真空除气器是一种利用真空(负压)环境来降低液体中气体分压，从而使溶解气体析出、并被抽走的设备。其核心原理基于亨利定律。
一、核心科学原理：亨利定律
亨利定律指出：在一定温度下，气体在液体中的溶解度与液面上方该气体的分压成正比。
用公式表示就是：C = k * P
C：气体在液体中的溶解度(浓度)
P：液面上方该气体的分压
k：亨利常数(与气体和液体的种类、温度有关)
真空除气器如何应用亨利定律?
创造低压环境：设备通过真空泵系统，在除气腔室内创造并维持一个远低于大气压的真空环境。
降低气体分压：在这个真空环境中，所有气体(如O₂、N₂、CO₂等)的分压都变得非常低。
打破溶解平衡：根据亨利定律，由于液面上方的气体分压P急剧下降，为了达到新的平衡，气体在液体中的溶解度C也必须相应降低。
气体析出：打破平衡的结果就是，原本溶解在液体中的气体会迅速地从液体中逸出(析出)，变成游离的气泡。
分离与排除：这些析出的气泡在真空腔内上浮、破裂，释放出的气体被真空泵抽走。而脱除了气体的液体则被排出腔室。
简单来说，就像摇晃一瓶可乐后打开瓶盖，瓶内压力骤降，溶解的CO₂会迅速变成气泡冒出来。真空除气器就是可控、高效地完成这个过程。
二、主要工作流程(以常见的内置喷嘴式真空除气器为例)
真空除气器虽然有多种结构形式(如喷嘴式、膜式、填料塔式等)，但其基本工作流程相似。一个典型的真空除气器包含以下关键部件和步骤：
进液与雾化：
待处理的液体(例如混有气体的液压油、润滑油、变压器油等)由进液泵送入除气腔室顶部的雾化喷嘴。
喷嘴将液体雾化成极其细小的液滴。这一步至关重要，因为它极大地增加了液体的表面积，使溶解气体有更多的路径和机会逸出到真空中，显著提高了除气效率。
真空环境下的气体释放：
雾化的液滴喷洒在一个持续保持高真空度的腔室内。
由于环境压力极低，溶解气体迅速从巨大的液体表面积中析出。同时，雾化过程本身也有助于气体分离。
气液分离：
析出的气体在真空腔内向上运动。
脱气后的液滴向下滴落，聚集在腔室底部。
排气与排液：
排气：真空泵连接在除气腔室的上部，持续地将析出的气体(以及可能带入的空气)抽出腔外，维持腔内的真空度。
排液：聚集在腔室底部、已经脱除气体的清洁液体，由排液泵(或依靠重力、压差)送出除气器，回到系统或进入下一个处理环节。
三、关键组成部分
一个完整的真空除气系统通常包括：
除气腔室：提供真空环境，完成气液分离的核心容器。
雾化装置：通常是喷嘴，用于将液体粉碎成小液滴。
真空泵系统：用于抽取气体，建立并维持腔室内的真空。通常会配备防止泵液返流的装置(如真空电磁阀、阱等)。
液位控制系统：控制腔室内的液位，防止液位过高被吸入真空泵，或液位过低导致排液泵空转。
进液泵与排液泵：输送待处理液体和已处理液体(有些设计利用压差，可能不需要排液泵)。
四、主要特点与应用
特点：
高效脱气：能去除液体中绝大部分的溶解气体(可达99%以上)。
物理过程：不引入化学物质，不改变液体的原有化学性质。
同时脱水：在高真空下，也能有效地蒸发并去除液体中溶解的微量水分。
应用领域：
电力行业：变压器油、透平油的脱气脱水，保证绝缘和冷却性能。
液压系统：去除液压油中的气泡，防止气蚀、振动和油液氧化，提高系统刚性和控制精度。
润滑油系统：在机组启动前对润滑油进行脱气处理。
化工与制药：对工艺过程中的液体原料进行脱气，防止气体干扰化学反应。
实验室：需要对液体进行精密脱气的各种实验场景。
