CN201865991U - 一种蒸汽喷射器组合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种蒸汽喷射器组合装置，所述装置是在传统的蒸汽喷射器高压入口端A及出口端B分别与不同的蒸汽储罐相连，连接在两个蒸汽储罐之间的可以是一台蒸汽喷射器，也可以是多台蒸汽喷射器并联或串联连接；还可以在两个蒸汽储罐之间连接一旁路，旁路可带调节阀或减压阀。本实用新型所述的蒸汽储罐可以是单纯的储罐，也可以是相变式蒸汽蓄热器。本实用新型提出的装置可使蒸汽喷射器在较大负荷波动的情况下，仍能稳定的工作。

Description

一种蒸汽喷射器组合装置

技术领域

本实用新型属于热工技术领域，具体涉及蒸汽系统的低参数余汽抽吸升压技术。 

背景技术

目前，在工业、民用等领域的蒸汽系统中，蒸汽在经过表面式换热器之后会产生一部分低压蒸汽，一些特定的工艺过程也会产生一部分低压蒸汽，这些蒸汽由于压力较低一般都不能满足工艺要求，不能直接使用，往往被排放至大气或者随凝结水被排掉，造成能量的损失以及对环境的热污染。针对低压力参数的蒸汽回收利用，目前行业内已有很多方法，例如能源梯级利用法、开式闭式加热给水法、压缩机压缩法、蒸汽喷射器（热泵）抽汽利用法等。实践证明：采用蒸汽喷射器回收低压参数的蒸汽相对而言具有比较显著的效果。 

常见的蒸汽喷射器（热泵）抽吸低压蒸汽升压为压力更高的蒸汽的方案参见图1，由热源（主要由锅炉、废热锅炉等）产生的高压蒸汽以一定压力P₁及流量G₁进入蒸汽喷射器1内。新汽经过蒸汽喷射器1内中的拉法尔喷管使蒸汽流速提高，此时压力降低至P₂（低于被抽蒸汽压力P₀），从而具有一定的抽力，抽吸低压蒸汽。这部分蒸汽虽然压力P₀偏低，难以直接利用，但是经过蒸汽喷射器1中的扩压管，先混合均流，然后再扩压升压至工艺所需压力P_L，即可提供给工艺用汽设备利用。上述装置由于以高压新汽作为推动力，如果高压新汽压力P₁、工作压力P_L、流量G₁稳定，则系统工作也十分稳定。 

通常，蒸汽喷射器内部主要由两大部分组成：其一、为高压蒸汽通过的拉法尔喷管，流动过程中其内部存在一个临界断面（即流速c=a音速的断面），并对应一个临界流量G₁。其二、为扩压管，其进口为低压高速流体，流动过程中降速升压，出口压力达到工艺要求的压力P_L。为了实现上述过程，也要求在扩压管内部形成一个对应于压力P_L的临界流量G_L。 

当高压新汽的压力低于蒸汽喷射器进汽口A的设计工作压力P₁一定值时，拉法尔喷管内部的蒸汽流速将达不到音速，临界断面无法形成;若高压新汽的流量低于蒸汽喷射器设计流量G₁一定值时，临界断面也无法形成，这两种工况都将使蒸汽喷射器失效，拉法尔喷管将变成文丘里管的流场，蒸汽喷射器抽吸口C的压力将高于被抽蒸汽压力P₀，高压蒸汽将倒灌至低压蒸汽管路中。若扩压管出口B连接的蒸汽管道压力产生波动，当工艺设备用汽量突然变小，蒸汽管道压力高于扩压管出口B的设计工作压力P_L时，蒸汽管道内高压蒸汽将反灌入扩压管内，造成蒸汽喷射器失效，无法形成抽吸低压蒸汽所需要的抽力；当工艺设备用汽量突然变大，蒸汽管道压力低于扩压管出口B的设计工作压力P_L时，由于蒸汽喷射器供汽流量较恒定，无法满足工艺设备用汽量突然增大的需求，将影响正常工艺生产。 

通过上述的分析可见：蒸汽喷射器（热泵）的工作范围只允许在较小的蒸汽压力/流量变化范围内工作，对于蒸汽负荷变化较大的情况则无法适应。而大量正在应用的蒸汽系统其负荷往往在较大范围内波动，这就限制了蒸汽喷射器的应用。为此，解决蒸汽喷射器对蒸汽负荷波动适应性差的问题成为保证蒸汽喷射器正常工作的主要问题，通过稳定蒸汽入口管道与出口管道的压力及流量，可以在一定程度上解决蒸汽管道的短时压力/流量波动对蒸汽喷射器正常工作的影响。 

发明内容

本实用新型是对普通蒸汽喷射器进行的改进。普通的蒸汽喷射器的特点是进汽口A直接连接由热源来的高压蒸汽管道，抽吸口C连接低压蒸汽，出汽口B直接连接用汽管道（参见图1），这样的结构使得蒸汽喷射器很容易受高压蒸汽管道以及用汽管道蒸汽压力/流量波动对其正常工作的影响。本实用新型的目的就在于针对现有技术存在的不足，提出一种蒸汽喷射器组合装置，使蒸汽喷射器能在短期较大负荷波动情况下稳定工作。 

本实用新型提出的技术方案如下： 

一种蒸汽喷射器组合装置，其包括蒸汽喷射器，蒸汽喷射器的低压抽吸口C与低压蒸汽管道相连；其特征在于：在所述蒸汽喷射器的进汽口A和出汽口B的接出管路上分别安装有蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器，进汽端的蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器与高压蒸汽管道相连，出汽端的蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器与工艺蒸汽管道相连。

1、采用蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器适应蒸汽系统负荷波动

根据不同蒸汽系统的负荷变化特点及压力参数的特点，在蒸汽喷射器进、出汽口的接触管路上分别设置蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器（参见图2）。蒸汽储罐和相变式蒸汽蓄热器具备稳定蒸汽压力/流量负荷的特点，当蒸汽喷射器入口高压蒸汽管网因锅炉供汽压力/流量波动，或者供汽管网连接的设备短时蒸汽耗量波动时，蒸汽储罐（或相变式蒸汽蓄热器）仍可为蒸汽喷射器提供稳定的供汽参数，使得蒸汽喷射器工作稳定；当蒸汽喷射器出口蒸汽管网连接的设备短时蒸汽耗量波动，蒸汽储罐（或相变式蒸汽蓄热器）仍可为蒸汽喷射器供汽的工艺设备提供稳定的蒸汽压力/流量，保证正常生产。

2、蒸汽喷射器并联或串联并与旁路配合的组合装置： 

为了满足工艺设备正常工作的用汽需求，本实用新型采取多台蒸汽喷射器并联或串联的设置，同时在蒸汽喷射器管路还可增加带调节阀（或减压阀）的并联旁路，组合装置调节的核心是控制出口压力P_L稳定，使流经蒸汽喷射器的蒸汽流量保持在设计范围内，在用汽负荷较大波动的情况下蒸汽喷射器也能正常工作。

附图说明

图1传统的蒸汽喷射器低压蒸汽回收装置系统图。 

图2 带蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器的蒸汽喷射器组合装置系统图。 

图3 带旁路的蒸汽喷射器组合装置系统图。 

图4带旁路和并联或串联的蒸汽喷射器组合装置系统图。 

图中：1、蒸汽喷射器，21、高压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器，22、中压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器，3、带调节阀或减压阀的旁路，4、电动或气动调节阀。 

图中的符号见下表： 

具体实施方式

结合附图，详细说明本装置的具体结构及工作过程： 

1、带蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器的蒸汽喷射器组合装置

     参见图2，该装置包括依次通过管路连接的高压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器21、蒸汽喷射器1、中压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器22。其中连接于蒸汽喷射器1的进汽口A上的高压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器21的进口连接高压蒸汽管路，连接于蒸汽喷射器1的供汽口B上的中压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器22的出口连接至工艺设备用汽管路。本装置及管路可根据需要在蒸汽喷射器进汽口A、出汽口B及抽汽口C处安装压力表、温度计、流量计等。上述装置的工作过程如下：新汽进入蒸汽喷射器1后降压抽吸低压蒸汽，再扩压至工艺用汽压力供至用汽设备。

2、带旁路的蒸汽喷射器组合装置系统图 

参见图3，本装置是以上述具有蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器的蒸汽喷射器组合装置为基础，增加一路与蒸汽喷射器并联的带调节阀或减压阀的旁路3，同时在蒸汽喷射器1的进汽口A前串联安装电动或气动调节阀4。

该组合装置的工作原理是，自控系统控制带调节阀或减压阀的旁路3，以及蒸汽喷射器管路进口串联的电动或气动调节阀4，保持正常负荷的蒸汽流经蒸汽喷射器，如果设备使用蒸汽流量变大，超过了蒸汽喷射器的设计流量，则由调节阀或减压阀控制从旁路3直接通过一部分蒸汽。 

3、带旁路和并联或串联的蒸汽喷射器组合装置 

参见图4，本系统是以上述带旁路的蒸汽喷射器组合装置为基础，将其中的蒸汽喷射器1设计为两台并联的结构，其工作原理于上述装置基本相同，与上述装置不同之处是，基本负荷为两种或几种变化的负荷。组合装置在调节过程中保持正常负荷的蒸汽流经各台蒸汽喷射器，如果设备使用的蒸汽流量超过了蒸汽喷射器的设计流量，则由调节阀或减压阀控制从旁路直接通过一部分蒸汽。

Claims (4)

1.一种蒸汽喷射器组合装置，其包括蒸汽喷射器，蒸汽喷射器的低压抽吸口C与低压蒸汽管道相连；其特征在于：在所述蒸汽喷射器的进汽口A和出汽口B的接出管路上分别安装有蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器，进汽端的蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器与高压蒸汽管道相连，出汽端的蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器与工艺蒸汽管道相连。

2.根据权利要求1所述的蒸汽喷射器组合装置，其特征在于：连接在蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器之间的蒸汽喷射器采用一台或多台并联或串联连接。

3.根据权利要求1或2所述的蒸汽喷射器组合装置，其特征在于：在两个蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器之间还可连接一带有调节阀或减压阀的旁路。

4.根据权利要求1或2所述的蒸汽喷射器组合装置，其特征在于：所述连接于蒸汽喷射器的进汽口A上的是高压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器，连接于蒸汽喷射器的供汽口B上的是中压蒸汽储罐或相变式蒸汽蓄热器。

Images