CN115234841A - 多通道减温减压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多通道减温减压装置，属于流体的减温减压装置，现有减温减压装置实际流量小于30％q时出现蒸汽压力和温度波动大，减温减压效果差等缺陷，本发明在壳体的内部设置位于蒸汽进口与蒸汽出口之间的至少两个并列的蒸汽通道，相对于最大设计流量相同的单通道减温减压装置而言，并列的蒸汽通道均小于现有技术的单个蒸汽通道，在对蒸汽降温降压时，可以根据实际流量开启部分蒸汽通道、关闭另一部分蒸汽通道，从而令极大部分的调节阀能以30％以上的开度工作，将调节阀的可调性能保持在较佳状态，蒸汽保持较高流速，减小蒸汽压力和温度波动，保证水汽混合和对蒸汽的减温效果。

Description

多通道减温减压装置

技术领域

本发明涉及一种流体的减温减压装置，具体是一种多通道减温减压装置。它扩大了流量(尤其是蒸汽流量)变化范围，蒸汽出口流量可由标准规定的30％q-100％q扩大到3％q-100％q(q定义为减温减压装置的出口最大设计流量，其表达了减温减压装置的流通能力)，提高供热系统的热能利用率。

背景技术

在许多工业领域，如热电、轻纺、制药、石油、化工、造纸、印染等领域，都以蒸汽为动力来满足生产工艺需要，而且，流量需求变化很大。

蒸汽供应方如电厂按照用户对蒸汽的需求量输送蒸汽，用户需求量小而输送量大就会造成浪费。而且，供应方生产的蒸汽，其技术参数如温度、压力一般高于用户的需求，因此在向用户输送时需要对蒸汽减温、减压以满足用户的需求，这通过在蒸汽输送管路中安装减温减压装置来实现，减温减压装置的出口最大设计流量与蒸汽输送管路的最大输送流量一致。同时，蒸汽输送管路通常按照最大输送流量设计建设，无论以大流量输送还是小流量输送，蒸汽的技术参数如温度、压力均应达到技术指标要求。

现有的减温减压装置，是在壳体内设一个蒸汽通道，该蒸汽通道包括一个调节阀、一个文丘里管和布设在文丘里管内的笛型减温喷嘴。输送蒸汽时，蒸汽从蒸汽进口进入壳体，流经调节阀、文丘里管后从蒸汽出口流出。蒸汽流经蒸汽通道期间，通过改变调节阀流阻实现减压，通过减温喷嘴向文丘里管内喷减温水令水汽混合用以对流经的蒸汽减温。

然而，现有的减温减压装置，由于在壳体内设一个蒸汽通道，该蒸汽通道包括一个调节阀，蒸汽流量的调节范围按照30％q-100％q设计，因此该调节阀应该保持在30％-100％的开度(开度与流量相对应)，当减温减压装置的实际流量小于30％q时，即调节阀的开度小于30％时，调节阀的可调性能极速下降，蒸汽流速较低，蒸汽压力和温度波动大，水汽混合效果不好，减温效果差，减温减压装置后面的管道疏水量大。

为了实现较宽的出口蒸汽流量变化范围，可以并联多条大小不一的蒸汽输送管路，这样既增加了设备投资，占地面积扩大，多条蒸汽输送管路启停又加大工作量和操作难度，且大大增加管路安全隐患，缩短设备使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有减温减压装置实际流量小于30％q时出现的调节阀可调性能极速下降，蒸汽流速较低，蒸汽压力和温度波动大，水汽混合效果不好，减温效果差，减温减压装置后面的管道疏水量大等缺陷，提供一种多通道减温减压装置。

为达到上述目的，本发明的多通道减温减压装置，包括壳体，所述壳体具有蒸汽进口和蒸汽出口，其特征是：所述壳体的内部设有位于蒸汽进口与蒸汽出口之间的至少两个并列的蒸汽通道，所述蒸汽通道包括按照蒸汽流向先后连接的调节阀、蒸汽管，所述调节阀包括阀口和阀芯，所述阀芯配置为可控地相对所述阀口移动以调节阀口的开度，所述蒸汽管内设有减温喷嘴，所述减温喷嘴经水管连接位于壳体外的减温水阀。

本发明的多通道减温减压装置，由于配置至少两个并列的蒸汽通道，相对于出口最大设计流量相同的减温减压装置而言，本发明的蒸汽通道均小于现有技术的蒸汽通道，在对蒸汽降温降压时，可以根据实际流量需求开启部分蒸汽通道(包括将个别蒸汽通道的开度调节至半开状态)、关闭另一部分蒸汽通道，从而令极大部分蒸汽通道的调节阀均能以30％以上的开度工作，将调节阀的可调性能保持在较佳状态，蒸汽保持较高流速，减小蒸汽压力和温度波动，保证水汽混合和对蒸汽的减温效果，保证减温、减压后的蒸汽符合技术指标，进而减少减温减压装置后面的管道疏水量，同时，由于调节阀的开度保持在30％以上，调节阀的磨损也得以缓解，保持较长的使用寿命。由此克服现有技术的缺陷。

具体的，所述蒸汽通道的横截面排列为直线形、圆形、多边形或梅花形或者其它形状。

为了便于装配以及维护，所述壳体的内部设有座板，所述阀口设于所述座板上。而且，所述座板将所述壳体的内部按照蒸汽流向隔离为前腔和后腔，所述阀芯位于所述前腔，所述蒸汽管位于所述后腔。

为了达到较好减温减压效果，所述蒸汽管为文丘里管，文丘里管是一种沿着流向先收缩而后逐渐扩大的管道，其包括前后依次连接在一起的入口段、收缩段、喉道和扩散段，入口段通常为一个短的圆柱管段，收缩段为内径逐渐缩小的锥形管，喉道为一个短的直管段，扩散段为内经逐渐扩大的锥管。

为了便于控制，各个蒸汽通道的阀芯由同一个阀杆带着移动，因此仅用一个执行动力即可带着各个蒸汽通道的阀芯动作，各个蒸汽通道的阀芯与阀口的距离彼此不同使得各个蒸汽通道的阀芯由所述阀杆带着向一个方向移动时各个调节阀依序完全开启或完全关闭，据此，通过同时移动各个蒸汽通道的阀芯，来改变各个蒸汽通道的阀芯相对于阀口的位置，进而改变各个蒸汽通道的调节阀开度。

为了实现多种流量，不同蒸汽通道的阀口的流量配置为不同，通过蒸汽通道的阀口流量的组合实现所需的实际流量需求。

为了实现自动控制，令减温喷嘴自动开启，所述减温喷嘴为弹簧喷嘴。如此以来，通过减温水阀调节减温水的水压可控制弹簧喷嘴自动喷减温水。即当减温水的水压小于弹簧喷嘴的设定压力时，弹簧喷嘴关闭、不喷减温水。当减温水的水压达到或者大于弹簧喷嘴的设定压力时，弹簧喷嘴开启并喷减温水，而且能够将减温水雾化，达到更佳的水汽混合效果。

为了简化控制，配置在各个蒸汽通道的蒸汽管内的弹簧喷嘴经水管连接到同一个减温水阀，不同蒸汽管内的弹簧喷嘴的压差彼此不同，通过减温水阀调节减温水的水压可控制弹簧喷嘴自动喷减温水，随着减温水的水压升高，开启的弹簧喷嘴数量增加。不同蒸汽管内的弹簧喷嘴随对应调节阀的开启而开启、随对应调节阀的关闭而关闭。

所述弹簧喷嘴的朝向与蒸汽的流向相同，避免蒸汽正面冲击弹簧喷嘴而造成对弹簧喷嘴的冲蚀，缩短弹簧喷嘴的使用寿命。具体实施时，鉴于冲蚀影响之外的因素，弹簧喷嘴的朝向也可以与蒸汽的流向相反或朝向其它方向。

本发明通过在壳体的内部设置位于蒸汽进口与蒸汽出口之间的至少两个并列的蒸汽通道，相对于蒸汽出口最大设计流量相同的单通道减温减压装置而言，本发明的蒸汽通道均小于现有技术的单个蒸汽通道，在对蒸汽降温降压时，可以根据实际流量的需求开启部分蒸汽通道、关闭另一部分蒸汽通道，从而令极大部分的调节阀能以30％以上的开度工作，将调节阀的可调性能保持在较佳状态，蒸汽保持较高流速，减小蒸汽压力和温度波动，保证水汽混合和对蒸汽的减温效果，保证减温、减压后的蒸汽符合技术指标，进而减少减温减压装置后面的管道疏水量。由于调节阀的开度保持在30％以上，调节阀的磨损也得以缓解，保持较长的使用寿命。

而且，依据本发明的多通道减温减压装置，仅需一条管路即可实现对蒸汽的减温减压输送，节约能源，减少设备投资。

本发明的多通道减温减压装置，结构简单，操作方便，运行安全可靠，实际应用时可用自动控制系统实现自动调节；该装置出口蒸汽流量变化范围可由标准规定的30％q-100％q扩大到3％q-100％q，提高供热系统的热能利用率。

附图说明

图1为本发明的多通道减温减压装置的实施例1结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图1的B-B向剖视图；

图4为图1所示多通道减温减压装置的部分蒸汽通道开启的示意图；

图5为本发明的多通道减温减压装置的实施例2结构示意图；

图6为图5的C-C向剖视图；

图7为图5的D-D向剖视图；

图中标号说明：

100壳体：101蒸汽进口，102蒸汽出口，103座板，104前腔，105后腔；

200蒸汽通道：

210调节阀：211阀座，212阀口，213阀芯，

220蒸汽管；

310减温喷嘴，320水管，330减温水阀；

400阀杆，401连接件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列技术特征的方法或产品，不必限于清楚地列出的那些技术特征，还可包括没有清楚地列出的能够包含在该方法或产品中的其它技术特征。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等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。

在本发明的描述中，需要理解的是，被术语“第一”、“第二”等具有顺序概念限定的技术特征，仅在于为了清楚地描述被限定的技术特征，使被限定的技术特征与其它技术特征能够清楚的区别开来，而不代表实际实施时这样命名，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合具体实施例及附图对本发明进行详细介绍。

实施例1

如图1、图4所示，该多通道减温减压装置，包括壳体100，壳体具有蒸汽进口101和蒸汽出口102用以将多通道减温减压装置安装连接到蒸汽输送管路中，壳体的内部设有座板103，座板将壳体的内部按照蒸汽流向隔离为前腔104和后腔105。

座板103上左右并列呈直线排列装配四个阀座211，每个阀座211具有一个阀口212，具体实施时，可以直接在座板上加工出阀口。在前腔104中有一个连接件401，该连接件401的下部连接四个长度不等并向下延伸的阀芯213，四个阀芯213与四个阀口212一一对应。连接件401上部连接一个阀杆400，阀杆400向上延伸出壳体100外用于与执行机构连接。其中对应的阀口与阀芯构成一个调节阀210。

后腔105中布置四个蒸汽管220，该四个蒸汽管均为文丘里管。该四个蒸汽管220与四个阀口212一一对应。

对应的调节阀210与蒸汽管220构成一个蒸汽通道200，因此在壳体内的蒸汽进口和蒸汽出口之间具有四个蒸汽通道，而且该四个蒸汽通道的横截面排列为直线形，图2-3表达了这种排列。

因此，通过执行机构带着阀杆400上下移动来改变阀芯213下端与对应的阀口212的位置，即可改变每个阀口的开度。图1中四个阀口212完全开启，图4中左侧两个阀口关闭、右侧两个阀口开启。图1-2、图4中相应位置的箭头示出了蒸汽、水的流向。

其中，四个阀口的流量配置为不同，四个阀口的总流量即为减温减压装置的出口最大设计流量，为100％q。将四个阀口自右至左分别命名为第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口，第一阀口、第二阀口、第三阀口、第四阀口完全开启时的流量分别为10％q、15％q、25％q、50％q，则仅第一阀口完全开启时达到10％q的流量，第一阀口与第二阀口完全开启时达到25％q(10％q+15％q)的流量，第一阀口、第二阀口和第三阀口完全开启时达到50％q(10％q+15％q+25％q)的流量，四个阀口全部完全开启时达到100％q(10％q+15％q+25％q+50％q)的流量。其中，在实际控制时，第一阀口、第二阀口、第三阀口及第四阀口均可处于半开状态(介于完全开启与完全关闭之间)。因此，通过配置多个蒸汽通道的措施，可以令极大部分调节阀能以30％以上的开度工作，克服现有技术的缺陷。表1示例地列举了减温减压装置的出口实际流量的技术效果，它扩大了出口蒸汽流量变化范围，该变化范围可以扩大到3％q-100％q，提高供热系统的热能利用率。

虽然，该实施例的四个蒸汽通道的调节阀完全开启时的流量不同，但并不限于这种组合关系。具体实施时，也可以是其它不同流量的配置。或者它们可以是相同的，即四个蒸汽通道的调节阀完全开启时的流量均为25％q，则第一阀口、第一阀口和第二阀口、第一阀口和第二阀口和第三阀口、四个阀口完全开启时的流量分别达到25％q、50％q、75％q、100％q。

而且，各个调节阀开启、关闭的顺序也可以调整。

表1：减温减压装置的出口实际流量不同时所达到的技术效果

为了向蒸汽内喷减温水对蒸汽降温，每个蒸汽通道的蒸汽管内设有减温喷嘴310，这些减温喷嘴为弹簧喷嘴并经水管320连接位于壳体外的同一个减温水阀330，而且不同蒸汽管内的弹簧喷嘴的压差彼此不同，并且通过减温水阀调节减温水的水压令不同蒸汽管内的弹簧喷嘴随对应调节阀的开启而开启、随对应调节阀的关闭而关闭，实现对蒸汽降温并避免浪费水源。弹簧喷嘴的朝向与蒸汽的流向相同，即弹簧喷嘴喷减温水的方向整体上与蒸汽的流向相同，避免蒸汽正面冲击弹簧喷嘴而造成对弹簧喷嘴快速冲蚀，缩短弹簧喷嘴的使用寿命。所述减温水阀，同于控制四个蒸汽通道内的弹簧喷嘴供水。

实施例2

如图5-7所示，该多通道减温减压装置与实施例1相比，仅在于其蒸汽通道的分布方式不同，在该实施例中，蒸汽通道的横截面排列为正方形，即四个蒸汽通道的横截面分别位于一个正方形的四个角。对应的，四个阀芯的横截面也排列为正方形，以与四个通道的阀口一一对应，这在图6-7中予以示出。而且，四个阀芯与对应阀口之间的距离不同。该实施例的其余结构与实施例1相同，不予赘述。图5-6中相应位置的箭头示出了蒸汽、水的流向。

在其它实施例中，蒸汽通道及阀芯还可以排列为圆形、多边形、梅花形或者其它形状。

虽然，前述实施例中各个阀芯由同一个阀杆带着移动，各个蒸汽管内的减温喷嘴经水管连接到同一个减温水阀，但是在具体实施时，也可以对阀芯、每个蒸汽管内的减温喷嘴分别单独控制，同样能实现不同的流量调节，达到对蒸汽的减压、减温效果。

所述壳体，其蒸汽进口与蒸汽出口的方向相垂直，在具体实施时，蒸汽进口与蒸汽出口也可以直通或者其它布局方式。

所述蒸汽通道，除了图示直通式结构外，还可以是转角式或其它形式。

实际应用时，阀杆和减温水阀的开度根据蒸汽温度、压力由执行机构控制。

本发明的多通道减温减压装置，也可以作为蒸汽的多通道减温装置、多通道减压装置使用，还可以作为其它流体的减温减压装置或混合装置使用。

Claims (10)

1.多通道减温减压装置，包括壳体(100)，所述壳体具有蒸汽进口(101)和蒸汽出口(102)，其特征是：所述壳体的内部设有位于蒸汽进口与蒸汽出口之间的至少两个并列的蒸汽通道(200)，所述蒸汽通道包括按照蒸汽流向先后连接的调节阀(210)、蒸汽管(220)，所述调节阀包括阀口(212)和阀芯(213)，所述阀芯配置为可控地相对所述阀口移动以调节阀口的开度，所述蒸汽管(220)内设有减温喷嘴(310)，所述减温喷嘴经水管(320)连接位于壳体外的减温水阀(330)。

2.根据权利要求1所述的多通道减温减压装置，其特征是：所述蒸汽通道(200)的横截面排列为直线形、圆形、多边形或梅花形。

3.根据权利要求1所述的多通道减温减压装置，其特征是：所述壳体(100)的内部设有座板(103)，所述阀口(212)设于所述座板上。

4.根据权利要求3所述的多通道减温减压装置，其特征是：所述座板(103)将所述壳体的内部按照蒸汽流向隔离为前腔(104)和后腔(105)，所述阀芯位于所述前腔，所述蒸汽管位于所述后腔。

5.根据权利要求1所述的多通道减温减压装置，其特征是：所述蒸汽管为文丘里管。

6.根据权利要求1所述的多通道减温减压装置，其特征是：各个蒸汽通道的阀芯由同一个阀杆(400)带着移动，各个蒸汽通道的阀芯与阀口的距离彼此不同使得各个蒸汽通道的阀芯由所述阀杆带着移动时各个调节阀依序完全开启或完全关闭。

7.根据权利要求1或6所述的多通道减温减压装置，其特征是：不同蒸汽通道的阀口的流量配置为不同。

8.根据权利要求6所述的多通道减温减压装置，其特征是：所述减温喷嘴为弹簧喷嘴。

9.根据权利要求8所述的多通道减温减压装置，其特征是：配置在各个蒸汽通道的蒸汽管内的弹簧喷嘴经水管连接到同一个减温水阀，不同蒸汽管内的弹簧喷嘴的压差彼此不同使得不同蒸汽管内的弹簧喷嘴随对应调节阀的开启而开启、随对应调节阀的关闭而关闭。

10.根据权利要求8所述的多通道减温减压装置，其特征是：所述弹簧喷嘴的朝向与蒸汽的流向相同。

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