CN111981460A - 下降管防汽蚀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种下降管防汽蚀装置，其包括下降管和回流管，下降管具有入液端口和出液端口，入液端口处连接有用于破除液体旋涡的破除机构，下降管上设有增压泵，下降管包括位于破除机构与增压泵之间第一管段以及位于增压泵与出液端口之间第二管段；回流管具有进液端口和排液端口，排液端口与第一管段相连通，进液端口与第二管段相连通，且回流管的公称直径小于下降管的公称直径。本发明的下降管防汽蚀装置，通过设置破除机构破坏已形成的或将要形成的漩涡，以避免液面上的汽(气)进入下降管，引起管道震动或汽蚀；通过回流管将加压后的液体中分流出一小部分给流入增压泵前的液体进行加压，避免了增压泵汽蚀。

Description

下降管防汽蚀装置

技术领域

本发明涉及锅炉汽水循环技术领域，特别涉及一种下降管防汽蚀装置。

背景技术

由于转炉炼钢具有周期性的，在整个冶炼周期内，吹氧期产生蒸汽，蒸发量从零迅速提高到每小时上百吨，波动剧烈。汽包下降管难免会存在由波动的和剧烈的汽水循环而产生旋涡，漩涡携带液体表面的气体(汽体)或气(汽)液混合，从而带来的管道震动问题和加压泵的汽蚀问题等安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够解决管道震动且避免加压泵汽蚀的下降管防汽蚀装置。

为达到上述目的，本发明提供了一种下降管防汽蚀装置，其包括：

下降管，其具有入液端口和出液端口，所述入液端口处连接有用于破除液体旋涡的破除机构，所述下降管上设有增压泵，所述下降管包括位于所述破除机构与所述增压泵之间第一管段以及位于所述增压泵与所述出液端口之间第二管段；

回流管，其具有进液端口和排液端口，所述排液端口与所述第一管段相连通，所述进液端口与所述第二管段相连通，且所述回流管的公称直径小于所述下降管的公称直径。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述排液端口处连接有喷嘴，所述喷嘴设置于所述下降管的内部并沿液体的流动方向延伸，且所述喷嘴沿所述液体的流动方向呈缩径状。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述喷嘴的中心线与所述下降管的中心线共线。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述回流管的公称直径为6mm～10mm。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述破除机构包括外罩，所述外罩包括呈环状的侧板和盖接于所述侧板的顶端的顶板，所述侧板为格栅板，所述侧板对应于所述入液端口的位置套接于所述下降管的外部。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述侧板的过流面积大于所述下降管的入液端口的横截面面积。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述破除机构还包括隔板，所述隔板设置于所述外罩的内部并与所述侧板相接。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述隔板为一字形结构、十字形结构或米字形结构。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述侧板呈矩形环状。

如上所述的下降管防汽蚀装置，其中，所述顶板为钢板或格栅板。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明的下降管防汽蚀装置，通过设置破除机构，使得流入下降管内的大部分流体的流向发生变化，破坏已形成的或将要形成的漩涡，以避免液面上的汽(气)进入下降管，引起管道震动或汽蚀；通过设置回流管，仅需从加压后的液体中分流出一小部分给流入增压泵前的液体进行加压，即可避免增压泵汽蚀，并且不会影响锅炉汽水循环，也不需要消耗外部能源；

本发明的下降管防汽蚀装置，通过在回流管的排液端口上连接喷嘴，既能对回流管流出的液体起到导向作用，以使得经由回流管流出的液体能够顺畅的给流入增压泵前的液体进行加压，又能增加由喷嘴喷出的液体的流速，从而更好的避免增压泵汽蚀。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的下降管防汽蚀装置的结构示意图；

图2是下降管、回流管和喷嘴的局部组装结构示意图；

图3是下降管与破除机构的组装结构示意图；

图4是本发明一实施例的破除机构去除顶板的俯视结构示意图；

图5是本发明另一实施例的破除机构去除顶板的俯视结构示意图；

图6是本发明又一实施例的破除机构去除顶板的俯视结构示意图。

附图标号说明：

100、下降管；110、入液端口；120、出液端口；101、第一管段；102、第二管段

200、破除机构；210、外罩；211、侧板；212、顶板；220、隔板；

300、增压泵；

400、回流管；410、进液端口；420、排液端口；430、喷嘴；

500、汽包。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“中心”、“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。在图1中，黑色箭头为加压后进入回流管400内的小部分液体的流动方向，空心箭头为大部分液体的流动方向；在图3至图6中，箭头方向为液体的流动方向。

如图1所示，本发明提供了一种下降管防汽蚀装置，其包括下降管100和回流管400，其中：

下降管100具有入液端口110和出液端口120，即下降管100的两个端口分别为入液端口110和出液端口120，入液端口110处连接有用于破除流体旋涡的破除机构200，液体在通过破除机构200后，大部分会发生流向变化，破坏已形成的或将要形成的漩涡，以避免液面上的汽(气)进入下降管100，引起管道震动或汽蚀，破除机构200能放置于汽包500的内部，汽包500内的液体在经由破除机构200破除旋涡后进入下降管100，下降管100上设有增压泵300，增压泵300位于下降管100的中部，增压泵300能够增加进入下降管100内的液体的压力，具体的，增压泵300通过法兰与下降管100相接，且增压泵300的入口与下降管100的入液端口110相连通，增压泵300的出口与下降管100的出液端口120相连通；下降管100包括位于破除机构200与增压泵300之间第一管段101以及位于增压泵300与出液端口120之间第二管段102；

回流管400具有进液端口410和排液端口420，即回流管400的两端口分别为进液端口410和排液端口420，排液端口420与第一管段101相连通，进液端口410与第二管段102相连通，即排液端口420设置于邻近增压泵300的入口的位置，进液端口410设置于邻近增压泵300的出口的位置，通过增压泵300增压后的部分液体能通过回流管400回流至下降管100内，以对即将流入增压泵300的液体进行加压，从而避免增压泵300汽蚀，并且，回流管400的公称直径小于下降管100的公称直径，这样，仅需从加压后的液体中分流出一小部分给流入增压泵300前的水进行加压，即可避免增压泵300汽蚀，既不会影响锅炉汽水循环，也不需要消耗外部能源。

具体的，在使用时，汽包500内的水经由破除机构200破除旋涡后从下降管100的入液端口110进入下降管100内，下降管100内的水通过增压泵300加压后，大部分会经由下降管100的出液端口120排出进行循环，剩余一小部分会经由进液端口410流入回流管400，并经由排液端口420回流至下降管100内，由于该小部分水经过增压泵300的加压而具有一定的压力，且排液端口420设置于破除机构200与增压泵300之间，因此，该小部分水能够给流入增压泵300前的水进行加压，避免增压泵300汽蚀。

本发明的下降管防汽蚀装置，通过设置破除机构200，使得流入下降管100内的大部分流体的流向发生变化，破坏已形成的或将要形成的漩涡，以避免液面上的汽(气)进入下降管100，引起管道震动或汽蚀；通过设置回流管400，仅需从加压后的液体中分流出一小部分给流入增压泵300前的液体进行加压，即可避免增压泵300汽蚀，并且不会影响锅炉汽水循环，也不需要消耗外部能源。

在发明的一种实施方式中，如图2所示，排液端口420处连接有喷嘴430，喷嘴430设置下降管100的内部并沿液体的流动方向延伸，喷嘴430能够对回流管400流出的液体起到导向作用，以使得经由回流管400流出的液体能够顺畅的给流入增压泵300前的液体进行加压，且喷嘴430沿液体的流动方向呈缩径状，以增加由喷嘴430喷出的液体的流速，从而更好的避免增压泵300汽蚀。

进一步，喷嘴430的中心线与下降管100的中心线共线，以使得回流管400流出的液体能够更加均匀的与流入增压泵300前的液体混合，从而更好的给流入增压泵300前的液体进行加压。

进一步，回流管400的公称直径为6mm～10mm，以使得回流管400仅能从下降管100内分流出很小一部分液体，从而使得仅需消耗很少量的经增压泵300加压后的流体，给增压泵300前流体进行加压，即可避免增压泵300汽蚀。

在发明的一种实施方式中，如图3所示，破除机构200包括外罩210，外罩210包括呈环状的侧板211和盖接于侧板211的顶端的顶板212，具体的，侧板211的上下两端敞开，顶板212焊接连接于侧板211的顶端，以使得外罩210呈顶端封闭且底端敞开的中空结构，侧板211为格栅板，以便于液体经由侧板211进入下降管100内，并且，流体通过外罩210后，大部分的流向发生变化，破坏已形成的或将要形成的漩涡；以避免液面上的汽(气)进入下降管100，引起管道震动或汽蚀，侧板211对应于下降管100的入液端口110的位置套接于下降管100的外部，具体的，侧板211的下端内表面与下降管100的上端外表面焊接连接。

当然，侧板211与顶板212之间，侧板211与下降管100之间也可以采用螺纹连接，螺纹连接的具体方式为现有技术，在此不再赘述。

其中，格栅板可以为横向格栅板、竖向格栅板或网格板。

进一步，侧板211的过流面积大于下降管100的入液端口110的横截面面积，以使得汽包500内的液体能够顺畅的进入下降管100内，从而保证了水循环的安全性。

进一步，顶板212为钢板或格栅板，当顶板212为格栅板时，能够进一步增加外罩210的过流面积，从而使得汽包500内的液体能够更顺畅的进入下降管100内。

进一步，侧板211呈矩形环状，这样，能增大侧板211的过流面积，从而使得汽包500内的液体能够更顺畅的进入下降管100内，进一步保证了水循环的安全性。

当然，侧板211也可以呈圆环状、椭圆环状或除矩形外的其他多边形环状。

进一步，破除机构200还包括隔板220，隔板220设置于外罩210的内部并与侧板211相接，隔板220既能够对侧板211起到支撑作用，以防止侧板211在液体的冲击下变形，又能够进一步改变流体流向，防止涡旋的形成，从而使得破除机构200能够更好的破坏已形成的或将要形成的漩涡。

其中，隔板220可以是钢板或格栅板。

进一步，如图4、图5和图6所示，隔板220为一字形结构、十字形结构或米字形结构，一字形结构、十字形结构或米字形结构均能够改变流体流向，防止涡旋的形成。

下面结合附图具体说明本发明的下降管防汽蚀装置的使用过程：

如图1、图2和图3所示，汽包500内的水经由破除机构200破除旋涡后从下降管100的入液端口110进入下降管100内，进入下降管100内的水会进入增压泵300进行增压，在通过增压泵300加压后，大部分水会经由下降管100的出液端口120排出进行汽水循环，剩余一小部分水会经由进液端口410流入回流管400，并经由连接在排液端口420上的喷嘴430喷入下降管100内，由于该小部分水经过增压泵300的加压而具有一定的压力，且喷嘴430位于增压泵300的入口前，因此，该小部分水能够给流入增压泵300前的水进行加压，以避免增压泵300汽蚀。

综上所述，本发明的下降管防汽蚀装置，通过设置破除机构，使得流入下降管内的大部分流体的流向发生变化，破坏已形成的或将要形成的漩涡，以避免液面上的汽(气)进入下降管，引起管道震动或汽蚀；通过设置回流管，仅需从加压后的液体中分流出一小部分给流入增压泵前的液体进行加压，即可避免增压泵汽蚀，并且不会影响锅炉汽水循环，也不需要消耗外部能源；

本发明的下降管防汽蚀装置，通过在回流管的排液端口上连接喷嘴，既能对回流管流出的液体起到导向作用，以使得经由回流管流出的液体能够顺畅的给流入增压泵前的液体进行加压，又能增加由喷嘴喷出的液体的流速，从而更好的避免增压泵汽蚀。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述下降管防汽蚀装置包括：

下降管，其具有入液端口和出液端口，所述入液端口处连接有用于破除液体旋涡的破除机构，所述下降管上设有增压泵，所述下降管包括位于所述破除机构与所述增压泵之间第一管段以及位于所述增压泵与所述出液端口之间第二管段；

回流管，其具有进液端口和排液端口，所述排液端口与所述第一管段相连通，所述进液端口与所述第二管段相连通，且所述回流管的公称直径小于所述下降管的公称直径。

2.根据权利要求1所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述排液端口处连接有喷嘴，所述喷嘴设置于所述下降管的内部并沿液体的流动方向延伸，且所述喷嘴沿所述液体的流动方向呈缩径状。

3.根据权利要求2所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述喷嘴的中心线与所述下降管的中心线共线。

4.根据权利要求1所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述回流管的公称直径为6mm～10mm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述破除机构包括外罩，所述外罩包括呈环状的侧板和盖接于所述侧板的顶端的顶板，所述侧板为格栅板，所述侧板对应于所述入液端口的位置套接于所述下降管的外部。

6.根据权利要求5所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述侧板的过流面积大于所述下降管的入液端口的横截面面积。

7.根据权利要求5所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述破除机构还包括隔板，所述隔板设置于所述外罩的内部并与所述侧板相接。

8.根据权利要求7所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述隔板为一字形结构、十字形结构或米字形结构。

9.根据权利要求5所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述侧板呈矩形环状。

10.根据权利要求5所述的下降管防汽蚀装置，其特征在于，所述顶板为钢板或格栅板。

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