CN202470032U - 变流量高速减温器喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变流量高速减温器喷嘴，包括筒体以及设置在筒体内的弹簧、隔离滑块以及密封垫。隔离滑块将筒体分为水室和气室两部分，水室与冷却水供水管道连通，弹簧位于气室内；隔离滑块的上端面固定连接密封垫，隔离滑块与筒体之间设置有密封环。本实用新型结构简单，能够在冷却水压力以及弹簧弹力的作用下调节减温器喷嘴上喷水孔的数量，使得本实用新型在冷却水流量很低的情况下也能保持较高的喷水流速，增强冷却水雾化效果，扩展减温器适用范围。

Description

变流量高速减温器喷嘴

技术领域

本实用新型涉及火力发电厂热泵供热系统中的一种变流量高速减温器喷嘴，具体的说是一种适用于蒸汽流量波动较大、大变工况的变流量高速减温器喷嘴。

背景技术

抽凝式火力发电厂中由汽轮机凝汽器产生的余热大多得不到合理的利用，而是通过冷却塔排放掉，导致低位能源的白白浪费。吸收式热泵吸收式热泵以蒸汽为驱动力，以水-溴化锂溶液为工质，具有高效节能的特点，适应国家节能减排政策，是一种可再生能源应用技术。其作为一种利用蒸汽为动力的设备，可有效利用汽轮机凝汽器产生的余热，做到地位能源的有效回收。然而吸收式热泵对驱动蒸汽的要求较高，应尽量为饱和蒸汽，但是如果采用过热蒸汽，则不能超过180℃。而火力发电厂提供的蒸汽温度却较高，一般在250℃以上，这就需要对蒸汽温度进行减温。目前该领域中通常采用减温器对蒸汽进行降温处理，以达到吸收式热泵的驱动蒸汽温度要求。

减温器通常包括与冷却水供水管道连接的调节阀以及减温器喷嘴，减温器喷嘴通过管道与调节阀连接，减温器喷嘴安装在蒸汽管道中。减温器喷嘴包括筒体，筒体上设置有喷水孔。减温器是通过供水管道将冷却水送至圆柱形筒体内，喷射至经过蒸汽管道的过热蒸汽流中来降低过热蒸汽的温度，当冷却水喷射至过热蒸汽流中时，冷却水与过热蒸汽混合，从而从蒸汽中吸收热量并蒸发，以降低蒸汽流的温度。如果冷却水以非常细小的水滴或雾的形态喷射至过热蒸汽管中时，则冷却水与过热蒸汽则会混合得更加均匀，达到更好的降温效果。  

吸收式热泵用于城市供热，其额定工况下耗汽量较大，而吸收式热泵的运行特点是从启动到满负荷运行约耗时1小时左右，其耗汽量也是随负荷的不断增加而缓慢上升。吸收式热泵的这一特性对减温器喷嘴的喷水效果提出了较高的要求：①额定工况蒸汽流量大，需要的冷却水流量大，需配置大型减温器；②启动时，蒸汽流量较小并成缓慢增长趋势，相应地冷却水的流量也是从零流量慢慢增长至额定流量，该过程持续时间约1小时；③对于新安装的热泵机组，其调试期间负荷极低，低蒸汽流量（低于额定流量10%）运行持续时间为7~10天。因此，与热泵供热系统配套的减温器应适应蒸汽流量变化较大工况的特点，减温器喷嘴也必须适应冷却水变化较大工况的要求。

根据伯努利方程：                                                可知流体在不同截面的总水头为一定值，为保证喷嘴在任意工况下均具有较高的喷水流速，则喷嘴水室内的冷却水必须维持足够的压力。而传统的减温器喷嘴喷水孔数量均不可调节，在冷却水流量在额定流量时尚能满足系统运行需求，但是在冷却水流量较小时，则无法维持足够的压力，不能满足大变工况下喷水流速要求。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够满足蒸汽流量波动较大、大变工况需求，在冷却水流量较小情况下，仍能满足高压喷射需求的减温器喷嘴。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是。

变流量高速减温器喷嘴，包括径向安装在蒸汽管道内的一端通过连接管道与冷却水供水管道连通的筒体，筒体上设置有喷水孔，连接管道中设置有调节阀，所述筒体的另一端封闭设置，筒体内设置有与筒体内壁滑动配合的隔离滑块，隔离滑块将筒体分为水室和气室；其中水室与冷却水供水管道连通，气室内设置有两端分别与隔离滑块和筒体封闭端连接的使隔离滑块复位的弹簧；所述喷水孔匀布在筒体顺应蒸汽管道内蒸汽流通方向的侧壁上；所述隔离滑块在冷却水供水管道内的水压和弹簧弹力的作用下在喷水孔处上下移动。

本实用新型的改进在于：所述隔离滑块上设置有防止冷却水流入气室的密封装置。

所述密封装置具体为：所述密封装置为设置在隔离滑块上端面的密封垫及设置在隔离滑块与筒体之间的密封环。

本实用新型的进一步改进在于：所述筒体为中空设置的圆柱型结构，筒体的封闭端通过法兰与蒸汽管道连接。

本实用新型的改进还在于：所述喷水孔设置在筒体侧面的中部位置。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是。

本实用新型通过对减温器喷嘴的改进，根据冷却水流量的压力大小，利用弹簧控制喷水孔数量，使减温器喷嘴在冷却水流量很低的情况下打开较少的喷水孔，使密封装置上方的水室保持较高的压力，进一步使喷水孔具有较高的喷水流速，增强冷却水雾化效果，使大流量减温器在大变工况情况下的正常使用成为可能。特别是在吸收式热泵启动阶段，蒸汽流量较小且持续时间较长的情况下，使得从本实用新型所述的喷嘴中喷射出的冷却水具有较高的流速，有效提高了过热蒸汽与冷却水的混合程度，进一步保证了减温器的换热效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1.冷却水供水管道，2.调节阀，3.蒸汽管道，5.喷水孔，6.筒体，61.水室，62.气室，7.隔离滑块，8.密封垫，9.弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

一种变流量高速减温器喷嘴，如图1至图3所示。包括筒体6、隔离滑块7、密封垫、以及弹簧9。筒体通过法兰径向垂直安装在蒸汽管道3中，筒体的进水端设置在蒸汽管道的上方，筒体的进水端通过连接管道与冷却水供水管道1连通，为筒体内注入冷却水；连接管道上设置有调节阀2，用于调节供水管道中冷却水的流量。筒体的封闭端直接通过法兰固定连接在蒸汽管道上。

筒体为圆柱形结构，筒体内设置有弹簧9、隔离滑块7、密封垫8以及密封环。隔离滑块将整个筒体分为水室和气室两部分，水室与连接管道连通，用于盛放冷却水，气室用于放置弹簧。隔离滑块的上端面固定连接密封垫，隔离滑块与筒体之间设置有密封环，以防止水室中的冷却水流入气室。弹簧9位于隔离滑块与筒体封闭端之间的气室内，弹簧的两端分别与隔离滑块与筒体封闭端连接，隔离滑块的结构也为圆柱形结构，与筒体结构相应，以保证隔离滑块能够在冷却水压力以及弹簧弹力的作用下在筒体内做上下自由滑动。

筒体顺应蒸汽管道内蒸汽流通方向的侧壁上匀布有若干个喷水孔5，喷水孔位于侧壁中部隔离滑块的周围，当弹簧处于自然状态时，所有喷水孔均位于筒体的气室62中并成密封不喷水状态；当弹簧处于完全压缩状态时，所有喷水孔均处于筒体的水室61中并成喷水状态。喷水孔用于将水室中具有较高压力的冷却水喷射至蒸汽管道中，与过热蒸汽进行充分混合，降低蒸气的温度。

本实用新型工作过程如下所述。

减温器不工作时如图1所示。

启动初期，如图2所示。蒸汽流量较低，相应需要的冷却水流量也较低，调节阀2开度较小，水室中冷却水的压力较小，弹簧处于较小压缩状态，此时位于水室内的喷水孔数量较少。因此，虽然冷却水流量较小，但喷水孔也能保持较高的喷水流速。当蒸汽流量加大时，相应需要的冷却水流量也会加大，调节阀2开度加大，水室中冷却水的压力增加，弹簧随隔离滑块、密封垫上方的水室压力增加而加大压缩量，此时位于水室内的喷水孔数量增加，喷水孔仍能保持较高的喷水流速。

当蒸汽流量达到额定流量，减温器处于正常运行状态时，如图3所示。冷却水流量也达到额定流量，此时水室中更冷却水的压力达到最大值，隔离滑块、密封垫受该压力作用使弹簧压缩至所有喷水孔下方，所有喷水孔均位于水室内，且以额定流速进行喷水，满足蒸汽减温要求。

Claims (5)

1.变流量高速减温器喷嘴，包括径向安装在蒸汽管道内的一端通过连接管道与冷却水供水管道连通的筒体（6），筒体上设置有喷水孔（5），连接管道中设置有调节阀（2），其特征在于：所述筒体的另一端封闭设置，筒体内设置有与筒体内壁滑动配合的隔离滑块（7），隔离滑块将筒体分为水室（61）和气室（62）；其中水室与冷却水供水管道连通，气室内设置有两端分别与隔离滑块和筒体封闭端连接的使隔离滑块（7）复位的弹簧；所述喷水孔（5）匀布在筒体顺应蒸汽管道内蒸汽流通方向的侧壁上；所述隔离滑块（7）在冷却水供水管道内的水压和弹簧弹力的作用下在喷水孔（5）处上下移动。

2.根据权利要求1所述的变流量高速减温器喷嘴，其特征在于：所述隔离滑块（7）上设置有防止冷却水流入气室的密封装置。

3.根据权利要求2所述的变流量高速减温器喷嘴，其特征在于：所述密封装置为设置在隔离滑块上端面的密封垫（8）以及设置在隔离滑块与通体之间的密封环。

4.根据权利要求1至3任一项所述的变流量高速减温器喷嘴，其特征在于：所述筒体（6）为中空设置的圆柱型结构，筒体的封闭端通过法兰与蒸汽管道连接。

5.根据权利要求4所述的变流量高速减温器喷嘴，其特征在于：所述喷水孔（5）设置在筒体侧面的中部位置。

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