CN206709639U - 一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，利用蒸汽流径文丘里管收缩段时过流截面减小，流速增加，压力下降，使蒸汽在下流水柱表面凝结温度下降，从而在喉段产生真空度，冷凝空间中出现压降梯度，引起下流水柱表面出现温度梯度和表面张力梯度，来诱发热毛细效应。在重力和热毛细效应的双重作用下，使下流水柱转变为液滴，增大与蒸汽的接触面积，促进蒸汽冷凝。文丘里管的收缩比在0.3～0.5之间，扩散角在25°～38°之间，收缩角在35°～45°之间。喷嘴直径在2‑3mm为佳。该装置结构简单，节能环保，冷凝效果较好。

Description

一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置

一、技术领域

本实用新型属于工业冷凝塔换热设备技术领域，具体涉及一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置。

二、背景技术

节能减排是我国基本国策，也是“十三五”时期经济社会发展的主要目标和基本理念。文丘里塔已广泛应用于电力、煤化工等行业的蒸汽冷凝中。榆林神木是我国最大的兰炭生产基地，文丘里塔是神木兰炭生产中用于煤焦油蒸汽冷凝回收的主要设备，它的节能尤为重要。它主要由收缩段、喉段和扩散段组成。蒸汽和循环冷却水从收缩段顶部进入，发生接触冷凝后，大部分蒸汽凝结，未凝结气体与循环冷却水从扩散段离开。现有文丘里塔的冷凝效率仅为60-80％，需要增加旋流板塔来充分冷凝蒸汽，造成设备成本增加。文丘里塔中不凝气体的存在是蒸汽冷凝效率下降的主要原因之一，如与射流水柱接触的蒸汽中含有1％的空气会使冷凝换热系数减小约50％。因此，有效促进蒸汽在不凝气体中的接触冷凝是文丘里塔节能的关键。

三、实用新型内容

本实用新型目的是提供一种在文丘里管中形成热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，来解决现有文丘里塔不能充分冷凝蒸汽的缺点。

本实用新型是通过以下的技术方案来实现：一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：包括在所述文丘里管3的入口安装有蒸汽管1，在蒸汽管1上安装有蒸汽温度计2，在文丘里管3的上部安装有喷淋管15，插入到文丘里管3内部的喷淋管15上安装有喷嘴4，伸在文丘里管3外部的喷淋管15上分别安装有加水阀14，进水流量表13和循环泵12；在文丘里管3的收缩段上安装有真空表11。

所述的文丘里管3的底部安装有冷凝管6，在该管上安装有排水阀7和排气流量表16。

所述的喷嘴4喷出下流水柱5，喷嘴直径为2～3mm。

所述的文丘里管3的下部右侧安装有排气管8，该管上安装有排气温度计9和排气阀10。

所述的文丘里管3的收缩比在0.3～0.5之间，它的扩散角在25°～38°之间，收缩角在35°～45°之间。

本实用新型的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，利用蒸汽流径文丘里管收缩段时过流截面减小，流速增加，压力下降，使蒸汽在下流水柱表面凝结温度下降，从而在喉段产生真空度，冷凝空间中出现压降梯度，引起下流水柱表面出现温度梯度和表面张力梯度，来诱发热毛细效应。在重力和热毛细效应的双重作用下，使下流水柱转变为液滴，增大与蒸汽的接触面积，促进蒸汽冷凝。文丘里管的收缩比在0.3～0.5之间，扩散角在25°～38°之间，收缩角在35°～45°之间。喷嘴直径在2-3mm为佳。该装置结构简单，节能环保，冷凝效果较好。

四、附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图中：1.蒸汽管，2.蒸汽温度计，3.文丘里管，4.喷嘴，5.下流水柱，6.冷凝管，7.排水阀，8.排气管，9.排气温度计，10.排气阀，11.真空表，12.循环泵，13.进水流量表，14.加水阀，15.喷淋管，16.排水流量表。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

本实用新型涉及了一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，在文丘里管3的入口安装有蒸汽管1，在蒸汽管1上安装有蒸汽温度计2。在文丘里管3的上部安装有喷淋管15，插入到文丘里管3内部的喷淋管15上安装了喷嘴4，伸在文丘里管3外部的喷淋管15上安装有加水阀14、进水流量计13和循环泵12。在文丘里管3的收缩段安装有真空表11。喷嘴4喷出下流水柱5。在文丘里管3的下部右侧安装有排水管8，在该管上安装有排气温度计9和排气阀10。在文丘里管3的底部安装有冷凝管6，在该管上安装有排水阀7。在冷凝管6上还安装有排水流量表16。

本实用新型涉及了一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，在工作时：蒸汽从蒸汽管1流入文丘里管3中，循环泵12将冷却水从喷淋管15经喷嘴4送入到文丘里管3中。这里的文丘里管3的收缩比在0.3～0.5之间，它的扩散角在25°～38°之间，收缩角在35°～45°之间。当流体流经过流截面减小的收缩段时，流速增加，产生真空抽吸，冷凝空间出现了压力梯度，引起下流水柱表面温度差，从而冷凝液体表面张力改变，诱发热毛细效应，促进蒸汽汽凝。冷凝液体从文丘里管3底部的冷凝管6中排出。剩余的不凝气体从排气管8向环境排放。在蒸汽管1和排气管8上分别安装有蒸汽温度计2和排气温度计9来监测蒸汽和排气温度；在喷淋管15上安装有进水流量表13来监测喷淋水流量F1，在冷凝管6上安装有排水流量表6来监测排出的冷却水和冷凝水的流量和F2；在文丘里管3的收缩段安装有真空表11。根据F2和F1的差可确定热毛细效应对蒸汽冷凝换热的促进效果。

Claims (6)

1.一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：包括在文丘里管(3)的入口安装有蒸汽管(1)，在蒸汽管(1)上安装有蒸汽温度计(2)；在文丘里管(3)的上部安装有喷淋管(15)，插入到文丘里管(3)内部的喷淋管(15)上安装了喷嘴(4)，伸在文丘里管(3)外部的喷淋管(15)上分别安装有加水阀(14)、进水流量表(13)和循环泵(12)；在文丘里管(3)的收缩段安装有真空表(11)。

2.根据权利要求1所述的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：所述的文丘里管(3)的底部安装有冷凝管(6)，在冷凝管(6)上还安装有排水阀(7)和排水流量表(16)。

3.根据权利要求1所述的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：所述的文丘里管(3)的下部右侧安装有排气管(8)。

4.根据权利要求1所述的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：所述的喷嘴(4)喷出下流水柱(5)，它的直径在2～3mm。

5.根据权利要求3所述的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：所述的排气管(8)上安装有排气温度计(9)和排气阀(10)。

6.根据权利要求1所述的一种利用热毛细效应强化蒸汽冷凝的装置，其特征在于：所述的文丘里管(3)的收缩比在0.3～0.5之间，它的扩散角在25°～38°之间，收缩角在35°～45°之间。