一、低位熱力除氧器工作原理
低位熱力除氧器的核心工作原理基于亨利定律與道爾頓分壓定律，通過(guò)熱力作用實(shí)現(xiàn)水中溶解氧及其他氣體的去除，具體過(guò)程可分為三個(gè)關(guān)鍵階段：
1. 加熱階段：將水升溫至對(duì)應(yīng)壓力下的飽和溫度
除氧器通過(guò)蒸汽加熱裝置(通常為內(nèi)置式加熱盤(pán)管或蒸汽噴射裝置)，將待處理的給水加熱至當(dāng)前工作壓力下的飽和溫度(低位除氧器工作壓力通常低于 0.1MPa，對(duì)應(yīng)飽和溫度約 100℃以下)。這一過(guò)程中，水的溫度升高會(huì)顯著降低氣體在水中的溶解度 —— 根據(jù)亨利定律，氣體溶解度與溫度成反比，溫度越高，氧氣、二氧化碳等氣體在水中的溶解能力越弱，為后續(xù)脫氣奠定基礎(chǔ)。
2. 傳質(zhì)階段：蒸汽稀釋與氣體逸出
當(dāng)水達(dá)到飽和溫度后，持續(xù)通入的加熱蒸汽會(huì)在水面上方形成 “純蒸汽氛圍”。根據(jù)道爾頓分壓定律，混合氣體的總壓力等于各組分氣體分壓之和，此時(shí)蒸汽的分壓會(huì)占據(jù)水面上方的大部分壓力空間，導(dǎo)致氧氣、氮?dú)獾炔荒詺怏w的分壓急劇降低。當(dāng)氣體分壓低于水中該氣體的平衡分壓時(shí)，水中溶解的氣體便會(huì)以微小氣泡的形式從水中逸出，進(jìn)入蒸汽氛圍中。
同時(shí)，低位除氧器通常設(shè)計(jì)有填料層(如波紋填料、鮑爾環(huán)等)，待處理水通過(guò)填料層時(shí)會(huì)被分散成細(xì)小的水流或水膜，大幅增加水與蒸汽的接觸面積，加速氣體從水中向蒸汽中的傳質(zhì)過(guò)程，提升除氧效率。
3. 排氣階段：排出不凝性氣體
逸出的不凝性氣體(主要為氧氣、少量氮?dú)饧岸趸?與部分蒸汽混合后，會(huì)被除氧器頂部的排氣裝置(如自動(dòng)排氣閥、抽氣器)持續(xù)排出體外。排氣過(guò)程需控制合理的排氣量 —— 既要確保不凝性氣體充分排出，避免其在水面上方積累導(dǎo)致分壓升高、影響除氧效果，又要減少蒸汽的無(wú)謂損耗，保證設(shè)備運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
二、低位熱力除氧器的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
相較于高位熱力除氧器(通常安裝在 10-15m 高位，利用高位差實(shí)現(xiàn)給水自流)，低位熱力除氧器在安裝、運(yùn)行、適用場(chǎng)景等方面具有顯著特點(diǎn)，具體優(yōu)勢(shì)如下：
1. 安裝靈活，降低基建成本
無(wú)需高位布置：低位除氧器可直接安裝在地面或較低的設(shè)備平臺(tái)上(通常高度不超過(guò) 3m)，無(wú)需為搭建高位支架、平臺(tái)進(jìn)行額外的土建施工，大幅減少基建占地面積與建設(shè)成本。
適配復(fù)雜場(chǎng)地：對(duì)于廠房高度有限、空間狹窄或舊系統(tǒng)改造場(chǎng)景，低位設(shè)計(jì)可靈活融入現(xiàn)有布局，避免因高位安裝導(dǎo)致的場(chǎng)地限制問(wèn)題，降低設(shè)備安裝難度與工期。
2. 運(yùn)行穩(wěn)定，操作維護(hù)便捷
水位控制更精準(zhǔn)：低位除氧器的水箱液位受外界壓力波動(dòng)影響較小，配合液位自動(dòng)控制系統(tǒng)(如浮球式液位閥、電極式液位計(jì))，可實(shí)現(xiàn)水位的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，減少因水位波動(dòng)導(dǎo)致的除氧效率下降或給水?dāng)喙╋L(fēng)險(xiǎn)。
維護(hù)難度低：設(shè)備整體高度低，工作人員無(wú)需借助登高設(shè)備即可對(duì)加熱盤(pán)管、填料層、排氣閥等核心部件進(jìn)行檢查、清洗與更換，降低維護(hù)作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)與勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)縮短維護(hù)停機(jī)時(shí)間。
3. 能耗較低，經(jīng)濟(jì)性突出
蒸汽利用效率高：低位除氧器的加熱蒸汽與給水接觸更充分(尤其是搭配高效填料層時(shí))，蒸汽的冷凝潛熱可被最大化利用，減少蒸汽消耗量;同時(shí)，部分設(shè)備設(shè)計(jì)有 “余熱回收裝置”，可利用鍋爐排污水或其他余熱熱源預(yù)熱給水，進(jìn)一步降低能耗。
減少管網(wǎng)損失：由于安裝位置低，給水輸送管道短，可減少管道沿程的壓力損失與熱量損失，降低配套水泵的運(yùn)行負(fù)荷，間接節(jié)約電能消耗。
4. 適用場(chǎng)景廣泛，兼容性強(qiáng)
適配中小機(jī)組：對(duì)于容量在 10t/h 以下的工業(yè)鍋爐、余熱鍋爐或小型發(fā)電機(jī)組，低位除氧器的處理能力(通常為 0.5-50t/h)可完全滿足需求，且投資成本低于高位除氧器，性價(jià)比更高。
兼容多種給水系統(tǒng)：可與變頻給水泵、定速給水泵靈活搭配，通過(guò)水泵增壓實(shí)現(xiàn)給水向鍋爐的輸送(彌補(bǔ)無(wú)高位差的不足)，無(wú)需依賴高位自流，適配不同壓力等級(jí)的鍋爐給水系統(tǒng)。
適應(yīng)低壓力工況：在工作壓力較低(如 0.02-0.08MPa)的場(chǎng)景下，低位除氧器仍能保持穩(wěn)定的除氧效果(除氧后水中溶解氧含量可降至 0.05mg/L 以下，滿足 GB/T 1576-2018《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)要求)，適用于低壓鍋爐、熱水鍋爐等對(duì)給水壓力要求不高的設(shè)備。
5. 安全性能可靠
避免高位水箱風(fēng)險(xiǎn)：高位除氧器若發(fā)生水箱泄漏、支架坍塌等故障，可能引發(fā)高空墜物、水淹設(shè)備等安全事故;低位設(shè)計(jì)從根本上消除了此類風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備運(yùn)行的安全性更高。
壓力控制更安全：低位除氧器的工作壓力接近大氣壓，設(shè)備本體無(wú)需承受高壓，殼體厚度可適當(dāng)減小，同時(shí)減少因高壓導(dǎo)致的設(shè)備疲勞損壞風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
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