鍋爐除氧器、海綿鐵除氧器的設(shè)計運行原理說明

鍋爐除氧器、海綿鐵除氧器技術(shù)機理。與其它除氧技術(shù)比較，海綿鐵除氧器技術(shù)具有設(shè)備購置費用低，基建投資費用小，運行費用低的特點。對海綿鐵除氧器的設(shè)計作了詳細介紹，便于設(shè)計制造。對海綿鐵除氧器的運行管理也作了論述。
以水的含氧量計算鋼屑體積V
目前，鍋爐等設(shè)備的給水除氧方法，一般采用熱力除氧V=GCh0T3為多，其原理是根據(jù)不同溫度時，在標準大氣壓下的空氣中的氧及氮在水中的溶解度值不同而進行除氧。其優(yōu)點是除氧遙遙不錯，但缺點是需要消耗大量的蒸汽，設(shè)備投資大，能源耗費多，易造成事故。
特別是在生活采暖熱水鍋爐房內(nèi)，是不能采用這種除氧設(shè)備的。除此之外，還有真空除氧、解析除氧、海綿鐵除氧器及遙遙藥劑等化學(xué)除氧方法。海綿鐵除氧器法與其它幾種除氧方法相比較，其優(yōu)勢非常遙遙既設(shè)備投資少、運行費用少，節(jié)約能源，是適宜中小型工業(yè)鍋爐房內(nèi)運行的輔助設(shè)備。海綿鐵除氧器的機理，即給水經(jīng)過存有鋼屑的過濾裝置時，使水中溶解氧與鋼屑充分接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以消除給水中的氧。
海綿鐵除氧器的設(shè)計
海綿鐵除氧器的設(shè)計遙遙，主要是根據(jù)單位時間內(nèi)所需處理的給水量，計算確定鋼屑量，進而確定除氧器罐體外形尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度計算等。根據(jù)《鍋爐水質(zhì)標準》（GB1576一2001）的規(guī)定當采用爐外化學(xué)處理時），要求經(jīng)過除氧處理后的水的溶式中,G為通過除氧器的大水量，m3/h，以取7.5m3/h為例來計算說明；C為待除氧水的含氧量，mg/L；取20C水的溶解度值為6.35mg/L；T為海綿鐵除氧器的工作小時數(shù)，取4440h進行計算；為鋼屑堆比重一般取1000kg/m3。代入數(shù)值得計算結(jié)果為1V=1.1（m）。以水在除氧器中停留時間，計算鋼屑的體積V式中為水與鋼屑接觸時間，min，當水溫為60C時=8min;當水溫為20C時=24min。氧（熱水溫度95C0.1mg/L。圖水溫與接觸時間關(guān)系時間(mm）表鍋爐水質(zhì)標準值3代入數(shù)值得計算結(jié)果為1V=31.鋼屑體積的確定氧量為4mg/L~8mg/L時，流經(jīng)除氧器的速度不宜大于40m/h。設(shè)計流速為U=5.4m/h。計算結(jié)果為F=1.4m2，H=2.1m。海綿鐵除氧器結(jié)構(gòu)設(shè)計
海綿鐵除氧器根據(jù)鋼屑量及斷面、層高的計算結(jié)果，就可以確定海綿鐵除氧器的主要結(jié)構(gòu)及外形尺寸。鋼屑筐的外形尺寸及計算
為了便于裝填鋼屑、搗實鋼屑、每期更換鋼屑，海綿鐵除氧器采用鋼屑筐的結(jié)構(gòu)。根據(jù)以上計算結(jié)果確定鋼屑筐的外形尺寸為1480mm>270mm的鋼板制成。鋼板厚為4mm，材料為不銹鋼底部底板為圓孔30mm的4個區(qū)格1500mm。由于鋼屑裝填總高度為2.1m，頂筐以上的空間高度應(yīng)滿足鋼屑層總高的40，故設(shè)計為800mm，滿足過水壓力均勻的要求。
筒體下層空間即底筐面以下空間高度取1m，滿足水流均勻要求因此筒體外形尺寸確定為內(nèi)1500>3600mm。參見海綿鐵除氧器結(jié)構(gòu)總圖。
海綿鐵除氧器筒體壁厚計算
根據(jù)GB92221988《水管鍋爐受壓元件強度計算》的規(guī)定本海綿鐵除氧器也系承受內(nèi)壓力的容器其工作壓力高為0.3Mpa。筒體理論計算壁厚且加附加厚度的計算公式為的多孔板總空數(shù)為476孔?？傆?個鋼屑筐，分層掛設(shè)于S=PDz+C（mm）海綿鐵除氧器的筒體內(nèi)壁上筒體內(nèi)壁涂防腐材料筐間層2minP320mm。鋼屑筐內(nèi)徑按以下公式計算得出式中P為工作壓力，Mpa(取0.3Mpa)；Dn為筒體內(nèi)徑mm取1500mm；min為小減弱系數(shù)，取0.75；為許用應(yīng)1.4>4=1.340mMpa(材質(zhì)235A，取113Mpa)；C為附加厚度1VV為加強鋼屑筐多孔底板，滿足本身結(jié)構(gòu)剛度要求，在多孔底板上焊接加強角鋼多孔板過水斷面積與鋼屑層斷面積之比##1.8mm）。代入數(shù)值計算得S=4.46（mm）根據(jù)以上計算結(jié)果，筒體壁厚取6mm。筒體封頭的壁厚計算W孔=3oM>476=0.34（m2）$F=1.4m2應(yīng)滿足條件y=1M2+MDz62hzF鋼多孔板過水斷面積的水流速度與鋼屑層水流速度之比$#$=V鋼=0.24#=$$U孔流速22.1m/h<40m/h，符合要V孔求。

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