活塞式熱力壓氣機的製作方法

2023-05-30 16:22:56 3

專利名稱：活塞式熱力壓氣機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種蒸汽供熱系統中回收低壓蒸汽的熱力壓汽機，尤其涉及一種熱電廠提高供熱蒸汽壓力的熱力壓汽機。
背景技術：
生產工藝過程中使用蒸汽的企業，普遍存在乏汽排放，這樣既汙染了環境又浪費了能源。為將乏汽回收利用，就需要將乏汽提高壓力。以往提高汽壓力的方法有機械壓縮和熱力壓縮兩種。機械壓縮要耗用電力，熱力壓縮直接耗用熱能。直接耗用熱能比耗用電能經濟，因為減少了熱能到電能的轉變過程，減少了轉變損失。熱力壓縮的方式一般也是兩種，一是蒸汽噴射壓縮器，另一種是利用蒸汽透平直接拖動蒸汽壓縮機，這兩種方式都受到現場高壓蒸汽和低壓蒸汽參數制約，只有在高壓蒸汽的壓降和低壓蒸汽的壓升之比在某一範圍內才能有較高的效率，一般情況下效率較低或者使透平壓縮機組的結構複雜，成本增加，一般蒸汽噴射式熱力壓縮器的效率為10-20％，最高為50％，而透平壓縮機組的效率一般也只有40-60％，這樣熱電站儘管可以用鍋爐新汽作動力提高汽輪機抽汽的壓力，來滿足熱用戶的使用要求，因其效率低，往往也不能滿足要求。
蒸汽噴射式熱力壓汽機效率低的原因，主要是由於高速汽流和低速汽流直接接觸混合，產生了較大的不可逆損失所致；透平拖動的壓汽機組效率較低的原因是由於高壓蒸汽的壓降和低壓蒸汽的壓升，對應不同最佳轉速及級數，如果滿足效率的要求，結構就很複雜，造價就增加，如果簡化結構，就要犧牲效率。

發明內容
本發明針對現有技術存在的問題，提供一種效率高、高壓蒸汽與低壓蒸汽不直接接觸，並不受高壓蒸汽壓降和低壓蒸汽壓升影響、結構簡單、成本低、操作方便的活塞式熱力壓汽(氣)機。
本發明實現發明的技術方案如下包括兩臺其上分別設有高、低壓蒸汽進、出口的汽缸，置於各自汽缸內的同軸活塞和與其相匹配的控制系統。
所述的同軸是直軸、曲軸中的一種。
所述的控制系統包括低壓蒸汽源通過管路、單向閥分別與汽缸的低壓蒸汽進口相連，低壓蒸汽的出口通過單向閥、管路、壓力變送器與供汽管網相連；高壓蒸汽源通過受壓力變送器、智能調節器控制的調節閥、閥門分別與汽缸的高壓蒸汽進口相連，高壓蒸汽出口通過閥門、管路、壓力變送器與供汽管網相連。
所述的單向閥、閥門均為自動控制閥門。
所述的低壓蒸汽進出口設在活塞的同一側。
所述的高壓蒸汽進出口設在活塞相對於低壓蒸汽進出口的另一側。
本發明與現有技術相比，由於利用高壓蒸汽與低壓蒸汽不直接接觸，採用活塞壓縮方式以高壓蒸汽的能量將低壓蒸汽升壓，兩個汽缸交替工作使低壓蒸汽的壓升到預定值，由控制系統令低壓蒸汽出口單向閥開啟輸入供汽管網等一系列技術措施，並經試驗證明有節省能源，提高效率2-4倍，不受高壓蒸汽和低壓蒸汽參數制約，適用範圍寬；同時結構簡單、降低成本、利於推廣應用。


圖1是本發明的主視結構示意圖。
圖2是本發明的另一實施例。
圖中1、汽缸；2、活塞；3、5高壓蒸汽進口閥；4、6高壓蒸汽出口閥；7、壓力變送器；8、智能調節閥；9、高壓蒸汽進口調節閥；10、11、12、13單向閥。
具體實施例方式
本發明的實施例結合附圖加以詳細描述。如圖1所示，兩臺相同的汽缸1內分別設有以同軸相連的活塞2，並由活塞2將汽缸1內腔分為低壓蒸汽腔和高壓蒸汽腔，汽缸1的低壓蒸汽腔的端面設有低壓蒸汽進、出口，高壓蒸汽腔的上部設有高壓蒸汽進口，下部設有高壓蒸汽出口；所述的控制系統包括低壓蒸汽源通過閥門、管路分別通過單向閥(10、12)與兩汽缸1低壓蒸汽進口相連，高壓蒸汽源通過受控於AI-808C3L4L型智能調節器的電動調節閥9、管路分別通過閥門(3、5)與高壓蒸汽進口相連，低壓蒸汽出口分別通過單向閥(13、11)、管路、BR571型壓力變送器7與供汽管網相連，高壓蒸汽出口分別通過閥門(6、4)、管路、壓力變送器7與供汽管網相連；圖2所示的是本發明的同軸為曲軸的實施例。
本發明使用時低壓蒸汽通過單向閥(10、12)進入汽缸1的低壓蒸汽腔，此時控制系統指令高壓蒸汽進口閥3開啟則高壓蒸汽進入汽缸1的高壓蒸汽腔，推動活塞2向右移動，低壓腔內的低壓蒸汽壓力提高，升壓到出口額定壓力時單向閥11打開，蒸汽進入供汽管網，當活塞2達到右死點之前的某個位置時閥門3關閉，活塞2達到死點，閥門(4、5)同時打開，右邊汽缸1高壓蒸汽腔內的高壓蒸汽從閥門4進入供汽管網，與此同時低壓蒸汽從閥門10再次進入低壓腔，高壓蒸汽進入左汽缸1的高壓腔，推動活塞2向左移動，壓縮低壓蒸汽使之升壓當達到出口額定壓力，從閥門13進入供汽管網，在達到活塞左死點之前的某個位置時閥門5關閉，高壓蒸汽繼續膨脹，使活塞2到達左死點，高壓蒸汽自閥門6進入供汽管網，與此同時高壓蒸汽自閥門3進入右汽缸1的高壓腔推活塞2向右移動，壓縮低壓蒸汽升壓，就這樣循環往復，使兩個汽缸1交替工作，連續向供汽管網供汽，壓力變送器7將供汽管道上的壓力進行實測，並發出4-20mA的訊號給智能調節器8和設定壓力值相比較，如高於設定壓力值則令高壓蒸汽調節閥9開小，若低於設定壓力值則令調節閥9開大些，以保持出口壓力穩定，進而使供汽管網正常運行，滿足熱用戶的使用要求。
權利要求
1.一種活塞式熱力壓汽(氣)機，其特徵是包括兩臺其上分別設有高、低壓蒸汽進、出口的汽缸(1)，置於各自汽缸內的同軸活塞(2)和與其相匹配的控制系統。
2.根據權利要求1所述的活塞式熱力壓汽(氣)機，其特徵在於所述的同軸是直軸、曲軸中的一種。
3.根據權利要求1所述的活塞式熱力壓汽(氣)機，其特徵在於所述的控制系統包括低壓蒸汽源通過管路、單向閥(10、12)分別與汽缸(1)的低壓蒸汽進口相連，低壓蒸汽的出口通過單向閥(13、11)、管路、壓力變送器(7)與供汽管網相連；高壓蒸汽源通過受壓力變送器(7)、智能調節器(8)控制的調節閥(9)、管路、閥門(3、5)分別與汽缸(1)的高壓蒸汽進口相連，高壓蒸汽出口通過閥門(4、6)、管路、壓力變送器(7)與供汽管網相連。
4.根據權利要求3所述的活塞式熱力壓汽(氣)機，其特徵在於所述的單向閥(10、11、12、13)、閥門(3、5、4、6)均為自動控制閥門。
5.根據權利要求1或3所述的活塞式熱力壓汽(氣)機，其特徵在於所述的低壓蒸汽進口和低壓蒸汽出口設在活塞(2)的同一側。
6.根據權利要求1或3所述的活塞式熱力壓汽(氣)機，其特徵在於所述的高壓蒸汽進口和高壓蒸汽出口設於活塞(2)相對於低壓蒸汽進出口的另一側。
全文摘要
本發明涉及一種蒸汽供熱系統中回收低壓蒸汽的熱力壓汽機，尤其涉及一種熱電廠提高供熱蒸汽壓力的熱力壓汽機。包括兩臺其上分別設有高、低壓蒸汽進、出口的汽缸(1)，置於各自汽缸內的同軸活塞(2)和與其相匹配的控制系統。本發明與現有技術相比，由於利用高壓蒸汽與低壓蒸汽不直接接觸的原理，採用活塞壓縮方式以高壓蒸汽的能量將低壓蒸汽升壓，兩個汽缸交替工作使低壓蒸汽的壓升到預定值，由控制系統令低壓蒸汽出口單向閥開啟輸入供汽管網等一系列技術措施，並經試驗證明有節省能源，提高效率2－4倍，不受高壓蒸汽和低壓蒸汽參數制約，適用範圍寬；同時結構簡單、降低成本、利於推廣應用。
文檔編號F04B35/00GK1952391SQ20061004783
公開日2007年4月25日 申請日期2006年9月21日 優先權日2006年9月21日
發明者王汝武 申請人:王汝武