CN102748330A

CN102748330A - 一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法

Info

Publication number: CN102748330A
Application number: CN2012102752738A
Authority: CN
Inventors: 邱亚娟; 张少峰; 贾梦达
Original assignee: TIANJIN GATHER LEVITATION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN GATHER LEVITATION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2012-10-24

Abstract

本发明涉及一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，包括高压驱动蒸汽吸入室、喷嘴固定板、多喷嘴组、低压蒸汽室、扩压管道。高压驱动蒸汽吸入室由圆筒形管子焊接而成；喷嘴固定板为圆弧形，位于高压驱动蒸汽吸入室内部，其作用是用来固定多喷嘴组喷嘴；多喷嘴组由3～8个喷嘴组成，均匀分布在圆弧形喷嘴固定板上，并均与热泵轴线形成夹角，向一个汇集点喷射；低压蒸汽室位于喷嘴固定板下部；扩压管道沿蒸汽流动方向延伸，成为混合蒸汽出口；高压蒸汽进入高压蒸汽吸入室，通过多喷嘴组作用，提高喷射系数，达到稳定混合蒸汽压力，减少了无法利用压力相对低的蒸汽作为驱动蒸汽而产生的能源浪费，操作稳定，结构简单，制造方便，可广泛应用于热泵蒸发、高温冷凝水回收蒸汽、热泵干燥、热泵精馏、淀粉喷射液化、过热蒸汽增湿等工业操作。

Description

一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法

技术领域

本发明涉及一种新型喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，特别涉及一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，属于热泵技术领域。

背景技术

蒸汽喷射式热泵是一种通过高压蒸汽使低压蒸汽升压的装置，主要是利用高压蒸汽射流引起低压蒸汽与高压蒸汽的热量交换，从而达到低压蒸汽升压回用的目的，其功能还包括低压蒸汽、闪蒸蒸汽和设备排汽的升压回收再利用。目前，国内生产中应用的单喷嘴蒸汽喷射式热泵，由于必须在有较高压力的驱动蒸汽条件下，才能符合实际工业要求的喷射系数，进行热量交换，产出混合蒸汽。这样就导致了由于热泵对喷射系数的要求，单喷嘴热泵使用的驱动蒸汽压力范围窄，无法利用压力稍低一些的蒸汽作为驱动蒸汽，这样就造成了设备的浪费、降低了生产效率。因此，开发多喷嘴结构蒸汽喷射式热泵显得尤为重要。

本发明就是要克服现有蒸汽喷射式热泵的不足，提供一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法。该多喷嘴蒸汽喷射式热泵能在提供较低的蒸汽压力的情况下产生较大的喷射系数，并且具有操作稳定、结构简单、制造方便的优点。在大部分条件下，比同样条件下的单喷嘴设计节省10％到20％的蒸汽量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种新型的多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，该热泵具有的多喷嘴结构，改变了高压驱动蒸汽流动速度，进而提高喷射系数，能够在同等压力驱动蒸汽下产生更高的喷射系数，也能够利用相对低压的驱动蒸汽来达到需要的喷射系数，从而提高工作效率，降低成本，也减少无法利用压力较低蒸汽作为驱动蒸汽而产生的能源浪费。

为了解决上述问题，本发明是通过以下技术来实现的：

一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，包括高压驱动蒸汽吸入室、喷嘴固定板、多喷嘴组、低压蒸汽室、扩压管道。高压驱动蒸汽吸入室由圆筒形管子焊接而成；喷嘴固定板为圆形，位于高压驱动蒸汽吸入室底部，其作用是用来固定多喷嘴组喷嘴；多喷嘴组由3～8个喷嘴组成，均匀分布在圆弧形喷嘴固定板上，并均与热泵轴线形成夹角，向一个汇集点喷射；低压蒸汽室与高压蒸汽吸入室连接，并在旁侧有吸入口，位于喷嘴固定板下部；扩压管道由一段圆筒和两段圆锥筒焊接组成，沿蒸汽流动方向延伸，成为混合蒸汽出口；高压蒸汽进入高压蒸汽吸入室，通过多喷嘴组时被压缩，形成高速蒸汽气流，高速蒸汽气流射入低压蒸汽式内并形成真空，进而吸入低压蒸汽，使其与高压蒸汽混合，在扩压管道达到稳定的混合蒸汽压力。

高压驱动蒸汽吸入室位于喷嘴固定板上部，与喷嘴对称轴同轴，并与喷嘴联通。

喷嘴固定板上部有一定弧度，并支撑多喷嘴组的3～8个喷嘴。

多喷嘴组的3～8个喷嘴均匀分布在圆弧形喷嘴固定板上，并均与热泵轴线形成夹角，向一个汇集点喷射，其夹角为15°～60°。

高压驱动蒸汽吸入室壳体为圆柱形筒体，在圆柱形筒体顶部设有进气口。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

与单喷嘴蒸汽喷射式热泵相比，驱动蒸汽吸入室吸入的高压蒸汽经过多喷嘴组后，可以使喷嘴出口产生更高的真空度，抽吸更多的低压蒸汽，实现高的喷射系数；多喷嘴热泵采用了多个喷嘴后，一、二次流的混合面积大大增加，也可有效地提高喷射能力、提高喷射系数。喷射系数的增大，使得高压驱动蒸汽和低压蒸汽的混合比发生变化，从而在使用较低压力的高压蒸汽情况下生产出符合要求的混合蒸汽。

因此，本发明与现有喷射热泵相比，具有突出的优点在于：(1)在同等高压蒸汽下能够产生更高的喷射系数，从而提高了工作效率，降低操作成本；(2)减少了无法利用压力相对低的蒸汽作为驱动蒸汽而产生的能源浪费；(3)操作稳定，结构简单，制造方便。

本发明提供的一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵其操作方法，在结构上实现简单化，在操作上实现了高效率，为实际应用提供了极大的方便，可广泛应用于热泵蒸发、高温冷凝水回收蒸汽、热泵干燥、热泵精馏、淀粉喷射液化、过热蒸汽增湿等工业操作。

附图说明

附图1～附图2是本发明的结构示意图。

附图1：1.高压驱动蒸汽吸入室；2.喷嘴固定板；3.多喷嘴组；4.低压蒸汽室；5.扩压管道。附图2：2.喷嘴固定板；3.多喷嘴组。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。如附图1所示，高压驱动蒸汽吸入室1位于喷嘴固定板上部，与喷嘴对称轴线同轴，并与喷嘴联通。在高压驱动蒸汽吸入室1顶部开有高压蒸汽进口，通过管路和高压蒸汽系统相通，高压驱动蒸汽通过高压蒸汽管道进入驱动蒸汽吸入室1。喷嘴固定板2为有一定弧度的圆板，位于高压驱动蒸汽吸入室内。附图2多喷嘴组3的四个喷嘴均匀地分布在喷嘴固定板2上，并均与热泵轴线形成夹角，向一个汇集点喷射，其夹角为20°。低压蒸汽室4由圆筒围成，靠高压驱动蒸汽高速流动形成的高真空吸入低压蒸汽。低压蒸汽室4与扩压管道5焊接连接，形成混合蒸汽通道。高压蒸汽经过多喷嘴组3的喷射作用，使喷嘴出口产生高的真空度，抽吸更多的低压蒸汽，实现高的喷射系数。喷射系数的增大，使得高压蒸汽和低压蒸汽的混合比发生变化，从而在使用较低高压蒸汽情况下产出符合生产要求的混合蒸汽压力。本发明提供的一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及其操作方法，适应性强，比同样条件下的单喷嘴设计节省10％到20％的蒸汽量，可实现在压力较低的驱动蒸汽条件下正常运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，其特征在于：包括高压驱动蒸汽吸入室、喷嘴固定板、多喷嘴组、低压蒸汽室、扩压管道。所述的高压驱动蒸汽吸入室由圆筒形管子焊接而成；所述的喷嘴固定板为圆形，位于高压驱动蒸汽吸入室，其作用是用来固定多喷嘴组的喷嘴；所述的多喷嘴组由3～8个喷嘴组成，均匀分布在圆弧形喷嘴固定板上，并均与热泵轴线形成夹角，向一个汇集点喷射；所述的低压蒸汽室与高压蒸汽吸入室连接，位于喷嘴固定板下部；所述的扩压管道由一段圆筒和两段圆锥筒组成，沿蒸汽流动方向延伸，成为混合蒸汽出口；高压蒸汽进入高压蒸汽吸入室，通过多喷嘴组时被压缩，形成高速蒸汽气流，高速蒸汽气流射入低压蒸汽式内形成真空，进而吸入低压蒸汽，使其与高压蒸汽混合，在扩压管道达到稳定的混合蒸汽压力。

2.如权利要求1所述的一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵，其特征在于：所述的高压驱动蒸汽吸入室位于喷嘴固定板上部，与喷嘴对称轴同轴，并与喷嘴联通。

3.如权利要求1所述的一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵，其特征在于：所述的喷嘴固定板上部有一定弧度，并支撑多喷嘴组的3～8个喷嘴。

4.如权利要求1所述的一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵，其特征在于：所述的多喷嘴组的3～8个喷嘴均匀分布在圆形喷嘴固定板上，并均与热泵轴线形成夹角，向一个汇集点喷射，其夹角为15°～60°。

5.如权利要求1所述的一种多喷嘴蒸汽喷射式热泵及操作方法，其特征在于：驱动蒸汽吸入室吸入的高压蒸汽经过多喷嘴组后，可以使喷嘴出口产生更高的真空度，抽吸更多的低压蒸汽，实现高的喷射系数；多喷嘴热泵采用了多个喷嘴后，一、二次流的混合面积大大增加，也可有效地提高喷射能力、提高喷射系数。