CN102072676A - 一种汽水混合加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽水混合加热装置，其包括一汽水加热室，该汽水加热室的室壁上分别设有带有法兰的进水管、进汽管和出水管，特点是：在进水管内设有一渐缩喷管，在出水管内设有一混合管，该混合管的管体内设有带锥形进口的混合腔，渐缩喷管的出口位于混合管的锥形进口内，其渐缩喷管出口的外管壁与混合管锥状进口的内管壁构成一个环状拉法尔缩放喷管。被加热水经渐缩喷管减压、加速后喷射进入混合管，蒸汽流经环状拉法尔缩放喷管内绝热膨胀以超声速喷出进入混合管内，与被加热水急剧混合放出汽化潜热冷凝成水，被加热水吸收汽化潜热升温。本发明设计合理、结构简单、汽水混合噪音小、运行平稳、调整幅度变宽、热效率高、适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有状态变化的、热交换介质为一种液体和一种气体或蒸气的其他直接接触热交换设备，尤其是一种汽水混合加热装置。
背景技术
众所周知，现有汽水加热设备按传热性质可分为两类：一是表面式换热器，其蒸汽与水不直接混合，而是利用金属表面传递蒸汽的热量，与水进行换热，这类汽水加热设备其优点是运行比较稳定，缺点是耗用钢材太多、价格较高，热源利用率较低；另一类是汽水混合加热器，其蒸汽与水直接混合。例如，1989年3月8日公告的CN2033887U中国实用新型专利申请说明书中公开的一种“射流式汽水混合热交换器”，该热交换器具有一伸入到汽水混合室内的喷汽管，该喷汽管与汽水混合室同心配置，铸为一体，进汽口、出汽口与出水口为同轴平行关系，进水口位于进汽口与出汽口之间的汽水混合室壁上，喷汽管具有一定锥度，使得在特定工况下噪音和振动消失。上述公开的汽水混合热交换器，其体积小、耗用钢材少、热效率高，维修费用低，但存在着运行稳定性较差、调整幅度小的不足，因此其应用受到一定限制。
发明内容
为了克服现有技术中汽水混合热交换器运行稳定性差、调整幅度小的不足，本发明提供一种结构简单、设计合理、热效率高、噪音小、适用范围广的汽水混合加热装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种汽水混合加热装置，其包括一汽水加热室，该汽水加热室的室壁上分别设有一进水管、一进汽管和一出水管，进水管、进汽管的进口处及出水管的出口处分别设有法兰，所述的进水管和出水管处于同一轴线，其特征在于：在所述的进水管内设有一渐缩喷管，在所述的出水管内设有一混合管，该混合管的管体内设有带锥形进口的混合腔，所述的渐缩喷管的出口位于混合管的锥形进口内，其渐缩喷管出口的外管壁与混合管锥状进口的内管壁构成一个环状拉法尔缩放喷管。
上述的设置在进水管内的渐缩喷管，其管体内同轴线设有一圆柱形进水腔和一截头锥形喷射腔，其截头锥形喷射腔的锥度随水流向渐缩。
上述的设置在汽水加热室室壁上的出水管，其出口处法兰连接一扩压管。
上述的法兰连接在出水管出口处的扩压管，其管体内同轴线设有一圆柱形过渡腔和一截头锥形扩压腔，其截头锥形扩压腔的锥度随水流向渐扩。
采取上述的技术方案后，本发明达到的有益效果是：在汽水加热室的进水管内设有一渐缩喷管，在出水管内设有一混合管，混合管内设有带锥形进口的混合腔，渐缩喷管的出口位于混合管的锥形进口内，其渐缩喷管出口的外管壁与混合管锥状进口的内管壁构成一个环状拉法尔缩放喷管，其设计合理、结构简单；被加热水经渐缩喷管减压、加速后以较低压力喷射着进入混合管的混合腔，蒸汽流经环状拉法尔缩放喷管内绝热膨胀以超声速喷出进入混合管的混合腔，与混合腔内的被加热水急剧混合，蒸汽放出汽化潜热冷凝成水，被加热水吸收汽化潜热升温，其热效率高。本发明汽水混合噪音小、运行平稳、调整幅度变宽、适用范围广。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
附图是本发明的一种结构主剖视图。
图中：1.汽水加热室，2.进汽管，3.法兰，4.进水管，5.法兰，6.渐缩喷管，601.圆柱形进水腔，602.截头锥形喷射腔，7.环状拉法尔缩放喷管，8.混合管，801.锥形进口，802.混合腔，9.扩压管，901.圆柱形过渡腔，902.截头锥形扩压腔，10.出水管，11.法兰，12.法兰，13.法兰。
具体实施方式
在附图中，一种汽水混合加热装置，包括一汽水加热室1。
该汽水加热室1的室壁上分别设有一进水管4、一进汽管2和一出水管10。
进水管4和出水管10处于同一轴线。进汽管2位于进水管4和出水管10之间的汽水加热室1的室壁上。
进水管4的进口处、进汽管2的进口处及出水管10的出口处分别设有法兰5、3、11。
如附图所示，在进水管4内设有一渐缩喷管6，该渐缩喷管6的管体内同轴线设有一圆柱形进水腔601和一截头锥形喷射腔602，其截头锥形喷射腔602的锥度随水流向渐缩。
在出水管10内设有一混合管8，该混合管8的管体内设有带锥形进口801的混合腔802。
在附图中，渐缩喷管6的出口位于混合管8的锥形进口801内，其渐缩喷管6出口的外管壁与混合管锥状进口801的内管壁构成一个环状拉法尔缩放喷管7。
如附图所示，进水管4进口可经法兰5连接在被加热水管道上，出水管10出口可经法兰11连接在出水管道上，进汽管2进口可经法兰3连接在蒸汽管道上。被加热水经渐缩喷管6的进水腔601进入喷射腔602，在喷射腔602内流体压力降低、流速增加，在渐缩喷管6的出口处以设定低压射流喷出进入混合管8的混合腔802；蒸汽通过进汽管2进入汽水加热室1内，流经渐缩喷管6出口的外管壁与混合管锥状进口801的内管壁构成的环状拉法尔缩放喷管7，在环状拉法尔缩放喷管7内绝热膨胀后以超声速喷出，进入混合管8的混合腔802；在混合腔802内高速流动的汽体使液体射流迅速破裂并形成均匀的汽液混合物，其中蒸汽放出汽化潜热冷凝成水，被加热水被升温加热，而后经出水管10出口送入出水管道中。
当出水管道为供热管道时，则而进一步进行将加热水升压。升压的方案是：在出水管10的出口处与出水管道之间设有一扩压管9。如附图中所示，该扩压管9的管体内同轴线设有一圆柱形过渡腔901和一截头锥形扩压腔902，其截头锥形扩压腔902的锥度随水流向渐扩。在圆柱形过渡腔901和截头锥形扩压腔902的进口处分分别设有法兰12、13，扩压管9的一端通过法兰12与出水管10出口处的法兰11连接，另一端经法兰13可与供热管道相连接。
混合管混合腔802内的混合加热流体在后续流体推动下经过渡腔901进入扩压管9，在扩压管9的扩压腔902内混合流体流速减小、压力升高，至扩压管9出口被加热热水达到设计标准而送入出水(供热)管道。
Claims (4)
1.一种汽水混合加热装置，其包括一汽水加热室，该汽水加热室的室壁上分别设有一进水管、一进汽管和一出水管，进水管、进汽管的进口处及出水管的出口处分别设有法兰，所述的进水管和出水管处于同一轴线，其特征在于：在所述的进水管内设有一渐缩喷管，在所述的出水管内设有一混合管，该混合管的管体内设有带锥形进口的混合腔，所述的渐缩喷管的出口位于混合管的锥形进口内，其渐缩喷管出口的外管壁与混合管锥状进口的内管壁构成一个环状拉法尔缩放喷管。
2.根据权利要求1所述的一种汽水混合加热装置，其特征在于：所述的设置在汽水加热室室壁上的出水管，其出口处法兰连接一扩压管。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽水混合加热装置，其特征在于：所述的设置在进水管内的渐缩喷管，其管体内同轴线设有一圆柱形进水腔和一截头锥形喷射腔，其截头锥形喷射腔的锥度随水流向渐缩。
4.根据权利要求2所述的一种汽水混合加热装置，其特征在于：所述的法兰连接在出水管出口处的扩压管，其管体内同轴线设有一圆柱形过渡腔和一截头锥形扩压腔，其截头锥形扩压腔的锥度随水流向渐扩。
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