一种用于深度雾化除氧的双筒组合式旋膜器的制作方法

本实用新型涉及锅炉装置技术领域，尤其涉及一种用于深度雾化除氧的双筒组合式旋膜器。

背景技术：

除氧器是锅炉及供热系统关键设备之一，如除氧器除氧能力差，将对锅炉给水管道、省煤器和其它附属设备的腐蚀造成的严重损失，甚至造成严重的安全责任事故，从而造成巨大的经济损失，因此锅炉及供热系统关键设备的除氧必须达到国家规定的含氧量(压力式除氧器出水含氧量应小于7цg/L)标准。

通常的除氧设备主要由除氧器(除氧塔头)、除氧水箱两大件以及接管和外接件组成，其中的主要部件除氧器(除氧塔头)是由外壳、汽水分离器、旋膜器组、淋水篦子、蓄热填料液汽网等部件组成，而其中的关键部件旋膜器组则由由水室、汽室、旋膜器、凝结水接管、补充水接管和一次进汽接管等部件组成，凝结水及补充水首先进入除氧头内旋膜器组水室内，在一定的水位差压下从膜管的小孔斜旋喷向内孔，并在内孔内与上升的蒸汽相遇，在此进行第一次汽水间的传质传热，形成首次除氧。

虽然此种类型的旋膜器能够达到给水含氧量的国家标准，但存在的缺点也较为明显：1、分离出来的氧气因在内孔内无法随意扩散，只能随上升的蒸汽从排汽管排向大气，由于氧气比重大于加热蒸汽，部分氧容易被下流的水带入水箱，导致除氧效果不理想；2、旋膜器内孔空间较大，经射流孔射入内孔的水体之间相互干扰较弱，形成的紊流翻滚状态弱，同时射流体参与热交换的水体的单位体积大，导致与热蒸汽传热传质效果不理想；3、用于进行热交换的 蒸汽量较大，且蒸汽与射流在内孔的热交换率低，蒸汽热量损失大，浪费较为严重。因此，亟待设计出一种新型旋膜器克服上述缺点，用较少的蒸汽耗量来降低给水含氧量，提高锅炉及供热系统的使用寿命，避免因氧腐蚀带来的设备运行的安全风险。

技术实现要素：

为了克服上述所存在的技术缺陷，本实用新型的目的在于提供一种有效降低锅炉及供热系统给水含氧量的用于深度雾化除氧的双筒组合式旋膜器。

为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型为一种用于深度雾化除氧的双筒组合式旋膜器，包括表层套筒和内层套筒，其中表层套筒的筒身上开有孔向与表层套筒横截面相割且斜向下的射流孔，筒身的下端为外喇叭口，内层套筒的筒身上端攻有一级内台阶，筒身的下端则为内喇叭口。内层套筒装在表层套筒内，其一级内台阶上部的外壁与表层套筒的内壁相配合并密封连接，而外喇叭口则与内喇叭口口端对齐。

旋膜器的射流孔段安装在旋膜器组水室内，而外喇叭口与内喇叭口形成的旋膜器喇叭口则位于旋膜器组水室外，水室内的凝结水及补充水在一定的差压下经周向均布在表层套筒上的射流孔进入表层套筒和内层套筒密封连接形成的环套空间内，沿内层套筒的外边形成高速下旋，并在旋膜器的喇叭口形成剧烈翻滚的水膜裙，水体在剧烈的紊流状态下处于最理想的传热传质状态，并在上升的蒸气热交换作用下达到饱和状态，从中分离出氧气，实现对水体的第一级脱氧处理。

本实用新型主要设计原理或要点为：利用表层套管与内层套管之间的环空作为射流高速下旋并形成水膜裙进而达到理想紊流状态的输送空间，使凝结水 及补充水等处于传热传质效果最佳的紊流状态后再与上升的蒸汽进行热交换作用，进而水体的温度能更快速的达到饱和温度进行脱氧，从而使分离出的氧气接触往下流动的水体时间更短，避免了被水体再次携带入进入水箱，有利于保证除氧塔头的除氧效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，工艺难度低，易于在生产中实现，将本实用新型应用于替换现有技术的除氧塔头的旋膜器，可有效增强除氧塔头的脱氧效果，压力式除氧器给水含氧量可控制在4.5цg/L，远低于国内压力式除氧器给水含氧量，且处理相同数量的软水可比传统的除氧方式节约15％的蒸汽，这从节能降耗上考虑该改进是非常有现实意义的。

本装置其他优选或优化设计方案为：

1、所述射流孔沿着与表层套筒外壁周向切线成水平60度夹角且与表层套筒水平横截面成15度斜下方向开孔，当旋膜管厚度为4.5毫米，孔径为5毫米时，从60度夹角进来的水可切向进入旋膜管内壁，再将射流孔向下斜15度夹角，按15度正切计算出该射流质点可在管内旋转9圈，这样使进入旋膜管内的水充分的形成水膜，且水膜在管内停留的时间增长，水膜停留时间越长，水汽混合越均匀，脱氧速度越快，出水的含氧量越低。

2、所述射流孔的个数为10个，且直径均为5毫米，且沿表层套筒1周向均匀布置，易于保持射流的初始流速，使射流在环套空间内迅速形成快速的下旋运动，提高喇叭口处形成的水膜裙的翻滚程度。

3、所述表层套筒和内层套筒均为不锈钢材质，主要优点在于耐腐蚀或耐高温以及一般的耐酸性介质，同时具有耐热性能的和抗高温氧化。

4、所述一级内台阶的台阶面沿径向的宽度为25mm，既能保证足够的射流的液流量，同时又利于进入表层套管与内层套管之间形成的环套空间内的射流能快速形成下旋流。

5、外喇叭口与内喇叭口之间的内径为42mm，有助于射流在快速下旋过程中达到紊流状态后，能够在旋膜器的喇叭口出水端形成开度适当的水膜裙，进而提高与蒸汽的接触面积，优化除氧效果。

6、所述的密封连接采用的是无缝焊接的方式以沿着表层套管与内层套管配合的端面的进行连接并密封进行连接并密封，其优点在于：电弧线性好，对中容易，易实现全位置焊接和自动焊接，而且电弧热量集中，焊接速度快，热影响区较窄，焊件变形小，抗裂能力强以及焊缝质量好。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是表层套筒横截面示意图；

图3是表层套筒局部结构示意图。

图中标记：表层套筒1、内层套筒2、射流孔3、外喇叭口4、一级内台阶5、内喇叭口6。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图1和图2中所示，一种用于深度雾化除氧的双筒组合式旋膜器包括表层套筒1和内层套筒2，其中表层套筒1的筒身上开有孔向与表层套筒1横截面相割且斜向下的射流孔3，筒身的下端为外喇叭口4，内层套筒2的筒身上端攻有一级内台阶5，筒身的下端则为内喇叭口6。内层套筒2装在表层套筒1内，其一级内台阶5上部的外壁与表层套筒1的内壁相配合并密封连接，而外喇叭口4则与内喇叭口6口端对齐。本装置利用表层套管1与内层套管2之间的环套空间，使经表层套管1周向设置的射流孔3喷射入环套空间的射流高速下旋并在内、外喇叭口形成的喇叭状出口端形成水体为紊流状态的水膜裙后再与上升的蒸汽进行热交换作用，实现凝结水及补充水的换热除氧。

其具体的换热除氧操作和处理过程为：旋膜器的射流孔所处的部分安装在旋膜器组水室内，而外喇叭口4与内喇叭口6形成的旋膜器喇叭口则位于旋膜器组水室外，水室内的凝结水及补充水在一定的差压下经周向均布在表层套筒1上的射流孔3进入表层套筒1和内层套筒2密封连接形成的环套空间内，沿内层套筒2的外边形成高速下旋，并在旋膜器的喇叭口形成剧烈翻滚的水膜裙，水体在剧烈的紊流状态下处于最理想的传热传质状态，并在上升的蒸气热交换作用下达到饱和状态，从中分离出氧气，从而实现对水体的第一级脱氧处理。

实施例2：如图1至图3中所示，在实施例1的基础上对射流孔3的开孔方位进行优选设计，所述射流孔3沿着与表层套筒1外壁周向切线成水平60度夹角且与表层套筒1水平横截面成15度斜下方向开孔。当旋膜管厚度为4.5毫米，孔径为5毫米时，从60度夹角进来的水可切向进入旋膜管内壁，再将射流孔3向下斜15度夹角，按15度正切计算出该射流质点可在管内旋转9圈，这样使进入旋膜管内的水充分的形成水膜，且水膜在管内停留的时间增长， 水膜停留时间越长，水汽混合越均匀，脫氧速度越快，出水的含氧量越低。

实施例3：如图1至图3中所示，在实施例1或实施例2的基础上对射流孔3的个数以及布置进行优选设计，所述射流孔3的个数为10个，且直径均为5毫米，且沿表层套筒1周向均匀布置，易于保持射流的初始流速，使射流在环套空间内迅速形成快速的下旋运动，提高喇叭口处形成的水膜裙的翻滚程度。

实施例4：如图1至图3中所示，在实施例1的基础上对表层套筒1和内层套筒2的使用材质进行优选设计，所述表层套筒1和内层套筒2均为不锈钢材质，主要优点在于耐腐蚀或耐高温以及一般的耐酸性介质，同时具有耐热性能的和抗高温氧化。

实施例5：如图1至图3中所示，在实施例1的基础上对一级内台阶5的台阶面宽度进行优选设计，即台阶面宽度为表层套管1与内层套管2之间的环套空间的径向内径的长度，所述一级内台阶5的台阶面沿径向的宽度为25mm，既能保证足够的射流的液流量，同时又利于进入表层套管1与内层套管2之间形成的环套空间内的射流能快速形成下旋流。

实施例6：如图1至图3中所示，在实施例1的基础上对内外喇叭口之间的径向尺寸进行优选设计，所述外喇叭口4与内喇叭口6之间的内径为42mm，有助于射流在快速下旋过程中达到紊流状态后，能够在旋膜器的喇叭口出水端形成开度适当的水膜裙，进而提高与蒸汽的接触面积，优化除氧效果。

实施例7：如图1至图3中所示，在实施例1的基础上对表层套管1与内层套管2之间的连接与紧密关系进行优选设计，所述的密封连接采用的是无缝焊接的方式以沿着表层套管1与内层套管2配合的端面的进行连接并密封，其优 点在于：电弧线性好，对中容易，易实现全位置焊接和自动焊接，而且电弧热量集中，焊接速度快，热影响区较窄，焊件变形小，抗裂能力强以及焊缝质量好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。