旋膜式除氧器工作过程及分析

凝结水或除盐水进入起膜装置的水室后,以射流的方式由起膜管上的喷嘴进入起膜管,在内壁上形成高速向下旋转的水膜,向下流动的水膜与向上的加热蒸汽接触,迅速完成热交换。在起膜管内水基本被加热到相应压力下的饱和温度,此时水中的溶解氧被除掉90%～95%。水膜旋出起膜管后,在离心力和水膜惯性的共同作用下,水膜形成锥形裙体,继续受热,在向下旋转过程中,水膜受重力及蒸汽冲击力作用而破裂,以水滴形式向下降落并继续受热进入填料层进行二级除氧。

可见,由于旋膜除氧器起膜的作用,液膜提前进入紊流状态,增强了传热条件,大量的汽化潜能很快地将液膜加热至饱和温度,旋膜除氧器的加热除氧过程,包含着传动、传热、传质的总复杂过程。对传质的要求则是以最快的速度将不凝结气体全部从水中析出,旋膜式除氧器为深度除氧创造了一个很好的传质条件。这是由于水在起膜器流速高、紊度大,液膜中的气体分子具有较大的动能,增大了气体克服表面张力的能力,而且又由于旋涡的不断卷吸,使液膜中的任何微团都能达到液面,给气体分子的离析逸出创造了条件。喷雾填料式除氧器的水只有被分散成细小的水滴时 (获得较大的比表面积)才能加速传热和传质过程。但水滴越细,其表面张力越大。这种表面张力的增加,又妨碍了溶氧扩散进行,显然水成水膜状,其表面张力较小,有利于少量残氧的扩散及气体的解析。

另外,旋膜除氧器采用比表面积很大的汽液过滤网代替Ω填料,作为二级除氧装置,将出水含氧量降低到更低程度,其汽水流通性好,维修方便。而喷雾填料式除氧器采用Ω型填料,比表面积较小,体积较大,汽与水在填料层中逆向流动,汽阻以汽流速度的平方关系增加,其流通性较差,过大的填料层会阻碍水流的畅通,造成汽流带水,甚至水击,出现振动。旋膜除氧器的除氧水从旋转到产生裙体最后破裂始终与加热蒸汽接触,且蒸汽与水流运动方向相反,有足够的接触时间及加热温差,而喷雾填料式除氧器的除氧水只有被雾化后才与气体接触 ,气体逸出及加热时间都较短。由以上分析不难看出,旋膜式除氧器在传热、传质及接触时间都比喷雾填料式除氧器好,旋膜式除氧器技术更科学更先进。

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