本實(shí)用新型涉及鍋爐裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于深度霧化除氧的雙筒組合式旋膜器。

背景技術(shù)：

除氧器是鍋爐及供熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備之一，如除氧器除氧能力差，將對鍋爐給水管道、省煤器和其它附屬設(shè)備的腐蝕造成的嚴(yán)重?fù)p失，甚至造成嚴(yán)重的安全責(zé)任事故，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此鍋爐及供熱系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備的除氧必須達(dá)到國家規(guī)定的含氧量(壓力式除氧器出水含氧量應(yīng)小于7цg/L)標(biāo)準(zhǔn)。

通常的除氧設(shè)備主要由除氧器(除氧塔頭)、除氧水箱兩大件以及接管和外接件組成，其中的主要部件除氧器(除氧塔頭)是由外殼、汽水分離器、旋膜器組、淋水篦子、蓄熱填料液汽網(wǎng)等部件組成，而其中的關(guān)鍵部件旋膜器組則由由水室、汽室、旋膜器、凝結(jié)水接管、補(bǔ)充水接管和一次進(jìn)汽接管等部件組成，凝結(jié)水及補(bǔ)充水首先進(jìn)入除氧頭內(nèi)旋膜器組水室內(nèi)，在一定的水位差壓下從膜管的小孔斜旋噴向內(nèi)孔，并在內(nèi)孔內(nèi)與上升的蒸汽相遇，在此進(jìn)行第一次汽水間的傳質(zhì)傳熱，形成首次除氧。

雖然此種類型的旋膜器能夠達(dá)到給水含氧量的國家標(biāo)準(zhǔn)，但存在的缺點(diǎn)也較為明顯：1、分離出來的氧氣因在內(nèi)孔內(nèi)無法隨意擴(kuò)散，只能隨上升的蒸汽從排汽管排向大氣，由于氧氣比重大于加熱蒸汽，部分氧容易被下流的水帶入水箱，導(dǎo)致除氧效果不理想；2、旋膜器內(nèi)孔空間較大，經(jīng)射流孔射入內(nèi)孔的水體之間相互干擾較弱，形成的紊流翻滾狀態(tài)弱，同時射流體參與熱交換的水體的單位體積大，導(dǎo)致與熱蒸汽傳熱傳質(zhì)效果不理想；3、用于進(jìn)行熱交換的 蒸汽量較大，且蒸汽與射流在內(nèi)孔的熱交換率低，蒸汽熱量損失大，浪費(fèi)較為嚴(yán)重。因此，亟待設(shè)計出一種新型旋膜器克服上述缺點(diǎn)，用較少的蒸汽耗量來降低給水含氧量，提高鍋爐及供熱系統(tǒng)的使用壽命，避免因氧腐蝕帶來的設(shè)備運(yùn)行的安全風(fēng)險。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述所存在的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種有效降低鍋爐及供熱系統(tǒng)給水含氧量的用于深度霧化除氧的雙筒組合式旋膜器。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型為一種用于深度霧化除氧的雙筒組合式旋膜器，包括表層套筒和內(nèi)層套筒，其中表層套筒的筒身上開有孔向與表層套筒橫截面相割且斜向下的射流孔，筒身的下端為外喇叭口，內(nèi)層套筒的筒身上端攻有一級內(nèi)臺階，筒身的下端則為內(nèi)喇叭口。內(nèi)層套筒裝在表層套筒內(nèi)，其一級內(nèi)臺階上部的外壁與表層套筒的內(nèi)壁相配合并密封連接，而外喇叭口則與內(nèi)喇叭口口端對齊。

旋膜器的射流孔段安裝在旋膜器組水室內(nèi)，而外喇叭口與內(nèi)喇叭口形成的旋膜器喇叭口則位于旋膜器組水室外，水室內(nèi)的凝結(jié)水及補(bǔ)充水在一定的差壓下經(jīng)周向均布在表層套筒上的射流孔進(jìn)入表層套筒和內(nèi)層套筒密封連接形成的環(huán)套空間內(nèi)，沿內(nèi)層套筒的外邊形成高速下旋，并在旋膜器的喇叭口形成劇烈翻滾的水膜裙，水體在劇烈的紊流狀態(tài)下處于最理想的傳熱傳質(zhì)狀態(tài)，并在上升的蒸氣熱交換作用下達(dá)到飽和狀態(tài)，從中分離出氧氣，實(shí)現(xiàn)對水體的第一級脫氧處理。

本實(shí)用新型主要設(shè)計原理或要點(diǎn)為：利用表層套管與內(nèi)層套管之間的環(huán)空作為射流高速下旋并形成水膜裙進(jìn)而達(dá)到理想紊流狀態(tài)的輸送空間，使凝結(jié)水 及補(bǔ)充水等處于傳熱傳質(zhì)效果最佳的紊流狀態(tài)后再與上升的蒸汽進(jìn)行熱交換作用，進(jìn)而水體的溫度能更快速的達(dá)到飽和溫度進(jìn)行脫氧，從而使分離出的氧氣接觸往下流動的水體時間更短，避免了被水體再次攜帶入進(jìn)入水箱，有利于保證除氧塔頭的除氧效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，工藝難度低，易于在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)，將本實(shí)用新型應(yīng)用于替換現(xiàn)有技術(shù)的除氧塔頭的旋膜器，可有效增強(qiáng)除氧塔頭的脫氧效果，壓力式除氧器給水含氧量可控制在4.5цg/L，遠(yuǎn)低于國內(nèi)壓力式除氧器給水含氧量，且處理相同數(shù)量的軟水可比傳統(tǒng)的除氧方式節(jié)約15％的蒸汽，這從節(jié)能降耗上考慮該改進(jìn)是非常有現(xiàn)實(shí)意義的。

本裝置其他優(yōu)選或優(yōu)化設(shè)計方案為：

1、所述射流孔沿著與表層套筒外壁周向切線成水平60度夾角且與表層套筒水平橫截面成15度斜下方向開孔，當(dāng)旋膜管厚度為4.5毫米，孔徑為5毫米時，從60度夾角進(jìn)來的水可切向進(jìn)入旋膜管內(nèi)壁，再將射流孔向下斜15度夾角，按15度正切計算出該射流質(zhì)點(diǎn)可在管內(nèi)旋轉(zhuǎn)9圈，這樣使進(jìn)入旋膜管內(nèi)的水充分的形成水膜，且水膜在管內(nèi)停留的時間增長，水膜停留時間越長，水汽混合越均勻，脫氧速度越快，出水的含氧量越低。

2、所述射流孔的個數(shù)為10個，且直徑均為5毫米，且沿表層套筒1周向均勻布置，易于保持射流的初始流速，使射流在環(huán)套空間內(nèi)迅速形成快速的下旋運(yùn)動，提高喇叭口處形成的水膜裙的翻滾程度。

3、所述表層套筒和內(nèi)層套筒均為不銹鋼材質(zhì)，主要優(yōu)點(diǎn)在于耐腐蝕或耐高溫以及一般的耐酸性介質(zhì)，同時具有耐熱性能的和抗高溫氧化。

4、所述一級內(nèi)臺階的臺階面沿徑向的寬度為25mm，既能保證足夠的射流的液流量，同時又利于進(jìn)入表層套管與內(nèi)層套管之間形成的環(huán)套空間內(nèi)的射流能快速形成下旋流。

5、外喇叭口與內(nèi)喇叭口之間的內(nèi)徑為42mm，有助于射流在快速下旋過程中達(dá)到紊流狀態(tài)后，能夠在旋膜器的喇叭口出水端形成開度適當(dāng)?shù)乃と梗M(jìn)而提高與蒸汽的接觸面積，優(yōu)化除氧效果。

6、所述的密封連接采用的是無縫焊接的方式以沿著表層套管與內(nèi)層套管配合的端面的進(jìn)行連接并密封進(jìn)行連接并密封，其優(yōu)點(diǎn)在于：電弧線性好，對中容易，易實(shí)現(xiàn)全位置焊接和自動焊接，而且電弧熱量集中，焊接速度快，熱影響區(qū)較窄，焊件變形小，抗裂能力強(qiáng)以及焊縫質(zhì)量好。

附圖說明

本實(shí)用新型將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是表層套筒橫截面示意圖；

圖3是表層套筒局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記：表層套筒1、內(nèi)層套筒2、射流孔3、外喇叭口4、一級內(nèi)臺階5、內(nèi)喇叭口6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

實(shí)施例1：如圖1和圖2中所示，一種用于深度霧化除氧的雙筒組合式旋膜器包括表層套筒1和內(nèi)層套筒2，其中表層套筒1的筒身上開有孔向與表層套筒1橫截面相割且斜向下的射流孔3，筒身的下端為外喇叭口4，內(nèi)層套筒2的筒身上端攻有一級內(nèi)臺階5，筒身的下端則為內(nèi)喇叭口6。內(nèi)層套筒2裝在表層套筒1內(nèi)，其一級內(nèi)臺階5上部的外壁與表層套筒1的內(nèi)壁相配合并密封連接，而外喇叭口4則與內(nèi)喇叭口6口端對齊。本裝置利用表層套管1與內(nèi)層套管2之間的環(huán)套空間，使經(jīng)表層套管1周向設(shè)置的射流孔3噴射入環(huán)套空間的射流高速下旋并在內(nèi)、外喇叭口形成的喇叭狀出口端形成水體為紊流狀態(tài)的水膜裙后再與上升的蒸汽進(jìn)行熱交換作用，實(shí)現(xiàn)凝結(jié)水及補(bǔ)充水的換熱除氧。

其具體的換熱除氧操作和處理過程為：旋膜器的射流孔所處的部分安裝在旋膜器組水室內(nèi)，而外喇叭口4與內(nèi)喇叭口6形成的旋膜器喇叭口則位于旋膜器組水室外，水室內(nèi)的凝結(jié)水及補(bǔ)充水在一定的差壓下經(jīng)周向均布在表層套筒1上的射流孔3進(jìn)入表層套筒1和內(nèi)層套筒2密封連接形成的環(huán)套空間內(nèi)，沿內(nèi)層套筒2的外邊形成高速下旋，并在旋膜器的喇叭口形成劇烈翻滾的水膜裙，水體在劇烈的紊流狀態(tài)下處于最理想的傳熱傳質(zhì)狀態(tài)，并在上升的蒸氣熱交換作用下達(dá)到飽和狀態(tài)，從中分離出氧氣，從而實(shí)現(xiàn)對水體的第一級脫氧處理。

實(shí)施例2：如圖1至圖3中所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對射流孔3的開孔方位進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計，所述射流孔3沿著與表層套筒1外壁周向切線成水平60度夾角且與表層套筒1水平橫截面成15度斜下方向開孔。當(dāng)旋膜管厚度為4.5毫米，孔徑為5毫米時，從60度夾角進(jìn)來的水可切向進(jìn)入旋膜管內(nèi)壁，再將射流孔3向下斜15度夾角，按15度正切計算出該射流質(zhì)點(diǎn)可在管內(nèi)旋轉(zhuǎn)9圈，這樣使進(jìn)入旋膜管內(nèi)的水充分的形成水膜，且水膜在管內(nèi)停留的時間增長， 水膜停留時間越長，水汽混合越均勻，脫氧速度越快，出水的含氧量越低。

實(shí)施例3：如圖1至圖3中所示，在實(shí)施例1或?qū)嵤├?的基礎(chǔ)上對射流孔3的個數(shù)以及布置進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計，所述射流孔3的個數(shù)為10個，且直徑均為5毫米，且沿表層套筒1周向均勻布置，易于保持射流的初始流速，使射流在環(huán)套空間內(nèi)迅速形成快速的下旋運(yùn)動，提高喇叭口處形成的水膜裙的翻滾程度。

實(shí)施例4：如圖1至圖3中所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對表層套筒1和內(nèi)層套筒2的使用材質(zhì)進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計，所述表層套筒1和內(nèi)層套筒2均為不銹鋼材質(zhì)，主要優(yōu)點(diǎn)在于耐腐蝕或耐高溫以及一般的耐酸性介質(zhì)，同時具有耐熱性能的和抗高溫氧化。

實(shí)施例5：如圖1至圖3中所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對一級內(nèi)臺階5的臺階面寬度進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計，即臺階面寬度為表層套管1與內(nèi)層套管2之間的環(huán)套空間的徑向內(nèi)徑的長度，所述一級內(nèi)臺階5的臺階面沿徑向的寬度為25mm，既能保證足夠的射流的液流量，同時又利于進(jìn)入表層套管1與內(nèi)層套管2之間形成的環(huán)套空間內(nèi)的射流能快速形成下旋流。

實(shí)施例6：如圖1至圖3中所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對內(nèi)外喇叭口之間的徑向尺寸進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計，所述外喇叭口4與內(nèi)喇叭口6之間的內(nèi)徑為42mm，有助于射流在快速下旋過程中達(dá)到紊流狀態(tài)后，能夠在旋膜器的喇叭口出水端形成開度適當(dāng)?shù)乃と?，進(jìn)而提高與蒸汽的接觸面積，優(yōu)化除氧效果。

實(shí)施例7：如圖1至圖3中所示，在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上對表層套管1與內(nèi)層套管2之間的連接與緊密關(guān)系進(jìn)行優(yōu)選設(shè)計，所述的密封連接采用的是無縫焊接的方式以沿著表層套管1與內(nèi)層套管2配合的端面的進(jìn)行連接并密封，其優(yōu) 點(diǎn)在于：電弧線性好，對中容易，易實(shí)現(xiàn)全位置焊接和自動焊接，而且電弧熱量集中，焊接速度快，熱影響區(qū)較窄，焊件變形小，抗裂能力強(qiáng)以及焊縫質(zhì)量好。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。