中科晶硕电化学除氧器
中科晶硕电化学除氧器
锅炉给水中含有氧和二氧化碳等气体，尤其是氧气，在锅炉设备中在高温压力和电解质存在的条件下会发生电化学腐蚀，而且腐蚀速度较快,如不加处理，将会给锅炉的正常运行造成威胁，有的甚至会引发重大事故,给生产和人身安全带来严重损失。因此,锅炉给水除氧是防止锅炉设备遭受腐蚀损坏，保证设备安全经济运行的重要措施。
锅炉给水除氧，除可以采用化学方法和物理方法之外，还可以采用电化学方法。采用化学方法除氧，主要是利用化学反应来除去水中含有的氧气,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等。采用物理方法除氧，是利用物理的方法将水中的氧气析出，常用的有热力除氧法、真空除氧法和解析除氧法等。
电化学除氧是人为地在除氧器中使种金属 (常用的是铝)发生电化学腐蚀，当水流经除氧器时将水中溶解的氧消耗殆尽，以达到除氧的目的。
北京中科晶硕公司生产的电化学除氧器，除氧器内部的极板总成为方形，装置有很多交错平行的阴、阳极板。阴极为铁板，与直流电源负极相连，阳极为铝板，与正极相接。接通直流电源后，电化学除氧器即可投入工作，流经处理的水的温度以70℃左右为最佳，不宜低于40℃。此法设备简单，操作使用方便，运行费用低，可广泛应用于低压锅炉及热水锅炉的给水除氧。
1 中科晶硕电化学除氧器的工作原理
中科晶硕电化学除氧器，采用不锈钢冲板板制成除氧器的阴极，与直流电源的阴极相连接；用纯铝板作为除氧器的阳极，与直流电源的阳极相连接，当水流通过除氧器的阴阳极板之间的空隙时,水中的氧气就与阳极上的铝板发生电化学腐蚀而被消耗掉。
其工作原理如下:
当接通直流电流后，阳极铝板发生如下变化:
阴极的变化如下:
在水中起如下电化学反应:
上述反应过程中，在阴极还发生氧的去极化作用而产生氢气，其反应为：
同样也产生氢氧化合作用：
中科晶硕电化学除氧器，选用铝板作为阳极，是因为铝的化学活性强，易与水中的氧发生电化学腐蚀反应，再是铝板较为便宜，又是两性金属，在锅炉给水中，点位和腐蚀速度都较稳定，产生的系不安定的胶溶体，易生成沉淀而被排除，而且对人体无害。
实践证明，中科晶硕电化学除氧器经处理后的锅炉给水,含氧量可降到≤0.1 mg/L符合国家制定的(B1576 -85《低压锅炉水质标准》要求,在热水锅炉及其供暖系统中也未曾发现有任何不良影响。
2中科晶硕电化学除氧器的构造
中科晶硕电化学除氧器的构造，一般做成长方形。放置在器体内的阴、阳极板分别用钢板和铝板(板上开有很多通水孔)制成，并通过阴、阳极板连接片与直流电源的负极和正极相接。当锅炉给水由给水进口进入除氧器,流经阴、阳极板上的通水孔时，水中的氧便与阳极铝板发生电化学腐蚀反应而被消耗掉;除过氧的水然后从给水出口流出。反应过程中产生的氢氧化铝沉淀物，聚积于器体下部沉淀室，可定期从手孔将其排除。需要检修和冲洗除氧器时,器体内的存水可从底部的排水管排掉。产生的氢气由顶部排气管排出。
3影响电化学除氧器除氧效果的因素
◎电化学除氧的效果与给水中的含氧量大小无关，与给水的流速温度、电源电流大小等因素有关，尤其以流速、水温影响较大。
3.1给水温度的影响
◎给水中的含氧量随温度的升高而降低。因此,电化学除氧的效果随给水温度的升高而提高,温度越高,水中氧的化学反应越快效果就越好。一般给水温度不得低于40℃, 最好 在70℃左右。
3.2给水流速的影响
给水流速小时,除氧效果较好,反之则较差。因此,在电化学除氧器内,水中的流速一般要求为12~13 m/ h。
3.3电源电流的影响.
◎电源电流增大时，除氧效果会有所提高，但电流增大到一定值后,除氧效果的提高并不显著。试验表明,2~2.5 mA/cm²的电流密度是可取的。电流主要是消耗在铝板的腐蚀上大约处理每吨给水需要消耗0.2kW·h。
4 电化学除氧存在的问题和解决途径
◎在电化学除氧过程中，由于水中的氧要与铝板发生反应生成氢氧化铝，故除氧器在使用一段时间后，在阳极铝板的表面便会附着一层松软多孔的白色生成物，如不定期清除,阳极铝板上的通水孔就有可能被堵塞而使水流通不畅，阻力增加，降低除氧效果。
解决的办法，可在设计时适当加大除氧器的容积，以便能使氢氧化铝沉淀物沉降聚积到器体底部定期排除。此外，还可在除氧器外壳的适当位置开设清洗孔，以便在需要时能用水将阳极铝板表面的白色生成物冲洗下来从器体底部排掉。
◎当给水温度低于40 ℃时，电化学除氧器的除氧效率较低，一般要求给水温度在70 ℃左右时，才能使水中的含氧量达到《低压锅炉水质标准》规定的≤0.1 mg/L要求。
解决的办法，可先将给水通过锅炉尾部的省煤器加热，使其温度提高后再经电化学除氧器除氧然后进入锅炉。对于没有省煤器 的锅炉可设计加工- -小型汽一水或水一水换热器，让给水先通过换热器加热，提高温度后再进行除氧，然后进入锅炉。
◎电化学除氧器设计，目前可推荐采用的计算数据有：当设计水温为70℃时，水的比电阻常取1000Ω·cm；极板间距,一般可取25mm左右；给水流速取12 ~ 16 m/ h ；电流密度可取2~2.5 mA/cm² ；水温在70℃时饱和含氧量为3.65 mg/L，根据每小时的给水量，可计算出每小时的除氧量。
北京中科晶硕玻璃钢技术有限公司生产的电化学除氧器，设备简单，操作使用方便，运行费用低，在运行条件(给水流速水温、电流大小)正常时，给水的含氧量可降至0.1 mg/L ,符合国家制定的《低压锅炉水质标准》要求。
6.中科晶硕电化学除氧器的选用
中科晶硕电化学除氧器，按每小时额定处理水量的能力共分为以下规格：6.8.10.15.20.25.30.40.50.60.75t/h；30~50t/h为2个除氧罐；60.75t/h为3个除氧罐。
除氧罐规格及数量表
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除氧水量(t/h) |
6 |
8 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
75 |
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Φ1000*4100 |
1 |
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Φ1200*4200 |
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1 |
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Φ1400*4300 |
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1 |
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Φ1600*4400 |
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1 |
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2 |
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Φ1800*4500 |
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1 |
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2 |
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3 |
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Φ1800(加长)*4500 |
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1 |
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2 |
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3 |
说明：为存储除氧器处理的合格除氧水，需在除氧器后设置密闭除氧水箱，除氧水箱可由我公司另行制作，也可一块配置。
7.中科晶硕电化学除氧器的电气控制系统
真空、电化学、化学联合除氧设备的电气控制系统,采用可编程控制器(PLC)进行控制，系统分为自动控制和手动控制两种形式。
(1）电控系统的工作原理
电控系统由五部分组成：负压转换泵控制系统、真空泵控制系统、电动阀控制系统、整流控制系统及故障信号控制系统。系统工作分为手动状态和自动状态两种。手动状态:是通过操作面上的操作按钮，就可以控制相应的系统；自动状态:系统主要受控于供热管网水系统的压力或者水箱水位。
（2）设备在连续除氧的过程中实现全自动控制,整体系统皆在PLC智能控制器下运行，对控制点的运行参数自动监测、调整。
（3）统连续在线监测真空度，可达到远程监控的目的。
（4）系统连续在线监测电化学除氧的电流、电压与水处理量,并进行分析。电解池电化学除氧装置为间断运行,仅在除氧设备向除氧水箱供水时启动，PLC对处理水量进行自动跟踪控制，调节电流大小与所处理水量的对应数值。
