一、工藝原理:三階協同實現高效深度除氧
中天恒遠旋膜式除氧器以物理除氧為核心,基于 “亨利定律” 與 “熱平衡原理”,通過 “旋膜霧化預處理 - 蒸汽逆流換熱脫氣 - 填料層深度除氧” 的三階遞進工藝,將水中溶解氧降至極低水平,具體技術流程如下:
(一)第一階段:旋膜霧化預處理 —— 擴大氣液接觸面積
旋膜器核心結構與作用
設備頂部安裝專利旋膜發生器(由旋流室、導向葉片、膜孔板組成),當 40-65℃的凝結水 / 補充水以 0.3-0.5MPa 的壓力進入旋流室后,在導向葉片的離心作用下,形成高速旋轉的水流(流速達 2.5-3.0m/s)。水流通過膜孔板(孔徑 8-12mm,孔間距 15-20mm)時,被切割成厚度僅 0.05-0.1mm 的 “螺旋水膜”,沿筒壁呈 360° 旋轉下降,氣液接觸面積較傳統柱狀進水提升 500% 以上,為后續換熱脫氧奠定基礎。
初步排氣與溫度提升
旋膜形成過程中,水流因旋轉產生負壓,促使水中部分溶解氧(約 30%-40%)提前析出,通過頂部排氣閥初步排出;同時,下降的水膜與底部上升的蒸汽初步接觸,水溫快速提升至 80-90℃,為下一階段深度換熱做準備。
(二)第二階段:蒸汽逆流換熱脫氣 —— 加速氧氣析出
雙路蒸汽供給與換熱邏輯
設備底部設置主蒸汽管與輔蒸汽管:正常運行時,采用汽輪機低壓抽汽(0.2-0.4MPa,130-150℃),利用低品位余熱降低能耗;啟動或低負荷(負荷<30%)時,自動切換至輔汽(0.6-0.8MPa,160-180℃),確保蒸汽供給穩定。蒸汽從底部向上逆流,與頂部下降的螺旋水膜形成 “逆向錯流換熱”,換熱效率達 96% 以上,10-15 秒內即可將水溫加熱至當前壓力下的飽和溫度(如 0.3MPa 時約 133.5℃)。
氧氣高效脫除機制
當水溫達到飽和溫度時,水中溶解氧的溶解度急劇下降(依據亨利定律,溫度升高時,氣體在水中的溶解度與分壓成反比),水中 70%-80% 的溶解氧隨蒸汽流動方向向上析出,通過設備中部的集氣環(環形結構,開有 12-16 個排氣孔)收集后,經自動排氣閥排出,蒸汽損失率控制在 0.3% 以下(傳統設備約 1.2%-1.8%)。
(三)第三階段:填料層深度除氧 —— 確保超低含氧量
填料層結構與作用
換熱區下方設置高效不銹鋼填料層(填料類型為波紋填料,規格 Φ50×50×0.3mm,堆積高度 800-1200mm),填料表面形成無數微小的 “水膜附著點”。經過前兩階段處理的水(含氧量約 0.1-0.3mg/L)流經填料層時,被進一步分散成 “水滴 - 水膜” 混合形態,與上升的二次蒸汽(從填料層底部補充)再次充分接觸,剩余溶解氧(約 60%-70%)被徹底析出。
最終水質控制
經填料層處理后,水中溶解氧穩定降至 5μg/L 以下(高端型號可達到 2μg/L),完全滿足 GB/T 1576-2022《工業鍋爐水質》中 “鍋爐給水含氧量≤15μg/L” 的標準,甚至適配超高壓鍋爐(壓力>10MPa)的給水要求。
二、核心優勢:多維度超越傳統除氧設備
(一)性能優勢:除氧效率高、適應負荷范圍廣
深度除氧且穩定性強
相較于傳統噴霧式除氧器(出水含氧量常波動于 10-20μg/L),中天恒遠旋膜式除氧器通過三階工藝,出水含氧量穩定低于 5μg/L,且在進水水質(硬度≤8mmol/L)、水溫(波動 ±10℃)變化時,含氧量波動不超過 1μg/L,滿足高參數鍋爐(如電站鍋爐、化工高壓鍋爐)的嚴苛需求。
寬負荷自適應能力
旋膜發生器的特殊結構使其在 20%-120% 的負荷范圍內均可穩定工作:低負荷時(20%-30%),旋膜仍能保持完整形態,避免 “斷膜” 導致的除氧效率下降;高負荷時(100%-120%),水流旋轉速度提升,氣液接觸更充分,除氧效率反而略有提升(傳統設備高負荷時易因水流過強導致換熱不充分)。
(二)能耗優勢:節能效果顯著、運行成本低
余熱利用充分,蒸汽消耗少
設備可直接利用汽輪機低壓抽汽(傳統設備多需中壓蒸汽),低壓抽汽屬于工業余熱,無需額外消耗高品質蒸汽,單臺 300t/h 處理量的設備,每年可節省蒸汽 6000-8000 噸,按每噸蒸汽 220 元計算,年節省成本 132-176 萬元。
熱損失低,保溫性能優
筒體外壁采用雙層保溫結構(內層 50mm 厚硅酸鋁棉,外層 30mm 厚聚氨酯保溫層),表面溫度≤40℃(環境溫度 25℃時),熱損失率<2%,較傳統單層保溫設備(熱損失率 5%-8%)進一步降低能耗。
(三)結構與維護優勢:體積小、壽命長、易維護
緊湊化設計,節省安裝空間
采用 “立式一體化結構”,取消傳統設備的獨立水箱,相同處理量下(如 100t/h),設備總高度僅 5.5-6.5m,占地面積約 8-10㎡,較傳統 “塔 + 箱” 分體式設備(高度 10-12m,占地 15-20㎡),空間占用減少 40%-50%,尤其適配老舊廠房改造、空間受限的項目場景。
無易損部件,維護成本低
核心部件(旋膜發生器、填料層)采用 304/316L 不銹鋼材質,耐腐蝕性強,使用壽命可達 15-20 年(傳統碳鋼設備約 8-10 年);設備無轉動部件,日常維護僅需每季度檢查旋膜孔是否堵塞、填料層是否破損,年維護成本僅 1.5-2.5 萬元,較傳統設備(年維護成本 6-8 萬元)降低 70% 以上。
(四)安全與適配優勢:運行穩定、場景兼容性強
多重安全保護機制
配備雙路安全閥(DN150-DN200)、液位變送器(精度 ±5mm)、壓力傳感器(量程 0-1.0MPa),當設備內壓力超 0.5MPa 或液位超上限 / 下限時,自動觸發報警并切斷蒸汽供給;筒體內壁經有限元分析優化,應力集中系數<1.1,可承受 8 度地震沖擊,運行安全性大幅提升。
多場景適配能力
設備處理量覆蓋 20-500t/h,可適配電站鍋爐(300MW-1000MW 機組)、化工反應釜、鋼鐵廠余熱鍋爐、集中供熱系統等不同場景;支持進水水質波動(總硬度≤10mmol/L,pH 值 7-9),無需額外預處理設備,降低項目整體投資成本。





