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除氧器是化学加工工业或使用锅炉从锅炉给水生产蒸汽的设施中必不可少的设备。它们通过将溶解的二氧化碳和氧气的浓度降低到水的pH值增加和腐蚀最小化的水平来保护锅炉系统免受低pH值和腐蚀性气体的影响。

除氧器的功能看似简单，但该系统的设计却有很多细节，尤其是在大型化工厂或发电厂中使用时。本文介绍了除氧器的工作原理、常见的除氧器类型以及除氧器系统的一些关键设计计算。

图1：生物质发电厂中的典型除氧器系统

除氧器的工作原理

除氧器的工作基于：

1.亨利定律

.气体溶解度与温度的关系

亨利定律

亨利定律简单地断言，任何气体在液体（或溶液）中的溶解度与液体表面（或溶液上方）的气体分压成正比。因此，如果溶液上方的气体分压降低，气体溶解度也会相应降低。

亨利定律表示为：

Ctota=KP

在哪里：

Ctotal=溶液中气体的总浓度（以ppm为单位）

P=溶液上方或液体表面的气体分压(atm)

k=亨利定律常数

让我们考虑一个场景，当氧气的分压为0.atm时，9ppm的氧气可以溶解在水中。这意味着如果氧气的分压降低到例如0.atm，则只有6ppm的氧气可以溶解在水中。

正如亨利定律所暗示的，工程师可以通过降低与溶液接触的大气中气体的分压来去除溶液中溶解的气体。这可以通过对系统施加真空以排出不需要的气体来实现。

气体溶解度与温度的关系

支配除氧器操作的第二个原则简单地断言，气体在溶液中的溶解度随着溶液温度升高到其饱和温度而降低。为了实现这一点，工程师在设计除氧器时通常使用蒸汽来制备锅炉给水。

蒸汽有助于加热水，降低氧气的溶解度并排出不需要的气体。此外，蒸汽价格实惠、易于获得且不会污染系统。

锅炉除氧器的种类

要进行除气过程，必须具备以下几个系统：

?将在其中进行脱气过程并保护脱气水免受污染的容器。

?大表面积，让加热的蒸汽与水接触

?允许氧气和不凝性气体逸出的路径

话虽如此，锅炉除氧器通常有两种类型：

1.托盘式（或喷雾托盘）除气器

.喷雾式除氧器

托盘式除氧器具有一个水平安装在储水部分上方的除气室，如图所示。水通过弹簧加载喷嘴（通常由不锈钢制成）分散到除气室中，并流到专门设计的托盘上。

水通过托盘上的开口向下倾泻而下。同时，蒸汽通过特殊设计的开口向上流动，与来自喷嘴的水接触，将水加热至接近饱和温度。这反过来又从锅炉给水中去除溶解气体，达到7ppb的水平。

脱气后的水流到一个储存罐，从那里被泵送到锅炉，而不需要的气体（包括蒸汽）通过一个排气阀排出容器（见图）。

图：托盘式除氧器。

喷雾式除氧器具有容器、弹簧加载入口喷雾阀、直接接触排气冷凝器和挡板洗涤器。水被喷入大气中的蒸汽中，然后落入带挡板的洗涤器部分，在那里被洗涤和加热以去除不需要的气体。

图：喷雾式除氧器。

进料泵的基本扬程（在工作点流速）也可以使用以下方法估算：

结论

除氧器是必不可少的设备，可在广泛的工业应用中提供众多优势。然而，只有当工程师正确选择除氧器和进料泵的尺寸以适合其应用时，才能感受到这些优势。

虽然本文提供了有关除氧器选型的宝贵信息，但建议工程师与工业除氧器和锅炉制造商联系，讨论他们的需求和项目。

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