專利名稱：鍋爐給水解吸除氧設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種工業(yè)鍋爐的給水、熱網(wǎng)的補(bǔ)給水及工業(yè)用冷卻水的常溫解析除氧設(shè)備。
水中溶解氧的存在是給水鍋爐和熱網(wǎng)管道產(chǎn)生氧腐蝕、縮短使用壽命和產(chǎn)生不安全因素的主要根源。因此，《GB1576-95中低壓鍋爐標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定2T/b以上蒸氣鍋爐和水溫95℃以上的熱水鍋爐都必須除氧，安裝除氧設(shè)備?，F(xiàn)有技術(shù)中采用的水除氧技術(shù)通常有熱力除氧、化學(xué)除氧、真空除氧和解吸除氧。對于中小型工業(yè)鍋爐，特別是熱水鍋爐，采用解吸除氧更為合適。我國專利ZL88215261.0公開的“活性反應(yīng)熱芯加熱式解吸除氧裝置”是由清華大學(xué)開發(fā)研制而成的，該裝置采用遠(yuǎn)紅外線管型電加熱器，將其置于除氧反應(yīng)器內(nèi)部，使之與活性炭脫氧劑一起組成熱芯加熱式反應(yīng)器，取代了傳統(tǒng)的電加熱木炭反應(yīng)器和ZL87211745.6中提出的3093催化脫氧劑以及相應(yīng)的反應(yīng)器，相對降低了除氧成本，但它仍存在下列不足a、反應(yīng)器仍延用的是利用活性炭吸附氧的原理除氧，活性炭一旦對氧吸附飽和，就會出現(xiàn)反應(yīng)器性能降低、運(yùn)行不穩(wěn)定、除氧不能達(dá)標(biāo)的現(xiàn)象；b、未能從根本上甩掉預(yù)熱或加熱部分，實(shí)現(xiàn)常溫除氧，熱能損耗較大，運(yùn)行費(fèi)用居高難下；c、該裝置中解吸器高度高，布置占用空間大，結(jié)構(gòu)不夠緊湊。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種待除氧水不需預(yù)加熱的常溫解吸除氧設(shè)備，該設(shè)備能夠穩(wěn)定、可靠地達(dá)標(biāo)運(yùn)行，且運(yùn)行費(fèi)用低、布置緊湊、占地面積小。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為；該常溫解吸除氧設(shè)備，主要由軟水箱、除氧泵、引射器、反應(yīng)器、解吸器以及相應(yīng)的連接管線及閥門組成，其特征在于解吸器通過連接管線直接與反應(yīng)器連通，反應(yīng)器前不再加裝預(yù)熱器；反應(yīng)器除與解吸器連通外，還與一氫氣發(fā)生器連通。
上述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有若干個裝有催化反應(yīng)劑的冷卻單元管，冷卻單元管之間的空隙由上、下孔板封閉，該空隙設(shè)有冷卻水的進(jìn)、出口，冷卻單元管的上下管口處設(shè)有紗網(wǎng)；反應(yīng)器下側(cè)設(shè)有含氧氣體和氫氣的入口、頂端蓋為法蘭，其中央設(shè)有無氧氣體的出口；反應(yīng)器的底部還設(shè)有供反應(yīng)器中氫氧反應(yīng)生成的水自動溢出的水封。
上述解吸器改變了現(xiàn)有一管到頂?shù)母呓Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該解吸器由水管和氣管并合而成，水管與氣管上面相通；水管內(nèi)設(shè)有氣水分離板，氣水分離板下方設(shè)有進(jìn)水噴射管，水管下側(cè)設(shè)有除氧水出口，除氧水出口與軟水箱連通；氣管上側(cè)設(shè)有含氧氣體出口，底側(cè)設(shè)有水封。
上述氫氣發(fā)生器的水箱、電解槽、分離器、洗滌器及相應(yīng)的閥門和管道依次相連，堿液冷卻器和堿液過濾器由其閥門和管線串接在水箱和電解槽之間。
本實(shí)用新型提供的解吸除氧設(shè)備與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著特點(diǎn)a．常溫除氧，待除氧水不需要預(yù)加熱、節(jié)約能源，可降低設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用；b．采用微量H2和O2催化反應(yīng)化合成水的辦法除氧，運(yùn)行中不排放含酸、堿的工業(yè)廢液，不排放CO2等廢氣，因此不污染環(huán)境；c．設(shè)備體積小、占地面積不超過3m3，解吸器安裝高度比現(xiàn)有設(shè)備降低了50％，低位布置，采用無給水箱式部分凈水回流系統(tǒng)，取消了除氧水箱，減少了設(shè)備投資和基建投資；d．與其它類型的除氧設(shè)備比較，能夠穩(wěn)定滿足除氧達(dá)標(biāo)要求，除氧效率高，且運(yùn)行費(fèi)用低，除去電耗無其它支出費(fèi)用，適合中國國情；e．接口安裝方便，自動化程度高，便于調(diào)試，操作簡便。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的A-A剖視圖；圖4為解吸器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為氫氣發(fā)生器原理圖。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1中，1-除氧泵；2-反應(yīng)器水封閥門；3-流量計(jì)；4-壓力表；5-引射器閥門；6-反應(yīng)器；7-引射器；8-氣水混合管；9-解吸器；10-氫氣發(fā)生器閥門，11-氫氣發(fā)生器，12-軟水箱，13-解吸器水封閥門，14-取樣閥門。軟水箱12中的水由除氧泵1通過管線進(jìn)入引射器7抽吸來自反應(yīng)器6中的無氧氣體，水氣混合擴(kuò)壓后進(jìn)入氣水混合管8，軟水中的溶解氧在該管中依據(jù)亨利定律析出并擴(kuò)散入無氧氣體中，通過管線進(jìn)入解吸器9，含氧氣體和水在解吸器9中分離，含氧氣體經(jīng)由解吸器9的上部管線輸出、與氫氣發(fā)生器11產(chǎn)生的氫氣混合一起進(jìn)入反應(yīng)器6，經(jīng)反應(yīng)器6中的反應(yīng)劑催化生成水，反應(yīng)器6輸出的氣體重新成為無氧氣體，通過管線進(jìn)入引射器7循環(huán)使用。解吸器9的底部與軟水箱12連通，除氧水可進(jìn)入軟水箱12，此設(shè)計(jì)一是可以降低軟水箱中水的含氧量，二是可以控制解吸器9的水位與軟水箱12基本一致，從而使水箱起到現(xiàn)有技術(shù)中給水箱的作用，以適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化。取樣閥門14的作用是對除氧水采樣檢測，以觀察除氧水是否滿足達(dá)標(biāo)要求。
圖2、圖3中，6-反應(yīng)器；15-冷卻水進(jìn)口；16-冷卻水出口；17-下法蘭；18-密封墊；19-上法蘭；20-無氧氣體出口；21-壓套；22-上紗網(wǎng)；23-上孔板；24-冷卻單元管(共7個)；25-催化反應(yīng)劑；26-氫氣和含氧氣體入口；27-堵頭；28-水封；29-下紗網(wǎng)；30-下孔板。來自氫氣發(fā)生器11的氫氣和來自解吸器9的含氧氣體從入口26進(jìn)入反應(yīng)器6，穿過冷卻單元管24中的催化反應(yīng)劑25化合生成水，無氧氣體從出口20被抽吸到引射器7中。反應(yīng)器6的上端蓋為上下法蘭17、19，其間裝有密封墊18。上、下紗網(wǎng)22、29的作用是防止冷卻單元管24內(nèi)的催化反應(yīng)劑25向上因負(fù)壓吸出和下漏。冷卻單元管24中氫、氧經(jīng)催化生成水為產(chǎn)熱過程，冷卻水從進(jìn)口15進(jìn)入冷卻單元管24的間隙，從出口16流出進(jìn)入循環(huán)水中。水封28的作用可使反應(yīng)器6中氫、氧催化反應(yīng)生成的水溢出。
圖4中，9-解吸器；31-氣管；32-水管； 33-含氧氣體出口；34-水封；35-除氧水出口；36-進(jìn)水噴射管；37-氣水分離板。來自引射器7的含氧水經(jīng)進(jìn)水噴射管36噴射到氣水分離板37上，含氧氣體上升進(jìn)入氣管31，再經(jīng)過出口33輸往反應(yīng)器6的管線中；水因自重落下。解吸器9的水管32的除氧水出口35與軟水箱12連通。水封14的作用是將氣體帶來的水達(dá)到一定量時排出。
圖5中，11-氫氣發(fā)生器；38-電解槽；39-水箱；40-氧氣出口；41-氫氣出口； 42-洗滌器；43-分離器；44-冷卻水出口；45-冷卻水入口；46-堿液冷卻器；47-堿液過濾器。電解槽38是氫氣發(fā)生器11的主要裝置，整個槽體是由16個電解小室串聯(lián)組成，電解小室由主極板框架、陰陽負(fù)極網(wǎng)及石棉隔膜密封墊組成，陰、陽端板通過螺栓將各電解小室夾緊組成一體，其中帶出氣管一端為陰極，接電源的負(fù)極；另一端為陽極，接電源的正極。電解槽是采用電解水的方法制取氫氣和氧氣，水的理論分解電壓為1.23V，但實(shí)際上由于氣體在電極上的過電壓以及電解液的歐姆電位降等因素，電解小室的工作電壓約為1.8-2.6V，當(dāng)電解槽的各電解小室充滿電解液時，通入直流電源，水被分解，在陰極上析出氫氣，在陽極上析出氧氣。從電解槽38出來的氣液混合體分別經(jīng)過分離器43分離；再經(jīng)洗滌器42洗滌輸出，其中氫氣經(jīng)管線進(jìn)入反應(yīng)器6，洗滌器42的另一作用是向電解槽補(bǔ)充電解消耗的原料水(蒸餾水)。堿液過濾器47的作用是過濾電解液中的機(jī)械雜質(zhì)；堿液冷卻器46是用于冷卻循環(huán)中的電解液，維護(hù)電解槽38的工作溫度。水箱39的用途是向電解槽38及分離器43補(bǔ)充堿液、向洗滌器42補(bǔ)水及補(bǔ)充水。
權(quán)利要求1.一種鍋爐給水解吸除氧設(shè)備，主要由軟水箱(12)、除氧泵(1)、引射器(7)、反應(yīng)器(6)、解吸器(9)以及相應(yīng)的連接管線及閥門組成，其特征在于解吸器(9)通過管線直接與反應(yīng)器(6)連通，反應(yīng)器(6)還與一氫氣發(fā)生器(11)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解吸除氧設(shè)備，其特征在于上述反應(yīng)器(6)內(nèi)設(shè)有若干個裝有催化反應(yīng)劑(25)的冷卻單元管(24)，冷卻單元管(24)之間的間隙由上、下孔板(23)、(30)封閉，該空隙設(shè)有冷卻水進(jìn)、出口(15)、(16)，冷卻單元管(24)的上下管口處設(shè)有紗網(wǎng)(22)、(29)；反應(yīng)器(6)的下側(cè)設(shè)有含氧氣體和氫氣的入口(26)，頂端蓋為法蘭(17)、(19)，其中央設(shè)有無氧氣體的出口(20)；反應(yīng)器(6)的底部還設(shè)有可使反應(yīng)器(6)中氫氧反應(yīng)生成的水溢出的水封(28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的解吸除氧設(shè)備，其特征在于上述解吸器(9)由水管(32)和氣管(31)并合而成，水管(32)與氣管(31)上部相通；水管(32)內(nèi)設(shè)有氣水分離板(37)，氣水分離板(37)的下方設(shè)有進(jìn)水噴射管(36)，水管(32)的下側(cè)設(shè)有除氧水出口(35)，除氧水出口(35)與軟水箱(12)連通；氣管(31)的上側(cè)設(shè)有含氧氣體出口(33)，底側(cè)設(shè)有水封(34)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的解吸除氧設(shè)備，其特征在于上述氫氣發(fā)生器的水箱(39)、電解槽(38)、分離器(43)、洗滌器(42)及相應(yīng)的閥門和管線依次相連，堿液冷卻器(46)和堿液過濾器(47)由其閥門和管線串接在水箱(39)和電解槽(38)之間。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種鍋爐給水解吸除氧設(shè)備,它由軟水箱、除氧泵、引射器、反應(yīng)器、解吸器以及相應(yīng)的連接管線及閥門組成,解吸器通過管線直接與反應(yīng)器連通,反應(yīng)器還與一氫氣發(fā)生器連通。該設(shè)備為常溫加氫除氧,性能穩(wěn)定可靠,運(yùn)行費(fèi)用低、布置緊湊、自動化程度高、操作簡便。
文檔編號F22D1/50GK2339858SQ98212389
公開日1999年9月22日 申請日期1998年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月3日
發(fā)明者丁建中, 崔鐵民, 高軍, 任文斌, 鄭礴 申請人:丁建中