CN1952391A - 活塞式热力压气机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽供热系统中回收低压蒸汽的热力压汽机，尤其涉及一种热电厂提高供热蒸汽压力的热力压汽机。包括两台其上分别设有高、低压蒸汽进、出口的汽缸(1)，置于各自汽缸内的同轴活塞(2)和与其相匹配的控制系统。本发明与现有技术相比，由于利用高压蒸汽与低压蒸汽不直接接触的原理，采用活塞压缩方式以高压蒸汽的能量将低压蒸汽升压，两个汽缸交替工作使低压蒸汽的压升到预定值，由控制系统令低压蒸汽出口单向阀开启输入供汽管网等一系列技术措施，并经试验证明有节省能源，提高效率2－4倍，不受高压蒸汽和低压蒸汽参数制约，适用范围宽；同时结构简单、降低成本、利于推广应用。

Description

活塞式热力压气机

技术领域

本发明涉及一种蒸汽供热系统中回收低压蒸汽的热力压汽机，尤其涉及一种热电厂提高供热蒸汽压力的热力压汽机。

背景技术

生产工艺过程中使用蒸汽的企业，普遍存在乏汽排放，这样既污染了环境又浪费了能源。为将乏汽回收利用，就需要将乏汽提高压力。以往提高汽压力的方法有机械压缩和热力压缩两种。机械压缩要耗用电力，热力压缩直接耗用热能。直接耗用热能比耗用电能经济，因为减少了热能到电能的转变过程，减少了转变损失。热力压缩的方式一般也是两种，一是蒸汽喷射压缩器，另一种是利用蒸汽透平直接拖动蒸汽压缩机，这两种方式都受到现场高压蒸汽和低压蒸汽参数制约，只有在高压蒸汽的压降和低压蒸汽的压升之比在某一范围内才能有较高的效率，一般情况下效率较低或者使透平压缩机组的结构复杂，成本增加，一般蒸汽喷射式热力压缩器的效率为10-20％，最高为50％，而透平压缩机组的效率一般也只有40-60％，这样热电站尽管可以用锅炉新汽作动力提高汽轮机抽汽的压力，来满足热用户的使用要求，因其效率低，往往也不能满足要求。

蒸汽喷射式热力压汽机效率低的原因，主要是由于高速汽流和低速汽流直接接触混合，产生了较大的不可逆损失所致；透平拖动的压汽机组效率较低的原因是由于高压蒸汽的压降和低压蒸汽的压升，对应不同最佳转速及级数，如果满足效率的要求，结构就很复杂，造价就增加，如果简化结构，就要牺牲效率。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种效率高、高压蒸汽与低压蒸汽不直接接触，并不受高压蒸汽压降和低压蒸汽压升影响、结构简单、成本低、操作方便的活塞式热力压汽(气)机。

本发明实现发明的技术方案如下：包括两台其上分别设有高、低压蒸汽进、出口的汽缸，置于各自汽缸内的同轴活塞和与其相匹配的控制系统。

所述的同轴是直轴、曲轴中的一种。

所述的控制系统包括低压蒸汽源通过管路、单向阀分别与汽缸的低压蒸汽进口相连，低压蒸汽的出口通过单向阀、管路、压力变送器与供汽管网相连；高压蒸汽源通过受压力变送器、智能调节器控制的调节阀、阀门分别与汽缸的高压蒸汽进口相连，高压蒸汽出口通过阀门、管路、压力变送器与供汽管网相连。

所述的单向阀、阀门均为自动控制阀门。

所述的低压蒸汽进出口设在活塞的同一侧。

所述的高压蒸汽进出口设在活塞相对于低压蒸汽进出口的另一侧。

本发明与现有技术相比，由于利用高压蒸汽与低压蒸汽不直接接触，采用活塞压缩方式以高压蒸汽的能量将低压蒸汽升压，两个汽缸交替工作使低压蒸汽的压升到预定值，由控制系统令低压蒸汽出口单向阀开启输入供汽管网等一系列技术措施，并经试验证明有节省能源，提高效率2-4倍，不受高压蒸汽和低压蒸汽参数制约，适用范围宽；同时结构简单、降低成本、利于推广应用。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的另一实施例。

图中1、汽缸；2、活塞；3、5：高压蒸汽进口阀；4、6：高压蒸汽出口阀；7、压力变送器；8、智能调节阀；9、高压蒸汽进口调节阀；10、11、12、13：单向阀。

具体实施方式

本发明的实施例结合附图加以详细描述。如图1所示，两台相同的汽缸1内分别设有以同轴相连的活塞2，并由活塞2将汽缸1内腔分为低压蒸汽腔和高压蒸汽腔，汽缸1的低压蒸汽腔的端面设有低压蒸汽进、出口，高压蒸汽腔的上部设有高压蒸汽进口，下部设有高压蒸汽出口；所述的控制系统包括低压蒸汽源通过阀门、管路分别通过单向阀(10、12)与两汽缸1低压蒸汽进口相连，高压蒸汽源通过受控于AI-808C3L4L型智能调节器的电动调节阀9、管路分别通过阀门(3、5)与高压蒸汽进口相连，低压蒸汽出口分别通过单向阀(13、11)、管路、BR571型压力变送器7与供汽管网相连，高压蒸汽出口分别通过阀门(6、4)、管路、压力变送器7与供汽管网相连；图2所示的是本发明的同轴为曲轴的实施例。

本发明使用时低压蒸汽通过单向阀(10、12)进入汽缸1的低压蒸汽腔，此时控制系统指令高压蒸汽进口阀3开启则高压蒸汽进入汽缸1的高压蒸汽腔，推动活塞2向右移动，低压腔内的低压蒸汽压力提高，升压到出口额定压力时单向阀11打开，蒸汽进入供汽管网，当活塞2达到右死点之前的某个位置时阀门3关闭，活塞2达到死点，阀门(4、5)同时打开，右边汽缸1高压蒸汽腔内的高压蒸汽从阀门4进入供汽管网，与此同时低压蒸汽从阀门10再次进入低压腔，高压蒸汽进入左汽缸1的高压腔，推动活塞2向左移动，压缩低压蒸汽使之升压当达到出口额定压力，从阀门13进入供汽管网，在达到活塞左死点之前的某个位置时阀门5关闭，高压蒸汽继续膨胀，使活塞2到达左死点，高压蒸汽自阀门6进入供汽管网，与此同时高压蒸汽自阀门3进入右汽缸1的高压腔推活塞2向右移动，压缩低压蒸汽升压，就这样循环往复，使两个汽缸1交替工作，连续向供汽管网供汽，压力变送器7将供汽管道上的压力进行实测，并发出4-20mA的讯号给智能调节器8和设定压力值相比较，如高于设定压力值则令高压蒸汽调节阀9开小，若低于设定压力值则令调节阀9开大些，以保持出口压力稳定，进而使供汽管网正常运行，满足热用户的使用要求。

Claims (6)

1、一种活塞式热力压汽(气)机，其特征是包括两台其上分别设有高、低压蒸汽进、出口的汽缸(1)，置于各自汽缸内的同轴活塞(2)和与其相匹配的控制系统。

2、根据权利要求1所述的活塞式热力压汽(气)机，其特征在于所述的同轴是直轴、曲轴中的一种。

3、根据权利要求1所述的活塞式热力压汽(气)机，其特征在于所述的控制系统包括低压蒸汽源通过管路、单向阀(10、12)分别与汽缸(1)的低压蒸汽进口相连，低压蒸汽的出口通过单向阀(13、11)、管路、压力变送器(7)与供汽管网相连；高压蒸汽源通过受压力变送器(7)、智能调节器(8)控制的调节阀(9)、管路、阀门(3、5)分别与汽缸(1)的高压蒸汽进口相连，高压蒸汽出口通过阀门(4、6)、管路、压力变送器(7)与供汽管网相连。

4、根据权利要求3所述的活塞式热力压汽(气)机，其特征在于所述的单向阀(10、11、12、13)、阀门(3、5、4、6)均为自动控制阀门。

5、根据权利要求1或3所述的活塞式热力压汽(气)机，其特征在于所述的低压蒸汽进口和低压蒸汽出口设在活塞(2)的同一侧。

6、根据权利要求1或3所述的活塞式热力压汽(气)机，其特征在于所述的高压蒸汽进口和高压蒸汽出口设于活塞(2)相对于低压蒸汽进出口的另一侧。