CN105840563B - 一种蒸汽压缩机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蒸汽压缩机，其包括分子压缩机构及多级增压泵，分子压缩机构的顶端开设有冷凝水入口端、内设有多个串联的喷射器、底端开设有气液分离区，喷射器包括第一腔室、喷嘴及第二腔室，喷嘴一端连接于第一腔室、另一端连接于第二腔室，第一个喷射器的第一腔室的顶端相连于冷凝水入口端，最后一个喷射器的第二腔室的底端相连于气液分离区，分子压缩机构还包括若干个通孔，通孔从分子压缩机构的外表面穿入第二腔室。与现有技术相比较，本发明提供的蒸汽压缩机不仅能有效压缩10℃—40℃低温水蒸气，且操作简单、造价低。

Description

一种蒸汽压缩机
技术领域
本发明涉及工业蒸汽压缩技术领域，特别是涉及一种蒸汽压缩机。
背景技术
蒸汽压缩机，它是热回收系统对产生的蒸汽通过压缩作用而提高蒸汽温度和压力的关键设备，它主要运用于蒸发、结晶、塔器、干燥等化工领域，但由于低温、低压的水蒸汽比容非常大，例如20℃的蒸汽比容是100℃蒸汽比容的35倍，传统的蒸汽压缩机由于利用的是机械加压的原理，且内部空间有限，对于温度较低的水蒸汽它的压缩效率会很低，因此，在工业上，它一般都只用于压缩70℃以上的水蒸汽，而不适宜应用在低温压缩场合。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种蒸汽压缩机，它能解决传统压缩机压缩低温蒸汽效率低的问题。
本发明的技术方案是：一种蒸汽压缩机，包括分子压缩机构及多级增压泵；所述分子压缩机构的顶端开设有冷凝水入口端、内设有多个串联的喷射器、底端开设有气液分离区，所述喷射器包括第一腔室、喷嘴及第二腔室，所述喷嘴一端连接于第一腔室、另一端连接于第二腔室，第一个喷射器的第一腔室的顶端相连于冷凝水入口端，最后一个喷射器的第二腔室的底端相连于气液分离区，所述分子压缩机构还包括若干个通孔，所述通孔从分子压缩机构的外表面穿入第二腔室。所述分子压缩机构的气液分离区相连于多级增压泵的一端，多级增压泵的另一端相连于分子压缩机构的冷凝水入口端。
优选地，所述分子压缩机构有若干个且将其间隔排列成矩阵。
进一步，所述喷射器包括1号喷射器、2号喷射器及3号喷射器。
再进一步，所述2号喷射器比1号喷射器大且比3号喷射器小。
更进一步，所述喷射器的第一腔室呈倒圆台状、第二腔室呈正圆台状。
优选地，所述通孔每4个为一组，每组通孔呈圆周均匀分布在分子压缩机构的外表面且水平穿入喷射器的第二腔室内。
进一步，所述分子压缩机构的气液分离区底端开设有出水端、侧面开设有二次蒸汽出口端。
再进一步，所述蒸汽压缩机还包括调节阀，所述调节阀位于分子压缩机构的出水端通向多级增压泵的管道之间。
更进一步，所述多级增压器可使冷凝水的水压达到0.5Mpa-1.5Mpa、水流达到100m/s-250m/s。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比较，本发明提供的蒸汽压缩机运用了文丘里效应，能使10℃—40℃的低温水蒸汽在冷凝水的引射作用下被吸入蒸汽压缩机进行多级压缩，形成高热能的二次蒸汽，此一种蒸汽压缩机不仅压缩效率高，且操作简单、造价低。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为由本发明的分子压缩机构组成的矩阵的正视图；
图3为由本发明的分子压缩机构组成的矩阵的轴测图；
图4为由本发明的分子压缩机构组成的矩阵的俯视图；
图5为本发明分子压缩机构的正视图；
图6为图1中A-A方向的剖视图；
图7为本发明分子压缩机构的俯视图；
附图标记为：
1——分子压缩机构 11——冷凝水入口端
121——1号喷射器 121a——1号喷射器的第一腔室
121b——1号喷嘴 121c——1号喷射器的第二腔室
122——2号喷射器 122a——2号喷射器的第一腔室
122b——2号喷嘴 122c——2号喷射器的第二腔室
123——3号喷射器 123a——3号喷射器的第一腔室
123b——3号喷嘴 123c——3号喷射器的第二腔室
13——气液分离区 131——出水端 132——二次蒸汽出口端
14——通孔 2——多级增压泵 3——调节阀。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，一种蒸汽压缩机，包括分子压缩机构1及多级增压泵2，为了加大分子压缩机构1的水蒸汽吸入率，如图2、图3及图4所示，分子压缩机构1总共有48个且将其间隔排列成6行8列的矩阵，如图5、图6及图7所示，分子压缩机构1顶端开设有冷凝水入口端11，内设有串联的1号喷射器121、2号喷射器122及3号喷射器123，底端开设有气液分离区13，1号喷射器121包括1号喷射器的第一腔室121a、1号喷嘴121b及1号喷射器的第二腔室121c，2号喷射器122包括2号喷射器的第一腔室122a、2号喷嘴122b及2号喷射器的第二腔室122c，3号喷射器123包括3号喷射器的第一腔室123a、3号喷嘴123b及3号喷射器的第二腔室123c，1号喷射器的第一腔室121a的顶端相连于冷凝水入口端11，1号喷嘴121b一端相连于1号喷射器的第一腔室121a、另一端相连于1号喷射器的第二腔室121c，2号喷射器的第一腔室122a的一端相连于1号喷射器的第二腔室121c、另一端相连于2号喷嘴122b的一端，2号喷嘴122b的另一端相连于2号喷射器的第二腔室122c，3号喷射器的第一腔室123a一端相连于2号喷射器的第二腔室122c、另一端相连于3号喷嘴123b的一端，3号喷嘴123b的另一端相连于3号喷射器的第二腔室123c的一端，3号喷射器的第二腔室123c的另一端相连于气液分离区13。
分子压缩机构1开设有12个通孔14，作为进一步的优选实施方式，每4个通孔14为一组，第一组通孔14呈圆周均匀分布在分子压缩机构1的外表面且水平穿入1号喷射器的第二腔室121c内，第二组通孔14呈圆周均匀分布在分子压缩机构1的外表面且水平穿入2号喷射器的第二腔室122c内，第三组通孔14呈圆周均匀分布在分子压缩机构1的外表面且水平穿入3号喷射器的第二腔室123c内。这种设计的目的在于：方便水蒸气能从分子压缩机构1的多个方位进入第二腔室，提高水蒸气的吸入率。
如图6所示，气液分离区13的底部开设有出水端131、侧面开设有二次蒸汽出口端132。
上述实施方式的蒸汽压缩机，其分子压缩机构1的出水端131通过管道相连于多级增压泵2的一端，多级增压泵2的另一端通过管道相连于分子压缩机构1的冷凝水入口端11。
需要说明的是，由于水蒸气在1号喷射器121的压缩作用下，部分水蒸气形成了液态水，因此进入2号喷射器122的液态水将比1号喷射器121中的液态水多，依次类推，为使每个喷射器能容纳相应体积的液态水，上述实施方式中3号喷射器123比2号喷射器122大，而2号喷射器122又比1号喷射器121大。
优选地，喷射器的第一腔室呈倒圆台状、第二腔室呈正圆台状。
作为进一步的优选实施方式，蒸汽压缩机还包括调节阀3，调节阀3位于分子压缩机构1的出水端131通向多级增压泵2的管道之间，用于调节分子压缩机构1的出水端131的水流量大小。
上述实施方式的蒸汽压缩机的工作原理如下：水压为1Mpa、水流为200m/s的冷凝水通过冷凝水入口端11进入1号喷射器的第一腔室121a中，接着经过1号喷嘴121b，此时，冷凝水的流速突然增大，1号喷射器的第二腔室121c内产生低压，部分水蒸汽通过通孔14被吸入1号喷射器的第二腔室121c中，紧接着冷凝水流入1号喷射器的第二腔室121c内，由于此时冷凝水的流速很快，能在很短的时间内带着水蒸气往2号喷射器122的方向快速运动，即水蒸气在很短的时间内被冷凝水压缩，因此水蒸汽的动能及温度迅速升高；然后由1号喷射器121排出的水气混合物进入2号喷射器122中，此时，在冷凝水的引射作用下又有很多水蒸汽通过通孔14被吸入2号喷射器122中进行压缩，同样再进入3号喷射器123中进行压缩，就这样通过3个喷射器的压缩处理，冷凝水将85%的能量都转换给水蒸汽，最后，热焓值被提高的水蒸汽从气液分离区13的二次蒸汽出口端132排出，而动能降低、温度降低的冷凝水从气液分离区13的出水端131流出，在调节阀3的调节作用下进入多级增压泵2，多级增压泵2将冷凝水进行加压处理，当水压达到1Mpa、水流200m/s时，冷凝水从多级增压泵2的出水端流出，通过管道进入分子压缩机构1中。
上述实施方式为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蒸汽压缩机，包括分子压缩机构（1）及多级增压泵（2）；所述分子压缩机构（1）的顶端开设有冷凝水入口端（11）、内设有多个串联的喷射器、底端开设有气液分离区（13），所述喷射器包括第一腔室、喷嘴及第二腔室，所述喷嘴一端连接于第一腔室、另一端连接于第二腔室，第一个喷射器的第一腔室的顶端相连于冷凝水入口端（11），最后一个喷射器的第二腔室的底端相连于气液分离区（13），所述分子压缩机构还包括若干个通孔（14），所述通孔（14）从分子压缩机构的外表面穿入第二腔室；所述分子压缩机构（1）的气液分离区（13）相连于多级增压泵（2）的一端，多级增压泵（2）的另一端相连于分子压缩机构（1）的冷凝水入口端（11）。
2.根据权利要求1所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述分子压缩机构（1）有若干个且将其间隔排列成矩阵。
3.根据权利要求2所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述喷射器包括1号喷射器（121）、2号喷射器（122）及3号喷射器（123）。
4.根据权利要求3所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述2号喷射器（122）比1号喷射器（121）大且比3号喷射器（123）小。
5.根据权利要求1—4任一所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述喷射器的第一腔室呈倒圆台状、第二腔室呈正圆台状。
6.根据权利要求5所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述通孔（14）每4个为一组，每组通孔（14）呈圆周均匀分布在分子压缩机构的外表面且水平穿入喷射器的第二腔室内。
7.根据权利要求6所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述分子压缩机构（1）的气液分离区（13）底端开设有出水端（131）、侧面开设有二次蒸汽出口端（132）。
8.根据权利要求7所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述蒸汽压缩机还包括调节阀（3），所述调节阀（3）位于分子压缩机构（1）的出水端（131）通向多级增压泵（2）的管道之间。
9.根据权利要求8所述的蒸汽压缩机，其特征在于：所述多级增压器（2）可使冷凝水的水压达到0.5Mpa-1.5Mpa、水流达到100m/s-250m/s。
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