中天恒遠旋膜式除氧器是熱力系統(tǒng)與工業(yè)水處理領域的關鍵設備，核心功能是去除鍋爐給水及工業(yè)用水中的溶解氧，從根源上防止管道與設備的氧腐蝕，保障系統(tǒng)長期安全穩(wěn)定運行。其技術核心依托物理除氧邏輯，基于“亨利定律”與“熱平衡原理”構建高效處理體系，兼具除氧精度高、能耗低、適應性強等顯著優(yōu)勢，廣泛適配電力、化工、冶金、集中供熱等多元場景。
一、工藝原理：三階協(xié)同遞進，實現(xiàn)深度除氧
設備采用“旋膜霧化預處理 - 蒸汽逆流換熱脫氣 - 填料層深度除氧”的三階遞進工藝，通過逐步擴大氣液接觸面積、提升水溫、強化傳質反應，將水中溶解氧精準控制在極低水平，具體流程如下：
(一)第一階段：旋膜霧化預處理——擴大接觸面積，初步排氣升溫
設備頂部搭載專利旋膜發(fā)生器，由旋流室、導向葉片、膜孔板組成，構成核心預處理單元。當40-65℃的凝結水或補充水以0.3-0.5MPa的壓力進入旋流室后，在導向葉片的離心作用下形成流速達2.5-3.0m/s的高速旋轉水流。水流通過孔徑8-12mm、孔間距15-20mm的膜孔板時，被切割成厚度僅0.05-0.1mm的“螺旋水膜”，沿筒壁360°旋轉下降，使氣液接觸面積較傳統(tǒng)柱狀進水提升500%以上，為后續(xù)高效換熱脫氣奠定基礎。
在旋膜形成過程中，水流旋轉產生的負壓會促使水中30%-40%的溶解氧提前析出，通過頂部排氣閥初步排出;同時，下降的螺旋水膜與底部上升的蒸汽初步接觸，水溫快速提升至80-90℃，完成預處理階段的排氣與升溫準備。
(二)第二階段：蒸汽逆流換熱脫氣——飽和溫度加熱，加速氧氣析出
設備底部設置主、輔雙路蒸汽供給系統(tǒng)，兼顧節(jié)能與穩(wěn)定：正常運行時采用汽輪機低壓抽汽(0.2-0.4MPa，130-150℃)，充分利用低品位余熱降低能耗;啟動或低負荷(負荷<30%)時，自動切換至輔汽(0.6-0.8MPa，160-180℃)，確保蒸汽供給連續(xù)穩(wěn)定。蒸汽從底部向上逆流，與頂部下降的螺旋水膜形成“逆向錯流換熱”結構，換熱效率達96%以上，可在10-15秒內將水溫快速加熱至當前壓力下的飽和溫度(如0.3MPa時約133.5℃)。
依據(jù)亨利定律，水溫升至飽和溫度時，水中溶解氧的溶解度會急劇下降，此時水中70%-80%的溶解氧隨蒸汽流動方向向上析出。設備中部設置環(huán)形集氣環(huán)(開有12-16個排氣孔)，可高效收集析出的氧氣，經自動排氣閥排出，同時將蒸汽損失率嚴格控制在0.3%以下，遠優(yōu)于傳統(tǒng)設備1.2%-1.8%的損耗水平。
(三)第三階段：填料層深度除氧——精準把控水質，實現(xiàn)超低含氧量
換熱區(qū)下方設置高效不銹鋼波紋填料層(規(guī)格Φ50×50×0.3mm，堆積高度800-1200mm)，填料表面形成無數(shù)微小“水膜附著點”。經過前兩階段處理的水(含氧量約0.1-0.3mg/L)流經填料層時，被進一步分散成“水滴-水膜”混合形態(tài)，與從填料層底部補充的二次蒸汽再次充分接觸，剩余60%-70%的溶解氧被徹底析出。
經填料層深度處理后，水中溶解氧穩(wěn)定降至5μg/L以下(高端型號可達到2μg/L)，完全滿足GB/T 1576-2022《工業(yè)鍋爐水質》中“鍋爐給水含氧量≤15μg/L”的標準，甚至可適配壓力>10MPa的超高壓鍋爐給水需求，實現(xiàn)深度除氧目標。
二、設備優(yōu)勢：多維度突破，超越傳統(tǒng)除氧設備
(一)性能優(yōu)勢：除氧精度高，負荷適配范圍廣
相較于傳統(tǒng)噴霧式除氧器(出水含氧量常波動于10-20μg/L)，中天恒遠旋膜式除氧器通過三階協(xié)同工藝，出水含氧量穩(wěn)定低于5μg/L，且在進水水質(硬度≤8mmol/L)、水溫(波動±10℃)變化時，含氧量波動不超過1μg/L，可精準匹配電站鍋爐、化工高壓鍋爐等高參數(shù)設備的嚴苛需求。
設備具備優(yōu)異的寬負荷自適應能力，旋膜發(fā)生器的特殊結構使其在20%-120%的負荷范圍內均可穩(wěn)定工作：低負荷時(20%-30%)，旋膜仍能保持完整形態(tài)，避免“斷膜”導致的除氧效率下降;高負荷時(100%-120%)，水流旋轉速度提升，氣液接觸更充分，除氧效率反而略有提升，徹底解決了傳統(tǒng)設備高負荷時因水流過強導致?lián)Q熱不充分的痛點。
(二)能耗優(yōu)勢：余熱利用充分，運行成本低廉
設備可直接利用汽輪機低壓抽汽這一工業(yè)余熱資源，無需額外消耗高品質蒸汽，能源利用率大幅提升。據(jù)實測，單臺300t/h處理量的設備，每年可節(jié)省蒸汽6000-8000噸，按每噸蒸汽220元計算，年節(jié)省成本可達132-176萬元。
設備筒體采用雙層保溫結構(內層50mm厚硅酸鋁棉，外層30mm厚聚氨酯保溫層)，在環(huán)境溫度25℃時，外壁表面溫度≤40℃，熱損失率<2%，較傳統(tǒng)單層保溫設備(熱損失率5%-8%)進一步降低能耗，長期運行經濟性顯著。同時，設備無需配備真空泵等輔助設備，也無需持續(xù)添加化學除氧劑，進一步減少了輔助能耗與藥劑成本。
(三)結構與維護優(yōu)勢：體積緊湊，壽命長且易維護
采用“立式一體化結構”，取消傳統(tǒng)設備的獨立水箱，在相同處理量下(如100t/h)，設備總高度僅5.5-6.5m，占地面積約8-10㎡，較傳統(tǒng)“塔+箱”分體式設備(高度10-12m，占地15-20㎡)空間占用減少40%-50%，尤其適配老舊廠房改造、空間受限的項目場景。
核心部件(旋膜發(fā)生器、填料層)采用304/316L不銹鋼材質，耐腐蝕性強，使用壽命可達15-20年(傳統(tǒng)碳鋼設備約8-10年);設備無轉動部件，日常維護僅需每季度檢查旋膜孔是否堵塞、填料層是否破損，年維護成本僅1.5-2.5萬元，較傳統(tǒng)設備(年維護成本6-8萬元)降低70%以上。
(四)安全與適配優(yōu)勢：運行穩(wěn)定，場景兼容性強
設備配備多重安全保護機制，包括雙路安全閥(DN150-DN200)、精度±5mm的液位變送器、量程0-1.0MPa的壓力傳感器，當設備內壓力超0.5MPa或液位超上限/下限時，可自動觸發(fā)報警并切斷蒸汽供給;筒體內壁經有限元分析優(yōu)化，應力集中系數(shù)<1.1，可承受8度地震沖擊，運行安全性大幅提升。
設備處理量覆蓋20-500t/h，可靈活適配300MW-1000MW機組電站鍋爐、化工反應釜、鋼鐵廠余熱鍋爐、集中供熱系統(tǒng)等不同場景;支持進水水質波動(總硬度≤10mmol/L，pH值7-9)，無需額外增設預處理設備，有效降低項目整體投資成本。同時，設備通過物理方式除氧，無需添加化學藥劑，避免了藥劑殘留對后續(xù)工藝的二次污染，運行更環(huán)保。
三、總結
中天恒遠旋膜式除氧器以“三階協(xié)同除氧”工藝為核心，通過精準的結構設計與熱力學原理應用，實現(xiàn)了“深度除氧、高效節(jié)能、穩(wěn)定適配”的技術目標。其在除氧精度、負荷適應性、能耗控制、維護便捷性等方面的多重優(yōu)勢，不僅能有效降低氧腐蝕風險、延長系統(tǒng)設備壽命，更能為企業(yè)節(jié)省運行與維護成本，是現(xiàn)代熱力系統(tǒng)與工業(yè)水處理領域的優(yōu)選設備。
