中天恒遠大氣熱力式旋膜除氧器:工藝原理與核心優勢解析
一、技術核心:大氣工況下的熱力除氧理論落地
大氣熱力式旋膜除氧器以亨利定律和道爾頓定律為理論核心,適配常壓工況(工作壓力≈0.1MPa,對應飽和溫度 100℃),通過 “旋膜強化霧化 + 常壓熱力脫氣” 的復合技術,解決大氣環境下水中溶解氧脫除難題。其核心邏輯是:在常壓狀態下,將水加熱至 100℃飽和溫度,使水中溶解氧因溶解度驟降而析出;同時借助旋膜結構將水流轉化為高速旋轉的水膜,最大化氣液接觸面積,加速氧氣逸出,尤其適配低壓鍋爐、熱水機組、供暖系統等無需高壓環境的場景,填補高壓、低壓除氧器在常壓領域的應用空白。
二、工藝原理:三步遞進式除氧流程
(一)預除氧:旋膜霧化與初步加熱(去除 40%-50% 氧氣)
旋膜器核心結構:采用鈦鋼復合材質的旋膜管(內徑 50-80mm,長度 300-400mm),管內壁設置 3-4 條螺旋導向槽(螺距 80-100mm)。當 20-50℃的補水以 1.5-2.0m/s 的流速進入旋膜管時,在導向槽作用下形成高速旋轉的水膜(厚度 0.2-0.3mm),從管口呈 30°-45° 角斜向噴出,覆蓋范圍達旋膜管直徑的 10-15 倍,氣液接觸面積較傳統柱狀水流提升 400% 以上。
常壓蒸汽預熱:利用工業余熱蒸汽或常壓輔汽(0.1-0.12MPa,100-105℃)從除氧器底部均勻通入,與旋膜霧化后的水流初步接觸,10-15 秒內將水溫提升至 90-95℃,初步析出水中 40%-50% 的溶解氧,為深度除氧奠定溫度基礎。
(二)主除氧:填料層強化與熱力脫氣(去除 30%-40% 氧氣)
多孔波紋填料設計:在旋膜器下方設置 2-3 層不銹鋼多孔波紋填料(每層高度 400-500mm,波紋夾角 60°,孔徑 8-10mm)。旋轉水膜下落至填料層時,被進一步切割成細小水滴和水膜,通過填料的孔隙形成 “水膜 - 水滴 - 蒸汽” 的三維接觸體系,氣液接觸時間延長至 30-40 秒,較低壓淋水盤式除氧器提升 50%,確保水溫穩定升至 100℃飽和溫度,氧氣去除率累計達 80%-90%。
順流 - 逆流復合換熱:蒸汽從底部向上流動,與下落的水流先形成順流換熱(快速升溫),再通過填料層的孔隙轉向形成逆流接觸(強化脫氣),熱交換效率穩定在 92% 以上,避免局部水溫不足導致的除氧死角。
(三)精除氧:排氣優化與二次脫附(去除剩余 10%-20% 氧氣)
雙級排氣系統:除氧器頂部設置主排氣口(直徑 80-100mm)和輔助排氣口(直徑 50-60mm),主排氣口連接引風機形成 - 10 至 - 30Pa 的微負壓環境,快速抽離析出的氧氣、二氧化碳等不凝結氣體;輔助排氣口針對局部聚集的氣體進行二次排放,確保無氣體殘留。
絲網除沫與回熱設計:排氣口內置不銹鋼絲網除沫器(目數 100-120 目),攔截隨氣體帶出的水滴,經回水管流回除氧器,水資源回收率達 99% 以上;同時利用排出氣體的余熱預熱進水,降低蒸汽消耗,使蒸汽損失率控制在 0.8% 以下。
三、核心優勢:適配大氣場景的性能突破
(一)除氧效果達標,適配常壓設備需求
出水含氧量可長期穩定在20PPb 以下,符合大氣熱力式除氧器行業標準(≤20PPb),能有效防止低壓鍋爐(壓力≤2.5MPa,溫度≤350℃)、熱水機組、換熱器等常壓 / 低壓設備的氧腐蝕,延長設備使用壽命 5-8 年,減少因腐蝕導致的停機檢修損失。
(二)常壓運行節能,熱源適配性強
無需升壓設備:直接利用常壓蒸汽或工業余熱(如電廠、化工廠的低壓余熱蒸汽),無需額外配置升壓泵或加熱器,相比高壓除氧器節省前期設備投資 30% 以上,同時避免升壓過程中的能耗損失;
熱效率高:旋膜霧化 + 填料層強化的雙重換熱設計,使蒸汽利用率達 95% 以上,按 100t/h 處理量計算,年耗蒸汽量較傳統大氣除氧器減少 1500-2000 噸,折合能耗成本降低 12%-15%。
(三)結構緊湊可靠,運維成本低
無精密易損件:核心部件為旋膜管和填料層,無高壓噴霧式除氧器的精密噴嘴,也無低壓淋水盤式除氧器的多層復雜淋水結構,部件磨損率降低 60%,平均無故障運行時間(MTBF)達 12000 小時以上;
維護便捷高效:旋膜管和填料層可通過側面檢修門直接拆卸更換,單次維護時間僅需 3-5 小時,年均維護費用較傳統大氣除氧器降低 25%-30%,且無需專業運維團隊,企業自主即可完成日常維護。
(四)負荷調節靈活,適應多變工況
寬負荷范圍運行:可在 20%-130% 額定負荷范圍內穩定運行,當進水流量(如供暖系統早晚用水高峰)或溫度波動時,旋膜結構能快速調整水膜形態,確保氣液接觸效率不受影響,除氧效果始終達標;
啟動速度快:從設備啟動到達到額定除氧效果僅需 20-30 分鐘,較傳統大氣除氧器縮短 40% 啟動時間,特別適合間歇運行的熱水機組或季節性供暖系統。
(五)適用場景廣泛,性價比突出
覆蓋低壓鍋爐給水、市政供暖系統補水、食品加工用熱水除氧、化工行業低壓反應系統補水、酒店 / 醫院中央熱水系統等場景,處理量范圍 5-150t/h。設備初期投資成本較低壓淋水盤式除氧器低 15%-20%,且對安裝場地要求極低,無需復雜土建基礎,僅需平整地面即可安裝,特別適合中小型企業、老舊廠區改造及民生工程(如社區供暖)項目。





