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******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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