除氧器原理是建立在亨利定律和道尔顿定律基础上的

1.1. 除氧器工作原理

热力除氧器原理是建立在亨利定律和道尔顿定律基础上的。亨利定律反映了气体在水中溶解和离析的规律，道尔顿定律则指出混合气体全压力与各组成气（汽）体分成压力之间的关系。它们奠定了用热力除去水中溶解气体的理论基础。

亨利定律指出在一定温度条件下，气体溶于水中和气体自水中逸出是动态过程，当处于动态平衡时，单位体积中溶解的气体量b与水面上该气体的分压力p_b成正比。其关系式为

式中 K—该气体的重量溶解系数，mg/L ，它的大小随气体各类、温度和压力而定；

P_b—平衡状态下水面上该气体的分压力，MPa；

P₀—水面上混合气体的全压力，MPa。

当某一瞬间平衡状态被坏，即水面上该气体的分压力p不等于水中溶解气体所对应的平衡P_b时，原来的动态平衡被打破，若P> P_b，则水面上该气体将更多地溶入水中，反之则有更多的该气体自水中逸出，直至新的平衡建立为止。如此，要想除去水中溶解的某种气体，只须将水面上该气体的分压力降为零即可，在不平衡压差△P= P_b –P的作用下，该气体就会从水完全除掉，这就是物理除氧的基本原理。

道尔顿定律指出：混合气体的全压力等于各组分气（汽）体分压力之和。对于给水而言，水面上混合气体的全压力P，等于气体的分压力∑P_j与蒸汽的分压力P_s之和。即

  MPa

对除氧器中的给水进行定压加热时，随着温度上升，水蒸发过程不断加深，水面上水蒸气的分压力逐渐加大，溶于水中的其他气体的分压力逐渐减少。当水被加热到除氧器工作压力下的饱和温度时，水蒸气的分压力P_s接近或等于水面上气体的全压力P时，则水面上其他气体的分压力∑P_j趋向于零，水中也就不含有其他气体。因此除氧器实际也是除气器。不仅除去了氧气，也除去了其他气体。

热力除氧器过程是个传热和传质的过程，传热过程是把水加热到除氧器压力下的饱和温度，传质过程是将水中的气体分离析出。

气体的析出方式大致有两种：一种是在除氧的初始阶段，气体以小气泡的形式从水中逸出。此时水中气体的含量较多，其分压力大于水面以上气体的分压力，气体会以气泡的形式克服水的粘滞力和表面张力析出，如此除去水中80％－90％的气体。另一种是气体以扩散形式从水中逸出。经过初级除氧的给水中仍含有少量气体，这部分气体的不平衡压差很小，气体离析的能力较弱，为达到深度除氧目的，可适当增加水的表面积，缩短气体析出路径，强化水中气体的析出。

为达到良好的热力除氧效果，必须满足以下条件：

****：有足够量的蒸汽将水加热到除氧器压力下的饱和温度；

第二：及时排走析出的气体，防止水面的气体分压力增加，影响析出；

第三：增大水与蒸汽接触的表面积，增加水与蒸汽接触的时间，蒸汽与水采用逆向流动，以维持足够大的传热面积和足够长的传热、传质时间。

在初级除氧阶段，凝结水经过高压喷嘴形成发散的锥形水膜向下进入初级除氧区，在初级除氧区水膜与上行的蒸汽充分接触，迅速将水加热到除氧器压力下的饱和温度，大部分氧气从水中析出，聚集在喷嘴附近。为防止氧气积聚过多，在每个喷嘴的周围设有排气口，以及时排出析出的氧气；经初级除氧的水在水箱下部汇集，深度除氧在水面以下进行的，利用引入水面以下的蒸汽将水加热、沸腾，实现深度除氧。除氧过程析出的气体经排气管排出，除氧后的水则在水箱内与回收的疏水等混合。这种喷雾除氧的优点在于其除氧效率几乎不受水温的影响。