內(nèi)層筒與進(jìn)汽管相連，中層筒壁上焊裝一根進(jìn)水管，外層筒壁上焊裝一根進(jìn)汽管；外套筒、中套筒和內(nèi)套筒均包括一段圓筒和一段錐狀筒并借助端部的管螺紋依次旋緊在噴頭座的各層圓筒上，以便形成中層通待除氧水、內(nèi)層和外層通加熱蒸汽的3層空間；中套筒的錐狀筒段的外表面有5段與母線斜交、均布、用于產(chǎn)生水蒸汽旋流的肋片；旋流塞的兩端呈圓錐狀、中間是加工有4道斜槽、用于產(chǎn)生水蒸汽旋流的圓柱體。于是，待除氧的給水可在兩股蒸汽旋流的包夾下從噴頭出口噴出，既被霧化又被加熱，且在下降的過程中逸出氧氣。
處于霧化狀態(tài)下的水滴越小，其表面張力越大，溶于水中的氧氣也就越不容易逃逸。為此，在噴頭的下方安裝了旋流器，以實現(xiàn)給水的深度除氧。
旋流器由8～12片沖壓成型的旋流葉片呈放射狀地均布在芯軸周圍且焊接成一體，外徑與除氧器內(nèi)徑相等。其中，每一片旋流葉片均由直角梯形和扇形不銹鋼薄板組成，相互夾角為鈍角(例如120°)，且梯形的長底邊沿芯軸母線與芯軸焊接成一體。
當(dāng)霧化后的水滴落在旋流器上后，在旋流器葉片上形成很薄的水膜，大大減小了水的表面張力，殘留在水中的氧氣就會很容易地從水膜表面逸出，完成給水的深度除氧。除氧后的水沿旋流器葉片流動并集聚在下筒體底部。從水中逸出的氧氣穿過排氣管進(jìn)口處的分離器后經(jīng)排氣管排出；除氧后的水經(jīng)排水管流出除氧器；液位計可顯示除氧器內(nèi)水位的高低；除氧器長期運行后，集聚在底部的沉積物可經(jīng)排污管排放；壓力表用于檢測除氧器內(nèi)部的壓力。
根據(jù)亨利定律，任何氣體在水中的溶解度與該氣體在氣水分界面上的分壓力成正比，與水的溫度成反比；根據(jù)道爾頓分壓定律，混合氣體的總壓力等于混合氣體中各氣體分壓力之和。所以，在高效旋流式除氧器中，利用旋流式三流體噴嘴將給水霧化并加熱到飽和，同時利用旋流器充分?jǐn)U大水膜的表面積，使液面上的蒸汽壓力等于總壓，并不斷排除水中的不凝性氣體，就會使不凝性氣體在水中的溶解度為零。
與現(xiàn)有的熱力式除氧器相比，高效旋流式除氧器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、造價低、霧化效果好、汽水間傳熱充分、對水質(zhì)的適應(yīng)性高、運行穩(wěn)定、除氧效果好等優(yōu)點。


圖1旋流式除氧器結(jié)構(gòu)示意圖圖2旋流式除氧器的旋流式三通道霧化噴頭結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)圖3旋流式除氧器的旋流式三通道霧化噴頭結(jié)構(gòu)示意圖(A-A剖視圖)圖4旋流式除氧器的旋流器結(jié)構(gòu)示意圖(主視圖)圖5旋流式除氧器的單片旋流器葉片示意圖具體實施方式
下面給出本實用新型的優(yōu)選實施方式，并結(jié)合附圖加以說明。
如圖1所示，旋流式除氧器的主要結(jié)構(gòu)包括上筒體3、下筒體7、噴頭13、旋流器8、進(jìn)水管5、進(jìn)汽管4、14、分離器2、排氣管1、排水管9、液位計12、排污管11、壓力表接管15和支架10。其中，上筒體3與下筒體7借助法蘭盤6上的螺栓連接；噴頭13按其功能和結(jié)構(gòu)可稱之為旋流式三通道霧化噴頭，位于筒體上部；1條進(jìn)水管5和2條進(jìn)汽管4、14穿過筒壁與旋流式三通道霧化噴頭13上的對應(yīng)接頭相連；噴頭13的下方固裝旋流器8；上筒體3的封頭頂部插裝排氣管1且用分離器2將筒內(nèi)的管口罩住，用以阻隔排放氧氣中的水蒸氣；下筒體7的下部裝有液位計12并焊裝排水管9，用于觀測已去除氧氣水的液位和排放；封頭底部焊裝排污管11，用于排放水中的沉積雜質(zhì)；壓力表接管15安裝于除氧器頂部，并用于檢測除氧器內(nèi)部的壓力。整個旋流式除氧器借助底部的支架10鉛垂安裝。
如圖2、3所示，噴頭由外套筒134、中套筒133、內(nèi)套筒132、旋流塞131和噴頭座130組成。其中，噴頭座130由3層圓筒組成且內(nèi)層筒與進(jìn)汽管4相連，中層筒壁上焊裝一根進(jìn)水管5，外層筒壁上焊裝一根進(jìn)汽管14；外套筒134、中套筒133和內(nèi)套筒132均包括一段圓筒和一段錐狀筒且借助端部的螺紋依次旋緊在噴頭座130上，以便形成中層通待除氧水、內(nèi)層和外層通加熱蒸汽的3層空間；中套筒133的錐狀筒段的外表面有5段與母線斜交、均布、用于產(chǎn)生水蒸汽旋流的肋片135；旋流塞131的兩端呈圓錐狀、中間是加工有4道斜槽、用于產(chǎn)生水蒸汽旋流的圓柱體。于是，待除氧的給水在兩股蒸汽旋流的包夾下從噴頭13出口噴出，既被霧化又被加熱且在下降的過程中逸出氧氣。
處于霧化狀態(tài)下的水滴越小，其表面張力越大，溶于水中的氧氣也就越不容易逃逸。為實現(xiàn)給水的深度除氧，還在噴頭13的下方安裝了旋流器8。
如圖4、5所示，旋流器8由8～12片沖壓成型的旋流葉片82呈放射狀地均布在芯軸81周圍且焊接成一體，外徑與除氧器下筒體7的內(nèi)徑相等。其中，每一片旋流葉片82均由直角梯形821和扇形822組成，相互夾角為鈍角(例如120°)，且直角梯形821的長底邊沿芯軸81的母線與芯軸81焊接。
當(dāng)霧化水滴落在旋流器7上后，在旋流葉片82上形成很薄的水膜，大大減小了水的表面張力，殘留在水中的氧氣就會很容易地從水膜表面逸出，完成給水的深度除氧，除氧后的水沿旋流葉片82集聚在除氧器的底部。從水中逸出的氧氣穿過排氣管1進(jìn)口處的分離器2后經(jīng)排氣管1排出；除氧后的水經(jīng)排水管9流出除氧器；液位計12可顯示除氧器內(nèi)水位的高低；除氧器長期運行后，集聚在底部的沉積物可經(jīng)排污管11排放；壓力表接管15上的壓力表用于檢測除氧器內(nèi)部的壓力。
根據(jù)亨利定律，任何氣體在水中的溶解度與該氣體在氣水分界面上的分壓力成正比，與水的溫度成反比；根據(jù)道爾頓分壓定律，混合氣體的總壓力等于混合氣體中各氣體分壓力之和。所以，在高效旋流式除氧器中，利用旋流式三流體噴嘴將給水霧化并加熱到飽和，同時利用旋流器充分?jǐn)U大水膜的表面積，使液面上的蒸汽壓力等于總壓，并不斷排除水中的不凝性氣體，就會使不凝性氣體在水中的溶解度為零。
與現(xiàn)有的熱力式除氧器相比，本實用新型具有除氧效果好、對水質(zhì)的適應(yīng)性高、運行穩(wěn)定、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、操作簡單、給水霧化效果好、汽水間傳熱充分等優(yōu)點。
權(quán)利要求1.一種旋流式除氧器，其特征在于它包括噴頭(13)、旋流器(8)；1條進(jìn)水管(5)和2條進(jìn)汽管(4、14)穿過除氧器的筒壁與噴頭(13)上的對應(yīng)接頭相連；噴頭(13)的下方固裝外徑與下筒體(7)內(nèi)徑相等的旋流器(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋流式除氧器，其特征在于噴頭(13)由外套筒(134)、中套筒(133)、內(nèi)套筒(132)、旋流塞(131)和噴頭座(130)組成；其中，噴頭座(130)由3層柱狀筒組成，且內(nèi)層筒與進(jìn)汽管(4)相連，中層筒壁上焊裝一根進(jìn)水管(5)，外層筒壁上焊裝一根進(jìn)汽管(14)；外套筒(134)、中套筒(133)和內(nèi)套筒(132)均包括一段柱狀筒和一段錐狀筒，且借助端部的螺紋依次旋緊在噴頭座(130)上；中套筒(133)的錐狀筒段的外表面有5段與母線斜交、均布的肋片(135)；旋流塞(131)的兩端呈圓錐狀、中間是加工有4道斜槽的圓柱體。
3.如權(quán)利要求1所述的旋流式除氧器，其特征在于旋流器(8)由8～12片沖壓成型的旋流葉片(82)呈放射狀地均布在芯軸(81)周圍且焊接而成；其中，每一片旋流葉片(82)均由直角梯形(821)和扇形(822)組成，相互夾角為鈍角，且直角梯形(821)的長底邊沿芯軸(81)母線與芯軸(81)焊接。
專利摘要一種旋流式除氧器，用于去除熱力設(shè)備給水中的氧氣，屬熱力設(shè)備的附屬裝置。它的噴頭按其功能和結(jié)構(gòu)可稱之為旋流式三通道霧化噴頭，位于筒體上部，1條水管道和2條蒸汽管道穿過筒壁與旋流式三通道霧化噴頭上的相應(yīng)接頭相連；噴頭的下方固裝旋流器；旋流器由8～12片沖壓成型的旋流葉片呈放射狀地均布在芯軸周圍且焊接而成。與現(xiàn)有的熱力式除氧器相比，旋流式除氧器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、造價低、霧化效果好、汽水間傳熱充分、對水質(zhì)的適應(yīng)性高、運行穩(wěn)定、除氧效果好等優(yōu)點。
文檔編號C02F1/20GK2811263SQ200520021460
公開日2006年8月30日 申請日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月18日
發(fā)明者龐鳳閣, 賈輝, 寧德亮, 高璞珍 申請人:哈爾濱工程大學(xué)