蒸汽将锅炉给水加热到大气式热力除氧器压力（0.018MPa）下的饱和温度，这时水表面蒸汽压力接近于水面的全压力，溶解在水中的各种气体的分压力接近于零，给水不具备溶解气体的能力，溶解在水中的气体就会析出，从而达到除去氧气的目的。 大气主要由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气及少量其他气体组成，大气压力就是由组成大气的各种气体分压力之和。 根据气体溶解定律(亨利定律)：任何气体在水中的溶解度与该气体在气水界面上的分压力成正比，而与大气压力无关。也就是说，水中的溶解氧含量只与大气中氧的分压力有关，氧的分压力越小，则水中溶解氧含量也趋近于零。 在大气中把水加热到沸腾时，水的饱和蒸汽压力就等于气水界面上的大气压力，氧的分压力即等于零。此时，氧在水中溶解度因急剧下降而从水中脱出，这就是热力除氧的原理。
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