CN107131383B - 凝结水锤抑制结构及抑制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业生产技术领域，尤其是涉及一种凝结水锤抑制结构及抑制系统。凝结水锤抑制结构，包括：套筒和设置在套筒内的抑制元件；所述套筒内还设置有内筒，所述抑制元件与所述内筒可拆卸连接，所述抑制元件用于抑制凝结水锤在不同位置的产生。通过套筒和抑制元件的设置，以缓解现有技术中不能够有效抑制凝结水锤的在不同位置产生的技术问题。

Description

凝结水锤抑制结构及抑制系统

技术领域

本发明涉及工业生产技术领域，尤其是涉及一种凝结水锤抑制结构及抑制系统。

背景技术

水锤现象广泛存在于各种工业生产中。水锤现象可以分为几种：在水管路中，由于阀门突然关闭或水泵突然停机造成管路中水的流速突然发生改变，引起管路内压力波动的现象；当蒸汽管路中由于某种原因有水存在，例如蒸汽凝结，蒸汽在管道内高速流动从而带动水一起流动，当水流速达到一定程度时，水猛烈的撞击到弯头或一个关闭着的阀门，水击现象发生；另外，当低质量的水蒸汽排放到过冷水中时，如余热排出系统，蒸汽会与过冷水在管内发生直接接触凝结，此时在管内会有一个封闭蒸汽汽团的产生，由于汽液密度差较大，汽团处形成一个负压区，在压差和凝结的双重作用下，过冷水会瞬间加速冲向该负压区，此时相向的两股高速水流会发生撞击进而产生巨大的压力波动，即产生凝结水锤。

目前，现有技术中集中于解决在弯头或者阀门等处发生的水锤，对于凝结水锤的抑制技术比较匮乏。由于蒸汽压力不同时，凝结水锤发生的位置以及强度不同；而且，蒸汽压力一定时，水锤发生的位置会有一定的波动。现有技术无法有效地抑制凝结水锤在不同位置产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种凝结水锤抑制结构，以缓解现有技术中存在的没有可以有效抑制凝结水锤的在不同位置产生的技术问题。

本发明提供的一种凝结水锤抑制结构，包括：套筒及设置在套筒内的抑制元件；

所述套筒内还设置有内筒，所述抑制元件与所述内筒可拆卸连接，所述抑制元件用于抑制凝结水锤在不同位置的产生。

进一步地，所述抑制元件包括连接端、过渡部和抑制筒；

所述抑制筒为一端开口的中空柱体，所述连接端与所述内筒连接，所述过渡部的一端与所述连接端连接，所述过渡部的另一端与所述抑制筒的开口端连接。

进一步地，所述抑制筒的侧壁上设置有第一抑制孔，所述抑制筒的底面上设置有第二抑制孔，多个所述第一抑制孔均匀排布在所述抑制筒的侧壁上，多个所述第二抑制孔沿所述抑制筒的底面的中心处向周向均匀排布。

进一步地，所述第一抑制孔和所述第二抑制孔的孔数总和不少于36个，且所述第一抑制孔和所述第二抑制孔的总流通面积与内筒的流通面积相同。

进一步地，所述过渡部呈中空的锥台型，所述过渡部较大开口端与所述连接端连接，所述过渡部开口较小的一端与所述抑制筒的开口端连接，且所述过渡部的较大开口端与所述过渡部较小开口端之间连接的锥面与所述过渡部较小开口端所在平面夹角为30°～60°。

进一步地，所述连接端、过渡部和抑制筒一体化设置，且所述抑制筒与所述内筒同轴设置。

进一步地，所述抑制元件的长度为所述套筒长度的一半。

一种抑制系统，具有如上述的凝结水锤抑制结构，包括蒸汽管路、水流管路、卡接件和水箱；

所述蒸汽管路、水流管路和水箱依次连通，凝结水锤抑制结构设置在所述蒸汽管路和所述水流管路连通处，所述卡接件用于将所述凝结水锤抑制结构与蒸汽管路和所述水流管路连接。

进一步地，所述抑制筒的直径为所述蒸汽管路直径的3/4倍。

进一步地，所述蒸汽管路和所述水流管路之间的间距不小于所述蒸汽管路直径的10倍。

本发明提供的一种凝结水锤抑制结构，包括：套筒及设置在套筒内的抑制元件；所述套筒内还设置有内筒，所述抑制元件与所述内筒可拆卸连接，所述抑制元件用于抑制凝结水锤在不同位置的产生。通过套筒和抑制元件的设置，以缓解现有技术中不能够有效抑制凝结水锤的在不同位置产生的技术问题。

一种抑制系统，具有如上述的凝结水锤抑制结构，包括蒸汽管路、水流管路、卡接件和水箱；所述蒸汽管路、水流管路和水箱依次连通，凝结水锤抑制结构设置在所述蒸汽管路和所述水流管路连通处，所述卡接件用于将所述凝结水锤抑制结构与蒸汽管路和所述水流管路连接。凝结水锤抑制结构通过卡接件设置在蒸汽管路和水流管路之间，可以对凝结水锤抑制结构进行位置的调节，其与凝结水锤抑制结构所产生的有益效果相同。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的凝结水锤抑制结构的局部剖视图；

图2为本发明实施例提供的凝结水锤抑制结构的抑制元件的立体图；

图3为本发明实施例提供的凝结水锤抑制结构的抑制元件的侧视图；

图4为本发明实施例提供的抑制系统的主视图。

图标：10-套筒；20-抑制元件；30-蒸汽管路；40-水流管路；50-卡接件；60-水箱；100-内筒；210-连接端；220-过渡部；230-抑制筒；231-第一抑制孔；232-第二抑制孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的凝结水锤抑制结构的局部剖视图。如图1所示，本发明提供的一种凝结水锤抑制结构，包括：套筒10和设置在套筒10内的抑制元件20；

所述套筒10内还设置有内筒100，所述抑制元件20与所述内筒100可拆卸连接，所述抑制元件20用于抑制凝结水锤在不同位置的产生。

其中，抑制元件20与内筒100的可拆卸连接有多种形式，例如：在抑制元件20与内筒100的接触端设置有外螺纹，在内筒100的内壁上设置有内螺纹，通过螺纹连接，将抑制元件20和内筒100可拆卸连接。

还有，内筒100和套筒10之间，在靠近抑制元件20一端有至少两个插接孔，插接孔内部设置有至少两个环槽，在抑制元件20上设置有与插接孔配合连接的插接杆，插接杆上设置有多个环形凸起，在插接杆与插接孔进行插接时，通过环形凸起与环槽之间的连接，以将抑制元件20的位置固定。

本实施例中凝结水锤抑制结构包括：套筒10和设置在套筒10内的抑制元件20；所述套筒10内还设置有内筒100，所述抑制元件20与所述内筒100可拆卸连接，所述抑制元件20用于抑制凝结水锤在不同位置的产生。通过套筒10和抑制元件20的设置，以缓解现有技术中不能够有效抑制凝结水锤在不同位置产生的技术问题。

图2为本发明实施例提供的凝结水锤抑制结构的抑制元件的立体图；图3为本发明实施例提供的凝结水锤抑制结构的抑制元件的侧视图。如图2和3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，所述抑制元件20包括连接端210、过渡部220和抑制筒230；

所述抑制筒230为一端开口的中空柱体，所述连接端210与所述内筒100连接，所述过渡部220的一端与所述连接端210连接，所述过渡部220的另一端与所述抑制筒230的开口端连接。

其中，连接端210可以为圆柱形也可为锥台型，只要能够满足一端与内筒100连接，另一端与过渡部220连接即可。

本实施例中，连接端210的一端与内筒100连接，连接端210的另一端与过渡部220的一端连接，同时，过渡部220的另一端与抑制筒230连接，抑制元件20的这种设置方式，结构简单，维护方便，有利于在日常生产中得到推广，并且容易生产。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述抑制筒230的侧壁上设置有第一抑制孔231，所述抑制筒230的底面上设置有第二抑制孔232，多个所述第一抑制孔231均匀排布在所述抑制筒230的侧壁上，多个所述第二抑制孔232沿所述抑制筒230的底面的中心处向周向均匀排布。

其中，第一抑制孔231可以沿抑制筒230的侧壁周向均匀排布，且第一抑制孔231还沿抑制筒230的轴向均匀排布，以使第一抑制孔231均匀间隔的排布在抑制筒230的侧壁上。

还有第一抑制孔231可以沿抑制筒230的侧壁呈螺旋状排布，第一抑制孔231在抑制筒230的侧壁上形成有多个螺旋状的曲线，相邻的两个螺旋状的曲线平行设置。

其中，第二抑制孔232也可以呈不规则的分布在抑制筒230的底面上。

其中，第一抑制孔231和第二抑制孔232的形状可以为多种，例如：三角形、矩形或者椭圆形等等。

本实施例中，在抑制筒230的侧壁和底面上分别设置有第一抑制孔231和第二抑制孔232，且多个第一抑制孔231均匀排布在所述抑制筒230的侧壁上，多个第二抑制孔232沿所述抑制筒230的底面的中心处向周向均匀排布。当蒸汽量较小时，蒸汽在蒸汽管路30或者内筒100处于过冷水直接接触凝结，容易发生凝结水锤，小管径的多孔抑制筒230以及开小孔的底面有效地抑制了下游水向凝结水锤区的流动，降低凝结水锤发生时的强度。当蒸汽量较大时，蒸汽进入到抑制筒230中，蒸汽与过冷水在含有多个第一抑制孔231和第二抑制孔232的抑制筒230内发生直接接触凝结，复杂的空间结构扰乱了流场，湍流强度增加，加快了蒸汽凝结，抑制了独立大汽泡的形成，抑制了大的凝结水锤的产生；当发生小的凝结水锤时，抑制筒可以降低回击水的水流和速度，有效的降低冲击力，进一步降低了凝结水锤发生时的强度。抑制筒230的内径小于蒸汽管路30管径，可以有效地降低水流的流动速度，有效降低凝结水锤在不同位置发生时的强度。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述第一抑制孔231和所述第二抑制孔232的孔数总和不少于36个，且所述第一抑制孔231和所述第二抑制孔232的总流通面积与内筒100的流通面积相同。

本实施例中，所述第一抑制孔231和所述第二抑制孔232的孔数总和不少于36个，且所述第一抑制孔231和所述第二抑制孔232的总流通面积与内筒100的流通面积相同。这样，较多的小孔进一步扰乱了汽液流场，加快了蒸汽凝结，抑制了凝结水锤的产生，并且可以有效地降低水流的流动速度，有效降低凝结水锤的强度；而且，抑制筒230内的流通面积与内筒100的流通面积相同，防止了蒸汽在蒸汽管路中的堆积，使蒸汽有序稳定地发生凝结。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述过渡部220呈中空的锥台型，所述过渡部220较大开口端与所述连接端210连接，所述过渡部220开口较小的一端与所述抑制筒230的开口端连接，且所述过渡部220的较大开口端与所述过渡部220较小开口端之间连接的锥面与所述过渡部220较小开口端所在平面夹角为30°～60°。

本实施例中，过渡部220较大开口端与连接端210连接，过渡部220开口较小的一端与抑制筒230的开口端连接，且所述过渡部220的较大开口端与所述过渡部220较小开口端之间连接的锥面与所述过渡部220较小开口端所在平面夹角为30°～60，这样，由于过渡部220与平面的夹角为30°～60°之间，可以降低蒸汽流经抑制筒230时蒸汽的压力损失，同时也缓解了凝结水锤发生时对抑制元件的冲击。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述连接端210、过渡部220和抑制筒230一体化设置，且所述抑制筒230与所述内筒100同轴设置。

本实施例中，连接端210、过渡部220和抑制筒230一体化设置，且抑制筒230与内筒100同轴设置，由于连接端210、过渡部220和抑制筒230一体化设置，可以使得整体的抑制装置工作的稳定性得到提高，抑制筒230与内筒100同轴设置，使装置内的蒸汽和水流的流通通畅，同时也避免蒸汽与过冷水在较大空间内发生直接接触凝结。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述抑制元件20的长度为所述套筒10长度的一半。

本实施例中，抑制元件20的长度为套筒10长度的一半，可以降低凝结水锤发生时的强度，同时可以抑制凝结水锤在不同位置的产生。

图4为本发明实施例提供的抑制系统的主视图。如图4所示，一种抑制系统，具有如上述的凝结水锤抑制结构，包括蒸汽管路30、水流管路40、卡接件50和水箱60；

所述蒸汽管路30、水流管路40和水箱60依次连通，凝结水锤抑制结构设置在所述蒸汽管路30和所述水流管路40连通处，所述卡接件50用于将所述凝结水锤抑制结构与蒸汽管路30和所述水流管路40连接。

其中，凝结水锤抑制结构的使用与蒸汽管路30及水流管路40尺寸、结构和安装方式无关。蒸汽管路30及水流管路40可以为竖直、水平、倾斜以及直管和弯管等形式。

优选地，蒸汽管路30和水流管路40的直径相同。

其中，卡接件50为卡箍，卡箍将凝结水锤抑制结构连接在蒸汽管路30和水流管路40之间，并且凝结水锤抑制结构与蒸汽管路30和水流管路40连接端210设置有垫片，以保障连接的密封性。

蒸汽压力不同时，凝结水锤产生的位置会有一定的变化，可以对凝结水锤抑制结构的安装位置进行调整。当蒸汽压力较低时，水锤发生位置比较靠前，此时可以将凝结水锤抑制结构向前移动；当蒸汽质量流率较高时，水锤发生在管路的靠后位置，此时可以将凝结水锤抑制结构向后移动，然后通过卡箍将套筒10与主管路固定。

本实施例中，具有如上述的凝结水锤抑制结构，包括蒸汽管路30、水流管路40、卡接件50和水箱60；所述蒸汽管路30、水流管路40和水箱60依次连通，凝结水锤抑制结构设置在所述蒸汽管路30和所述水流管路40连通处，所述卡接件50用于将所述凝结水锤抑制结构与蒸汽管路30和所述水流管路40连接。可以根据凝结水锤产生的位置的变化，进而对凝结水锤抑制结构的位置进行调整。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述抑制筒230的直径为所述蒸汽管路30直径的3/4倍。

其中，抑制筒230的内径可为呈递减的，这样，可以加快水蒸气在抑制筒230内的凝结，有效的抑制凝结水锤在不同位置的产生或者降低凝结水锤发生时的震荡强度。

本实施例中，抑制筒230的直径为蒸汽管路30直径的3/4倍，这既保证了蒸汽在较小内径的抑制筒230内不会发生较大水锤，同时也防止了蒸汽在抑制筒230与内筒100之间发生较大水锤；抑制筒230本身具有一定的长度，这样，可以降低凝结水锤发生时的强度，同时抑制凝结水锤在整个管路中不同位置的产生。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述蒸汽管路30和所述水流管路40之间的间距不小于所述蒸汽管路30直径的10倍。

本实施例中，所述蒸汽管路30和所述水流管路40之间的间距不小于所述蒸汽管路30直径的10倍。这样，可以有效的保证抑制元件的作用长度，增强抑制效果；而且，较长的作用长度可以有效的保障蒸汽管路30与水流管路40之间的流通性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种凝结水锤抑制结构，其特征在于，包括：套筒和设置在套筒内的抑制元件；

所述套筒内还设置有内筒，所述抑制元件与所述内筒可拆卸连接，所述抑制元件用于抑制凝结水锤在不同位置的产生；

所述抑制元件包括连接端、过渡部和抑制筒；

所述抑制筒为一端开口的中空柱体，所述连接端与所述内筒连接，所述过渡部的一端与所述连接端连接，所述过渡部的另一端与所述抑制筒的开口端连接；

所述抑制筒的侧壁上设置有第一抑制孔，所述抑制筒的底面上设置有第二抑制孔，多个所述第一抑制孔均匀排布在所述抑制筒的侧壁上，多个所述第二抑制孔沿所述抑制筒的底面的中心处向周向均匀排布；

所述第一抑制孔和所述第二抑制孔的孔数总和不少于36个，且所述第一抑制孔和所述第二抑制孔的总流通面积与内筒的流通面积相同。

2.根据权利要求1所述的凝结水锤抑制结构，其特征在于，所述过渡部呈中空的锥台型，所述过渡部较大开口端与所述连接端连接，所述过渡部开口较小的一端与所述抑制筒的开口端连接，且所述过渡部的较大开口端与所述过渡部较小开口端之间连接的锥面与所述过渡部较小开口端所在平面夹角为30°～60°。

3.根据权利要求2所述的凝结水锤抑制结构，其特征在于，所述连接端、过渡部和抑制筒一体化设置，且所述抑制筒与所述内筒同轴设置。

4.根据权利要求3所述的凝结水锤抑制结构，其特征在于，所述抑制元件长度为所述套筒长度的一半。

5.一种抑制系统，具有如权利要求2-4任一项所述的凝结水锤抑制结构，其特征在于，包括蒸汽管路、水流管路、卡接件和水箱；

所述蒸汽管路、水流管路和水箱依次连通，凝结水锤抑制结构设置在所述蒸汽管路和所述水流管路连通处，所述卡接件用于将所述凝结水锤抑制结构与蒸汽管路和所述水流管路连接。

6.根据权利要求5所述的抑制系统，其特征在于，所述抑制筒的直径为所述蒸汽管路直径的3/4倍。

7.根据权利要求6所述的抑制系统，其特征在于，所述蒸汽管路和所述水流管路之间的间距不小于所述蒸汽管路直径的10倍。