本发明涉及例如将火力发电厂等的锅炉给水系统的给水中的溶解氧分离除去时使用的脱气装置。 锅炉给水中溶解氧的含量与锅炉内的腐蚀现象有很深的关系，所以在大部分火力发电厂的给水系统中都设有通过蒸气加热来分离抽出给水中溶解氧的脱气装置。一般来说，该种脱气装置多数是以单独装置进行设置的，但也有将脱气装置组装到冷凝器中的。
该种脱气的基本原理是以浓度不平衡来导致物质扩散，不平衡度愈大物质移动速度愈快，物质扩散时移动距离愈短速度愈快。因此，以往的脱气装置采用的结构大部分着眼于通过对给水的搅拌以及微细化来扩大接触面积。
图11示出以往技术中一种发泡型脱气装置的例子。给水经由设在壳体1上部的给水入口2进入容器内，并由喷雾器3喷出。喷出后的给水在壳体1内的贮水部4处汇集并从发泡喷嘴5的外侧流向给水出口6，在此期间被加热后从给水出口6流出。
另一方面，蒸汽经蒸汽入口7进入沿着壳体1长度方向延伸的蒸汽集流管8，再被分配到分别穿设着多个透孔地发泡喷嘴5，该蒸汽从发泡喷嘴5的透孔向贮水部4喷出后，一边在给水中上升，一边与给水直接接触而将给水加热，并同时对溶解氧进行脱气。蒸汽再进一步上升，到达蒸汽加热部9，与从喷雾器3喷出的给水直接接触，在加热给水的同时进行脱气，其中一部分蒸汽与被分离出来的氧一起经泄气口10流向容器外部。
在上述发泡型脱气装置中，在贮水部4的给水流中混杂着从给水入口2到给水出口6的总体水流，和在从发泡喷嘴5喷出的蒸汽的搅拌下因给水发生紊乱而形成的局部性水流，而不能保持一定的流路。
脱气是在各个发泡喷嘴5那里分别进行的，大部分给水从含氧浓度高的状态到达给水出口6时逐渐被脱气而使含氧浓度降低，但经常由于从发泡喷嘴5喷出的蒸汽造成水流紊乱，而使曾被降低了含氧浓度的水被带动到含氧浓度高的给水入口2侧，蔌是将含氧浓度高的给水在未经脱气的状态下带到给水出口6侧。由于水流流路的不稳定，需要为使脱气装置内的溶解氧浓度的分布均匀而进行特别的操作，例如，为使溶解氧的浓度降到锅炉要求值（以下称作“要求浓度”）以下而需要很长的时间。这些都是给水流路不稳定所带来的弊端。
另外，在给水中的混入气泡未被抽出的状态下使气泡与给水一起流入给水系统的机器、例如给水泵等之中，会对机器造成不良影响。
本发明的目的在于提供一种能消除因贮水部的给水流不稳而产生的弊端、并能有效地对给水进行脱气的脱气装置。
为达到上述目的，本发明的脱气装置备有由多个与上述蒸汽集流管连通并具有多个透孔的喷嘴构成的喷出机构，喷嘴的各个透孔对着壳体内的贮水部，以将由蒸汽集流管引入喷嘴的加热蒸汽通过透孔喷到给水中，被送到贮水部的给水在到达给水出口的过程中，沿着设定的路线形成蛇行流路，以便与从喷嘴透孔喷出的加热蒸汽相接触。
本发明考虑到脱气装置中贮水部的给水流路不稳定问题，例如溶解氧含量高的给水在未充分与加热蒸汽接触的状态下被带动到给水出口的问题，因而在贮水部形成固定流路，即，被送到贮水部的给水在到达给水出口的过程中，沿着设定的路线形成蛇行流路，以便与从喷嘴透孔喷出的加热蒸汽相接触。通常，从设在流路内的发泡喷嘴喷出的蒸汽会形成气泡在给水中向上升，因此，本发明配置了流路构成部件，以使给水水流与上述气泡构成相向流或平行流。这样，给水便可沿着由流路构成部件构成的流路作弯曲蛇行状流动，当到达给水出口时已被有效地加热。例如当形成相向流的流路时，蒸汽泡便以与成为下降流的水流逆向的形态上升，从而使上升速度减缓，在给水中的通过时间拉长，蒸汽泡与给水的接触时间也就变长。这样能使给水温度上升得特别快，从而大大地提高了脱气效率。因此，能实现经济合理地利用加热蒸汽来为给水脱气。
由于给水沿着设定的路线流动，它每次与加热蒸汽接触都会降低溶解氧的浓度，因此，不存在以往装置那种使溶解氧浓度不同的给水混杂在一起的问题，可在短时间内使溶解氧浓度降到要求值。例如在希望加快锅炉起动时间时，本发明就能轻易地满足这一要求。
图2示出本发明与先有技术之间溶解氧浓度分布曲线的比较情况，从图中可见，本发明的溶解氧浓度分布曲线a比先有技术的曲线b的倾斜度大，表明可在短时间内达到要求浓度值。
附图简要说明如下：
图1（a）、（b）是本发明脱气装置一个实施例的断面图。
图2是显示给水中溶解氧浓分布情况的特性曲线图。
图3（a）、（b）是本发明另一实施例的断面图。
图4（a）、（b）是本发明另一实施例的断面图。
图5（a）、（b）是本发明另一实施例的断面图。
图6是本发明另一实施例的断面图。
图7是显示给水温度分布情况的曲线图。
图8是显示图6所示调节器的详细情况的方块图。
图9（a）、（b）和（c）是显示加入调节器的蒸汽喷射量的曲线图。
图10是用于说明本发明起动方法的一个例子的图。
图11是以往脱气装置的断面图。
以下结合附图来说明本发明的实施例。
在图1（a）中，为形成流向给水口6的蛇行流路11而在壳体1内的贮水部4中设置多个挡板12。在本实施例中，挡板12以固定在壳体1内面上的一块和固定在蒸汽集流管8上的一块构成一组，再将挡板组与由多个发泡喷嘴5（参照图1（b））构成的喷出机构相应地配置起来。即，在每组挡板12中，固定在蒸汽集流管8侧的挡板与发泡喷嘴5的延伸方向平行地延伸，且延伸长度与发泡喷嘴5大体相同，壳体侧的挡板也是与发泡喷嘴5的延伸方向平行地延伸，直到贮水部4的上面附近。
给水系统除此以外的其它主要构造基本上与以往技术相同。另外加热蒸汽系统的构造也基本上与先有技术没有变化。
下面对具有上述结构的脱气装置的作用加以说明。
给水经由给水入口2进入容器内，并由喷雾器3喷射到蒸汽加热部9中。这时，给水变成细小的水滴与空间中充满着的蒸汽接触，并被加热使温度上升，其中一部分因达到饱和温度而使溶解氧分离出去。
另外，蒸汽经过各个发泡喷嘴5的透孔喷出，化为蒸汽泡一边在贮水部4中的作蛇行流动的给水中上升，一边将给水加热。加热使给水温度上升，当达到饱和温度时溶解氧便被脱气。
这时，沿着挡板12的给水流相对于在给水中上升的蒸汽泡形成为下降流，使蒸汽泡在相向的给水流中逆流上升，因而降低了上升速度，拉长了在给水中的通过时间，这样就使蒸汽泡与给水的接触时间加长，使给水有效地受到加热。其后，蒸汽泡经过贮水部4与蒸汽加热部9之间的交界面而进入蒸汽加热部9，并充斥着那里的空间。
在具有上述结构的脱气装置中，给水在贮水部4中流动时，在蛇行流路11的各个部分与蒸气泡作相向的流动，从而加长了与蒸汽泡的接触时间，在各个部分加快了给水的温度上升，大大地提高了脱气效率。因此，能够合理而有效地利用加热蒸汽。另外，给水沿着既定的路线与加热蒸汽接触，而每次接触都能降低溶解氧的浓度，所以可在短时间内使溶解氧浓度降到要求浓度。另外，由于含有蒸汽泡的给水直至贮水部表面一直处于流动状态，所以在给水流动的状态下，蒸汽泡一旦到达蒸汽加热部与贮水部之间的交界面，便立即从给水中分离出来而转移到蒸汽加热部，因此，不会有蒸汽泡在未被抽出的情况下混在给水中被排出脱气装置。
现参照图3说明本发明的另一个实施例。在本实施例中，给水沿着设定的线与加热蒸汽相接触，这一点与上一个实施例是相同的。但在本实施例中，对着由发泡喷嘴5构成的喷出机构的每组挡板被设置成能使给水的流向与上升的加热蒸汽流相一致。从发泡喷嘴5的透孔向给水中喷出的蒸汽泡沿着与给水相同的方向、即上升流的方向，流向贮水部4与加热蒸汽部9之间的交界面。沿着给水的同一流向、即以平行流流动的蒸汽泡能向给水赋予流动能，从而起到使贮水部4中给水的流动保持稳定的作用。
现参照图4说明与上述实施例不同的另一实施例。在本实施例中，配设对应喷出机构（在实施例中由7个喷嘴构成）的最少数量的挡板12（不含1块预备挡板），来取代前面实施例中在每个发泡喷嘴都相应设置1组挡板，并以此形成蛇行流路11。由少数挡板12形成的蛇行流路11中，混杂着前面二个实施例中分别存在的给水与蒸汽泡之间的相向流以及平行流，在本实施例中，相向流部分和平行流部分是交替形成的。
这样，本实施例就可达到由相向流部分实现良好的脱气、而由平行流部分保持给水流的稳定这一效果。
再参照图5说明另外一个实施例。在本实施例中蛇行流路11与上述图4的实施例相同，但蒸汽集流管8设在贮水部4的底部中央附近，并在该蒸汽集流管8上设置分别朝着壳体1的内壁水平延伸的发泡喷嘴5。本实施例的作用与上述图4的实施例大体相同。
以上各实施例都是能够提高脱气装置的脱气效果的例子，本发明还可具有其它效果。
图6示出能够缩短起动时间以及节约生产用蒸汽使用量的脱气装置的最佳实施例。
在蛇行流路11的各部分别设置着用于检测溶解氧浓度的氧气浓度计13和用于检测水温度的温度计14，它们输出的氧气浓度信号以及温度信号被输入到用于调节流入蒸汽集流管8的加热蒸汽量的调节器15。另外，在与蒸汽集流管8连结的蒸汽管道上介装着调节阀16，该阀可根据由调节器15输入的控制信号来调节阀的开度。
为有效地进行脱气，有必要使给水尽快地达到饱和温度，并根据温度的分布来供给加热蒸汽。如图7所示，脱气装置内给水的温度分布情况是，引入给水的给水入口侧为低温区域。因此，根据这一温度分布情况，向低温区域供给充分量的加热蒸汽，而向其它区域供给比较少量的加热蒸汽。
现参照图8说明一个具体的实施例。壳体1之内的氧气浓度计13及温度计14输出的信号传入到调节器15。调节器15由检测信号AD转换部、控制用计算机或通用计算机等的运算部以及输出信号转换部构成。另外，在调节器15中输入了壳体1内的压力检测值或压力设定值，以便计算出给水的相对于该压力的饱和温度。再将在某个区域内检测到的壳体1内的给水温度与饱和温度之间的差计算出来。当给水温度与饱和温度相比低于设定的容许值时，调节器便向调节阀16输入可使最大的蒸汽流量通过的开度信号。
另一方面，当某个区域内的给水温度在容许值以内并与饱和温度大致相同时，该区域内的蒸汽流量便由溶解氧浓度的测定值来决定它的控制流量，在调节器15内事先储存了如图9（a）所示的溶解氧浓度变化曲线，根据检测到的溶解氧处于何种水平（图9（a）的（1）～（8））而如图9（b）的（1）～（8）或图9c的（1）～（8）所示那样来决定蒸汽的喷出量。
按照图9（b）的蒸汽流量曲线，能够向给水入口2的近傍供给最大量的蒸汽，以使给水温度迅速上升到饱和温度。按照图9（c）的蒸汽喷射量特性曲线，当给水入口2处的溶解氧浓度在设定值以上时，能够向各个调节阀16均等地供给蒸汽。不论属于上述哪种情况，当给水口2处的溶解氧浓度已经达到设定值以下（（6）～（8）的曲线）时，为保持蒸汽喷出部的稳定现象（防止因蒸汽凝缩而产生流动不稳定现象），依然能使蒸汽流量保持下限值，并从最下游侧开始顺序地遮断蒸汽的供给。
因此，根据本发明脱气装置所采用的加热蒸汽流量控制方法，由于仅仅供应足够将给水脱气到使溶解氧浓度达到设定值的蒸汽流量，因此可以防止加热蒸汽的浪费。
图10示出脱气装置起动方法的一个实施例，根据该方法，能向给水入口侧供应大量的加热蒸汽以加热大大低于饱和温度的给水，而向给水出口侧输送较少量的加热蒸汽。
脱气装置经过一定时间的运转后，由于溶解氧浓度及温度均达到稳定值，因此，在额定运转时，可以用较起动时少的蒸汽流量来进行脱气。这样，就能大大减少用于加热给水出口侧给水的蒸汽量。
综上所述，在本发明中，被输往壳体内贮水部的给水流向给水出口时，是沿着设定的路线形成了蛇行流路来与从喷嘴透孔喷出的加热蒸汽进行接触的，因此，给水的溶解氧浓度能够在流路的各个部分逐渐降低，并能在短时间内降到要求浓度以下。
根据本发明，既能保持良好的脱气性能，又不浪费加热蒸汽，并具有大大缩短锅炉起动时间的效果。