专利名称：流态化连续产水常温海绵铁除氧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种除氧设备，尤其是涉及一种流态化连续产水常温海绵铁除氧器。
背景技术：
由于天然水中含有溶解的氧气，这些水进入钢铁设备(如锅炉、油井管道等)之后，发生氧化腐蚀反应，造成设备的损坏，因此锅炉给水和油井注水等场合需要除去水中的氧气。传统的除氧方式是采用热力方式进行除氧，即把水加热到沸点，利用分压原理把水中的氧气解析出来，但是热力除氧方式浪费大量的蒸汽，油井注水更不适合采用热力除氧方式。
所以，人们利用铁和氧气反应的原理，将铁制作成表面积很大的海绵铁颗粒(另称活性铁、活性海绵铁)，在常温下让水流经罐体，使其中的氧气与海绵铁迅速发生反应，达到除氧的目的，反应生成的铁的氧化物通过称之为“反洗”的过程冲洗出来，这样的设备称为常温海绵铁除氧器。
目前的常温海绵铁除氧器的使用有三个过程一是运行，二是反洗，三是正洗。运行就是要处理的水以一定的流速流经海绵铁，发生氧化反应除去氧气的过程；运行一定的时间后，产生的铁的氧化物附着在海绵铁表面上，阻碍了氧气与海绵铁继续反应，因此要用流速更大的水反向地(水流方向与运行时相反)冲洗海绵铁，是为反洗；正洗，由于反洗水中含有氧气，同时为了冲洗出残留的反应物，用较大流量的水冲洗海绵铁(方向与运行相同)，并排到罐体外。
目前的海绵铁除氧器有单罐式和多罐式两种。
单罐式的海绵铁除氧器由单独一台带封头的圆形罐以及内部附件组成，海绵铁装在罐内，有一个进水口，一个出水口，一个反洗出水口，一个正洗出水口。由人工或电磁阀自动控制设备的运行、反洗、正洗。这种设备的优点是简单、投资少，缺点是①、由于运行采用固定床(海绵铁料层固定)方式，海绵铁比重较大，故很容易结块，结块后就无法继续使用；②、由于运行不断地产生反应物，水的流速低，无法及时清洗，便附着在海绵铁颗粒上，阻止了水中的氧气继续与之反应，因此出水含氧量无法符合更严格的要求；③、设备在反洗和正洗时无法产水，只能依靠相同的备用设备供水；④、反洗流速受限于设备结构，无法彻底反洗出反应物；⑤反洗水是未经过除氧的水，造成反洗时间过长。
多罐式海绵铁除氧器由多台罐(根据产水量等具体情况决定罐数)以及内部附件、控制系统组成，海绵铁装在罐内，同样有进水、出水、反洗、正洗等管口。控制部分可以是电磁阀或者多路阀，控制几个罐的运行、反洗、正洗。运行时几个罐并联运行，反洗时由几台罐的产水反向经过其中的一台罐，如此轮流反洗各个罐。多罐式海绵铁除氧器通常为自动控制。多罐式海面铁除氧器虽然比单罐式海绵铁除氧器的反洗强度大，反洗效果好，正洗时间短，但其结构缺陷使其仍然无法克服以下缺点①、运行采用固定床(海绵铁料层固定)方式，海绵铁比重较大，故很容易结块，结块后就无法继续使用；②、由于运行不断地产生反应物，水的流速低，无法及时清洗，便附着在海绵铁颗粒上，阻止了水中的氧气继续与之反应，因此出水含氧量无法符合更严格的要求；③、设备在反洗和正洗时无法产水，只能依靠相同的备用设备供水。
综上所述，目前的常温海绵铁除氧器由于其结构缺陷而采用固定床运行方式，不可避免地存在海绵铁结块、出水含氧量不符合更严格的要求、无法连续产水等缺点，致使具有节能效果的常温海绵铁除氧技术无法推广。
发明内容
本实用新型解决了海绵铁结块问题，确保设备正常运行时不出现海绵铁结块的现象；解决了出水含氧量问题，保证设备产水含氧量更低，符合要求更严格的含氧量标准；解决了不能连续产水问题，使设备能连续不断地产水，不影响工艺用水。从而解决了目前的常温海绵铁除氧器存在根本性的问题，本实用新型的技术解决方案为一种流态化连续产水常温海绵铁除氧器，包括若干个反应罐，各反应罐包括罐体、海绵铁填料，顶部及底部滤网、进水口和出水口，其结构特征为进水口设在反应罐的底部，出水口设在其顶部，各反应罐串行连通，即上一反应罐的出水口连接下一反应罐的进水口；最后一个反应罐的出水口与沉降罐连通，沉降罐的出口端连接精密过滤器；沉降罐的底部还设有一个排污口。
在底部滤网和海绵铁填料之间固定有一个进水分布器，进水分布器呈拱形，其上分布有若干导流孔。所述的导流孔为旋向导流孔。所述的反应罐的底部和顶部呈锥形。
本实用新型的有益技术效果是由于解决了海绵铁结块的问题，从而使除氧器产水的含氧量更低，符合要求更严格的含氧量标准，并减少了设备正洗和反洗的工序，并进而保证了设备能连续不断地产水。
图1为本实用新型的结构图；图2为反应罐的示意图；图3为反应罐的剖面图。
附图中，反应罐1，罐体1-1，海绵铁填料1-2，顶部及底部滤网1-3，进水口1-4，出水口1-5，沉降罐2，精密过滤器3，排污口4，进水分布器5，导流孔6。
具体实施方式
一种流态化连续产水常温海绵铁除氧器，包括若干个反应罐，各反应罐包括罐体、海绵铁填料，顶部及底部滤网、进水口和出水口，其结构特征为进水口设在反应罐的底部，出水口设在其顶部，各反应罐串行连通，即上一反应罐的出水口连接下一反应罐的进水口；最后一个反应罐的出水口与沉降罐连通，沉降罐的出口端连接精密过滤器；沉降罐的底部还设有一个排污口。
由于进水至下而上进入反应罐内，使得海绵铁料层在除氧的运行过程中处于流化状态，从根本上解决了海绵铁结块的现象，同时，由于海绵铁颗粒在不断地翻滚，并受到大流速水流的冲击，反应物随即脱落，跟着产水带出罐体，保持海绵铁表面洁净，反应得以正常进行，产水含氧量更低；本发明没有反洗及正洗过程，可以连续产水。
在底部滤网和海绵铁填料之间固定有一个进水分布器，进水分布器呈拱形，其上分布有若干导流孔。所述的导流孔为旋向导流孔。
水流出分布器时是(顺时针或逆时针)旋转的，水自筒体底部旋转着往上流动，在旋转水流的带动下，海绵铁颗粒能更充分地处于流化状态。每个反应罐的顶部和底部的滤网防止海绵铁颗粒漏出。含有溶解氧的水在流动中与海绵铁颗粒充分地接触，迅速发生反应，逐渐耗尽其中的氧气。其反应过程为
本实用新型的主体部分为若干个串联的反应罐，反应罐的个数为n，反应罐的大小及n值依产水含氧量要求、产水量等决定。水从第一个单元底部进入，经过底部进水分布器后，水流上升，海绵铁颗粒处于流化状态，在强烈的混合下，水中的氧气迅速与海绵铁发生氧化反应，产生的氧化反应物在海绵铁颗粒的流化碰撞与高速水流的冲击下脱落，跟随水流出罐体，再进入第二单元，第三单元，……，一直进入后续的沉降罐、精密过滤器等附属设备。也正因为如此，本设备不需要反洗，可以连续不间断地产水。虽然在流态化下水的流速很高，但是由于设备由多个筒体串联而成，水在海绵铁料层的留滞时间还是足以保证反应的完全进行。
为了保证比重比较大的海绵铁颗粒能够流化，要求给水流速比较大，整个设备的阻力也比较大，因此要求给水初始压力(跟出水水质要求有关)比较大。
在运行过程中，反应物沉淀物被水流夹带出来，进入附属设备沉降罐，由于水流速度急剧下降，反应物沉淀至罐底，通过排污阀由人工定时排出。在沉降罐之后，再经精密过滤器过滤掉未沉降的反应物。经过过滤的除氧水最后进入除铁器除铁，供应下工段。
每个反应罐单元底部为了增加水流速度可以做成锥形，顶部为了不使海绵铁填料颗粒冲击滤网可以做成倒立的锥形。
本实用新型涉及的主体设备反应罐可以由无缝钢管或者钢板卷焊配套相应的法兰组装而成。进水分布器可以由钢板焊接而成，海绵铁市场上有销售。因此设备(包括附属设备)的生产是可行的，不需要特别的条件。
本实用新型主要参数有产水量(t/h或吨/小时)、出水含氧量(mg/l或毫克/升)，现以产水量为50t/h，出水含氧量为0.015mg/l和产水量为15t/h，出水含氧量为0.05mg/l的流态化连续产水常温海绵铁除氧器作说明。
实施例1出水含氧量0.015mg/l反应罐的个数为36，即n＝36时，即能达到产水50t/h，出水含氧量≤0.015mg/l，适合于中压以上锅炉等对含氧量要求较高的场合。
实施例2产水15t/h、出水含氧量0.05mg/l反应罐的个数为36，即n＝36时，产水15t/h、出水含氧量0.05mg/l适合于低压锅炉等对含氧量不高的场合。
权利要求1.一种流态化连续产水常温海绵铁除氧器，包括若干个反应罐，各反应罐包括罐体、海绵铁填料，顶部及底部滤网、进水口和出水口，其特征在于进水口设在反应罐的底部，出水口设在其顶部，各反应罐串行连通，即上一反应罐的出水口连接下一反应罐的进水口；最后一个反应罐的出水口与沉降罐连通，沉降罐的出口端连接精密过滤器；沉降罐的底部还设有一个排污口。
2.根据权利要求1所述的流态化连续产水常温海绵铁除氧器，其特征在于在底部滤网和海绵铁填料之间固定有一个进水分布器，进水分布器呈拱形，其上分布有若干导流孔。
3.根据权利要求2所述的流态化连续产水常温海绵铁除氧器，其特征在于所述的导流孔为旋向导流孔。
4.根据权利要求1所述的流态化连续产水常温海绵铁除氧器，其特征在于所述的反应罐的底部和顶部呈锥形。
专利摘要本实用新型涉及一种流态化连续产水常温海绵铁除氧器。它包括若干个反应罐，各反应罐包括罐体、海绵铁填料，滤网、进水口和出水口，其结构特征为进水口设在反应罐的底部，出水口设在其顶部，各反应罐串行连通，即上一反应罐的出水口连接下一反应罐的进水口；最后一个反应罐的出水口与沉降罐连通，沉降罐的出口端连接一个精密过滤器；沉降罐的底部还设有一个排污口。本实用新型的有益技术效果是由于解决了海绵铁结块的问题，从而使除氧器产生的含氧量更低，符合要求更严格的含氧量标准，并减少了设备正洗和反洗的工序，并进而保证了设备能连续不断地产水。
文档编号C02F1/20GK2851253SQ20052001045
公开日2006年12月27日 申请日期2005年12月2日 优先权日2005年12月2日
发明者余爱民 申请人:余爱民