CN211651282U - 一种多点喷射分层混合的加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多点喷射分层混合的加热装置，属于热交换技术领域，该装置包括：蒸汽进口、喷孔体、喷孔、增流锥窝、喷孔凸、混合管、进水孔。蒸汽进口的末端与喷孔体相连接，喷孔体上设有若干个喷孔，喷孔的进口端设有增流锥窝、喷孔的出口端设有喷嘴凸、喷孔体与混合管相连接，混合管的侧壁上设有若干级进水孔。该装置用于蒸汽在液体中的喷射释放，直接对液体进行加热，可以有效地控制噪音和震动的产生、扩大适用的蒸汽压力范围、提高蒸汽利用率。多喷孔形成的多点喷射气流具有更好的射吸能力和更大的换热面积；多级进水孔形成的分层混合，可以控制每层级的进水量及换热速率，从而可以获得更低的噪声值。

Description

一种多点喷射分层混合的加热装置

技术领域

本实用新型涉及热交换领域，涉及一种多点喷射分层混合的加热装置，用于蒸汽在液体中的喷射释放，直接对液体进行加热。

背景技术

在工业与民用供热系统中，蒸汽作为一种热源被广泛的应用。用蒸汽直接输入液体，对液体进行加热，也是广为采用的方法。但蒸汽加热也有其自身的缺点，那就是在进行热交换时会产生较大的震动和噪音，这主要是因为蒸汽从管道中排出时，由于气量大、流速快，不能立即溶入水中，会形成较大的、被水包裹着的蒸汽泡，蒸汽泡在冷水的作用下被迅速冷凝，体积迅速减小，原有的界面消失，从而产生剧烈碰撞，形成较大的震动和噪音，为了解决这一问题，中国专利CN200620031555.3曾公开过一种《射流复式蒸汽热水消声器》，其特点是在蒸汽加速由蒸汽喷口喷入消声管内，高速蒸汽射流引射吸入冷水，并推动消声管内的水向前运动，在消声管内蒸汽冷凝产生的收缩被管壁限制，从而消除震动和噪声。这种装置虽然能消除一部分噪音，但整体消音效果不够理想，加热水的温度也被限制在常压下的65℃，同时适用的蒸汽压力范围也较窄，体积较大。本实用新型内容针对现有技术存在的不足，进行了深入的研究、通过长期多次的设计、试验和测试，提出了更加科学的设计。本实用新型的目的在于提供一种消声效果更优秀、使用的蒸汽压力范围更宽阔、蒸汽利用率更高、液体被加热的温度更高、结构紧凑、低成本、加热快、安装方便的蒸汽释放加热液体的装置。

实用新型内容

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种多点喷射分层混合的加热装置，包括：蒸汽进口1、喷孔体2、喷孔3、增流锥窝4、喷孔凸5、混合管6、一级进水孔7、二级进水孔8、三级进水孔9。蒸汽进口1的末端与喷孔体2相连接，喷孔体2上设有若干个喷孔3，喷孔3的进口端设有增流锥窝4、喷孔3的出口端设有喷孔凸5、喷孔体2与混合管6 相连接，混合管6的侧壁上设有若干级进水孔，在此仅以三级进水孔为代表加以阐述(一级进水孔7、二级进水孔8、三级进水孔9)，进水孔的级数不局限于3级。蒸汽进口1的作用是连接蒸汽管道或者其他形状的蒸汽容器，如果直接安装在容器壁上，则可以省略蒸汽进口 1；喷孔体2上设有若干个喷孔3，喷孔3的直径和数量根据噪声值要求和蒸汽管道流量需要来确定，一般为多个设置，特殊情况下可以仅保留1个喷孔；实践中，随着喷孔直径的增大，噪音值也会随之增加，多喷孔设计减小了喷孔的直径；多喷孔形成的多点喷射气流更靠近进水孔，有更好的射吸能力，而且与液体之间有更多的接触面积，更加有利于混合和换热以及降噪；喷孔3的长度不小于其直径的1.4倍，喷孔长度过短，会导致蒸汽喷出后发散，从而导致射吸力不足和噪音增大，而当喷孔长度超过其直径的6倍以上，则会明显增加喷射阻力，降低气流速度；喷孔3的进气端设有增流锥窝4，增流锥窝4的锥角度介于50～100度之间，其作用在于提高喷孔的蒸汽流速和流量；喷孔的出气端设有喷孔凸5，喷孔凸5的长度与一级进水孔7的直径相当，缩短或者省略喷孔凸5时，会使噪音在一定范围内增大；混合管6 的长度是其内径的2倍以上，在其他参数不改变的前提下，噪音值随着混合管6长度的增加而逐渐减小；混合管的截面积与所有喷孔截面积总和的比值取3～10之间，随着比值的增加，适用的水温上限也随之增加，噪音值也会略有增加；一级进水孔7、二级进水孔8、三级进水孔9均位于混合管的管壁上靠近喷孔3的一侧逐级排列，一级进水孔7应该尽可能的靠近喷孔体2；各级进水孔的直径不小于2毫米，直径更小的进水孔可以更好地抑制噪音的产生与传播，但是更小的进水孔也更容易被杂质堵塞；各个进水孔的直径可以相互不同，通过调整各层级进水孔的直径和数量可以精确控制每级进水所占总进水量的比例，从而控制各层级的热量吸收率；进水孔的数量取决于进水孔的总面积，进水孔的总面积不小于混合管6截面积的0.5倍，可根据液体升温的要求取值；每级进水孔均有若干个孔组成，相邻两级进水孔的中心距不小于孔径的1.3倍；通过调整各级进水孔的直径、数量、及其之间的距离，可以控制每层级进水和蒸汽之间的换热速率，从而获得更低的噪声值。

本实用新型通过以上技术方案，其优点在于：通过以上设计，创造性地运用了多点喷射和射吸分层混合相结合的方式，对蒸汽热能进行吸收换热，更有效地减小震动和噪音。多点喷射的小直径蒸汽流可以使蒸汽和冷水之间有更多的接触面积，更迅速的传递热量、减小噪音；多点喷射的小直径蒸汽流可以更靠近进水孔，有效地提高射吸能力；增流锥窝4可以提高蒸汽流速，从而产生更强的射吸负压；喷孔凸5能够部分或者全部遮蔽第一级的进水孔7，减少噪音的散射；进水孔根据使用需要，可以设置为若干级，经过优化组合的多级进水孔设置，可以在射吸力的作用下逐级逐次吸入适量冷水，分级分层接触蒸汽流并吸收热能，从而控制和减弱了汽水混合的烈度，有效地降低噪音，提高水汽的配比，减少热能的损耗；可以根据需要，组合使用多个本加热装置，通过调整本加热装置安装的数量和喷射方向，提高使用的灵活性，提供更好的蒸汽流量和搅拌能力、增大喷出的热水与周边冷水的接触面，更好的吸收残余的细小蒸汽泡，提高蒸汽的利用率；提高了材料的利用率、降低了生产成本；扩大了使用的蒸汽压力值范围、扩展了适用领域；能够更好地保护周边设备及人员的健康。

附图说明：

图1为本实用新型的左视图；

图2为本实用新型的主视图(A-A剖面)；

图3为本实用新型的右视图。

附图标记：

1.蒸汽进口 2.喷孔体 3.喷孔 4.增流锥窝 5.喷孔凸

6.混合管 7.一级进水孔 8.二级进水孔 9.三级进水孔

具体实施方式

本实用新型采用的具体实施方法是：在圆柱形材料上通过机械加工，形成蒸汽进口、喷孔体 2、若干个喷孔3、增流锥窝4、喷孔凸5、混合管6、进水孔7、进水孔8、进水孔9等。相连接的喷孔3、增流锥窝4、喷嘴凸5、位于同一中轴线上，若干个进水孔7、进水孔8、进水孔9开设在混合管6壁上的特定位置。

Claims (7)

1.一种多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：由蒸汽进口、喷孔体、喷孔、混合管和进水孔组成，蒸汽进口与喷孔体相连接，喷孔体上设有若干个喷孔，喷孔体与混合管相连接，混合管的侧壁上设有若干级进水孔。

2.根据权利要求1所述的多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：喷孔长度是其直径的1.4～6倍之间。

3.根据权利要求1所述的多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：混合管的长度是其内径的2倍以上。

4.根据权利要求1所述的多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：喷孔的进口端设有增流锥窝，增流锥窝为圆锥形，圆锥角度在50～100度之间。

5.根据权利要求1所述的多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：进水孔为多级设置，并靠近喷孔侧逐级排列，每级进水孔有若干个，所有进水孔的总面积不小于混合管截面积的0.5倍。

6.根据权利要求1所述的多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：喷孔的出口端设有喷孔凸，喷孔凸的长度与一级进水孔的直径平均值相当。

7.根据权利要求1所述的多点喷射分层混合的加热装置，其特征在于：混合管的截面积与所有喷孔截面积总和的比值取3～10之间。

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