一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法
2023-10-19 23:57:47 2
專利名稱：一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法
技術領域：
本發明涉及一種新型噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，特別涉及一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，屬於熱泵技術領域。
背景技術：
蒸汽噴射式熱泵是一種通過高壓蒸汽使低壓蒸汽升壓的裝置，主要是利用高壓蒸汽射流引起低壓蒸汽與高壓蒸汽的熱量交換，從而達到低壓蒸汽升壓回用的目的，其功能還包括低壓蒸汽、閃蒸蒸汽和設備排汽的升壓回收再利用。目前，國內生產中應用的單噴嘴蒸汽噴射式熱泵，由於必須在有較高壓力的驅動蒸汽條件下，才能符合實際工業要求的噴射係數，進行熱量交換，產出混合蒸汽。這樣就導致了由於熱泵對噴射係數的要求，單噴嘴熱泵使用的驅動蒸汽壓力範圍窄，無法利用壓力稍低一些的蒸汽作為驅動蒸汽，這樣就造成了設備的浪費、降低了生產效率。因此，開發多噴嘴結構蒸汽噴射式熱泵顯得尤為重要。本發明就是要克服現有蒸汽噴射式熱泵的不足，提供一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法。該多噴嘴蒸汽噴射式熱泵能在提供較低的蒸汽壓力的情況下產生較大的噴射係數，並且具有操作穩定、結構簡單、製造方便的優點。在大部分條件下，比同樣條件下的單噴嘴設計節省10%到20%的蒸汽量。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種新型的多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，該熱泵具有的多噴嘴結構，改變了高壓驅動蒸汽流動速度，進而提高噴射係數，能夠在同等壓力驅動蒸汽下產生更高的噴射係數，也能夠利用相對低壓的驅動蒸汽來達到需要的噴射係數，從而提高工作效率，降低成本，也減少無法利用壓力較低蒸汽作為驅動蒸汽而產生的能源浪費。為了解決上述問題，本發明是通過以下技術來實現的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，包括高壓驅動蒸汽吸入室、噴嘴固定板、多噴嘴組、低壓蒸汽室、擴壓管道。高壓驅動蒸汽吸入室由圓筒形管子焊接而成；噴嘴固定板為圓形，位於高壓驅動蒸汽吸入室底部，其作用是用來固定多噴嘴組噴嘴；多噴嘴組由3 8個噴嘴組成，均勻分布在圓弧形噴嘴固定板上，並均與熱泵軸線形成夾角，向一個匯集點噴射；低壓蒸汽室與高壓蒸汽吸入室連接，並在旁側有吸入口，位於噴嘴固定板下部；擴壓管道由一段圓筒和兩段圓錐筒焊接組成，沿蒸汽流動方向延伸，成為混合蒸汽出口 ；高壓蒸汽進入高壓蒸汽吸入室，通過多噴嘴組時被壓縮，形成高速蒸汽氣流，高速蒸汽氣流射入低壓蒸汽式內並形成真空，進而吸入低壓蒸汽，使其與高壓蒸汽混合，在擴壓管道達到穩定的混合蒸汽壓力。高壓驅動蒸汽吸入室位於噴嘴固定板上部，與噴嘴對稱軸同軸，並與噴嘴聯通。噴嘴固定板上部有一定弧度，並支撐多噴嘴組的3 8個噴嘴。多噴嘴組的3 8個噴嘴均勻分布在圓弧形噴嘴固定板上，並均與熱泵軸線形成夾角，向一個匯集點噴射，其夾角為15° 60°。高壓驅動蒸汽吸入室殼體為圓柱形筒體，在圓柱形筒體頂部設有進氣口。採用了上述技術方案，本發明的有益效果是與單噴嘴蒸汽噴射式熱泵相比，驅動蒸汽吸入室吸入的高壓蒸汽經過多噴嘴組後，可以使噴嘴出口產生更高的真空度，抽吸更多的低壓蒸汽，實現高的噴射係數；多噴嘴熱泵採用了多個噴嘴後，一、二次流的混合面積大大增加，也可有效地提高噴射能力、提高噴射係數。噴射係數的增大，使得高壓驅動蒸汽和低壓蒸汽的混合比發生變化，從而在使用較低壓力的高壓蒸汽情況下生產出符合要求的混合蒸汽。因此，本發明與現有噴射熱泵相比，具有突出的優點在於(I)在同等高壓蒸汽下能夠產生更高的噴射係數，從而提高了工作效率，降低操作成本；(2)減少了無法利用壓力相對低的蒸汽作為驅動蒸汽而產生的能源浪費；(3)操作穩定，結構簡單，製造方便。本發明提供的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵其操作方法，在結構上實現簡單化，在操作上實現了高效率，為實際應用提供了極大的方便，可廣泛應用於熱泵蒸發、高溫冷凝水回收蒸汽、熱泵乾燥、熱泵精餾、澱粉噴射液化、過熱蒸汽增溼等工業操作。
附圖I 附圖2是本發明的結構示意圖。附圖I :1.高壓驅動蒸汽吸入室；2.噴嘴固定板；3.多噴嘴組；4.低壓蒸汽室；5.擴壓管道。附圖2 :2.噴嘴固定板；3.多噴嘴組。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步說明。如附圖I所示，高壓驅動蒸汽吸入室I位於噴嘴固定板上部，與噴嘴對稱軸線同軸，並與噴嘴聯通。在高壓驅動蒸汽吸入室I頂部開有高壓蒸汽進口，通過管路和高壓蒸汽系統相通，高壓驅動蒸汽通過高壓蒸汽管道進入驅動蒸汽吸入室I。噴嘴固定板2為有一定弧度的圓板，位於高壓驅動蒸汽吸入室內。附圖2多噴嘴組3的四個噴嘴均勻地分布在噴嘴固定板2上，並均與熱泵軸線形成夾角，向一個匯集點噴射，其夾角為20°。低壓蒸汽室4由圓筒圍成，靠高壓驅動蒸汽高速流動形成的高真空吸入低壓蒸汽。低壓蒸汽室4與擴壓管道5焊接連接，形成混合蒸汽通道。高壓蒸汽經過多噴嘴組3的噴射作用，使噴嘴出口產生高的真空度，抽吸更多的低壓蒸汽，實現高的噴射係數。噴射係數的增大，使得高壓蒸汽和低壓蒸汽的混合比發生變化，從而在使用較低高壓蒸汽情況下產出符合生產要求的混合蒸汽壓力。本發明提供的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及其操作方法，適應性強，比同樣條件下的單噴嘴設計節省10%到20%的蒸汽量，可實現在壓力較低的驅動蒸汽條件下正常運行。最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明而並非限制本發明所描述的技術方案；因此，儘管本說明書參照上述的實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或者等同替換；而一切不脫離本發明的精神和範圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。權利要求
1.一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，其特徵在於包括高壓驅動蒸汽吸入室、噴嘴固定板、多噴嘴組、低壓蒸汽室、擴壓管道。所述的高壓驅動蒸汽吸入室由圓筒形管子焊接而成；所述的噴嘴固定板為圓形，位於高壓驅動蒸汽吸入室，其作用是用來固定多噴嘴組的噴嘴；所述的多噴嘴組由3 8個噴嘴組成，均勻分布在圓弧形噴嘴固定板上，並均與熱泵軸線形成夾角，向一個匯集點噴射；所述的低壓蒸汽室與高壓蒸汽吸入室連接，位於噴嘴固定板下部；所述的擴壓管道由一段圓筒和兩段圓錐筒組成，沿蒸汽流動方向延伸，成為混合蒸汽出口 ；高壓蒸汽進入高壓蒸汽吸入室，通過多噴嘴組時被壓縮，形成高速蒸汽氣流，高速蒸汽氣流射入低壓蒸汽式內形成真空，進而吸入低壓蒸汽，使其與高壓蒸汽混合，在擴壓管道達到穩定的混合蒸汽壓力。
2.如權利要求I所述的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵，其特徵在於所述的高壓驅動蒸汽吸入室位於噴嘴固定板上部，與噴嘴對稱軸同軸，並與噴嘴聯通。
3.如權利要求I所述的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵，其特徵在於所述的噴嘴固定板上部有一定弧度，並支撐多噴嘴組的3 8個噴嘴。
4.如權利要求I所述的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵，其特徵在於所述的多噴嘴組的3 8個噴嘴均勻分布在圓形噴嘴固定板上,並均與熱泵軸線形成夾角，向一個匯集點噴射，其夾角為15° 60°。
5.如權利要求I所述的一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，其特徵在於驅動蒸汽吸入室吸入的高壓蒸汽經過多噴嘴組後，可以使噴嘴出口產生更高的真空度，抽吸更多的低壓蒸汽，實現高的噴射係數；多噴嘴熱泵採用了多個噴嘴後，一、二次流的混合面積大大增加，也可有效地提聞噴射能力、提聞噴射係數。
全文摘要
本發明涉及一種多噴嘴蒸汽噴射式熱泵及操作方法，包括高壓驅動蒸汽吸入室、噴嘴固定板、多噴嘴組、低壓蒸汽室、擴壓管道。高壓驅動蒸汽吸入室由圓筒形管子焊接而成；噴嘴固定板為圓弧形，位於高壓驅動蒸汽吸入室內部，其作用是用來固定多噴嘴組噴嘴；多噴嘴組由3～8個噴嘴組成，均勻分布在圓弧形噴嘴固定板上，並均與熱泵軸線形成夾角，向一個匯集點噴射；低壓蒸汽室位於噴嘴固定板下部；擴壓管道沿蒸汽流動方向延伸，成為混合蒸汽出口；高壓蒸汽進入高壓蒸汽吸入室，通過多噴嘴組作用，提高噴射係數，達到穩定混合蒸汽壓力，減少了無法利用壓力相對低的蒸汽作為驅動蒸汽而產生的能源浪費，操作穩定，結構簡單，製造方便，可廣泛應用於熱泵蒸發、高溫冷凝水回收蒸汽、熱泵乾燥、熱泵精餾、澱粉噴射液化、過熱蒸汽增溼等工業操作。
文檔編號F04F5/46GK102748330SQ20121027527
公開日2012年10月24日 申請日期2012年8月6日 優先權日2012年8月6日
發明者張少峰, 賈夢達, 邱亞娟 申請人:天津聚賢達科技有限公司