真空脫氣罐裝置

常見的氣液分離機理主要包括重力沉降、離心分離、慣性碰撞、接觸阻留、靜電吸引和擴散方法等。與以上分離原理相對應，常用的氣液分離器有重力沉降室、慣性分離器、旋流分離器和纖維過濾分離器等。在許多工業過程中，溶解氧(Dissolved Oxygen)的存在會造成一系列不良影響，影響生產和產品質量，甚至危害安全。對溶解氧含量有嚴格要求的有環境工程、生物技術、食品工程和火力發電等行業。

食品工業中常用真空脫氣罐來對料液進行脫氣。圖1為真空脫氣罐裝置結構圖，物料從罐頂進料口以霧狀進入罐中，液體沉降在罐底，氣體浮于上部。脫氣罐上方外接真空泵，為其提供脫氣壓力，下方出口為一臺離心泵，可從物料出口抽出物料，只要保持真空度及進出料的平衡，便可持續生產。該裝置雖然能起到較好的脫氣效果，但是也存在著溶解于液體中的氣體析出較慢，脫氣時間長，裝置體積龐大，能耗高等問題。

氣液分離操作過程在工業生產中應用廣泛。例如，離心式紙漿泵設有除氣系統，用于脫除紙漿中的氣泡，除氣口一般設置在葉輪的后面，與真空泵相連，通過葉輪的平衡孔將聚集在葉輪中心處的空氣排出[2]。氣液旋流分離器利用氣液兩相的密度差，通過旋流產生的離心力進行分離操作，廣泛地應用于石油化工生產中。在鍋爐給水系統中設有除氧系統脫除水中的溶解氧，以防止設備受到氧腐蝕。現有的脫氣除氧技術，均難以很好的滿足飲料快速生產的需要。目前很少有研究考慮同時分離液體中游離和溶解的氣體，并且在分離之后將流體輸送出去。

為滿足飲料生產過程中對溶液內氧含量的控制要求，本項目開發的離心脫氣泵能同時分離液體中溶解的氣體并且實現流體輸送功能，作為真空脫氣罐的前級裝置，將初步脫氣后溶液輸送入真空脫氣罐內進一步處理，以縮短真空脫氣罐的操作時間，降低能耗并提高生產效率。前置轉鼓式脫氣輸送泵泵采用了創新的機械結構，其目的在于保證泵送能力基礎上增強氣液分離效果。該脫氣泵區別于傳統脫氣方法的主要特征是采用了前置脫氣轉筒進行氣液分離操作，依靠流體旋轉產生的離心力和轉鼓中心的真空作用將溶解在液體中的氣體析出并且分離出去。由于采用了前置脫氣工作方式，因此氣體不會導致葉輪入口形成堵塞現象，能夠處理高含氣率的流體，排氣管的液體泄漏損失很低。