CN211887487U - 过热降温器和用于其的喷射喷嘴组件 - Google Patents

过热降温器和用于其的喷射喷嘴组件 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及过热降温器以及用于过热降温器的喷射喷嘴组件,所述过热降温器包括限定轴向流动路径的环形本体和围绕环形本体的一个或多个喷射喷嘴组件。每一个喷射喷嘴组件都连接到单独的水歧管和蒸汽歧管,以通过喷射喷嘴组件提供冷却水和雾化蒸汽。每一个喷射喷嘴组件的喷嘴套管都具有实心的单一本体,其具有穿过本体形成的第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道。第一流体通道与水歧管以及在本体的第二端中形成的第一出口孔流体连通。第二流体通道与蒸汽歧管以及在本体的第二端中形成的第二出口孔流体连通。第三流体通道与蒸汽歧管以及在本体的第二端中形成的第三出口孔流体连通。第二出口孔和第三出口孔定位在第一出口孔的相对侧上。

Description

过热降温器和用于其的喷射喷嘴组件
技术领域
本实用新型涉及过热降温器,其通常用于功率和过程工业中的流体和气体管线(例如,蒸汽管线),并且还涉及与过热降温器一起使用的喷射喷嘴。
背景技术
过热降温器用于许多工业流体和气体管线中以将过热的过程流体和气体的温度降低到期望的设定点温度。例如,过热降温器用于功率过程工业以冷却过热蒸汽。过热降温器将雾化冷却水或其它流体(本文称为喷水云) 的精细喷雾喷射到蒸汽管中,过程蒸汽通过该蒸汽管流动。喷水云中水滴的蒸发降低了过程蒸汽的温度。可以通过调节一个或多个控制变量来控制所产生的温度下降,诸如注入冷却水的体积速率和/或冷却水的温度。还可以调节喷水云中的各个液滴的尺寸和/或喷水云的图案以控制温度下降所需的时间。
蒸汽辅助喷射雾化被认为是雾化过热降温系统中的喷射水的最有效方式。它产生最细小的液滴,允许最快的蒸发和冷却过程流体(通常是蒸汽)。
通常,喷水云需要注入点下游的一些最小长度或行程(run)的直管道,以确保各个雾化水滴基本上完全蒸发。否则,当遇到蒸汽管道中的弯曲或裂开时,喷水云可能冷凝或不完全蒸发。该直管道的长度或行程通常被称为“下游管道长度”。温度传感器通常也位于下游管道长度的末端,以感测蒸汽所产生的温度下降。
蒸汽辅助过热降温器包括雾化头,该雾化头将高速蒸汽流(称为雾化蒸汽)与冷却水流组合以雾化冷却水并产生喷水云。在蒸汽辅助过热降温器中,喷水云中的各个液滴的尺寸通常小于机械雾化过热降温器的尺寸,因此在蒸汽管道内蒸发得更快。因此,蒸汽辅助过热降温器可以用于较短的下游管道长度的应用中。
然而,用于蒸汽辅助过热降温器的典型喷嘴套管需要机加工和焊接多个部件,以便形成具有单独的蒸汽通道和水通道的喷嘴套管。这可能会在焊缝(welds)可能疲劳和开裂的某些应用中引发问题。另外,典型喷嘴套管所需的机加工和焊接步骤非常耗时且昂贵。
实用新型内容
根据本发明的一个示例性方面,一种过热降温器包括限定轴向流动路径的环形本体和围绕所述环形本体设置的多个喷射喷嘴组件。水歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于向所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件提供冷却水,蒸汽歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于将雾化蒸汽与所述冷却水分开地提供给所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件。每一个喷射喷嘴组件都包括延伸到所述环形本体中的喷嘴套管。每一个喷嘴套管都包括实心的单一本体,该本体具有穿过所述本体形成的第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道。所述第一流体通道被形成为穿过所述本体并与所述水歧管以及在所述本体的第二端中形成的第一出口孔流体连通。所述第二流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管以及在所述本体的第二端中形成的第二出口孔流体连通。所述第三流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管以及在所述本体的第二端中形成的第三出口孔流体连通。所述第二出口孔和所述第三出口孔定位在所述第一出口孔的相对侧上。
进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面,过热降温器还可以包括以下优选形式中的任何一个或多个形式的任何组合。
在一个优选形式中,所述喷射喷嘴组件包括壳体,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口。第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交,并且第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交。所述喷嘴套管设置在所述孔口内,所述第一流体通道通过所述第一孔与所述水歧管流体连通,所述第二流体通道通过所述第二孔与所述蒸汽歧管流体连通,所述第三流体通道通过所述第二孔与所述蒸汽歧管流体连通。
在另一个优选形式中,所述第一流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交并沿着所述本体纵向延伸的第二部分。
在另一个优选形式中,所述第二流体通道包括沿着所述本体纵向延伸的第一部分、沿所述本体纵向延伸的第三部分、以及将所述第一部分和所述第三部分互连的第二部分,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构。
在另一个优选形式中,所述第三流体通道包括第一部分、第三部分以及第二部分,所述第一部分沿着所述本体纵向延伸,所述第三部分沿着所述本体纵向延伸,所述第二部分将所述第一部分和所述第三部分互连,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构。所述第二流体通道的第一部分和所述第三流体通道的第一部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,并且所述第二流体通道的第三部分和所述第三流体通道的第三部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
在另一个优选形式中,所述本体的第二端包括平坦的第一表面和平坦的第二表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的所述纵向轴线成锐角地延伸。所述第二出口孔穿过所述第一表面形成,所述第一出口孔和所述第三出口孔穿过所述第二表面形成。
在另一个优选形式中,所述本体的第二端包括平坦的第一表面、平坦的第二表面和平坦的第三表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的纵向轴线成锐角地延伸,并且所述平坦的第三表面从第二表面并平行于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸。所述第二出口孔穿过所述第一表面形成,所述第一出口孔穿过所述第二表面形成,所述第三出口孔穿过所述第三表面形成。
在另一个优选形式中,所述第一出口孔、第二出口孔和所述第三出口孔是线性延伸的槽。
在另一个优选形式中,所述第一出口孔是椭圆形的,并且所述第二出口孔和所述第三出口孔是弧形延伸的槽。
在另一个优选形式中,所述第一流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分、与所述第一部分相交并沿着所述本体纵向延伸的第二部分、以及与所述第二部分和所述第一出口孔相交的环形部分。
在另一个优选形式中,所述第一出口孔包括穿过所述套管本体的第二端的多个孔洞,所述多个孔洞以大致圆形的图案定位
在另一个优选形式中,所述第二流体通道包括第一部分、第二部分、以及第三部分,所述第一部分沿着所述本体纵向延伸,所述第二部分从所述第一部分径向向内延伸穿过所述本体并且变为穿过所述本体纵向延伸,所述第三部分从所述第一部分纵向延伸穿过所述本体。所述第三流体通道包括第一部分、第二部分、以及第三部分,所述第一部分在所述本体的与所述第一流体通道相对的一侧上沿着所述本体纵向延伸,所述第二部分从所述第一部分径向向内延伸穿过所述本体并且变为纵向延伸穿过所述本体,所述第三部分从所述第一部分纵向延伸穿过所述本体。所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分合并在一起,通过环形部分,并与所述第二出口孔流体连通。所述第二流体通道的第三部分和所述第三流体通道的第三部分与所述第三出口孔相交,所述第三出口孔是环形的环状孔。
根据本发明的另一示例性方面,一种用于过热降温器的喷射喷嘴组件包括壳体,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口。第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交,第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交。喷嘴套管设置在所述孔口内并包括实心的单一套管本体。第一流体通道被形成为穿过所述套管本体,并与所述第一孔以及在所述套管本体的第二端中形成的第一出口孔流体连通。第二流体通道被形成为穿过所述套管本体,并与所述第二孔以及在所述套管本体的第二端中形成的第二出口孔流体连通。第三流体通道被形成为穿过所述套管本体,并与所述第二孔以及在所述套管本体的第二端中形成的第三出口孔流体连通。所述第二出口孔和所述第三出口孔定位在所述第一出口孔的相对侧上。
进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面,喷射喷嘴组件还可以包括以下优选形式中的任何一个或多个形式的任何组合。
在一个优选形式中,所述第一流体通道包括跨所述套管本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交并且沿着所述套管本体纵向延伸的第二部分。
在另一个优选形式中,所述第二流体通道包括第一部分、第三部分以及第二部分,所述第一部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第三部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第二部分将所述第一部分和所述第三部分互连,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构。
在另一个优选形式中,所述第三流体通道包括第一部分、第三部分、以及第二部分,所述第一部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第三部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第二部分将所述第一部分和所述第三部分互连的第二部分,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构。所述第二流体通道的第一部分和所述第三流体通道的第一部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,所述第二流体通道的第三部分和所述第三流体通道的第三部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
在另一个优选形式中,所述套管本体的第二端包括平坦的第一表面和平坦的第二表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的所述纵向轴线成锐角地延伸。所述第二出口孔被形成为穿过所述第一表面,所述第一出口孔和所述第三出口孔被形成为穿过所述第二表面。
在另一个优选形式中,所述套管本体的第二端包括平坦的第一表面、平坦的第二表面和平坦的第三表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的所述纵向轴线成锐角地延伸,所述平坦的第三表面从所述第二表面并平行于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸。所述第二出口孔被形成为穿过所述第一表面,所述第一出口孔被形成为穿过所述第二表面,并且所述第三出口孔被形成为穿过所述第三表面。
在另一个优选形式中,所述第一出口孔、所述第二出口孔和所述第三出口孔是线性延伸的槽。
在另一个优选形式中,所述第一出口孔是椭圆形的,并且所述第二出口孔和所述第三出口孔是弧形延伸的槽。
在另一个优选形式中,所述第一流体通道包括第一部分、第二部分和环形部分。所述第一部分跨所述套管本体径向延伸,所述第二部分与所述第一部分相交并沿着所述套管本体纵向延伸,并且所述环形部分与所述第二部分和所述第一出口孔相交。
在另一个优选形式中,所述第一出口孔包括穿过所述套管本体的第二端的多个孔洞,所述多个孔洞以大致圆形的图案定位。
在另一个优选形式中,所述第二流体通道包括第一部分、第二部分、以及第三部分,所述第一部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第二部分从所述第一部分径向向内延伸穿过所述套管本体并且变为纵向延伸穿过所述套管本体,所述第三部分从所述第一部分纵向延伸穿过所述套管本体。所述第三流体通道包括第一部分、第二部分、以及第三部分,所述第一部分在所述本体的与所述第一流体通道相对的一侧上沿着所述套管本体纵向延伸,所述第二部分从所述第一部分径向向内延伸穿过所述套管本体并且变为纵向延伸穿过所述套管本体,所述第三部分从所述第一部分纵向延伸穿过所述套管本体。所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分合并在一起,通过环形部分,并与所述第二出口孔流体连通。所述第二流体通道的第三部分和所述第三流体通道的第三部分与所述第三出口孔相交,所述第三出口孔是环形的环状孔。
根据本发明的另一示例性方面,一种过热降温器包括限定轴向流动路径的环本体和围绕所述环本体设置的多个喷射喷嘴组件。水歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于向所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件提供冷却水,并且蒸汽歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于将雾化蒸汽与所述冷却水分开地提供给所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件。每一个喷射喷嘴组件都包括延伸到所述环形本体中的喷嘴套管,并且包括实心的单一本体。第一流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管以及在所述本体的第二端中形成的多个第一出口孔流体连通。第二流体通道被形成为穿过所述本体并与所述水歧管流体连通。第三流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管流体连通。环形腔体与所述第二流体通道和所述第三流体通道相交。盘形腔体与所述环形腔体以及多个第二出口孔流体连通。所述第二出口孔与所述本体内的所述第一出口孔相交。
进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面,过热降温器还可以包括以下优选形式的任何一个或多个形式的任何组合。
在一个优选形式中,所述喷射喷嘴组件包括壳体、第一孔、以及第二孔,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口,所述第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交,所述第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交。所述喷嘴套管设置在所述孔口内。所述第一流体通道通过所述第二孔与所述蒸汽歧管流体连通,所述第二流体通道通过所述第一孔与所述水歧管流体连通,并且所述第三流体通道通过所述第一孔与所述水歧管流体连通。
在另一个优选形式中,所述第一流体通道包括沿着所述本体纵向延伸的第一部分以及与所述第一部分流体连通的盘形腔体,并且所述盘形腔体偏离所述喷嘴套管的纵向轴线并且与所述多个第一出口孔流体连通。
在另一个优选形式中,所述第二流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分。
在另一个优选形式中,所述第三流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分,并且所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
在另一个优选形式中,所述本体的第二端包括平坦的表面,所述平坦的表面与所述喷嘴套管的所述纵向轴线成锐角地延伸,并且所述多个第一出口孔被形成为穿过所述平坦的表面。
根据本发明的另一示例性方面,一种用于过热降温器的喷射喷嘴组件包括壳体,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口。第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交,第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交。喷嘴套管设置在所述孔口内并包括实心的单一本体。第一流体通道被形成为穿过所述本体并与所述第二孔以及在所述本体的第二端中形成的多个第一出口孔流体连通。第二流体通道被形成为穿过所述本体并与所述第一孔流体连通。第三流体通道被形成为穿过所述本体并与所述第一孔流体连通。环形腔体与所述第二流体通道和所述第三流体通道相交,并且所述盘形腔体与所述环形腔体以及多个第二出口孔流体连通。所述第二出口孔与所述本体内的所述多个第一出口孔相交。
进一步根据本发明的前述示例性方面中的任何一个或多个方面,喷射喷嘴组件还可以包括以下优选形式的任何一个或多个形式的任何组合。
在一个优选形式中,所述第一流体通道包括沿着所述本体纵向延伸的第一部分以及与所述第一部分流体连通的盘形腔体,并且所述盘形腔体偏离所述喷嘴套管的纵向轴线,并与所述多个第一出口孔流体连通。
在另一个优选形式中,所述第二流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分。
在另一个优选形式中,所述第三流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分,并且所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
在另一个优选形式中,所述本体的第二端包括平坦的表面,所述平坦的表面与所述喷嘴套管的纵向轴线成锐角地延伸,并且所述多个第一出口孔穿过所述平坦的表面形成。
附图说明
图1是根据本公开内容的教导的示例性过热降温器的等距视图;
图2是沿图1的线2-2截取的横截面视图,其中,示例性喷射喷嘴组件能够与图1的过热降温器一起使用;
图3是图2的喷射喷嘴组件的示例性喷嘴套管的等距视图,其中,内部水通道和蒸汽通道以虚线示出;
图4是图3的喷嘴套管的等距横截面视图;
图5是可以用于图2的喷射喷嘴组件中的另一个示例性喷嘴套管的等距视图,其中,内部水通道和蒸汽通道以虚线示出;
图6是图5的喷嘴套管的横截面视图;
图7是可以用于图2的喷射喷嘴组件中的另一个示例性喷嘴套管的前等距视图,其中,内部水通道和蒸汽通道以虚线示出;
图8是可以用于图2的喷射喷嘴组件中的另一个示例性喷嘴套管的侧面横截面视图;
图9是以虚线示出内部水通道和蒸汽通道的图8的喷嘴套管的局部侧面等距视图;以及
图10是以虚线示出内部水通道和蒸汽通道的图8的喷嘴套管的局部前等距视图。
具体实施方式
本文所公开的过热降温器包括具有喷嘴套管的喷射喷嘴组件,该喷嘴套管具有实心的单一本体。实心的单一本体具有在其内形成的水通道和蒸汽通道,其允许带夹套(jacketed)蒸汽雾化。
对具有实心的单一本体的喷嘴套管的使用增加了设计的坚固性,因为没有焊缝或其它与疲劳或裂缝的连接,并且本体更好地抵抗热疲劳。这种喷嘴套管制造起来花费较少。
本文公开的喷嘴套管还提供了在注水位置的两侧产生蒸汽流的有效方式,以在两股蒸汽射流之间“夹套”水。喷嘴套管的本体允许雾化蒸汽内部分离成上部通路和下部通路以包围水,这确保所有水被有效地雾化并且没有水被“弹回”并逸出蒸汽射流。
该喷嘴套管可以用于代替多件式喷嘴套管,可以改装成具有多件式喷嘴套管的当前喷射喷嘴组件,或者可以用作其它形式的过热降温器中的喷射喷嘴组件。
现在转向附图,图1示出了根据本公开内容的一个或多个教导的示例性过热降温器30,其在所示示例中是环式蒸汽辅助过热降温器。过热降温器30包括环形本体32、由环形本体承载的至少一个且优选多个喷射喷嘴组件34、用于向喷射喷嘴组件中的每一个提供冷却水的水歧管36a、以及用于向喷射喷嘴组件34中的每一个提供雾化蒸汽的蒸汽歧管36b。水歧管 36a、蒸汽歧管36b设置在环形本体32的径向外侧上,并连接到设置在环形本体32的外侧的每一个喷射喷嘴组件34的一部分上。每一个喷射喷嘴组件34都被布置成将喷水云注入到轴向穿过环形本体32的过程蒸汽的流动流中。
环形本体32限定了与环形本体32的纵向轴线33平行的轴向流动路径“A”,以供诸如蒸汽之类的过程流体通过其中,并且环形本体32优选地为具有环形横截面的细长管道的形式,其半径R从第一端32a轴向延伸到第二端32b。第一端32a和第二端32b被布置用于沿着过程蒸汽管线在管道的两个相对端之间连接和/或插入,并且可以通过例如焊接、联轴器或紧固件连接到管道的相对端。环形本体32可选地可以包括在第一端32a和第二端 32b中的每一个处的连接凸缘(未示出),以便以本领域熟知的方式螺栓连接到相对的管道部分。
水歧管36a包括用于连接到冷却水源的连接器38a和一个或多个导管 40a,导管40a可操作地将连接器38a与喷射喷嘴组件34中的每一个连接,以向喷射喷嘴组件34提供冷却水。导管40a可以与喷嘴34中的一个或多个串联(如本示例所示)和/或并联连接。蒸汽歧管36b包括用于连接到雾化蒸汽源的连接器38b和一个或多个导管40b,导管40b可操作地将连接器 38b与喷射喷嘴组件34中的每一个连接。导管40b可以与喷射喷嘴组件34 中的一个或多个并联(如本示例所示)和/或串联连接。连接器38a、38b可以是连接器凸缘或其它公知的管道连接件,诸如对接焊缝、插座焊接端等。导管40a、40b可以是管道、软管或其它类似的流体导管。在该布置中,水歧管36a向喷射喷嘴组件34中提供冷却水,并且蒸汽歧管36b向喷射喷嘴组件34的每一个提供雾化蒸汽。冷却水和雾化蒸汽分开地且彼此独立地提供给喷射喷嘴组件34中的每一个。
图2示出了可操作地定位在环形本体32中的示例性喷射喷嘴组件34。每一个喷射喷嘴组件34都优选地是相同的和/或穿过环形本体32相同地进行布置。喷射喷嘴组件34适于接收冷却水和雾化蒸汽,并且引导冷却水和雾化蒸汽分开地并且独立地通过喷射喷嘴组件34,以将喷水云注入到环形本体32中。喷水云是雾化蒸汽和冷却水的混合物。喷射喷嘴组件34包括用于连接到环形本体32的壳体50、容纳在壳体50内的喷嘴套管100、以及端盖凸缘70。
壳体50包括本体52和从本体52延伸的颈部60。颈部60比本体52 窄,并且优选地,本体52和颈部60中的每一个都具有圆形横截面,但是其它形状也是可能的。本体52设置在环形本体32的外侧,颈部60穿过环形本体32的壁适配到孔62中,并且诸如使用一个或多个焊缝固定到环形本体32的壁上。优选地,焊缝还密封孔62。阶梯孔口54从颈部60的远端处的第一开口端轴向延伸,穿过本体52,到达与第一开口端相对的第二开口端。环形台阶56将阶梯孔口54分成第一孔口部分54a和第二孔口部分 54b。第一孔口部分54a从颈部60的远端处的阶梯孔口54的第一端延伸到环形台阶56,并且第二孔口部分54b从环形台阶56延伸到本体52的上表面处的阶梯孔口54的第二端。第一孔口部分54a比第二孔口部分54b窄,并且优选地,第一孔口部分54a和第二孔口部分54b中的每一个都是直的圆柱形孔口部分,其中第一孔口部分54a具有第一直径并且第二孔口部分 54b具有大于第一孔口部分54a的第二直径。第一孔口部分54a和第二孔口部分54b沿着阶梯孔口54的纵向单轴线同轴对齐。
至少一个孔58,优选地如图2的示例中所示的两个孔58,径向延伸穿过本体52进入第二孔口部分54b。孔58可以在本体52的相对侧上在直径上彼此180°对齐。孔58被布置为可操作地连接到导管40a,以将水流引导到阶梯孔口54中并进入喷嘴套管100,如下所述。孔58可以例如在其中容纳导管40a的端部。如果少于所有的孔58连接到导管40a,则塞子或其它闭合构件(未示出)可以关闭不可操作地连接到导管40a的孔58中的任一个。
端盖凸缘70覆盖阶梯孔口54的第二端并保持可操作地设置在阶梯孔口54内的喷嘴套管100。端盖凸缘70例如使用紧固件或焊缝连接到本体 52的顶部表面。端盖凸缘70优选地与本体52形成流体紧密密封,以防止冷却水和/或雾化蒸汽通过阶梯孔口54的第二端逸出。因此,密封件72(诸如垫圈或O形圈)被密封地设置在端盖凸缘70和本体52的顶部表面之间。密封件72设置在环形凹槽64中,该环形凹槽64形成在本体52的顶部表面中与第二孔口部分54c相邻。
至少一个孔74径向延伸穿过端盖凸缘70并且与喷嘴套管100的入口 110流体连通,如下面更详细地讨论的。端盖凸缘70中的孔74与本体52 中的孔58成角度地(优选地是正交地)偏移。孔74被布置为可操作地连接到导管40b,以将蒸汽流引导到阶梯孔口54中并进入喷嘴套管100,如下所述。孔74可以例如在其中容纳导管40b的端部。
喷嘴套管100容纳在本体52的阶梯孔口54内,并由端盖凸缘70固定在阶梯孔口54内。喷嘴套管100可以使用增材制造技术进行制造,诸如直接金属激光烧结、全熔融粉末床熔合、激光粉末床熔合等,其允许喷嘴套管100被制造为单个实心的单一件,这减少了制造前置时间、复杂性和成本。使用增材制造技术过程,将喷嘴套管100的三维CAD文件切成/分成多个层。例如,厚度约为20-60微米的层。然后铺设代表该设计的第一层的粉末床(诸如粉末基金属),并且激光或电子束将第一层的设计烧结在一起。然后将代表该设计的第二层的第二层粉末铺在第一烧结层上。然后将第二层粉末与第一层烧结/熔合在一起。这继续一层又一层地形成完整的喷嘴套管100。使用增材制造技术过程来制造用于喷射喷嘴组件的喷嘴套管允许自由地产生具有各种形状和几何形状的通道,以及下面描述的其它特征,使用目前的标准铸造或钻孔技术是不可能的。如上所述,喷嘴套管的实心的单一本体也增加了抗热疲劳性。
如图2-4所示,一个示例性喷嘴套管100通常包括实心的单一圆柱形本体102,其从第一端104延伸到第二端106并限定第一端104处的上部部分 108、第二端106处的下部部分120以及设置在上部部分108和下部部分120 之间的中间部分112。替代地,喷嘴套管100可以仅包括中间部分112和下部部分120,并完全设置在壳体50的本体52内。喷嘴套管100的下部部分 120设置在本体52的第一孔口部分54a中,中间部分112设置在第二孔口部分54b中,上部部分108设置在于端盖凸缘70中形成的腔体76中。中间部分112的外径大于上部部分108和下部部分120的外径,以形成径向延伸的环形肩部114,该环形肩部114形成径向支撑表面。环形肩部114可操作地直接或间接地抵靠环形台阶56设置,以将喷嘴套管100的中间部分 112保持在第二孔口部分54b内。环形凹槽116围绕中间部分112的外径表面周向延伸,并在中间部分112的顶端和环形肩部114之间轴向间隔。中间部分112的外径对应于第二孔口部分54b的内径,以提供与该第二孔口部分54b的紧密滑动配合。当安装喷射喷嘴组件34时,喷嘴套管100的下部部分120延伸超过阶梯孔口54的第一端和颈部60并进入环形本体32。下部部分120终止于喷嘴套管100的第二端106,并且在所示示例中,第二端106包括第一表面122、第二表面124和第三表面126。第一表面122是平坦的并且大致垂直于喷嘴套管100的纵向轴线延伸。第二表面124是平坦的并且与喷嘴套管的纵向轴线成一定角度并且成锐角α地远离第一表面 122延伸。第三表面126是平坦的并且以一定角度远离第二表面124延伸。替代地,第三表面126可以被移除,并且喷嘴套管100的第二端106可以仅包括第一表面122和第二表面124。
第一流体通道130(其在所示示例中允许冷却水流过喷嘴套管100)被形成为穿过本体102并且包括第一部分132和第二部分134。第一部分132 跨本体的中间部分112径向延伸,使得第一部分132与环形凹槽116流体连通。第二部分134沿着本体102轴向延伸,优选地与喷嘴套管100的纵向轴线同轴,并且具有与第一部分132流体连通并与本体102的第一端104 间隔开的第一端136。第二部分134的第二端138(与第一端136相对)与出口孔140流体连通,出口孔140被形成为穿过第二端106的第二表面124,以将冷却水排出到环形本体32中。在所示示例中,出口孔140是细长槽,其通常是线性的并且跨第二表面124延伸。
第二流体通道150和第三流体通道160(其在所示示例中允许雾化蒸汽流过喷嘴套管100)也被形成为穿过本体102,并且每一个都相应地包括第一、第二和第三部分152、154、156和162、164、166。第二流体通道150 和第三流体通道160的第一部分152、154与入口110流体连通,以允许雾化蒸汽从导管40b输送到第二流体通道150和第三流体通道160,并且第一部分152、154大致平行于喷嘴套管100的纵向轴线。在所示示例中,第一部分152、154具有大致半圆形的横截面并且在第一流体通道130的相对侧上纵向延伸。第二流体通道150和第三流体通道160的第三部分156、166 大致平行于喷嘴套管100的纵向轴线延伸,并且在所示示例中,也具有大致半圆形的横截面。第三部分156、166通过第二部分154、164与第一部分152、162流体连通,在第一流体通道130的相对侧上纵向延伸,并且与第一部分152、162正交地径向偏移。第二流体通道150的第三部分156与出口孔158流体连通,出口孔158被形成为穿过第二端106的第一表面122,以在出口孔140的一侧上将雾化蒸汽排出到环形本体32中。第三流体通道 160的第三部分166与出口孔168流体连通,出口孔158被形成为穿过第二端106的第二表面124,以在出口孔140的与出口孔158相对的第二侧上将雾化蒸汽排出到环形本体32中。通过在出口孔140处冷却水排出的相对侧上的出口孔158、168排出雾化蒸汽,冷却水被“夹套”在两股雾化蒸汽射流之间,这确保所有的水被有效地雾化并且没有水被“弹回”并逸出蒸汽射流。
如可在图3中最佳地看出的,(用于使雾化蒸汽流过喷嘴套管100的) 第二流体通道150和第三流体通道160的盘旋、螺旋或复合角设计用于使冷却水和雾化蒸汽的流动偏移,改变喷嘴套管100内的在入口110与出口孔158、168之间的第二流体通道150和第三流体通道160的取向。相同的概念也可以用于切换哪些流体通道被嵌套(nest)。例如,如果蒸汽通道在入口处轴向延伸通过喷嘴套管,并且冷却水通道径向偏离蒸汽通道的任一侧并定位在蒸汽通道的该侧上,水通道和蒸汽通道可以终止于沿着喷嘴套管的某处,然后双螺旋、盘旋或复合角度可以用于以彻底的(sweeping)方式将内部蒸汽通道重新布置(reroute)在外部并且将外部水通道孔口重新布置到内部。
参照图5-6,示出了另一个示例性喷嘴套管100A,其也可以与喷射喷嘴组件34一起使用。喷嘴套管100A与喷嘴套管100相同,除了喷嘴套管 100A的第二端106A包括第一表面122A、第二表面124A、第三表面127 和第四表面128。第一表面122A是平坦的并且大致垂直于喷嘴套管100A 的纵向轴线延伸。第二表面124A是平坦的并且以一角度远离第一表面122A 并与喷嘴套管的纵向轴线成锐角α延伸。第三表面127是平坦的并且以一角度远离第二表面124A并大致平行于喷嘴套管100A的纵向轴线延伸。最后,第四表面128通常是平坦的并且大致垂直于第三表面127和喷嘴套管 100A的纵向轴线延伸。在该示例中,出口孔158A(排出雾化蒸汽)通过第一表面122A形成,出口孔140A(排出冷却水)通过第二表面124A形成,并且出口孔168A(雾化蒸汽)通过第三表面127形成。另外,出口孔 158A、168A通常不是线性槽,而是围绕出口孔140A弯曲的弧形槽,并且出口孔140A是椭圆形的。出口孔158A和168A的弧形形状以及从出口孔168A排出的雾化蒸汽相对于从出口孔140A排出冷却水的角度可以用于进一步使用雾化蒸汽“夹套”冷却水。
参考图7,示出了另一个示例性喷嘴套管200,其也可以与喷射喷嘴组件34一起使用。与喷嘴套管100一样,喷嘴套管200可以使用增材制造技术进行制造并且通常包括实心的单一圆柱形本体202,其从第一端204延伸到第二端206并且限定第一端204处的上部部分208(未示出)(如上部部分108)、第二端206处的下部部分220、以及设置在上部部分208与下部部分220之间的中间部分212。替代地,喷嘴套管200可以仅包括中间部分 212和下部部分220,并且可以完全设置在壳体50的本体52内。喷嘴套管 200的下部部分220设置在本体52的第一孔口部分54a中,中间部分212 设置在第二孔口部分54b中,上部部分208设置在端盖凸缘70中形成的腔体76中。中间部分212的外径大于上部部分208和下部部分220的外径,以形成径向延伸的环形肩部214,该环形肩部214形成径向支撑表面。环形肩部214可操作地直接或间接地抵靠环形台阶56,以将喷嘴套管200的中间部分212保持在第二孔口部分54b内。环形凹槽216围绕中间部分212 的外径表面周向延伸,并在中间部分212的顶端和环形肩部214之间轴向间隔开。中间部分212的外径对应于第二孔口部分54b的内径,以提供与第二孔口部分54b的紧密滑动配合。当安装喷射喷嘴组件34时,喷嘴套管 200的下部部分220延伸超过阶梯孔口54的第一端和颈部60并进入环形本体32。下部部分220终止于喷嘴套管200的第二端206,并且在所示示例中,第二端206包括平坦的表面229,该平坦的表面229与喷嘴套管200的纵向轴线成一角度延伸。
在所示示例中允许冷却水流过喷嘴套管200的第一流体通道230被形成为穿过本体202。第一流体通道230包括第一部分232,该第一部分232 跨本体202径向延伸的中间部分212,与第一流体通道130的第一部分132 类似,使得第一部分232与环形凹槽216流体连通。第一流体通道230的第二部分234沿着本体202轴向延伸,优选地与喷嘴套管200的纵向轴线同轴。第二部分234从第一端236(未示出)延伸到与第一端236相对的第二端238,该第一端236与第一部分232流体连通并且与本体202的第一端 204间隔开,第二端238与环形部分242流体连通。环形部分242是在本体202内环状延伸的大致环形通道,并且与多个出口孔240B流体连通,该出口孔240B通过第二端206的平坦的表面229形成并且以大致圆形图案定位以将冷却水排出到环形本体32中。
第二流体通道250和第三流体通道260(在所示示例中允许通过喷嘴套管200的雾化蒸汽的流动)也被形成为穿过本体202。第二流体通道250和第三流体通道260中的每一个的第一部分252、262分别与入口210(未示出)(与入口110相同)流体连通,以允许雾化蒸汽从导管40b输送到第二流体通道250和第三流体通道260中。在所示示例中,第一部分252、262 的形状通常为半圆形,并且在第一流体通道130的第二部分234的相对侧上大致平行于喷嘴套管200的纵向轴线延伸。第二流体通道250和第三流体通道260的第二部分254、264从相应的第一部分252、262向内转向约 90度径向延伸以沿着喷嘴套管200轴向延伸,并且合并在一起以通过环形部分242的中心。一旦合并,部分254、264的合并部都与出口孔258流体连通,出口孔258在由出口孔240B形成的圆形图案的中心中处被形成为穿过第二端206的平坦的表面229,以便将雾化蒸汽排出到环形本体32中。第二流体通道250和第三流体通道260的第三部分256、266从相应的第一部分252、262纵向延伸,并且各自与出口孔268B流体连通,以将雾化蒸汽排出到环形本体32中。在所示示例中,出口孔268B是环形的环状孔,其围绕由出口孔240形成的圆形图案。通过在出口孔240B处的冷却水排出的相对侧上通过出口孔258B、268B排出雾化蒸汽,冷却水“夹套”在两股雾化蒸汽射流之间,这确保所有的水都被有效地雾化,没有水被“弹回”并逸出蒸汽射流。
图7中所示的示例性喷嘴套管200将与喷嘴套管100类似的上部喷嘴套管几何形状用于水入口和蒸汽入口,但是导致通过出口孔258B的中心蒸汽射流、出口孔240B处的水孔洞射流以及外包络蒸汽锥形射流268B在喷嘴套管200外部混合。水通过两个蒸汽区域之间的孔洞注入,以确保冷却水的更好混合和完全雾化,这允许喷嘴套管200上归因于外部的蒸汽/水混合并且没有移动的部件而在的磨损最小。
参考图8-10,示出了另一个示例性喷嘴套管300,其也可以与喷射喷嘴组件34一起使用。与喷嘴套管100一样,喷嘴套管300可以使用增材制造技术进行制造并且通常包括实心的单一的圆柱形本体302,其从第一端304 延伸到第二端306并限定第一端304处的上部部分308、第二端306处的下部部分320、以及在上部部分308与下部部分320之间设置的中间部分312。喷嘴套管300的下部部分320设置在本体52的第一孔口部分54a中,中间部分312设置在第二孔口部分54b中,并且上部部分308设置在端盖凸缘 70形成中的腔体76中。中间部分312的外径大于下部部分320的外径,以形成径向延伸的环形肩部314,该环形肩部314形成径向支撑表面。环形肩部314可操作地直接或间接地抵靠环形台阶56,以将喷嘴套管300的中间部分312保持在第二孔口部分54b内。环形凹槽316围绕中间部分312的外径表面周向延伸,并在中间部分312的顶端与环形肩部314之间轴向间隔开。中间部分312的外径对应于第二孔口部分54b的内径,以提供与该第二孔口部分54b的紧密滑动配合。当安装喷射喷嘴组件34时,喷嘴套管 300的下部部分320延伸超过阶梯孔54的第一端和颈部60并进入环形本体 32。下部部分320终止于喷嘴套管300的第二端306,并且在所示示例中,第二端306包括平坦的表面329,该平坦的表面329与喷嘴套管300的纵向轴线成角度延伸。
在所示示例中允许雾化蒸汽流过喷嘴套管300的第一流体通道330被形成为穿过本体302。第一流体通道330包括第一部分332,该第一部分332 在本体302的第一端304与入口310流体连通并沿本体302轴向延伸,优选地与喷嘴套管300的纵向轴线同轴。第一部分332与第一盘形腔体344 流体连通,该第一盘形腔体344偏离喷嘴套管300的纵向轴线,以为第二圆盘形腔体372提供空间,下面将更详细地讨论。腔体344与多个出口孔 340B流体连通,出口孔340B通过第二端306的平坦的表面329形成并且以大致圆形图案定位。
第二流体通道350和第三流体通道360(在所示的示例中允许冷却水流过喷嘴套管300)也被形成为穿过本体302。第二流体通道350和第三流体通道360各自具有第一部分352、362,径向延伸到本体302的中间部分312 中并且与环形凹槽316流体连通。第二流体通道350和第三流体通道360 的第二部分354、364平行于喷嘴套管300的纵向轴线延伸并且与第一部分 352、362流体连通。第二流体通道350和第三流体通道360的第二部分354、364与环形腔体流体370连通并流入环形腔体370,环形腔体370围绕第一流体通道330的第一部分332形成在本体302中。环形腔体370还与第二盘形腔体372流体连通,例如通过圆柱形流体通道部分374。腔体372与多个出口孔358C流体连通,出口孔358C也可以以大致圆形的图案定位,使得每一个出口孔358C与本体302内的相应的出口孔340B相交,以将冷却水和雾化蒸汽混合在喷嘴套管300的本体302内。
图8-10中所示的喷嘴套管300经由设置在出口孔358C前面的出口孔 340B产生的水的盘而具有雾化蒸汽和冷却水的内部混合,出口孔340B输送雾化的蒸汽。冷却水通过喷嘴套管300的侧面提供给喷嘴套管300,并且雾化蒸汽通过顶部提供。来自第二流体通道350和第三流体通道360的第二部分354、364的冷却水合并到围绕第一流体通道330中的蒸汽的圆柱形环形腔体370中,直到接近本体302的第二端306。在第二端306附近,用于雾化蒸汽的腔体344偏移到本体302的后部,以考虑到用于冷却水的腔体370的空间。冷却水经由同时变得更薄并且更深的席卷(sweep)被引导到腔体372,以允许流动区域被保持。出口孔340B和358C被连接以允许冷却水被雾化。出口孔340B形成一角度,以允许它们连接到腔体344而不会干扰出口孔358C或腔体372。
在一些应用中,根据本公开内容的教导的过热降温器组件、过热降温器、喷射喷嘴组件、喷嘴套管和/或其部件可用于将流体管道中的过热蒸汽或其它流体或气体的温度降低到预定义的设定点温度。然而,过热降温器组件、过热降温器、喷射喷嘴组件、喷嘴套管和/或其部件不限于本文所描述的用途,并且可以用于其它类型的布置。
为了教导普通技术人员制造和使用所附权利要求中记载的发明,本文中描述和详细示出的示例仅是本公开内容的教导的一个或多个方面的示例。可以预期在所附权利要求的范围内的本发明的附加方面、布置和形式,其权利被明确保留。

Claims (38)

1.一种过热降温器,包括:
环形本体,所述环形本体限定轴向流动路径;
多个喷射喷嘴组件,所述多个喷射喷嘴组件围绕所述环形本体设置;
水歧管,所述水歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于向所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件提供冷却水;以及
蒸汽歧管,所述蒸汽歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于将雾化蒸汽与所述冷却水分开地提供给所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件;
其中,每一个喷射喷嘴组件都包括延伸到所述环形本体中的喷嘴套管,每一个喷嘴套管都包括:
实心的单一本体;
第一流体通道,所述第一流体通道被形成为穿过所述本体并与所述水歧管以及在所述本体的第二端中形成的第一出口孔流体连通;
第二流体通道,所述第二流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管以及在所述本体的第二端中形成的第二出口孔流体连通;以及
第三流体通道,所述第三流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管以及在所述本体的第二端中形成的第三出口孔流体连通;其中,
所述第二出口孔和所述第三出口孔定位在所述第一出口孔的相对侧上。
2.根据权利要求1所述的过热降温器,其特征在于:
所述喷射喷嘴组件包括壳体、第一孔、以及第二孔,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口,所述第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交,并且所述第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交;
所述喷嘴套管设置在所述孔口内;
所述第一流体通道通过所述第一孔与所述水歧管流体连通;
所述第二流体通道通过所述第二孔与所述蒸汽歧管流体连通;并且
所述第三流体通道通过所述第二孔与所述蒸汽歧管流体连通。
3.根据权利要求1所述的过热降温器,其特征在于,所述第一流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交并沿着所述本体纵向延伸的第二部分。
4.根据权利要求1所述的过热降温器,其特征在于,所述第二流体通道包括沿着所述本体纵向延伸的第一部分、沿着所述本体纵向延伸的第三部分、以及将所述第一部分和所述第三部分互连的第二部分,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构。
5.根据权利要求4所述的过热降温器,其特征在于:
所述第三流体通道包括第一部分、第三部分、以及第二部分,所述第一部分沿着所述本体纵向延伸,所述第三部分沿着所述本体纵向延伸,所述第二部分将所述第一部分和所述第三部分互连,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构;并且
所述第二流体通道的第一部分和所述第三流体通道的第一部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,并且所述第二流体通道的第三部分和所述第三流体通道的第三部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
6.根据权利要求1所述的过热降温器,其特征在于:
所述本体的第二端包括平坦的第一表面和平坦的第二表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的纵向轴线成锐角地延伸;
所述第二出口孔被形成为穿过所述第一表面;并且
所述第一出口孔和所述第三出口孔被形成为穿过所述第二表面。
7.根据权利要求6所述的过热降温器,其特征在于,所述第一出口孔、所述第二出口孔和所述第三出口孔是线性延伸的槽。
8.根据权利要求6所述的过热降温器,其特征在于,所述第一出口孔是椭圆形的,并且所述第二出口孔和所述第三出口孔是弧形延伸的槽。
9.根据权利要求1所述的过热降温器,其特征在于:
所述本体的第二端包括平坦的第一表面、平坦的第二表面、以及平坦的第三表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的纵向轴线成锐角地延伸,并且所述平坦的第三表面从第二表面并平行于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸;
所述第二出口孔被形成为穿过所述第一表面;
所述第一出口孔被形成为穿过所述第二表面;并且
所述第三出口孔被形成为穿过所述第三表面。
10.根据权利要求9所述的过热降温器,其特征在于,所述第一出口孔、所述第二出口孔、以及所述第三出口孔是线性延伸的槽。
11.根据权利要求9所述的过热降温器,其特征在于,所述第一出口孔是椭圆形的,并且所述第二出口孔和所述第三出口孔是弧形延伸的槽。
12.根据权利要求1所述的过热降温器,其特征在于,所述第一流体通道包括:
第一部分,所述第一部分跨所述本体径向延伸;
第二部分,所述第二部分与所述第一部分相交并沿着所述本体纵向延伸;以及
环形部分,所述环形部分与所述第二部分和所述第一出口孔相交。
13.根据权利要求12所述的过热降温器,其特征在于,所述第一出口孔包括穿过所述本体的第二端的多个孔洞,所述多个孔洞以大致圆形的图案定位。
14.根据权利要求12所述的过热降温器,其特征在于:
所述第二流体通道包括第一部分、第二部分、以及第三部分,所述第一部分沿着所述本体纵向延伸,所述第二部分从所述第一部分径向向内延伸穿过所述本体并且变为纵向延伸穿过所述本体,所述第三部分从所述第一部分纵向延伸穿过所述本体;
所述第三流体通道包括所述第三流体通道的第一部分、所述第三流体通道的第二部分、以及所述第三流体通道的第三部分,所述第三流体通道的所述第一部分在所述本体的与所述第一流体通道相对的一侧上沿着所述本体纵向延伸,所述第三流体通道的所述第二部分从所述第三流体通道的所述第一部分径向向内延伸穿过所述本体并且变为纵向延伸穿过所述本体,所述第三流体通道的所述第三部分从所述第三流体通道的所述第一部分纵向延伸穿过所述本体;
所述第二流体通道的所述第二部分和所述第三流体通道的所述第二部分合并在一起,通过环形部分,并与所述第二出口孔流体连通;并且
所述第二流体通道的所述第三部分和所述第三流体通道的所述第三部分与所述第三出口孔相交,所述第三出口孔是环形的环状孔。
15.一种用于过热降温器的喷射喷嘴组件,所述喷射喷嘴组件包括:
壳体,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口;
第一孔,所述第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交;
第二孔,所述第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交;以及
喷嘴套管,所述喷嘴套管设置在所述孔口内,所述喷嘴套管包括:
实心的单一套管本体;
第一流体通道,所述第一流体通道被形成为穿过所述套管本体,并与所述第一孔以及在所述套管本体的第二端中形成的第一出口孔流体连通;
第二流体通道,所述第二流体通道被形成为穿过所述套管本体,并与所述第二孔以及在所述套管本体的第二端中形成的第二出口孔流体连通;以及
第三流体通道,所述第三流体通道被形成为穿过所述套管本体,并与所述第二孔以及在所述套管本体的第二端中形成的第三出口孔流体连通;其中,
所述第二出口孔和所述第三出口孔定位在所述第一出口孔的相对侧上。
16.根据权利要求15所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一流体通道包括跨所述套管本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交并沿着所述套管本体纵向延伸的第二部分。
17.根据权利要求15所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第二流体通道包括沿着所述套管本体纵向延伸的第一部分、沿着所述套管本体纵向延伸的第三部分、以及将所述第一部分和所述第三部分互连的第二部分,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构。
18.根据权利要求17所述的喷射喷嘴组件,其特征在于:
所述第三流体通道包括第一部分、第三部分、以及第二部分,所述第一部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第三部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第二部分将所述第一部分和所述第三部分互连,所述第二部分形成围绕所述第一流体通道的螺旋结构;并且
所述第二流体通道的第一部分和所述第三流体通道的第一部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上,并且所述第二流体通道的第三部分和所述第三流体通道的第三部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
19.根据权利要求15所述的喷射喷嘴组件,其特征在于:
所述套管本体的第二端包括平坦的第一表面和平坦的第二表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的所述纵向轴线成锐角地延伸;
所述第二出口孔被形成为穿过所述第一表面;并且
所述第一出口孔和所述第三出口孔被形成为穿过所述第二表面。
20.根据权利要求19所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一出口孔、所述第二出口孔和所述第三出口孔是线性延伸的槽。
21.根据权利要求19所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一出口孔是椭圆形的,并且所述第二出口孔和所述第三出口孔是弧形延伸的槽。
22.根据权利要求15所述的喷射喷嘴组件,其特征在于:
所述套管本体的第二端包括平坦的第一表面、平坦的第二表面、以及平坦的第三表面,所述平坦的第一表面垂直于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸,所述平坦的第二表面从所述第一表面并与所述喷嘴套管的所述纵向轴线成锐角地延伸,所述平坦的第三表面从所述第二表面并平行于所述喷嘴套管的纵向轴线延伸;
所述第二出口孔被形成为穿过所述第一表面;
所述第一出口孔被形成为穿过所述第二表面;并且
所述第三出口孔被形成为穿过所述第三表面。
23.根据权利要求22所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一出口孔、所述第二出口孔和所述第三出口孔是线性延伸的槽。
24.根据权利要求22所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一出口孔是椭圆形的,并且所述第二出口孔和所述第三出口孔是弧形延伸的槽。
25.根据权利要求15所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一流体通道包括:
第一部分,所述第一部分跨所述套管本体径向延伸;
第二部分,所述第二部分与所述第一部分相交并沿着所述套管本体纵向延伸;以及
环形部分,所述环形部分与所述第二部分和所述第一出口孔相交。
26.根据权利要求15所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一出口孔包括穿过所述套管本体的第二端的多个孔洞,所述多个孔洞以大致圆形的图案定位。
27.根据权利要求26所述的喷射喷嘴组件,其特征在于:
所述第二流体通道包括第一部分、第二部分、以及第三部分,所述第一部分沿着所述套管本体纵向延伸,所述第二部分从所述第一部分径向向内延伸穿过所述套管本体并且变为纵向延伸穿过所述套管本体,所述第三部分从所述第一部分纵向延伸穿过所述套管本体;
所述第三流体通道包括所述第三流体通道的第一部分、所述第三流体通道的第二部分、以及所述第三流体通道的第三部分,所述第三流体通道的所述第一部分在所述本体的与所述第一流体通道相对的一侧上沿着所述套管本体纵向延伸,所述第三流体通道的所述第二部分从所述第三流体通道的所述第一部分径向向内延伸穿过所述套管本体、并且变为纵向延伸穿过所述套管本体,所述第三流体通道的所述第三部分从所述第三流体通道的所述第一部分纵向延伸穿过所述套管本体;
所述第二流体通道的所述第二部分和所述第三流体通道的所述第二部分合并在一起,通过环形部分,并与所述第二出口孔流体连通;并且
所述第二流体通道的所述第三部分和所述第三流体通道的所述第三部分与所述第三出口孔相交,所述第三出口孔是环形的环状孔。
28.一种过热降温器,包括:
环形本体,所述环形本体限定轴向流动路径;
多个喷射喷嘴组件,所述多个喷射喷嘴组件围绕所述环形本体设置;
水歧管,所述水歧管连接到所述多个喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于向所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件提供冷却水;以及
蒸汽歧管,所述蒸汽歧管连接到所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件,用于将雾化蒸汽与所述冷却水分开地提供给所述喷射喷嘴组件中的每一个喷射喷嘴组件;
其中,每一个喷射喷嘴组件都包括延伸到所述环形本体中的喷嘴套管,每一个喷嘴套管都包括:
实心的单一本体;
第一流体通道,所述第一流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管以及在所述本体的第二端中形成的多个第一出口孔流体连通;
第二流体通道,所述第二流体通道被形成为穿过所述本体并与所述水歧管流体连通;
第三流体通道,所述第三流体通道被形成为穿过所述本体并与所述蒸汽歧管流体连通;
环形腔体,所述环形腔体与所述第二流体通道和所述第三流体通道相交;以及
盘形腔体,所述盘形腔体与所述环形腔体以及多个第二出口孔流体连通;其中,
所述第二出口孔与所述本体内的所述第一出口孔相交。
29.根据权利要求28所述的过热降温器,其特征在于:
所述喷射喷嘴组件包括壳体、第一孔、以及第二孔,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口,所述第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交,并且所述第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交;
所述喷嘴套管设置在所述孔口内;
所述第一流体通道通过所述第二孔与所述蒸汽歧管流体连通;
所述第二流体通道通过所述第一孔与所述水歧管流体连通;并且
所述第三流体通道通过所述第一孔与所述水歧管流体连通。
30.根据权利要求28所述的过热降温器,其特征在于,所述第一流体通道包括沿着所述本体纵向延伸的第一部分以及与所述第一部分流体连通的盘形腔体,并且所述盘形腔体偏离所述喷嘴套管的纵向轴线并且与所述多个第一出口孔流体连通。
31.根据权利要求28所述的过热降温器,其特征在于,所述第二流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分。
32.根据权利要求31所述的过热降温器,其特征在于:
所述第三流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分;并且
所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
33.根据权利要求28所述的过热降温器,其特征在于,所述本体的第二端包括平坦的表面,所述平坦的表面与所述喷嘴套管的纵向轴线成锐角地延伸,并且所述多个第一出口孔被形成为穿过所述平坦的表面。
34.一种用于过热降温器的喷射喷嘴组件,所述喷射喷嘴组件包括:
壳体,所述壳体具有本体和固定到所述本体的端盖凸缘,所述本体和所述端盖凸缘在所述壳体内限定孔口;
第一孔,所述第一孔被形成为穿过所述本体并与所述孔口相交;
第二孔,所述第二孔被形成为穿过所述端盖凸缘并与所述孔口相交;以及
喷嘴套管,所述喷嘴套管设置在所述孔口内,所述喷嘴套管包括:
实心的单一本体;
第一流体通道,所述第一流体通道被形成为穿过所述本体并与所述第二孔以及在所述本体的第二端中形成的多个第一出口孔流体连通;
第二流体通道,所述第二流体通道被形成为穿过所述本体并与所述第一孔流体连通;
第三流体通道,所述第三流体通道被形成为穿过所述本体并与所述第一孔流体连通;
环形腔体,所述环形腔体与所述第二流体通道和所述第三流体通道相交;以及
盘形腔体,所述盘形腔体与所述环形腔体以及多个第二出口孔流体连通;其中,
所述第二出口孔与所述本体内的所述第一出口孔相交。
35.根据权利要求34所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第一流体通道包括沿着所述本体纵向延伸的第一部分以及与所述第一部分流体连通的盘形腔体,并且所述盘形腔体偏离所述喷嘴套管的纵向轴线并与所述多个第一出口孔流体连通。
36.根据权利要求34所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述第二流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分。
37.根据权利要求36所述的喷射喷嘴组件,其特征在于:
所述第三流体通道包括跨所述本体径向延伸的第一部分以及与所述第一部分相交、沿着所述本体纵向延伸并与所述环形腔体相交的第二部分;并且
所述第二流体通道的第二部分和所述第三流体通道的第二部分定位在所述第一流体通道的相对侧上。
38.根据权利要求34所述的喷射喷嘴组件,其特征在于,所述本体的第二端包括平坦的表面,所述平坦的表面与所述喷嘴套管的纵向轴线成锐角地延伸,并且所述多个第一出口孔穿过所述平坦的表面形成。
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