锅炉除氧器、海绵铁除氧器的设计运行原理说明
 

      锅炉除氧器、海绵铁除氧器技术机理。与其它除氧技术比较，海绵铁除氧器技术具有设备购置费用低，基建投资费用小，运行费用低的特点。对海绵铁除氧器的设计作了详细介绍，便于设计制造。对海绵铁除氧器的运行管理也作了论述。
以水的含氧量计算钢屑体积V：
     目前，锅炉等设备的给水除氧方法，一般采用热力除氧V=GCh0T3为多，其原理是根据不同温度时，在标准大气压下的空气中的氧及氮在水中的溶解度值不同而进行除氧。其优点是除氧效果佳，但缺点是需要消耗大量的蒸汽，设备投资大，能源耗费多，易造成事故。
     特别是在生活采暖热水锅炉房内，是不能采用这种除氧设备的。除此之外，还有真空除氧、解析除氧、海绵铁除氧器及使用药剂等化学除氧方法。海绵铁除氧器法与其它几种除氧方法相比较，其优势非常明显：既设备投资少、运行费用少，节约能源，是适宜中小型工业锅炉房内运行的辅助设备。海绵铁除氧器的机理，即给水经过存有钢屑的过滤装置时，使水中溶解氧与钢屑充分接触并发生化学反应，以消除给水中的氧。
海绵铁除氧器的设计
     海绵铁除氧器的设计任务，主要是根据单位时间内所需处理的给水量，计算确定钢屑量，进而确定除氧器罐体外形尺寸及内部结构设计和强度计算等。根据《锅炉水质标准》（GB1576一2001）的规定当采用炉外化学处理时），要求经过除氧处理后的水的溶式中,G为通过除氧器的大水量，m3/h，以取7.5m3/h为例来计算说明；C为待除氧水的含氧量，mg/L；取20C水的溶解度值为6.35mg/L；T为海绵铁除氧器的工作小时数，取4440h进行计算；为钢屑堆比重一般取1000kg/m3。代入数值得计算结果为1V=1.1（m）。以水在除氧器中停留时间，计算钢屑的体积V式中为水与钢屑接触时间，min，当水温为60C时=8min;当水温为20C时=24min。氧（热水温度95C0.1mg/L。图水温与接触时间关系时间(mm）表锅炉水质标准值3代入数值得计算结果为1V=31.钢屑体积的确定氧量为4mg/L~8mg/L时，流经除氧器的速度不宜大于40m/h。设计流速为U=5.4m/h。计算结果为：F=1.4m2，H=2.1m。海绵铁除氧器结构设计
     海绵铁除氧器根据钢屑量及断面、层高的计算结果，就可以确定海绵铁除氧器的主要结构及外形尺寸。钢屑筐的外形尺寸及计算：
     为了便于装填钢屑、捣实钢屑、每期更换钢屑，海绵铁除氧器采用钢屑筐的结构。根据以上计算结果确定：钢屑筐的外形尺寸为1480mm>270mm的钢板制成。钢板厚为4mm，材料为不锈钢底部底板为圆孔30mm的4个区格1500mm。由于钢屑装填总高度为2.1m，顶筐以上的空间高度应满足钢屑层总高的40，故设计为800mm，满足过水压力均匀的要求。
     筒体下层空间即底筐面以下空间高度取1m，满足水流均匀要求因此筒体外形尺寸确定为内1500>3600mm。参见海绵铁除氧器结构总图。
海绵铁除氧器筒体壁厚计算：
     根据GB9222-1988《水管锅炉受压元件强度计算》的规定本海绵铁除氧器也系承受内压力的容器其工作压力高为0.3Mpa。筒体理论计算壁厚且加附加厚度的计算公式为：的多孔板总空数为476孔。总计6个钢屑筐，分层挂设于S=PDz+C（mm）海绵铁除氧器的筒体内壁上筒体内壁涂防腐材料筐间层2min-P320mm。钢屑筐内径按以下公式计算得出：式中P为工作压力，Mpa(取0.3Mpa)；Dn为筒体内径mm取1500mm；min为小减弱系数，取0.75；为许用应1.4>4=1.340mMpa(材质@235-A，取113Mpa)；C为附加厚度1VV为加强钢屑筐多孔底板，满足本身结构刚度要求，在多孔底板上焊接加强角钢多孔板过水断面积与钢屑层断面积之比##1.8mm）。代入数值计算得：S=4.46（mm）根据以上计算结果，筒体壁厚取6mm。筒体封头的壁厚计算：W孔=3oM>476=0.34（m2）$F=1.4m2应满足条件：y=1M2+MDz62hzF钢多孔板过水断面积的水流速度与钢屑层水流速度之比$#$=V钢=0.24-#=$$U孔流速22.1m/h<40m/h，符合要V孔求。