CN102506295B - 节能型两相流疏水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开的节能型两相流疏水器包括异径三通（1）、进水渐缩管（2）、喉管（3）、出水渐扩管（4）、相变信号管（5），进水渐缩管、喉管、出水渐扩管同轴心设置在异径三通内，喉管与异径三通内壁间具有空腔，该空腔与异径三通垂直方向的相变信号管连通，所述喉管内设有多个疏水流道（6），在每个疏水流道的喉管外径对应部位均设置有一组与其连通的组合式矩形相变信号孔（7），由此，在喉管外径圆周有设置有多组相变信号孔。本发明在两相流疏水装置工作原理不变的前提下，在疏水量相同的情况下，尽可能减少耗汽量，对汽轮机组负荷变化的适应性更强，有效降低设备运行噪音和运行费用，提高其运行安全性和稳定性，实现疏水器对水位的精确控制。

Description

节能型两相流疏水器

技术领域

本发明属于疏水器技术领域，主要涉及的是一种汽液两相流疏水器。

背景技术

上世纪九十年代，出现第一代两相流疏水器（又叫两相流液位控制装置），广泛适用于电力、化工、石油、冶金等企业的各类热交换器、扩容器的水位控制，以达到设备安全运行和节能降耗的目的，是传统疏水调节器的更新换代产品。

其利用“汽液两相流”原理，连续自动调节水位，摈弃了传统水位控制器的机械运动部件和电气控制元件，本身无任何运动部件，很好地克服了传统水位控制器的常发故障，使水位控制的难题得到了较好的解决。因构思新颖，原理先进，结构简单实用而受到广大用户的好评。其基本原理是：疏水由阀体入口进入阀腔，相变管（信号管）根据水位高低采集汽相、液相信号直接进入阀腔，与疏水混合后流经特别设计的孔板。当水位上升时，汽相信号减少，因而疏水流量增加；当水位下降时，汽相信号增加，减少孔板有效通流面积，疏水流量降低，达到有效阻碍疏水的目的。

但它也存在着很多问题，从汽液两相流自调节水位控制器的工作原理知道，它是通过流入调节器的汽量的多少来进行疏水流量凋节的。也就是说，调节汽不可避免地与疏水在调节器阀芯内进行了混合，那么，流经该疏水器后的疏水温度肯定高于疏水器前的疏水温度，疏水更容易在疏水管路系统发生汽化闪蒸现象。如果调节汽量较大或拄制器前的疏水过冷度不够时，混合后的疏水本身可能就是汽水两相流,不仅对管道和设备有汽蚀和振动影响，而且没有达到完全疏水的目的。

当加热器的疏水凋节阀采用汽液两相流自调节水位控制器时，在机组滑压运行时，随着负荷的逐渐降低，加热器内的疏水水位将越来越低，说明这种水位调节器受机组运行方式、负荷高低等外界因素影响较大。

由于疏水管道中应该尽量避免的汽液两相它并没有完全的避免，3‰的含汽率也是公认的事实，由其引起管道的汽蚀、振动和耗汽量增加，也是现阶段两相流疏水器存在的一个问题。

发明内容

本发明的目的即由此产生，在两相流疏水装置（两相流液位控制装置）工作原理不变的前提下，提出一种节能型两相流疏水器。在疏水量相同的情况下，尽可能减少耗汽量，对汽轮机组负荷变化的适应性更强，有效降低设备运行噪音和运行费用，提高其运行安全性和稳定性。

本发明实行上述目的采取的技术方案是：一种节能型两相流疏水器包括异径三通、进水渐缩管、喉管、出水渐扩管，进水渐缩管、喉管、出水渐扩管同轴设置在异径三通内，喉管与异径三通内壁间具有空腔，该空腔与异径三通垂直方向的相变信号管连通，喉管内设有多个疏水流道，在每个疏水流道的喉管外径对应部位均设置有一组与其连通的组合式矩形相变信号孔，由此，在喉管外径圆周有设置有多组相变信号孔。

本发明所述的喉管外圆周设有的多组相变信号孔为矩形孔，其中的一个相变信号孔为直角设置、另外的两个相变信号孔呈倾斜角度设置，且倾斜角度逐渐增加，倾斜角度≥45°。

本发明所述的流通总面积为相变信号管流通面积的80～100％,每组矩形孔的总面积为喉管单一流道面积的60～100％。

本发明由于将喉管上的疏水流道由原单孔流道改为多孔流道，由于多孔流道的每个流道的直径比原单孔流道直径变小，因此，同等流量和动能的汽信号对疏水流通的阻碍作用增加，对水位控制所需的蒸汽量就会减少，即降低耗汽量的使用。且设置在喉管外圆周上的相变信号孔由原来周边垂直分布的圆孔改为按角度组合的多个矩形孔，解决了汽信号在多个流道内分布不均的问题，更有利于使相变信号孔内的汽信号阻碍疏水流通，以实现疏水器对水位的控制。

附图说明

图1为本发明的装配结构示意图。

图2为是本发明喉管的结构示意图。

图3为图2B-B视图。

图4为图2C-C视图。

图5为图2局部放大图。

图中：1、异径三通，2、进水渐缩管，3、喉管，4、出水渐扩管，5、相变信号管，6、多孔流道，7、相变信号孔。

具体实施方式

结合附图，给出本发明的实施例如下：

如图1所示：本发明所述的一种节能型两相流疏水器包括异径三通1、进水渐缩管2、喉管3、出水渐扩管4、相变信号管5，其中进水渐缩管2、喉管3、出水渐扩管4通过过盈配合或焊接连接为一体。三者同轴心安装于异径三通1水平方向内径中。异径三通1上垂直方向的管道为相变信号管5，异径三通1的三个端口通过法兰或焊接方式与外界连接。

如图2-5所示：喉管内同轴设有多个疏水流道6，在每个疏水流道6的喉管外径对应部位均设置有一组与其连通的多个组合式矩形相变信号孔7，其中的一个相变信号孔7为直角设置、另外的两个相变信号孔7呈倾斜角度设置，且倾斜角度逐渐增加，倾斜角度≥45°。这样，在喉管外径圆周对应于疏水流道6设置有多组矩形相变信号孔7。从异径三通1相变信号管5来的汽、水信号经矩形相变信号孔7进入喉管3中的多个疏水流道6与疏水混合后，从出水渐扩管4流出。

由于疏水动能的作用，垂直方向的矩形方孔比带有角度的矩形方孔更容易使蒸汽进入喉管3中，而角度小的矩形方孔比角度大的矩形方孔更容易进入喉管3中，因此在汽信号压力一定的情况下，沿喉管外径周边方向，蒸汽会依次首先进入各个垂直方向的矩形方孔，再随着汽信号压力的升高，再依次进入角度小的矩形方孔中，最后再依次进入角度大的矩形方孔内。按一定角度组合的多个矩形孔的结构按流体动能大小分布的原理，解决了汽信号在多个同轴流道内分布不均的问题。

本发明各流通通道面积的设计原则为：喉管3的流通总面积约为相变信号管5流通面积的80～100％,以确保汽信号能全部占有喉管3的流通面积；每组矩形孔7的总面积约为喉管3单一流道面积的60～100％,以确保汽信号能全部占有喉管3单一流道的流通面积。

疏水器工作时，疏水由进水渐缩管2进入喉管3中的多个疏水流道6，相变信号管5根据水位高低采集汽相、液相信号直接进入由喉管3与异径三通水平内腔构成的空间，通过喉管3上的按一定角度组合的多个矩形孔7，与疏水混合后流经喉管3中的多孔流道，经出水渐扩管4流出。

当加热器（换热器）内疏水水量增大，水位上升时，相变信号管5内的汽相信号减少（蒸汽流量减少），因而流过喉管3中的汽量减少，增大了喉管3中水的有效通流面积，流通水量增加，因而疏水流量增加，疏水水位下降。

当加热器（换热器）内疏水水量减少，水位下降时，相变信号管5内的汽相信号增加（蒸汽流量增加），因而流过喉管3中的汽量增大，减小了喉管3中水的有效通流面积，流通水量减小，因而疏水流量减小，疏水水位升高。

以上两个过程不断循环，由此实现了疏水器对水位的控制。

Claims (3)

1.一种节能型两相流疏水器，包括异径三通（1）、进水渐缩管（2）、喉管（3）、出水渐扩管（4）、相变信号管（5），进水渐缩管、喉管、出水渐扩管同轴心设置在异径三通内，喉管与异径三通内壁间具有空腔，该空腔与异径三通垂直方向的相变信号管连通，其特征是：所述喉管（3）内设有多个疏水流道（6），在每个疏水流道（6）的喉管外径对应部位均设置有一组与其连通的组合式矩形相变信号孔（7），由此，在喉管外径圆周设置有多组相变信号孔（7）。

2.根据权利要求1所述的节能型两相流疏水器，其特征在于：所述喉管（3）外圆周设有的多组相变信号孔（7）为矩形孔，其中的一个相变信号孔（7）为直角设置、另外的两个相变信号孔（7）呈倾斜角度设置，且倾斜角度逐渐增加，倾斜角度≥45°。

3.根据权利要求1所述的节能型两相流疏水器，其特征在于：所述喉管（3）的流通总面积为所述相变信号管（5）流通面积的80～100％, 所述每组相变信号孔（7）的总面积为喉管（3）单一流道面积的60～100％。

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