用於減溫減壓系統的噴水霧化機構的製作方法

2023-12-08 23:50:16 3

本實用新型涉及減溫減壓系統領域，特別涉及一種用於減溫減壓系統的噴水霧化機構。

背景技術：

現代動力工程和熱能技術要求高溫-高壓鍋爐產生過熱度極高的過熱蒸汽，但不同工藝流程設備所需的蒸汽的溫度和氣壓都是不同的，並且為了保證高飽和度輸送，鍋爐產生的溫度和氣壓往往是遠超一些工位設備所需，而若直接對飽和蒸汽進行降溫，過熱蒸汽會由於較低的熱傳係數降低效率，若高壓的幹飽和蒸汽減壓至低壓時，在下遊出口會出現過熱閃蒸，容易對管道和閥門造成汽蝕損壞，因此在很多情況下需要對高壓過熱的蒸汽同時進行減溫和減壓。

一般減溫減壓系統都會包含進氣孔、減壓閥、輸送管、減溫裝置，輸送管和減壓閥連接，減溫裝置設置在輸送管上。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種用於減溫減壓系統的噴水霧化機構，達到了蒸汽和水能夠快速充分混合效果。

本實用新型的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種用於減溫減壓系統的噴水霧化機構，包括減溫減壓系統的輸送管，其特徵是：所述噴水霧化機構包括設置在穿過輸送管向管內輸送減溫水的減溫噴頭和連接在減溫噴頭上用於運輸減溫水的減溫水管道，所述減溫水管道為多個分別設置在輸送管兩側和頂部。

採用上述結構，噴水霧化機構採用把高壓給水直接噴入減溫流體中去的方式與高溫蒸汽混合在一起，達到減溫設定溫度；並且減溫水管道以頂部和兩側的形式分布，形成機械流心式結構，在減溫水進入噴頭所對應的區域時，與輸送的蒸汽流束垂直衝擊形成高強度的紊流衝擊，從而保證蒸汽和水能夠快速充分混合。

進一步優選為：所述輸送管兩側的減溫水管道均連接到第一控制管道上，所述輸送管頂部的減溫水管道連接到第二控制管道上，所述輸送管兩側的噴頭的軸線在同一水平面上，所述第二控制管道的內徑大於第一控制管道的內徑。

採用上述結構， 輸送管內的蒸汽在傳輸的時候，由於重力的作用大部分會處於靠下的部分，也就是，蒸汽流的大量熱量蓄積在輸送管內腔的下方，也就是說從兩側噴出的減溫水要比頂部的多，才能迅速吸收大量的蓄積熱量；將輸送管兩側的減溫水用同一控制管連接，並且噴頭在同一水平面上，可以使得兩側噴出的減溫水噴出的水壓相同，這樣兩側噴出的水的端部就可以發生相互撞擊從而產生強烈的紊流衝擊，促使減溫水和蒸汽充分混合。

進一步優選為：所述頂部的減溫水管道與兩側的減溫水管道呈垂直分布，且兩側的管道連接的減溫噴頭位於輸送管的直徑位置。

採用上述結構， 一般蒸汽的在輸送的時候，下部混合氣會比上部的液化程度更高一點，頂部的減溫水噴出後向下衝擊，將上部蒸汽形成有帶有沿衝向下遊並向下的運動軌跡，兩側的噴射減溫水剛好在中部，這樣噴出的減溫水就有一個水平斜向下的軌跡，而同時液化程度低的蒸汽會有一個向上的運動趨勢，同時由於三個噴頭的直接指向是中心，而蒸汽的流向是垂直於噴頭所在的平面，這樣的設置產生很強的旋流，而隨著三個運動最終在同一點撞擊，在距離噴頭一定的下遊位置會形成很強的紊流衝擊，從而將蒸汽和減溫水完全混合。

進一步優選為：所述第一控制管和第二控制管上均設置有減溫水調節閥，所述減溫水調節閥上均設置有第二執行機構。

採用上述結構， 減溫水調節閥可以實時調節減溫水的流量，保證減溫的供應量適宜，第二執行機構可以通過上位機反饋調節或者直接調控，從而快捷、有效、精準的控制減溫水調節閥的開度，使得減溫水調節閥可以受上位機控制。

進一步優選為：所述減溫水調節閥的下遊均設置有止回閥。

採用上述結構，止回閥可以防止在高壓高溫蒸汽由於壓力過大堵塞噴水霧化機構的噴頭而導致減溫水無法流出甚至回流的狀況。

進一步優選為：所述減溫水調節閥的上遊均設置有手動節流閥。

採用上述結構， 手動節流閥可以通過機械式的強制控制初始輸出的減溫水的量，使得減溫水調節閥的調節閾值範圍可以縮小，使得減溫水調節閥控制更加的靈活精準，並且在減溫水調節閥出現誤差或故障時，第一手動結構截止閥可以手動補償或者直接手動關閉。

進一步優選為：所述止回閥的下遊均設置有手動截止閥

採用上述結構， 手動截止閥設置在止回閥的下遊，在止回閥出現故障的時候第二手動閥可以直接關閉避免減溫水甚至蒸汽回流而對減溫水的供應系統造成破壞，並且在手動節流閥和手動截止閥同時關閉的時候，就可以檢修止回閥和減溫水調節閥的故障問題。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

噴水霧化機構採用將減溫水管道的噴頭在輸送管兩側和頂部的機械旋轉流心設計，在蒸汽穿過噴頭所在區域時，減溫水與輸送的蒸汽流束衝擊形成高強度的紊流衝擊，從而保證蒸汽和水能夠快速充分混合。

附圖說明

圖1是本實施例的減溫減壓系統的整體結構示意圖；

圖2是本實施例的噴水霧化裝置的整體結構圖。

圖中，1、減壓閥；2、第一執行機構；3、噴水霧化機構；4、安全閥；5、壓力表；6、一次門；7、雙金屬溫度計；8、壓力變送器；9、溫感電阻；10、輸送管；11、減溫水調節閥；12、第二執行機構；13、止回閥；14、減溫水管道；15、節流孔板；16、減壓消音機構；17、過渡區；18、進氣接頭；19、手動節流閥；20、手動截止閥；21、減溫噴頭；22、第一控制管道；23、第二控制管道；30、壓力檢測機構；40、溫度檢測機構。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

本具體實施例僅僅是對本實用新型的解釋，其並不是對本實用新型的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本實用新型的保護範圍內都受到專利法的保護。

一種減溫減壓系統，如圖1所示，蒸汽從進氣接頭18進入，而後依次經由減壓閥1減壓、過渡區17中受噴水霧化裝置的作用降溫、輸送管10內的節流孔板15的再次降壓，最後由輸送管10輸送至需要蒸汽的設備。

減壓閥1通過第一執行機構2控制調節開度，一般第一執行機構2是受上位機直接控制或反饋控制。

減壓閥1的出口直接與輸送管10連接，輸送管10與減壓閥1連接的部位設置了用於緩衝的過渡區17，過渡區17的內壁上設置有減溫水管道14，參照圖2，減溫水管道14採用多個分別設置在輸送管10兩側和頂部的機械流心式設計，在減溫水進入緩衝區的內腔的時，減溫水與輸送的蒸汽流束衝擊形成高強度的紊流效果，保證蒸汽和水能夠快速充分混合，並且噴水霧化機構3在對閥口蒸汽進行霧水混合和霧化降溫的同時，降低了減壓閥1的壓降區域的溫度，從而減小了蒸汽因劇烈的降壓而造成的閃蒸和空化問題，同時對減壓閥1及其後的管道起到了保護的作用。

如圖1所示， 在緩衝區的末端凸出設置了減壓消音機構16，其減弱閃蒸和空化現象以及大部分變徑所帶來的噪音，保證了操作人員良好的工作環境，並使得工作人員可以更容易的發現一些諸如漏氣等一些可以聽聲識別的問題。

在減壓消音裝置的下遊端設置有節流孔板15，節流孔板15的作用與減壓閥1相似，有一定減壓能力，節流板上有縮口，當液體經過縮口，流束會變細收縮，流束的最小橫斷面出現在實際縮口的下遊，稱之為縮流斷面，在縮流斷面處，流速是最大的，流速的增加伴隨著縮流斷面處壓力大大降低；在縮流斷面後的區域，速度下降、壓力增加，但由於較大內部紊流和能量損耗，下遊的壓力不會完全恢復到上遊的壓力。

節流孔板15的下遊一般設置一個以上的安全閥4，一般使用彈簧式安全閥4的效果較好，安全閥4可以將輸送管10內的蒸汽保證在額定氣壓範圍內。

安全閥4的下遊一般設置有壓力表5、雙金屬溫度計7、壓力變送器8、溫感電阻9；壓力表5和雙金屬溫度計7可以直接從表上讀取數據，壓力變送器8和溫感電阻9可以將溫度和氣壓信號轉化為電信號，從而反饋給上位機。

如圖1所示，減溫水的運輸管道上，自減溫水的上遊依次設置有手動節流閥19、減溫水調節閥11、止回閥13、手動截止閥20。

減溫水調節閥11上設置有第二執行機構12，第二執行機構12一般通過受上位機直接控制或反饋控制，調節減溫水調節閥11的開度，達到機控減溫水流量的效果。

止回閥13可以防止在高壓高溫蒸汽由於壓力過大堵塞噴水霧化機構3的噴頭而導致減溫水無法流出甚至回流的狀況，從而保證減溫水流動單向性。

手動節流閥19可以通過機械式的強制控制初始輸出的減溫水的量，使得減溫水調節閥11的調節閾值範圍可以縮小，使得減溫水調節閥11控制更加的靈活精準，並且在減溫水調節閥11出現誤差或故障時，第一手動結構截止閥可以手動補償或者直接手動關閉。

手動截止閥20設置在止回閥13的下遊，在止回閥13出現故障的時候第二手動閥可以直接關閉避免減溫水甚至蒸汽回流而對減溫水的供應系統造成破壞，並且在手動節流閥19和手動截止閥20同時關閉的時候，就可以檢修止回閥13和減溫水調節閥11的故障問題。

參照圖2，輸送管10兩側的減溫水管道14均連接到第一控制管道22上，輸送管10頂部的減溫水管道14連接到第二控制管道23上，輸送管10兩側的噴頭的軸線在同一水平面上，第二控制管道23的內徑大於第一控制管道22的內徑，且頂部的噴頭與兩側的噴頭呈垂直分布。

輸送管10內的蒸汽在傳輸的時候，由於重力的作用大部分會處於靠下的部分，也就是，蒸汽流的大量熱量蓄積在輸送管10內腔的下方，也就是說從兩側噴出的減溫水要比頂部的多，才能迅速吸收大量的蓄積熱量；將輸送管10兩側的減溫水用同一控制管連接，並且噴頭在同一水平面上，可以使得兩側噴出的減溫水噴出的水壓相同，這樣兩側噴出的水的端部就可以發生相互撞擊從而產生強烈的紊流衝擊，促使減溫水和蒸汽充分混合。