[發明專利]利用余熱制無氧純水的節能裝置及制備無氧純水的方法

有效

• 申請號: 201410540723.0
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104310686A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 張寒軍
• 申請（專利權）人: 張寒軍
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/04
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

技術領域

本發明涉及一種節能裝置，尤其涉及一種利用余熱制無氧純水的節能裝置及制備無氧純水的方法，應用在擁有低溫余熱，并有需要無氧純水的鍋爐等的相關裝置中。

背景技術

目前各類工業鍋爐、廢熱鍋爐用水很多采用離子交換法生產軟化水，再將軟化水通過各類除氧的方法進行除氧后，作為鍋爐水使用的工藝方法，其中最常用的是熱力除氧。

離子交換法生產的軟水只是通過交換樹脂將原水中的鈣、鎂離子替換成鈉離子，使水軟化。由于蒸汽鍋爐產生蒸汽是一個不斷濃縮的過程，所以這類鍋爐水必須進行連續排污與定期排污，以降低鍋爐水中含鹽、堿量與硅酸鹽量，以保證蒸汽的品質。通常情況下鍋爐的連續排污量控制在10%以下，每增大1%?，燃料消耗或耗能量就增加0.3%。雖然目前許多企業增加了能量回收設備，但同樣存在設備投資高，操作復雜、高品位能低質使用等現象。如果控制不當，還會使蒸汽中硅含量、鈉含量或氯含量增加，導致后續設備如汽輪機、換熱設備或鍋爐本身的故障，給生產帶來極大的隱患。

一般情況下軟水中溶解有氧氣、氮氣等氣體，而氧氣在高溫下會對設備腐蝕，會使凝結水中鐵離子含量增加，管線與設備腐蝕穿孔等現象，因此2t/h以上的鍋爐必須進行除氧。而熱力除氧是通常的做法。熱力除氧的原理是利用蒸汽將鍋爐給水加熱到除氧器壓力（0.018MPa）下的飽和溫度，這時水表面蒸汽壓力接近于水面的全壓力，溶解在水中的各種氣體的分壓力接近于零，給水不具備溶解氣體的能力，溶解在水中的氣體就會析出，從而達到除去氧氣，保護熱力設備及管道的目的。通常情況下除氧蒸汽所占的能源比例為10%左右，即生產1噸蒸汽，需自己消耗除氧蒸汽0.1噸左右，大大浪費了能源，不利于節能環保的進行。

另一方面由于石油化工企業、熱電企業等低溫余熱較多，尤其是低于100℃物料大部分只能利用空氣冷卻器、循環水冷卻器進行冷卻，既浪費了大量的熱能，還浪費了維持空冷風機、循環水泵與風機運轉的大量電能。因此，迫切的需要一種新的技術方案解決上述技術問題。

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發明內容

為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種利用余熱制無氧純水的節能裝置，該設備是一種結構設計巧妙、安全可靠、使用方便、成本低廉的節能裝置，實現設備功能與經濟效益的最大化。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下，一種利用余熱制無氧純水的節能裝置，其特征在于，所述節能裝置包括預熱器，真空除氧器，循環水冷卻設備、冷凝器，所述真空除氧器的一端連接預熱器，另一端連接循環水冷卻設備，所述循環水冷卻設備的另一端連接冷凝器。整個技術方案設計巧妙，充分利用現有設備的余熱制備無氧純水，減少了能源的浪費，降低了企業的生產成本。

作為本發明的一種改進，所述節能設備還包括蒸發器，所述蒸發器的上方設置有冷凝器。?

作為本發明的一種改進，所述節能設備還包括冷卻塔，所述冷凝器和冷卻塔之間設置有冷卻循環水泵。該技術方案中設備有冷凝器、冷卻塔，實現二次真空冷凝過程，抽去了析出的氧氣和不凝氣，進一步降低純水中的氧含量。

作為本發明的一種改進，所述節能設備還包括除氧純水罐，所述除氧純水罐和冷凝器之間設置有純水泵。該技術方案設置了真空除氧器和除氧純水罐，實現了兩次真空除氧，除氧大大降低了水中的溶解氧氣與其它不凝氣，降低了真空制水機組的抽氣負荷，同時也降低了氧腐蝕。

作為本發明的一種改進，所述節能設備還包括污物回收池，所述污物回收池設置在循環泵和蒸發器之間，連接污物回收池的管道上設置有排污閥。通過排污閥定期對污物進行排放。

作為本發明的一種改進，所述節能裝置還包括軟水進料閥，所述軟水進料閥設置在連接預熱器的前端。

采用所述節能裝置利用余熱制無氧純水的方法，其特征在于：具體方法如下，

1）常溫軟水在進料控制閥的控制下，經過預加熱器加熱至50～70℃后，進入初步真空除氧器，初步真空除氧器中的溫度為40～60℃，水在真空狀態下處于沸騰狀態，其中的溶解的大部分氧與少量的水蒸汽從頂部抽真空管線經真空泵排至大氣；

2）初步除氧后的軟水與循環軟水一起由軟水循環泵泵入真空制水主機的蒸發器，通過噴淋蒸發方式產生蒸汽，蒸汽進入上部的冷凝器冷凝后，形成純水；純水由集水盤收集后，由純水泵打入除氧純水罐。