CN210088833U

CN210088833U - 蒸汽压缩装置

Info

Publication number: CN210088833U
Application number: CN201920332351.0U
Authority: CN
Inventors: 楣夸腹; 鹿丹
Original assignee: Ningbo Zhongyuan Fengmao Environmental Protection Investment Co Ltd
Current assignee: Ningbo Zhongyuan Fengmao Environmental Protection Investment Co Ltd
Priority date: 2019-03-15
Filing date: 2019-03-15
Publication date: 2020-02-18
Anticipated expiration: 2029-03-15

Abstract

本实用新型提供一种蒸汽压缩装置,属于乏汽处理技术领域，所述蒸汽压缩装置包括压缩机、雾化器及与雾化器连通的进水管；所述压缩机用于对乏汽进行压缩做功，使所述乏汽变成饱和蒸汽；所述雾化器用于向压缩机内提供水雾，所述水雾用于对所述压缩机内的过热蒸汽进行降温以形成饱和蒸汽。本实用新型提供的蒸汽压缩装置，能够使注入压缩机的消除过热水避免对压缩机高速运转的叶片造成损伤，提升压缩机叶片的使用寿命。

Description

蒸汽压缩装置

技术领域

本实用新型涉及乏汽处理技术领域，尤其涉及一种蒸汽压缩装置。

背景技术

蒸汽常用于加热作业和动力作业，其中，动力作业，利用其蒸汽的机械能(压力)对外做功，并在作业过程中产生乏汽。由于乏汽的压力小、温度低，已无法再次用于加热作业，只能排放，而乏汽内所含的潜热未被利用，造成资源浪费。

现有技术中，常采用压缩机对乏汽进行加压，在压缩机对乏汽进行加压的过程中，需要向压缩机内注入消除过热水并对过热蒸汽进行降温，使乏汽经压缩机做功后生成饱和蒸汽，达到再次使用的标准，实现乏汽的再利用，节约资源。

然而，现有的压缩机在注水过程中，进水管喷出的水滴会对压缩机高速运转的叶片造成损伤，影响压缩机叶片的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型提供了一种蒸汽压缩装置，能够使注入压缩机内的消除过热水避免对压缩机高速运转的叶片造成损伤，提升压缩机叶片的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种蒸汽压缩装置，包括压缩机、雾化器及与所述雾化器连通的进水管；所述压缩机用于对乏汽进行压缩做功，使所述乏汽变成饱和蒸汽；所述雾化器用于向压缩机内提供水雾，所述水雾用于对所述压缩机内的过热蒸汽进行降温以形成所述饱和蒸汽。

优选的，所述雾化器为双流体雾化喷嘴；所述双流体雾化喷嘴包括进气口、进水口及出水口；所述进水口与所述进水管连通，所述出水口与所述压缩机连通；所述进气口与压力源连接。

优选的，经所述压缩机压缩后生成的所述饱和蒸汽分成至少两路；其中一路与所述双流体雾化喷嘴的进气口连通，用作所述双流体雾化喷嘴的压力源。

优选的，所述蒸汽压缩装置包括与所述压缩机出气端连通的第一支路，及与所述第一支路连通的第二支路；所述第二支路与所述双流体雾化喷嘴的进气口连通；所述第一支路中的饱和蒸汽流向待加热设备。

优选的，所述蒸汽压缩装置还包括凝水回收装置；所述凝水回收装置用于收集流出所述待加热设备的后的凝结水，并将所述凝结水输送至所述需水处。

优选的，所述蒸汽压缩装置还包括控制系统及电动流量调节阀门；所述控制系统用于采集所述乏汽的温度、压力及流量参数以及采集饱和蒸汽的温度、压力及流量参数，并计算出所述电动流量调节阀门的开度；所述电动流量调节阀门设置在所述进水管上，且所述电动流量调节阀门与所述控制系统电性连接；所述电动流量调节阀门根据所述控制系统计算的电动流量调节阀门的开度调整其阀门开度。

优选的，所述控制系统包括PLC控制器与其电性连接的进口压力传感器、进口温度传感器、进口流量传感器、出口压力传感器、出口温度传感器、出口流量传感器；所述进口压力传感器、所述进口温度传感器、所述进口流量传感器均设置在所述压缩机的进气端，分别用于检测流入所述压缩机内的乏汽的温度、压力及流量；所述出口压力传感器、所述出口温度传感器、所述出口流量传感器均设置在所述压缩机的出气端，分别用于检测流出所述压缩机内的饱和蒸汽的温度、压力及流量。

优选的，所述控制系统还包括与所述PLC控制器电性连接的进水流量传感器，且所述进水流量传感器设置在所述进水管上。

优选的，与所述压缩机连通的乏汽进气管设置有用于控制乏汽通断的截留阀。

优选的，所述压缩机为离心式压缩机。

与现有技术相比，本实用新型提供的蒸汽压缩装置具有以下优点；

本实用新型提供的蒸汽压缩装置，其包括进水管及与进水管连通的雾化器，且雾化器的出水口与压缩机连通，用于向压缩机提供水雾，水雾用于对压缩机内的过热蒸汽进行降温，以生成饱和蒸汽。与现有技术中以水滴或者水团方式向压缩机注入消除过热水相比，本实用新型以水雾的方式向压缩机内注入消除过热水，可有效降低叶片所受的冲击力，避免叶片受到损伤，从而提升压缩机叶片的使用寿命。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型提供的蒸汽压缩装置所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的蒸汽压缩装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的蒸汽压缩装置的结构示意图二。

附图标记说明：

10-压缩机, 11-进口压力传感器，

12-进口温度传感器, 13-进口流量传感器，

14-出口压力传感器， 15-出口温度传感器，

16-出口流量传感器， 17-第一支路，

18-第二支路， 19-乏汽进气管，

20-雾化器， 21-双流体雾化喷嘴，

30-进水管， 31-电动流量调节阀门，

32-进水流量传感器, 40-压力源，

50-PLC控制器, 60-待加热设备。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

如图1及图2所示，本实用新型实施例提供一种蒸汽压缩装置，包括压缩机10、雾化器20及与雾化器20连通的进水管30；压缩机10用于对乏汽进行压缩做功，使乏汽变成饱和蒸汽；雾化器20用于向压缩机10内提供水雾，水雾用于对压缩机10内的过热蒸汽进行降温。

具体的，雾化器20可选择工业用雾化器，用于将流入雾化器20内的消除过热水进行雾化，并使消除过热水以雾化状喷出。本实施例提供的雾化器20的一端与进水管30连通，用于注入消除过热水；雾化器20的另一端与压缩机10的进水口连通，雾化器20将消除过热水以水雾的形式注入压缩机10内，并对压缩机10内的饱和蒸汽进行降温。

压缩机10的进气端与乏汽进气管19连通，并通过乏汽进气管接入乏汽，进入压缩机10的乏汽的温度低、压力小，压缩机10对进入其内的乏汽进行压缩做功，使乏汽的温度及压力上升，在此过程中，乏汽有可能生成过热蒸汽，影响饱和蒸汽的产量及品质，需要对压缩机10内注入消除过热水，将压缩机10的注水口与雾化器20的出水口连通，雾化器20可将雾化后的消除过热水注入压缩机10内，并对过热蒸汽进行降温，以提升产生饱和蒸汽的产量及品质。

可以理解的是，本实施例中的压缩机10可优选采用离心式压缩机，离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之，离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功，在叶轮和扩压器的流道内，利用离心升压作用和降速扩压作用，将机械能转换为气体的压力能，并且离心式压缩机的进气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面积小，有利于蒸汽压缩装置的整体布局，减少其占地面积。另外，离心式压缩机的叶片运转平衡，且操作可靠，减少了相关的维护费用并能提升蒸汽压缩装置的运行可靠性。

本实施例中，蒸汽压缩装置通过雾化器20向压缩机10内以雾化的形式注入消除过热水，避免了消除过热水与压缩机10高速运转的叶片产生碰撞冲击，有效降低了叶片出现损伤的风险，提升了叶片的使用寿命。

进一步的，本实施例中雾化器20为双流体雾化喷嘴21；双流体雾化喷嘴21包括进气口、进水口及出水口，其中，进水口与进水管30连通，出水口与压缩机10连通；进气口与压力源40连接。

具体的，双流体雾化喷嘴19广泛用于增湿喷雾系统，其主要靠压力源40提供压缩空气，利用压缩空气对液体进行雾化，一般情况下会产生三级雾化，可满足不同的雾化需求，并且，在对进水量进行调节时，雾化颗粒的直径基板保持不变，稳定性好。本实施例提供的压力源40可以是相对独立的空压机或者从本装置其他部分引入的高压气体。

本实施例提供的双流体雾化喷嘴21包括进水口、出水口及进气口，其中，进水口与进水管30连通，出水口与压缩机10的注水口连通，进气口可与空压机连通。可以理解的是，双流体雾化喷嘴21的进水口、出水口及进气口相贯通，空压机将高压气体经进气口注入双流体雾化喷嘴21 的腔体内，并对注入双流体雾化喷嘴21内的消除过热水进行冲击，以使消除过热水高速流过旋流腔形成旋流，旋流冲击旋流腔反弹后分裂成直径 15-60微米左右的雾化颗粒，并经过雾化喷嘴出口喷出形成细小的雾化喷雾。形成的雾化喷雾可注入压缩机10内，并对压缩机10内的过热蒸汽进行降温，以使过热蒸汽形成饱和蒸汽。

本实施例采用双流体雾化喷嘴21作为雾化器20，可细化消除过热水的雾化颗粒，并且在进水量需要调整时，消除过热水的雾化颗粒直径保持恒定，有效避免了压缩机10的叶片出现破损，提升压缩机10压片的使用寿命。

在上述实施例的基础上，经压缩机10压缩后生成的饱和蒸汽分成至少两路；其中一路与双流体雾化喷嘴21的进气口连通，用作双流体雾化喷嘴的压力源。具体的，压缩机10的出气端至少与两个管路连通，可将乏汽经压缩机10压缩做功生成的饱和蒸汽输送至不同待加热设备60处或者需汽处；其中一路可与双流体雾化喷嘴21的进气口连通。压缩机10流出的饱和蒸汽具有高压的特点，可满足双流体雾化喷嘴21对空气压力的需求，因此饱和蒸汽可作为压力源40用以替代独立设置的空压机，可精简蒸汽压缩装置的布置，节省安装空间。

可以理解的是，压缩机10出气端可与两个管路连通，且两个管路可分别连接至压缩机10的出气端；或者其中一个管路为第一支路17，且第一支路17与压缩机10的出气端连通，另一管路为第二支路18，且第二支路18的一端与双流体雾化喷嘴21的进气口连通，且第二支路18的另一端可连接至第一支路17上。即蒸汽压缩装置包括与压缩机10出气端连通的第一支路17，及与第一支路17连通的第二支路18；经压缩机10流出的饱和蒸汽可进入第一支路17内，流入第一支路17内的饱和蒸汽部分可通过第二支路18流向双流体雾化喷嘴21，其他部分饱和蒸汽可流向待加热设备60。

本实施例优选采用第一支路17与压缩机10的出气端连通，第二支路 18与第一支路17连通的方案，可便于在第一支路17上设置检测设备及参数采集设备，便于获取流出压缩机10的饱和蒸汽相关参数。可以理解的是，与第一支路17连通的第二支路18的数量不加以限制，可根据需要进行布置。

在上述实施例的基础上，蒸汽压缩装置还包括凝水回收装置，凝水回收装置用于收集流出待加热设备60的凝结水，并将凝结水输送至需水处。具体的，经压缩机10出气端流出的饱和蒸汽部分流向待加热设备60，用于对待加热设备60进行加热作业，饱和蒸汽对待加热设备60进行作业后生成凝结水，凝结水再利用价值高，可循环利用。因此得需要将流经待加热设备60后的凝结水进行收集。为实现上述目的，蒸汽压缩装置还包括凝结水回收装置，凝水回收装置可以为集水管，集水管可将收集后的凝结水并输送至锅炉等加热设备，并经加热后生成可用蒸汽。本实施例通过凝水回收装置完成对凝结水的收集，对凝结水循环利用，达到节约资源的目的。

本实施例中，蒸汽压缩装置还包括控制系统及电动流量调节阀门31；控制系统用于采集乏汽的温度、压力及流量参数以及采集饱和蒸汽的温度、压力及流量参数，并计算出电动流量调节阀门31的开度；电动流量调节阀门31设置在进水管30上，且电动流量调节阀门31与控制系统电性连接。具体的，进水管30设置有电动流量调节阀门31，电动流量调节阀门 31可根据控制系统的计算的进水量(对应电动流量调节阀门31的开度) 调整其阀门的开度。本实施例对于电动流量调节阀门31在进水管30的安装位置不加以限制，优选采用将电动流量调节阀门31靠近所述压缩机10 的进水口设置。

电动流量调节阀门31与控制系统电性连接，控制系统根据乏汽及饱和蒸汽的相关参数信息，(例如压力、温度及流量)，计算乏汽压缩过程中所需的消除过热水的用量，并根据上述消除过热水的用量决定调节电动流量调节阀门31的开度。控制系统将电动流量调节阀门31的开度信号传递至电动流量调节阀门31，电动流量调节阀门31根据上述信号调整其开度，从而改变流入压缩机10的消除过热水的流量。

可以理解的是，控制系统包括PLC控制器50与其电性连接的进口压力传感器11、进口温度传感器12、进口流量传感器13、出口压力传感器 14、出口温度传感器15、出口流量传感器16；进口压力传感器11、进口温度传感器12及进口流量传感器13均设置在压缩机10的进气端，分别用于检测流入压缩机10内的乏汽的温度、压力及流量；出口压力传感器 14、出口温度传感器15以及出口流量传感器16均设置在压缩机10的出气端，分别用于检测流出压缩机10内的饱和蒸汽的温度、压力及流量。

具体的，进口温度传感器12、进口压力传感器11及进口流量传感器 13均可设置在与压缩机10进气端连通的乏汽进气管19上，且分别与PLC 控制器50电性连接，可将采集的乏汽温度、乏汽压力及乏汽流量等信息传输至PLC控制器50；另外，出口温度传感器15、出口压力传感器14以及出口流量传感器16均可设置在与压缩器出气端连通的第一支路17上，且位于第二支路18的前端；出口温度传感器15、出口温度传感器15以及出口压力传感器14分别与PLC控制器50电性连接，可将采集的饱和蒸汽的温度、饱和蒸汽的压力及饱和蒸汽的流量等信息传输至PLC控制器50。

PLC控制器50内预设有计算模块，在压缩机10工况设定后，在此工况下计算模块根据乏汽进口温度、压力及流量可计算出经压缩机10压缩后的饱和蒸汽的理论温度、压力；根据此计算出的饱和蒸汽的理论值为基准，与实际采集的饱和蒸汽的出口温度和压力做比较；当饱和蒸汽的出口温度及压力高于标准值时，根据乏汽流量、饱和蒸汽流量及差值，计算增加消除过热水的水量，相应的扩大电动流量调节阀门31的开度。当饱和蒸汽的出口温度及压力低于标准值时，根据乏汽流量、饱和蒸汽流量及差值，计算应减少的消除过热水的水量，相应的减少电动流量调节阀门31 的开度。

为便于对上述控制过程的理解，下面举例说明：例如，进口乏汽压力 100KPa、温度99.63℃，离心式压缩机的压缩比是1.923(离心式压缩机的特性确定，转速确定后可得)，计算可得饱和蒸汽压力192.28KPa、温度119℃，此时，控制消除过热蒸汽的消除过热水的喷入量，使其稳定在这个温度、压力值，即可获取高品质饱和蒸汽。

在上述实施例的基础上，控制系统还包括与PLC控制器50电性连接的进水流量传感器32，且进水流量传感器32设置在进水管30上。具体的，进水流量传感器32设置在进水管30上，用于采集流向压缩机10的消除过热水的水量，并且进水流量传感器32与PLC控制器50电性连接，可将采集的流向压缩机10的消除过热水的水量信息传输至PLC控制器50，PLC 控制器50根据实际流向压缩机10的消除过热水的水量与计算的理论的消除过热水的水量相比较，从而动态的调整电动流量调节阀门31的开度，可提升饱和蒸汽品质，将饱和蒸汽维持在相应的温度和压力上。

本实施例中，与压缩机10连通的乏汽进气管19设置有用于控制乏汽通断的截留阀。具体的，为提升压缩机10的安全性能，防止其超出工作负载及便于对其进行检修，本实施例提供的蒸汽压缩装置还包括截留阀，截留阀设置在乏汽进气管19上，用于控制乏汽的通断。当压缩机10或者双流体雾化喷嘴21出现故障并需要检修时，可及时关闭截留阀进行检修，提升了蒸汽压缩装置的运行的安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种蒸汽压缩装置，其特征在于，包括压缩机、雾化器及与所述雾化器连通的进水管；

所述压缩机用于对乏汽进行压缩做功，使所述乏汽变成饱和蒸汽；

所述雾化器用于向压缩机内提供水雾，所述水雾用于对所述压缩机内的过热蒸汽进行降温以形成所述饱和蒸汽。

2.根据权利要求1所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述雾化器为双流体雾化喷嘴，所述双流体雾化喷嘴包括进气口、进水口及出水口；

所述进水口与所述进水管连通，所述出水口与所述压缩机连通，所述进气口与压力源连接。

3.根据权利要求2所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，经所述压缩机压缩后生成的所述饱和蒸汽分成至少两路；

其中一路与所述双流体雾化喷嘴的进气口连通，用作所述双流体雾化喷嘴的压力源。

4.根据权利要求3所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述蒸汽压缩装置包括与所述压缩机出气端连通的第一支路，及与所述第一支路连通的第二支路；

所述第二支路与所述双流体雾化喷嘴的进气口连通，所述第一支路中的饱和蒸汽流向待加热设备。

5.根据权利要求4所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述蒸汽压缩装置还包括凝水回收装置；

所述凝水回收装置用于收集流出所述待加热设备后的凝结水，并将所述凝结水输送至需水处。

6.根据权利要求1所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述蒸汽压缩装置还包括控制系统及电动流量调节阀门；

所述控制系统用于采集所述乏汽的温度、压力及流量参数以及采集饱和蒸汽的温度、压力及流量参数，并计算出所述电动流量调节阀门的开度；

所述电动流量调节阀门设置在所述进水管上，且所述电动流量调节阀门与所述控制系统电性连接；

所述电动流量调节阀门根据所述控制系统计算的电动流量调节阀门的开度调整其阀门开度。

7.根据权利要求6所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制器与其电性连接的进口压力传感器、进口温度传感器、进口流量传感器、出口压力传感器、出口温度传感器、出口流量传感器；

所述进口压力传感器、所述进口温度传感器、所述进口流量传感器均设置在所述压缩机的进气端，分别用于检测流入所述压缩机内的乏汽的温度、压力及流量；

所述出口压力传感器、所述出口温度传感器、所述出口流量传感器均设置在所述压缩机的出气端，分别用于检测流出所述压缩机内的饱和蒸汽的温度、压力及流量。

8.根据权利要求7所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述控制系统还包括与所述PLC控制器电性连接的进水流量传感器，且所述进水流量传感器设置在所述进水管上。

9.根据权利要求1所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，与所述压缩机连通的乏汽进气管设置有用于控制乏汽通断的截留阀。

10.根据权利要求1至9任一项所述的蒸汽压缩装置，其特征在于，所述压缩机为离心式压缩机。