鍋爐除氧器、海綿鐵除氧器的設(shè)計(jì)運(yùn)行原理說(shuō)明

鍋爐除氧器、海綿鐵除氧器技術(shù)機(jī)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(gòu)置費(fèi)用低，基建投資費(fèi)用小，運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。對(duì)海綿鐵除氧器的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)介紹，便于設(shè)計(jì)制造。對(duì)海綿鐵除氧器的運(yùn)行管理也作了論述。
以水的含氧量計(jì)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(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的空氣中的氧及氮在水中的溶解度值不同而進(jìn)行除氧。其優(yōu)點(diǎn)是除氧遙遙不錯(cuò)，但缺點(diǎn)是需要消耗大量的蒸汽，設(shè)備投資大，能源耗費(fèi)多，易造成事故。
特別是在生活采暖熱水鍋爐房?jī)?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(shì)非常遙遙既設(shè)備投資少、運(yùn)行費(fèi)用少，節(jié)約能源，是適宜中小型工業(yè)鍋爐房?jī)?nèi)運(yùn)行的輔助設(shè)備。海綿鐵除氧器的機(jī)理，即給水經(jīng)過(guò)存有鋼屑的過(guò)濾裝置時(shí)，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(jì)
海綿鐵除氧器的設(shè)計(jì)遙遙，主要是根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)所需處理的給水量，計(jì)算確定鋼屑量，進(jìn)而確定除氧器罐體外形尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度計(jì)算等。根據(jù)《鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB1576一2001）的規(guī)定當(dāng)采用爐外化學(xué)處理時(shí)），要求經(jīng)過(guò)除氧處理后的水的溶式中,G為通過(guò)除氧器的大水量，m3/h，以取7.5m3/h為例來(lái)計(jì)算說(shuō)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(shí)數(shù)，取4440h進(jìn)行計(jì)算；為鋼屑堆比重一般取1000kg/m3。代入數(shù)值得計(jì)算結(jié)果為1V=1.1（m）。以水在除氧器中停留時(shí)間，計(jì)算鋼屑的體積V式中為水與鋼屑接觸時(shí)間，min，當(dāng)水溫為60C時(shí)=8min;當(dāng)水溫為20C時(shí)=24min。氧（熱水溫度95C0.1mg/L。圖水溫與接觸時(shí)間關(guān)系時(shí)間(mm）表鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值3代入數(shù)值得計(jì)算結(jié)果為1V=31.鋼屑體積的確定氧量為4mg/L~8mg/L時(shí)，流經(jīng)除氧器的速度不宜大于40m/h。設(shè)計(jì)流速為U=5.4m/h。計(jì)算結(jié)果為F=1.4m2，H=2.1m。海綿鐵除氧器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
海綿鐵除氧器根據(jù)鋼屑量及斷面、層高的計(jì)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(jì)算
為了便于裝填鋼屑、搗實(shí)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(jì)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(gè)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(jì)為800mm，滿足過(guò)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(jì)算
根據(jù)GB92221988《水管鍋爐受壓元件強(qiáng)度計(jì)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(jì)算壁厚且加附加厚度的計(jì)算公式為的多孔板總空數(shù)為476孔?？傆?jì)6個(gè)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(jì)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(qiáng)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(qiáng)角鋼多孔板過(guò)水?dāng)嗝娣e與鋼屑層斷面積之比##1.8mm）。代入數(shù)值計(jì)算得S=4.46（mm）根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，筒體壁厚取6mm。筒體封頭的壁厚計(jì)算W孔=3oM>476=0.34（m2）$F=1.4m2應(yīng)滿足條件y=1M2+MDz62hzF鋼多孔板過(guò)水?dāng)嗝娣e的水流速度與鋼屑層水流速度之比$#$=V鋼=0.24#=$$U孔流速22.1m/h<40m/h，符合要V孔求。

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