专利名称：锅炉给水解吸除氧设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水处理技术领域，具体地说是一种工业锅炉的给水、热网的补给水及工业用冷却水的常温解析除氧设备。
水中溶解氧的存在是给水锅炉和热网管道产生氧腐蚀、缩短使用寿命和产生不安全因素的主要根源。因此，《GB1576-95中低压锅炉标准》规定2T/b以上蒸气锅炉和水温95℃以上的热水锅炉都必须除氧，安装除氧设备。现有技术中采用的水除氧技术通常有热力除氧、化学除氧、真空除氧和解吸除氧。对于中小型工业锅炉，特别是热水锅炉，采用解吸除氧更为合适。我国专利ZL88215261.0公开的“活性反应热芯加热式解吸除氧装置”是由清华大学开发研制而成的，该装置采用远红外线管型电加热器，将其置于除氧反应器内部，使之与活性炭脱氧剂一起组成热芯加热式反应器，取代了传统的电加热木炭反应器和ZL87211745.6中提出的3093催化脱氧剂以及相应的反应器，相对降低了除氧成本，但它仍存在下列不足a、反应器仍延用的是利用活性炭吸附氧的原理除氧，活性炭一旦对氧吸附饱和，就会出现反应器性能降低、运行不稳定、除氧不能达标的现象；b、未能从根本上甩掉预热或加热部分，实现常温除氧，热能损耗较大，运行费用居高难下；c、该装置中解吸器高度高，布置占用空间大，结构不够紧凑。
本实用新型的目的在于提供一种待除氧水不需预加热的常温解吸除氧设备，该设备能够稳定、可靠地达标运行，且运行费用低、布置紧凑、占地面积小。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为；该常温解吸除氧设备，主要由软水箱、除氧泵、引射器、反应器、解吸器以及相应的连接管线及阀门组成，其特征在于解吸器通过连接管线直接与反应器连通，反应器前不再加装预热器；反应器除与解吸器连通外，还与一氢气发生器连通。
上述反应器内设有若干个装有催化反应剂的冷却单元管，冷却单元管之间的空隙由上、下孔板封闭，该空隙设有冷却水的进、出口，冷却单元管的上下管口处设有纱网；反应器下侧设有含氧气体和氢气的入口、顶端盖为法兰，其中央设有无氧气体的出口；反应器的底部还设有供反应器中氢氧反应生成的水自动溢出的水封。
上述解吸器改变了现有一管到顶的高结构设计，该解吸器由水管和气管并合而成，水管与气管上面相通；水管内设有气水分离板，气水分离板下方设有进水喷射管，水管下侧设有除氧水出口，除氧水出口与软水箱连通；气管上侧设有含氧气体出口，底侧设有水封。
上述氢气发生器的水箱、电解槽、分离器、洗涤器及相应的阀门和管道依次相连，碱液冷却器和碱液过滤器由其阀门和管线串接在水箱和电解槽之间。
本实用新型提供的解吸除氧设备与现有技术相比，具有以下显著特点a．常温除氧，待除氧水不需要预加热、节约能源，可降低设备运行费用；b．采用微量H2和O2催化反应化合成水的办法除氧，运行中不排放含酸、碱的工业废液，不排放CO2等废气，因此不污染环境；c．设备体积小、占地面积不超过3m3，解吸器安装高度比现有设备降低了50％，低位布置，采用无给水箱式部分净水回流系统，取消了除氧水箱，减少了设备投资和基建投资；d．与其它类型的除氧设备比较，能够稳定满足除氧达标要求，除氧效率高，且运行费用低，除去电耗无其它支出费用，适合中国国情；e．接口安装方便，自动化程度高，便于调试，操作简便。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为反应器结构示意图；图3为图2的A-A剖视图；图4为解吸器结构示意图；图5为氢气发生器原理图。
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明
图1中，1-除氧泵；2-反应器水封阀门；3-流量计；4-压力表；5-引射器阀门；6-反应器；7-引射器；8-气水混合管；9-解吸器；10-氢气发生器阀门，11-氢气发生器，12-软水箱，13-解吸器水封阀门，14-取样阀门。软水箱12中的水由除氧泵1通过管线进入引射器7抽吸来自反应器6中的无氧气体，水气混合扩压后进入气水混合管8，软水中的溶解氧在该管中依据亨利定律析出并扩散入无氧气体中，通过管线进入解吸器9，含氧气体和水在解吸器9中分离，含氧气体经由解吸器9的上部管线输出、与氢气发生器11产生的氢气混合一起进入反应器6，经反应器6中的反应剂催化生成水，反应器6输出的气体重新成为无氧气体，通过管线进入引射器7循环使用。解吸器9的底部与软水箱12连通，除氧水可进入软水箱12，此设计一是可以降低软水箱中水的含氧量，二是可以控制解吸器9的水位与软水箱12基本一致，从而使水箱起到现有技术中给水箱的作用，以适应锅炉负荷的变化。取样阀门14的作用是对除氧水采样检测，以观察除氧水是否满足达标要求。
图2、图3中，6-反应器；15-冷却水进口；16-冷却水出口；17-下法兰；18-密封垫；19-上法兰；20-无氧气体出口；21-压套；22-上纱网；23-上孔板；24-冷却单元管(共7个)；25-催化反应剂；26-氢气和含氧气体入口；27-堵头；28-水封；29-下纱网；30-下孔板。来自氢气发生器11的氢气和来自解吸器9的含氧气体从入口26进入反应器6，穿过冷却单元管24中的催化反应剂25化合生成水，无氧气体从出口20被抽吸到引射器7中。反应器6的上端盖为上下法兰17、19，其间装有密封垫18。上、下纱网22、29的作用是防止冷却单元管24内的催化反应剂25向上因负压吸出和下漏。冷却单元管24中氢、氧经催化生成水为产热过程，冷却水从进口15进入冷却单元管24的间隙，从出口16流出进入循环水中。水封28的作用可使反应器6中氢、氧催化反应生成的水溢出。
图4中，9-解吸器；31-气管；32-水管； 33-含氧气体出口；34-水封；35-除氧水出口；36-进水喷射管；37-气水分离板。来自引射器7的含氧水经进水喷射管36喷射到气水分离板37上，含氧气体上升进入气管31，再经过出口33输往反应器6的管线中；水因自重落下。解吸器9的水管32的除氧水出口35与软水箱12连通。水封14的作用是将气体带来的水达到一定量时排出。
图5中，11-氢气发生器；38-电解槽；39-水箱；40-氧气出口；41-氢气出口； 42-洗涤器；43-分离器；44-冷却水出口；45-冷却水入口；46-碱液冷却器；47-碱液过滤器。电解槽38是氢气发生器11的主要装置，整个槽体是由16个电解小室串联组成，电解小室由主极板框架、阴阳负极网及石棉隔膜密封垫组成，阴、阳端板通过螺栓将各电解小室夹紧组成一体，其中带出气管一端为阴极，接电源的负极；另一端为阳极，接电源的正极。电解槽是采用电解水的方法制取氢气和氧气，水的理论分解电压为1.23V，但实际上由于气体在电极上的过电压以及电解液的欧姆电位降等因素，电解小室的工作电压约为1.8-2.6V，当电解槽的各电解小室充满电解液时，通入直流电源，水被分解，在阴极上析出氢气，在阳极上析出氧气。从电解槽38出来的气液混合体分别经过分离器43分离；再经洗涤器42洗涤输出，其中氢气经管线进入反应器6，洗涤器42的另一作用是向电解槽补充电解消耗的原料水(蒸馏水)。碱液过滤器47的作用是过滤电解液中的机械杂质；碱液冷却器46是用于冷却循环中的电解液，维护电解槽38的工作温度。水箱39的用途是向电解槽38及分离器43补充碱液、向洗涤器42补水及补充水。
权利要求1.一种锅炉给水解吸除氧设备，主要由软水箱(12)、除氧泵(1)、引射器(7)、反应器(6)、解吸器(9)以及相应的连接管线及阀门组成，其特征在于解吸器(9)通过管线直接与反应器(6)连通，反应器(6)还与一氢气发生器(11)连通。
2.根据权利要求1所述的解吸除氧设备，其特征在于上述反应器(6)内设有若干个装有催化反应剂(25)的冷却单元管(24)，冷却单元管(24)之间的间隙由上、下孔板(23)、(30)封闭，该空隙设有冷却水进、出口(15)、(16)，冷却单元管(24)的上下管口处设有纱网(22)、(29)；反应器(6)的下侧设有含氧气体和氢气的入口(26)，顶端盖为法兰(17)、(19)，其中央设有无氧气体的出口(20)；反应器(6)的底部还设有可使反应器(6)中氢氧反应生成的水溢出的水封(28)。
3.根据权利要求1或2所述的解吸除氧设备，其特征在于上述解吸器(9)由水管(32)和气管(31)并合而成，水管(32)与气管(31)上部相通；水管(32)内设有气水分离板(37)，气水分离板(37)的下方设有进水喷射管(36)，水管(32)的下侧设有除氧水出口(35)，除氧水出口(35)与软水箱(12)连通；气管(31)的上侧设有含氧气体出口(33)，底侧设有水封(34)。
4.根据权利要求1或2所述的解吸除氧设备，其特征在于上述氢气发生器的水箱(39)、电解槽(38)、分离器(43)、洗涤器(42)及相应的阀门和管线依次相连，碱液冷却器(46)和碱液过滤器(47)由其阀门和管线串接在水箱(39)和电解槽(38)之间。
专利摘要本实用新型提供了一种锅炉给水解吸除氧设备,它由软水箱、除氧泵、引射器、反应器、解吸器以及相应的连接管线及阀门组成,解吸器通过管线直接与反应器连通,反应器还与一氢气发生器连通。该设备为常温加氢除氧,性能稳定可靠,运行费用低、布置紧凑、自动化程度高、操作简便。
文档编号F22D1/50GK2339858SQ98212389
公开日1999年9月22日 申请日期1998年4月3日 优先权日1998年4月3日
发明者丁建中, 崔铁民, 高军, 任文斌, 郑礴 申请人:丁建中