CN201382403Y

CN201382403Y - 减温器

Info

Publication number: CN201382403Y
Application number: CN200920106399U
Authority: CN
Inventors: 党建军
Original assignee: BEIJING KANGTAI FENGYUAN TECH DEVELOPMENT CO Ltd
Current assignee: BEIJING KANGTAI FENGYUAN TECH DEVELOPMENT CO Ltd
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-03-20

Abstract

本实用新型涉及一种减温器，包括蒸汽管道，所述蒸汽管道的中部设置有喷嘴；所述喷嘴为锥形体，所述喷嘴的进水口设置在所述喷嘴的端面面积较小的一端，所述喷嘴的喷水口设置在所述喷嘴的端面面积较大的另一端，所述进水口与穿设在所述蒸汽管道的管壁的进水管道连接；所述喷嘴的锥形面与蒸汽管道的内壁形成环形腔，所述蒸汽管道内通入的过热蒸汽经过所述环形腔后与所述喷水口喷出的冷却水混合。本实用新型技术方案减温器结构简单，在蒸汽管道内形成环形文丘里管，具有较高的换热效率，且喷嘴不易损坏，有效提高了换热器的使用寿命。

Description

减温器

技术领域

本实用新型涉及减温器技术，特别是涉及一种用于对过热蒸汽进行减温的减温器。

背景技术

电厂运行过程中会产生大量的热量，且电厂通常需要将多余的热量输送出去，以供其它设备或工厂使用，以提高能量的利用率。过热蒸汽是指温度高于饱和温度的蒸汽，在输送管道中不会出现冷凝水，且可以达到较高的管道流速(最高可达100m/s)，过热蒸汽传输过程中具有蒸汽管网的尺寸小，以及不需要进行对管道经常疏水的优点；但是，过热蒸汽中的热量通常以水的焓、蒸发焓(潜热)以及过热焓三种形式存在，其中大部分热量是蒸发焓，过热焓中的热量很少，过热蒸汽的传热系数较低，易变化且难以精确测量，将过热蒸汽作为传热介质的换热器一般较大且昂贵，且现有的大部分换热设备均采用饱和蒸汽作为换热介质。因此，为便于传输和降低传输管道的成本，电厂一般以过热蒸汽的形式将过剩的热能传送出去，以供其它设备使用，而在其它换热设备使用前，需要对接收到的过热蒸汽进行减温处理，获得饱和蒸汽，以满足换热设备的实际需要。

减温器主要存在非接触式和直接接触式两种形式。其中，非接触式减温器主要是利用冷却水和过热蒸汽通过管道的管壁来进行热交换，降低过热蒸汽的温度，实现减温目的。但是这种类型的减温器的换热效率低，减温器管道较长，体积大，冷却水浪费大，目前已很少应用。直接接触式减温器是较为常用的一种减温器，通过冷却介质与需要被冷却的过热蒸汽直接接触的形式进行减温，一般采用文丘里型的减温器。图1为现有技术文丘里型过热蒸汽减温器的结构示意图。如图1所示，该种减温器包括外壳10，外壳10中部依次开设有由渐缩管20，直管30和扩散管40组成的蒸汽管道，在渐缩管20与直管30连接处，直管30周围设置有冷却水喷嘴30，该冷却水喷嘴30连接有进水口，其中冷却水喷嘴30是通过焊接等方式安装在直管30周围的管壁上的。该减温器工作过程为：过热蒸汽由渐缩管20进入蒸汽管道后，将冷却水从进水口进入到冷却水喷嘴30，喷射入直管30内，过热蒸汽和冷却水在直管30内混合，并经过扩散管40输出，冷却水和过热蒸汽混合后进行热交换，过热蒸汽经过热交换后变成的饱和蒸汽，从而实现对过热蒸汽的减温处理。

但是，发明人在实现本实用新型的过程中发现现有技术至少存在以下缺陷：现有技术中的文丘里型过热蒸汽减温器中，具有高压高速的过热蒸汽对安装冷却水喷嘴处管壁的冲击较大，使得安装在管壁上的冷却水喷嘴固定不牢固，冷却水喷嘴容易损坏，其寿命较低，减温器长时间使用后不稳定，导致整个减温器的使用寿命低，换热效率较低；同时，冷却水直接冲击在渐缩管开口处的管壁上，有一定的动能损失，使得冷却水的压力以及速度降低，从而降低进入渐缩管内的速度以及压力，导致与冷却水混合不均匀，降低降温效果；此外，现有技术中的文丘里型过热蒸汽减温器中冷却水喷嘴结构复杂，安装不便，不易拆卸和维护，减温器成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种减温器，可以有效克服现有技术的技术缺陷，在降低减温器的成本的同时，可有效提高减温器的使用寿命和减温器的换热效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种减温器，包括蒸汽管道，所述蒸汽管道的中部设置有喷嘴；所述喷嘴为锥形体，所述喷嘴的进水口设置在所述喷嘴的端面面积较小的一端，所述喷嘴的喷水口设置在所述喷嘴的端面面积较大的另一端，所述进水口与穿设在所述蒸汽管道的管壁的进水管道连接；所述喷嘴的锥形面与所述蒸汽管道的内壁形成环形腔，所述蒸汽管道内通入的过热蒸汽经过所述环形腔后与所述喷水口喷出的冷却水混合。

其中，所述喷水口包括设置在喷水面上的多个喷孔，所述喷水面为所述喷嘴的端面面积较大一端的端面。或者，所述喷水口包括设置在喷水面上的多个喷孔，所述喷水面为与所述喷嘴的端面面积较大一端的端面连接的锥形面。所述喷嘴为圆形锥体。所述喷嘴与蒸汽管道内壁之间设置有用于固设所述喷嘴的角撑板。所述蒸汽管道的两端分别设置有法兰端面。

本实用新型技术方案通过将喷嘴设置成锥形体，喷嘴的锥形面与蒸汽管道内壁形成具有一端面积大一端面积小的环形腔，形成环形文丘里管，在蒸汽管道内产生文丘里效应，使得经过环形腔的过热蒸汽具有较高的流速，产生较大的湍流，有效提高了过热蒸汽与冷却水的混合程度，极大地提高了减温器的换热效果。同时，本实用新型技术方案过热蒸汽经过喷嘴时，沿着喷嘴的锥形面穿过环形腔，过热蒸汽对锥形面的冲击力小，极大地降低了过热蒸汽的冲击力对喷嘴造成的损坏，提高了喷嘴的使用寿命。此外，本实用新型技术方案喷嘴结构简单，维护和安装方便，降低了减温器的成本，且喷嘴具有较高的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术文丘里型过热蒸汽减温器的结构示意图；

图2为本实用新型减温器实施例一的结构示意图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为本实用新型减温器实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图2为本实用新型减温器实施例一的结构示意图。如图2所示，该减温器包括蒸汽管道1，该蒸汽管道1的中部设置有喷嘴2；喷嘴2为锥形体，喷嘴2的进水口21设置在喷嘴的端面面积较小的一端，喷嘴2的喷水口22设置在喷嘴2的端面面积较大的另一端，进水口21与穿设在蒸汽管道1的管壁的进水管道3连接；喷嘴2的锥形面与蒸汽管道1的内壁形成环形腔4，蒸汽管道1内通入的过热蒸汽经过该环形腔4后与喷水口22喷出的冷却水混合。

实际应用中，具有锥形体的喷嘴2设置在蒸汽管道1的中部，喷嘴2的锥形面与蒸汽管道1的内壁形成的环形腔4的一端面积大一端面积小，使得通入蒸汽管道1的过热蒸汽从沿着喷嘴2的锥形面从环形腔4的端面面积较大的一端流入，并从环形腔4的端面面积较小的一端流出，流出环形腔4的过热蒸汽进入更大端面面积的过热蒸汽管道1中，从而形成文丘里效应，过热蒸汽在环形腔4左端的压力大于环形腔4右端蒸汽管道1内的压力，即在喷嘴2与蒸汽管道1之间形成环形的文丘里管，因此，经过环形腔4进入环形腔4右端的过蒸汽管道1的过热蒸汽具有较高的流速，增加了湍流，此时，从喷嘴2的喷水口22喷出的冷却水与具有高速和较大湍流的过热蒸汽充分混合，提高了过热蒸汽与冷却水的混合程度，提高了过热蒸汽与冷却水的换热效率，使得冷却水具有更好的冷却过热蒸汽的效果，可以有效的将过热蒸汽冷却到所需的饱和蒸汽的温度。同时，具有高速高压的过热蒸汽沿着喷嘴2的锥形面流入环形腔4，过热蒸汽对喷嘴2的冲击力减少，极大地降低了过热蒸汽的冲击力对喷嘴2造成的损坏，提高了喷嘴2的寿命，保证了喷嘴2的质量，大大提高了整个减温器的使用寿命。此外，过热蒸汽沿着喷嘴2的锥形面进入环形腔4，过热蒸汽的能量损失极小，保证了过热蒸汽的流量，管径的改变也使得通过环形腔4后的过热蒸汽具有较高的流速和增加了湍流。

实际应用中，喷嘴2可以为各种形状的锥形体，本实施例技术方案中所指的锥形体是指锥体被一平行面截去顶端形成的具有两个端面的锥形体，该锥形体具体可以为棱锥截去顶端后形成的棱形锥体，也可以为圆锥截去顶端后形成的圆形锥体，优选地，本实施例中的锥形体为圆形锥体。本实施例中的锥形体的一端面积大一端面积小，锥形体的锥形面与蒸汽管道1的内壁之间形成环形腔4，且该环形腔4为具有一端面积大一端面积小的腔体，从而在蒸汽管道1内形成文丘里效应，即在蒸汽管道1内形成环形文丘里管，使得经过环形腔4后的过热蒸汽具有较高的流速和湍流。

实际应用中，喷嘴2与蒸汽管道1内壁之间可设置有用于固设喷嘴2的角撑板。具体地，该角撑板可以为两个或两个以上，优选地，本实施例中采用三个角撑板将喷嘴2固设在蒸汽管道1的中部。此外，蒸汽管道1两端还可设置有与其它管道，如过热蒸汽输入管道和减温后的蒸汽输出管道连接的法兰端面，以便于减温器的安装。

图3为图2中A-A向的剖视图。实际应用中，如图3所示，喷水口22包括设置在喷水面上的多个喷孔220，该喷水面为喷嘴2的端面面积较大一端的端面。具体地，可在喷水面即喷嘴2的端面均匀设置有多个喷孔，喷水时，具有高速高压的冷却水通过进水管道被送入喷嘴2内，并从喷水面的多个喷孔中喷出冷却水，喷出的冷却水均匀、分散，可提高冷却水与过热蒸汽的混合程度，提高冷却水与过热蒸汽的换热效果，从而提高了整个减温器的换热效率。可以看出，由于经过环形腔后进入蒸汽管道的冷却水具有较高的流速和湍流，且从具有多个喷孔的喷水口喷出的冷却水分散均匀，极大地提高了冷却水与过热蒸汽的混合程度，提高了冷却水与过热蒸汽的换热效果，提高了整个减温器的减温效果。

可以看出，本实施例技术方案通过将喷嘴设置成锥形体，喷嘴的锥形面与蒸汽管道内壁形成具有一端面积大一端面积小的环形腔，形成环形文丘里管，在蒸汽管道内产生文丘里效应，使得经过环形腔的过热蒸汽具有较高的流速，产生较大的湍流，有效提高了过热蒸汽与冷却水的混合程度，极大地提高了减温器的换热效果。同时，过热蒸汽经过喷嘴时，沿着喷嘴的锥形面穿过环形腔，过热蒸汽对锥形面的冲击力小，极大地降低了过热蒸汽的冲击力对喷嘴造成的损坏，提高了喷嘴的使用寿命。此外，本实施例喷嘴结构简单，维护和安装方便，降低了减温器的成本，且喷嘴具有较高的使用寿命。

图4为本实用新型减温器实施例二的结构示意图。如图4所示，与上述实施例一技术方案不同的是，本实施例中的喷水面为与喷嘴2的端面面积较大一端的端面连接的锥形面5，该锥形面5上设置的多个喷孔220形成喷水口22。本实施例中，冷却水从进水口进入喷嘴2的内腔后，再从锥形面5上的喷孔220喷出，可以看出，通过将喷水面设置成锥形面的结构形式，可以使得从进水口进入喷嘴的冷却水更加均匀分散的从喷孔中喷出，提高了喷水口喷射出的冷却水的均匀和分散性，进一步地提高了冷却水与过热蒸汽的混合程度，提高了减温器的换热效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims

1、一种减温器，包括蒸汽管道，其特征在于，所述蒸汽管道的中部设置有喷嘴；所述喷嘴为锥形体，所述喷嘴的进水口设置在所述喷嘴的端面面积较小的一端，所述喷嘴的喷水口设置在所述喷嘴的端面面积较大的另一端，所述进水口与穿设在所述蒸汽管道的管壁的进水管道连接；所述喷嘴的锥形面与所述蒸汽管道的内壁形成环形腔，所述蒸汽管道内通入的过热蒸汽经过所述环形腔后与所述喷水口喷出的冷却水混合。

2、根据权利要求1所述的减温器，其特征在于，所述喷水口包括设置在喷水面上的多个喷孔，所述喷水面为所述喷嘴的端面面积较大一端的端面。

3、根据权利要求1所述的减温器，其特征在于，所述喷水口包括设置在喷水面上的多个喷孔，所述喷水面为与所述喷嘴的端面面积较大一端的端面连接的锥形面。

4、根据权利要求1所述的减温器，其特征在于，所述喷嘴为圆形锥体。

5、根据权利要求1所述的减温器，其特征在于，所述喷嘴与蒸汽管道内壁之间设置有用于固设所述喷嘴的角撑板。

6、根据权利要求1所述的减温器，其特征在于，所述蒸汽管道的两端分别设置有法兰端面。