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真空除氧器
一、 真空除氧器的用途
天然水中溶有多種氣體，在鍋爐水給水中，氧對鍋爐腐蝕的危害最大。為此國家標準GB1576-85《低壓鍋爐水質標準》中規定2T/h以上鍋爐必須除氧。真空除氧器的出水含氧量能滿足標準的要求，真空除氧器還可用于石油鉆井回注水的除氧及水處理脫硫工藝中氫離子交換器后除二氧化碳等多種場合。
二、 真空除氧器的原理
真空除氧的原理是基于亨利定律，即在封閉容器中，氣體在水中的溶解度與該氣體在水面上的分壓力成正比。水在沸騰時，水面上蒸汽的分壓力增加，溶解于水中的氣體分壓力隨之減少，當水面上充滿了水蒸汽時，水不再具有溶解氣體的能力，水中所溶解的氣體就析出。從水的飽和溫度特性可知，在真空狀態下低溫水也能沸騰，真空除氧就是利用這一特性達到除去氣體（包括氧氣）的目的。
三、 真空除氧器的特點
1、 運轉工況穩定，真空度高，使用場合廣。
2、 不消耗蒸汽，鍋爐出力可全部利用。
3、 低溫的除氧水可通過換熱器回收低品位的廢熱后再作為鍋爐給水， 從而收到節能效果。
4、 適應性強，從負荷0-120%范圍內變化時，除氧效果不受影響。
5、 本除氧器除高位安裝外，接上引水泵機組后還可以低位安裝，便于單層布置的小鍋爐房用，節省投資，管理操作維修方便。
四、 真空除氧器的技術規格
|
型號參數 |
ZCY4-2 |
ZCY6-3 |
ZCY10-5 |
ZCY20/10 |
ZCY35-15 |
ZCY50-20 |
ZCY60-25 |
ZCY75-30 |
ZCY100-35 |
|
額定出力T/H |
4 |
6 |
10 |
20 |
35 |
50 |
60 |
75 |
100 |
|
出力范圍T/H |
4-5 |
6-9 |
10-15 |
20-30 |
35-45 |
50-60 |
50-70 |
75-85 |
90-110 |
|
工作真空度Kpa |
18.6~80 |
18.6~80 |
18.6~80 |
5.3~97 |
5.3~97 |
5.3~97 |
5.3~97 |
5.3~97 |
5.3~97 |
|
飽和水溫度℃ |
62.5 |
62.5~57.5 |
62.5~57.5 |
42.5~37.5 |
42.5~37.5 |
42.5~37.5 |
42.5~37.5 |
42.5~37.5 |
42.5~37.5 |
|
進水壓力MPa |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
~0.2 |
|
出水含氧量mg/I |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
0.05~0.1 |
|
水箱直徑mm |
φ900 |
φ1200 |
φ1400 |
φ1800 |
φ1800 |
φ2400 |
φ2500 |
φ2800 |
φ2800 |
|
除氧頭直徑mm |
φ500 |
φ600 |
φ600 |
Φ800 |
φ900 |
φ1000 |
φ1200 |
φ1200 |
φ1400 |
|
設備重量kg |
~1150 |
~1320 |
~1800 |
~3650 |
~4900 |
~7800 |
~8500 |
~10800 |
~11760 |
型號表示方法舉例
ZCY 50 – 20 / 3
射水箱有效容積：3 m3
除氧水箱有效容積：20 m3
處理水量：50 T/H
真空除氧器
五、 真空除氧器的設備與附件
1、除氧塔
除氧塔內裝有旋膜管，每只旋膜管處理水量恒定，從而得到最佳的旋膜效果。塔內裝有填料層、傳質塊，親水性能好。旋膜的結果大大增加了水的脫氣面積，當旋膜霧化的水滴繼續流經無規則堆放的填料層時，進一步加強了脫氣效果。因此，雖然水在除氧塔內停留的時間很短，然而除氧效果很好。
2、除氧水箱
除氧器運行時，水箱內處于負壓。因此在高位安裝時，水箱出口處與鍋爐給水泵進口之間的凈距離不得小于11米。在低位安裝時（水箱出水口與鍋爐給水泵在同一高度），水箱出水口要接上引水泵機組，使負壓水升壓后進入鍋爐給水泵，水箱上裝有人孔，便于維修保養時使用。
3、水噴射真空泵（射水抽氣器）機組
由水噴射真空泵（射水抽氣器）、循環水箱、離心泵組成。離心泵將循環水通過噴嘴造成高速水流而產生真空。本水噴射真空除氧裝置可利用軟化兼作循環水，溫度不會升高，因而可得到較高的真空度，提高除氧效果。方法是利用原有的軟化水水箱兼作循環水箱，節約設備及占地面積。
4、引水泵機組
在除氧器低位安裝時使用，通過該泵將負壓的除氧水升壓后進入鍋爐給水泵。
5、電磁閥
為避免軟化水進水泵不工作時軟化水進入除氧器，因此在除氧器進水管道中要裝電磁閥，電磁閥的啟閉由水位自控報警器控制，電磁閥選用Dg50，Pg16工作介質水溫小于等于60℃ 的規格。電磁閥要水平安裝。
6、水位自控報警器及管式液位計或其它液位控制器
水位自控報警器由傳感器與控制報警器組成。傳感器與液位計裝在除氧水箱上?？刂茍缶鞣旁谑覂炔僮髋_上。控制報警器控制軟化水進水泵與電磁閥兩者的動作。
除氧器的進水量就是除氧器的最大出力，是恒定的。除氧器的出水量與鍋爐運行時的進水量有關，一般不超過除氧器的額定出力，因此除氧器的進水量略大于出水量。當除氧水箱內水位在正常水位的上限時，水位自控報警器動作，使得軟化水進水泵停止運轉與電磁閥關閉。此時由于除氧器仍在出水，水位逐漸下降，當水位在正常水位的下限時，軟化水進水泵有開始運轉同時電磁閥也打開，水位逐漸上升，從而水箱內水位可保持在正常水位范圍內。超出正常水位的上限或下限時還可以報警，此時可手控進行強制進水或使軟化水進水泵停止運轉，除氧器的進水是間斷進行的，除氧器的出水可以是連續也可以是間斷的（與鍋爐操作有關）要求盡可能連續進水。
六、 真空除氧器的操作
1、將水灌滿水噴射真空泵（射水抽氣器）機組的循環水箱，并注入冷卻水調換。啟動機組的離心泵，壓力≥2.5kg/cm2。水噴射真空泵（射水抽氣器）開始工作，在短時間內真空度中升到極限（即真空度不在上升）。除氧器除氧塔的真空度基本等于或略低于水噴射真空泵（射水抽氣器）的真空度，真空度是否正常可根據當天大氣壓與循環水溫來判斷。
2、待除氧器真空度穩定（不再變化）數分鐘全，接通液位自控報警器，此時除氧器進水離心泵與電磁閥（水）自動啟動。軟化水進入除氧器除氧，進水壓≥2 kg/cm2。進水時除氧器真空度要低于極限真空度，此時的真空度才是除氧器支行的真空度，溫差根據這真空度所對應的飽和溫度來調節。進水與否由液位報警器控制，進水的同時應啟動加熱設備。
3、待水箱內除氧水上升到中水位后，打開除氧器除氧塔與引水泵之間的閘閥抽除引水泵內的空氣，觀察引水泵上真空表，使其與除氧塔真空度基本相同。如鍋爐是連續進水工作的，然后就關閉該閥。如鍋爐是斷續進水工作的，則該閥應略微常開。
4、打開除氧器水箱出水閥門，使除氧器水充滿引水泵（約數分鐘）引時引水泵進水口真空表讀數約比除氧器低100mmHg。
5、啟動引水泵的離心泵，使引水泵自身循環工作，壓力約3 kg/cm2。如無壓力說明引水泵內無水或未充滿水，此時應重復上述第3、4點。
6、逐漸打開引水泵出水閥門，工作壓力≥2 kg/cm2，同時開啟鍋爐給水泵，使除氧水進入鍋爐。調節鍋爐給水泵出口閥門，觀察流量計，使出水流量為所需要求，但不得超過引水泵的最大出力值。
（1）對連續進水的鍋爐，其進水量應調節鍋爐給水泵出口閥門。由于連續進水，進水量波動不大，較符合引水泵工作狀況，使用時盡量采用此方法。
（2）對繼續進水的鍋爐，引水泵與鍋爐給水泵可同時啟動或停止，如鍋爐停止進水的時間較短，引水泵可連續運轉，不便停止。由于是斷續進水，在進水時流量較大，往往比引水泵最大出力值還大，是引水泵不能正常工作。因此要調節鍋爐給水泵進出口閥門及進出口間的回龍閥門，即保證鍋爐的出水壓力，流量又符合引水泵出力。
7、取樣分析除氧水殘氧量，初投產時，應每隔兩小時分析一次，根據分析結果，調節軟化水加熱設備的熱源流量，使之符合溫差要求。例如：工作時除氧塔真空度為725mmHg，其相對應的水的飽和溫度為31℃，軟化水溫度應為34-36℃，循環水溫度應26-28℃。
注：1、在操作前，所有閥門為關閉狀態。
2、在除氧器檢修時，可打開軟化水箱旁通閥，使軟化水直接進入鍋爐給水泵。對斷續進水的鍋爐，由于進水時流量很大，除調節鍋爐給水泵進出口閥門及進出口間的回龍閥門外，還應選用更大規格的引水泵，以使兩者出力相符。如6t/h除氧器應選用10t/h引水泵。
七、 真空除氧器的故障排除
1、真空度抽不高
真空度越高，除氧效果越好，故除氧塔內應盡可能保持最高真空度，以得到最好的除氧效果。真空度不高原因可能是：
（1）抽真空的水噴射真空泵（射水抽氣器）機組本身有問題
可抽氣管道上的閥門關閉，啟動水噴射真空泵（射水抽氣器）機組，這時泵吸口處的真空表讀數即為極限真空度。如機組工作正常，則極限真空度應達到循環水溫所對應的飽和壓力。例如循環水溫為25℃時，真空度可在730mmHg左右。如達不到，說明機組有問題，可能的原因有離心泵故障、管道或離心泵或噴射泵內噴嘴堵塞，噴射泵磨損等，應逐一檢查或調換。
（2） 真空系統（包括抽氣管道、除氧器）有漏氣
打開抽氣管道上閥門，關閉所有通向除氧器的閥門，然后啟動水噴射真空泵（射水抽氣器）機組抽氣，正常情況下除氧塔顯示的真空度應于水噴射真空泵（射水抽氣器）吸口處的真空度基本相同，如前者比后者的真空度低的較多，說明真空系統有泄露，應再做水壓試驗，找出泄露處進行修復。
（3） 進水溫度太高
如上述（1）（2）兩點都無問題，而在除氧器進水后，真空度大幅度下降，這是由于進水溫度太高，超過運行真空度下相應的飽和溫度太多，產生了大量的低溫蒸汽，使除氧塔內的氣（汽）量超過噴射泵抽氣（汽）能力，真空度就會下降。因此要降低進水溫度，使水溫控制在要求的范圍內。
（4） 抽氣管道內積水
如上述（1）（2）兩點都無問題，而水噴射真空泵（射水抽氣器）吸口處與除氧塔兩者的真空度差距較大，則原因可能是兩者間的抽氣管道有阻塞。如抽氣管太長，支架跨度過大，管道產生垂度，因而管內有積水，因此要保持抽氣管道坡度，增加管架，消除管內積水。
（5）真空表不淮
1.5級的彈簧式真空表允許誤差為±1.5%，這樣真空度就相差±10mmHg左右。如真空表失靈，誤差就更大。因此要檢驗真空表，或應用U形水銀差壓計，即準確又可靠。
（6）循環水溫太高
水噴射真空泵（射水抽氣器）工作的水由于通過離心泵不斷循環，溫度會升高。如循環水箱放置在露天，因受日照影響，升溫更高。這樣水噴射真空泵（射水抽氣器）所抽的真空度會下降。因此要不斷注入冷水，使循環水保持室溫。最好的辦法是以軟化水箱兼作循環水箱用，因有冷軟化水不斷注入，使水溫保持不變。
2、除氧器進水量少，不能滿足出水要求（即進出水量不平衡）
出現這種情況時，液位迅速下降，超過最低液位，說明除氧器進水量少于出水量，這時軟化水進水泵出口壓力必然大于正常值。如除氧器進口壓力也大于正常值，說明除氧器內噴頭阻塞，造成進水量減少，應打除氧塔檢查。除氧器正常運行時，由于進水泵與除氧器進口間管道中裝有閥門、加熱器等，因此除氧器進口壓力略低于進水泵出口壓力。如兩者壓力差值增加，說明管道間附件有故障，應逐一檢查。
3、引水泵機組出水量不能滿足鍋爐給水要求
引水泵機組的最大出水量為除氧器額定出力的120%，如不能滿足鍋爐給水要求時，引水泵的工作壓力會降至零，取樣器取不出水，產生這種情況的原因可能是：
（1）由于鍋爐間斷進水，在進水時流量超過引水泵機組的最大出力，鍋爐給水泵將引水泵機組內的水抽完，形成負壓。引水泵機組內無水亦不能工作。因此要重新將引水泵機組內灌水并調節鍋爐給水泵的進出口閥門及進出口間的回龍閥，使給水泵出口壓力略大于鍋爐運行壓力，流量小于引水泵的最大出力。
（2）除氧器進水溫度太高以致引水泵機組引不出水，應降低進水溫度，符合規定的小于等于50℃。
（3）引水泵機組本身有問題
如以上（1）（2）都無問題，而工作時引水泵機組引不出水或出水量達不到要求，說明引水泵機組有故障。應檢查機組上的離心泵與噴射泵，如有磨損應調換。
4、殘氧量達不到標準
如被除氧水加熱溫度大于運行真空度下相應的飽和溫度3-5℃，殘氧量應是合格的。如要求更低的殘氧量，可把被除氧水溫略為提高至除氧器真空度開始下降時為止，如殘氧量仍達不到要求，則可能是：
（1） 除氧塔內真空度不高，如前所述。
（2） 取樣操作太慢，有氧進入取樣瓶內。
（3） 化驗藥品配制不準或過時失效。
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