CN205628332U - 除氧器喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液体喷嘴，具体公开了一种除氧器喷嘴，包括阀体，阀杆，阀盖和弹性部件，阀杆的一端固定有与阀体的同一端配合的阀芯，阀杆的另一端穿出阀体后与阀盖和阀盖紧固装置连接，阀体与阀盖之间设置有弹性部件，阀杆与阀体之间的径向间隙处卡有衬垫环，阀体、阀杆、阀芯和衬垫环所围成的内腔为压力液腔，阀体的叉口端内壁与阀芯的伞部外壁配合形成可开闭的喷口。本实用新型的优点是：1)结构简单，利于实现除氧器喷嘴的小型化，布置方便，成本低；2)采用本实用新型的多个小喷嘴替代一个大喷嘴，可缩小除氧器的体积，降低除氧器制造成本；3)小喷嘴布置灵活，设备载荷、热负荷分布均匀，抗震性能高，启动时间短，排汽损失低。

Description

除氧器喷嘴

技术领域

本实用新型涉及一种液体喷嘴，尤其是一种用于除氧器的喷嘴。

背景技术

除氧器是电站锅炉中的重要部件，作用在于去除水中的气体，以消除这些气体对发电设备和锅炉的氧化腐蚀。而除氧器喷嘴是除氧器中的关键部件，作用是将水雾化成细小颗粒，从而使水能与周围的热蒸汽混合而发生充分的热交换，将水中的氧气驱出。

目前，火电除氧器上使用的喷嘴种类较多，业内600MW及以上煤粉炉机组除氧器用喷嘴基本被荷兰Stork公司喷嘴垄断。这种喷嘴出口面积能随液体压力改变而改变，从而在发电设备或锅炉整个除氧工作负荷内都能很好的雾化液体。但是这种进口喷嘴具有复杂的结构，使其不可避免的具有额定流量大，重量大，体积大的特性，进而具有以下缺陷：

1)大喷嘴碟片层数较多，且对喷淋高度有严格要求，喷嘴高度约1000mm，以致除氧器直径较大。相同有效容积的除氧器，若采用进口大喷嘴，设备内径DN3800,δ28，设备长度约为18900mm。大尺寸的设备不仅不方便运输、安装和维护，且制造成本较高。

2)大喷嘴在设备中的布置非常受限，不利于适应不同的工况。

3)大喷嘴布置在除氧器一端，该结构对设备载荷、热负荷分配、传热传质均匀性均带来影响。

4)进口喷嘴价格昂贵，不利于检修和更换。

因此，研制轻型、方便装配、拆装更换方便的除氧器喷嘴，降低除氧器设备成本，势在必行。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种除氧器喷嘴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：除氧器喷嘴，包括喷嘴主体，喷嘴主体包括阀体，阀杆，阀盖和弹性部件，阀杆的一端固定有与阀体的同一端配合的阀芯，阀杆的另一端穿出阀体后与阀盖和阀盖紧固装置连接，阀体与阀盖之间设置有弹性部件，阀杆与阀体之间的径向间隙处卡有衬垫环，所述阀体、阀杆、阀芯和衬垫环所围成的内腔为压力液腔，阀体的叉口端内壁与阀芯的伞部外壁配合形成可开闭的喷口。

喷口的开闭及开度大小，可以由压力液腔的实时液压和弹性部件的弹性力联合控制，从而一定范围内喷口的开度可依据实时液压的变化而自动调节，通过调整阀盖对于阀体的安装位置，可调节弹性部件的预压长度或者说预紧量，以实现喷口开度与实时液压的较佳匹配，实现更好的成膜效果。除氧器工作时，给水经管道水室分配进入阀体、阀杆、阀芯和衬垫环所围成的压力液腔，给水形成的液压推压阀芯，压缩弹性部件，阀芯与阀体间打开一狭小间隙，给水在液压作用下沿着这个狭缝喷出，膜化成伞状水膜，水膜迅速地被加热到饱和状态， 氧气等不凝结气体析出完成除氧。采用该结构的本实用新型的结构简单，利于实现除氧器喷嘴的小型化。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀杆的上部设有长螺纹端，所述阀盖紧固装置的结构为，旋入阀杆长螺纹端的自紧螺母。自紧螺母作为紧固装置结构简单、牢固、不易脱落，且方便对弹性部件的预紧量进行微调，从而实现对成膜效果进行连续流畅的调节。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性部件的结构为，套住阀杆设置的弹簧。使用弹簧作为弹性部件使得整个喷嘴的结构更加简单，且弹簧不易损坏，方便生产，成本低，还使得喷嘴的组装和拆卸更为方便。

当采用弹簧作为弹性部件时，所述阀盖的下表面形成有能卡住弹簧的卡槽，所述阀体上部形成有能套在弹簧内侧的延伸端。卡槽能有效固定住弹簧的上端，阀体的延伸端则能很好固定住弹簧的下端，防止弹簧在压缩过程中发生移位或滑动，提高了喷嘴工作的稳定性，使得成膜效果更稳定。

当采用弹簧作为弹性部件时，所述弹簧的参数采用：材料:60Si₂Mn，切变模量:8150kgf/mm²，自由高度:36mm～37mm，钢丝直径:3.2mm，弹簧中径:34.8mm，工作圈数:3，刚度:0.84kgf/mm，阀瓣受压面积:28.27cm²。采用60Si₂Mn作为弹簧材料使弹簧具有耐腐蚀，气水和富氧条件下抗锈蚀的作用，且该参数的弹簧弹力、尺寸适中，预紧量更易调节和控制。

当采用以上参数的弹簧作为弹性部件时，所述弹簧的预紧量为4mm～6mm。该预紧量下，可形成短而体积小的伞状膜，水膜不易出现撕裂现象。更佳地，所述弹簧的预紧量为5mm，该预紧量下，水膜以适当的速度喷出，膜化成型好，除氧效果更好。

当上述弹簧的预紧量为5mm时，所述阀芯下端的伞部边缘与水平面的夹角为40°～50°。此条件下，喷出的伞状水膜可形成约80°的水膜夹角，使加热蒸汽和伞状水膜接触面大大增加，水膜迅速地被加热到饱和状态。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀芯的中央设有一个M8内螺纹。本实用新型的轻型便装除氧喷嘴制造完后应经过严格验收，验收标准要求批量制造的喷嘴的弹性部件必须保证和测试用喷嘴的弹性部件在各项指标上保持一致；特别是弹性部件的刚度及自由高度等数据一定要一致。为了便于验收，在阀芯中央增加一个M8的内螺纹，装上一个适当重量的重物，实测阀瓣开度，要求每个喷嘴开度保持一致。

作为本实用新型的进一步改进，所述阀体上设置有用于安装的法兰，法兰上连接有管道连接件，管道连接件包括螺栓，连接件自紧螺母和垫片；所述螺栓的端部设置有开口销。喷嘴通过螺栓连接件与配水管件连接，管件上的端板孔和喷嘴的阀体端板孔对齐，中间垫上垫片，将螺栓螺母拧紧，端部再用开口销二次锁紧，连接牢固不易脱落，喷嘴安装方便，便于拆卸检修。

本实用新型的有益效果是：1)结构简单，成本低，利于实现除氧器喷嘴的小型化；2) 采用本实用新型的多个小喷嘴替代一个大喷嘴，可缩小除氧器的体积，降低除氧器制造成本；3)小喷嘴布置方案灵活，质量轻，拆装检修方便，适于应对不同工况；4)小喷嘴可沿设备轴向布置，设备载荷、热负荷分布均匀，避免应力集中，抗震性能优越，启动时间短，排汽损失低；5)伞状水膜短而体积小，不容易受给水管通入位置影响，布置灵活，膜化成形较好,没有撕裂现象。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是管道连接件的结构示意图。

图3是阀体的结构示意图。

图4是图3的仰视图。

图5是本实用新型的实施例示意图。

图中标记为：1-阀杆，2-自紧螺母，3-阀盖，4-弹簧，5-衬垫环，6-阀体，7-垫片，8-阀芯，9-管道连接件，91-螺栓，92-连接件自紧螺母，93-开口销，10-卡槽，11-M8内螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1～图5所示，本实用新型的除氧器喷嘴，包括喷嘴主体，喷嘴主体包括阀体6，阀杆1，阀盖3，阀杆1的一端固定有与阀体6的同一端配合的阀芯8，阀杆1的另一端穿出阀体6后与阀盖3连接，阀杆1与阀体6之间的径向间隙处卡有衬垫环5；所述阀体6、阀杆1、阀芯8和衬垫环5围成压力液腔，阀体6的叉口端内壁与阀芯8的伞部外壁配合形成可开闭的喷口。阀体6与阀盖3之间设有套住阀杆8的弹簧4；所述阀杆1的上部设有长螺纹端，自紧螺母2固定于阀盖3的上方以固定阀盖3并使得弹簧4的预紧量为5mm；所述弹簧4的参数为，材料:60Si₂Mn，切变模量:8150kgf/mm²，自由高度:36～37mm，钢丝直径:3.2mm，弹簧中径:34.8mm，工作圈数:3，刚度:0.84kgf/mm，阀瓣受压面积:28.27cm²；所述阀芯8下端的伞部边缘与水平面的夹角为45°；所述阀体6上设置有用于安装的法兰，法兰上连接有管道连接件9，管道连接件9包括螺栓91，连接件自紧螺母92和垫片7；所述螺栓91的端部设置有开口销93。

以出率在1165t/h，有效容积162立方米的除氧器为例，若采用一个1200t/h的大喷嘴，喷嘴高度约为1000mm，则承载其的除氧器设备内径约为DN3800,δ28，设备长度约为18900mm。

相应的，若采用额定流量为20t/h，压损约0.031MPa，质量1.97Kg，体积160mm×130mm×100mm的本实用新型的除氧器喷嘴，喷嘴布置方案为54个本实用新型的除氧器喷嘴，则除氧器设备长度约为18000mm，设备筒身重量可减少约2379kg。

具体布置方案为：本实用新型的除氧器喷嘴沿除氧器轴向布置，弹簧按预定的安装预紧量将喷嘴安装好，给水经管道水室分配进入阀体、阀杆、阀芯和衬垫环所围成的压力液腔，给水形成的液压推压阀芯，压缩弹簧，阀芯与阀体间打开一狭小间隙，给水在液压作用下沿 着这个狭缝喷出，膜化成伞状水膜。喷出的伞状水膜形成约80°的水膜夹角，使加热蒸汽和伞状水膜接触面大大增加，水膜迅速地被加热到饱和状态，氧气等不凝结气体析出完成除氧。

表1为本实用新型的除氧器喷嘴与荷兰Stork公司的进口喷嘴分别安装于2×300MW无头式除氧器上的喷嘴成本预算表。

表1

表2为本实用新型的除氧器喷嘴与荷兰Stork公司的进口喷嘴分别安装于2×300MW无头式除氧器上的除氧器参数对比。

表2

Claims (10)

1.除氧器喷嘴，包括喷嘴主体，其特征在于：所述喷嘴主体包括阀体(6)，阀杆(1)，阀盖(3)和弹性部件，阀杆(1)的一端固定有与阀体(6)的同一端配合的阀芯(8)，阀杆(1)的另一端穿出阀体(6)后与阀盖(3)和阀盖紧固装置连接，阀体(6)与阀盖(3)之间设置有弹性部件，阀杆(1)与阀体(6)之间的径向间隙处卡有衬垫环(5)，所述阀体(6)、阀杆(1)、阀芯(8)和衬垫环(5)所围成的内腔为压力液腔，阀体(6)的叉口端内壁与阀芯(8)的伞部外壁配合形成可开闭的喷口。

2.根据权利要求1所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述阀杆(1)的上部设有长螺纹端，所述阀盖紧固装置的结构为，旋入阀杆(1)长螺纹端的自紧螺母(2)。

3.根据权利要求1所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述弹性部件的结构为，套住阀杆(1)设置的弹簧(4)。

4.根据权利要求3所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述阀盖(3)的下表面形成有能卡住弹簧(4)的卡槽(10)；所述阀体(6)上部形成有能套在弹簧(4)内侧的延伸端。

5.根据权利要求3所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述弹簧(4)的参数为，材料:60Si₂Mn，切变模量:8150kgf/mm²，自由高度:36mm～37mm，钢丝直径:3.2mm，弹簧中径:34.8mm，工作圈数:3，刚度:0.84kgf/mm，阀瓣受压面积:28.27cm²。

6.根据权利要求5所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述弹簧(4)的预紧量为4mm～6mm。

7.根据权利要求6所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述弹簧(4)的预紧量为5mm。

8.根据权利要求7所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述阀芯(8)下端的伞部边缘与水平面的夹角为40°～50°。

9.根据权利要求1～8任一权利要求所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述阀芯(8)的中央设有一个M8内螺纹(11)。

10.根据权利要求1～8任一权利要求所述的除氧器喷嘴，其特征在于：所述阀体(6)上设置有用于安装的法兰，法兰上连接有管道连接件(9)，管道连接件(9)包括螺栓(91)，连接件自紧螺母(92)和垫片(7)；所述螺栓(91)的端部设置有开口销(93)。