[發(fā)明專利]減溫器噴嘴

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880129897.0
• 申請日: 2008-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN102066839A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·G·弗雷塔斯;O·D·塞爾澤;R·R·牛頓
• 申請（專利權(quán)）人: 控制元器件公司
• 主分類號(hào): F22G5/12
• 分類號(hào): F22G5/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許劍樺

相關(guān)申請的交叉引用

不適用

聲明：聯(lián)邦資助的研究/發(fā)展

不適用

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及蒸汽減溫器，特別是涉及用于蒸汽減溫裝置的噴嘴組件中的獨(dú)特構(gòu)造的閥元件。噴嘴組件特別適用于產(chǎn)生基本均勻分布的冷卻水噴霧，用于噴射至過熱蒸汽流中，以便降低該過熱蒸汽流的溫度。

背景技術(shù)

很多工業(yè)設(shè)備通過過熱蒸汽來操作，該過熱蒸汽具有比它在給定壓力下的飽和溫度更高的溫度。因?yàn)檫^熱蒸汽可能損壞渦輪或其它下游部件，因此有必要控制蒸汽的溫度。減溫是指使得過熱蒸汽的溫度降低至更低溫度的處理，其允許系統(tǒng)按預(yù)計(jì)操作，保證系統(tǒng)防護(hù)，并校正離規(guī)定操作溫度設(shè)置點(diǎn)的意外偏差。

蒸汽減溫器可以通過將冷卻水噴射至經(jīng)過蒸汽管的過熱蒸汽流中來降低過熱蒸汽的溫度。一旦冷卻水噴射至過熱蒸汽流中，冷卻水與過熱蒸汽混合并蒸發(fā)，從而從蒸汽中吸收熱能，并降低它的溫度。如果冷卻水作為非常細(xì)小的水滴或霧而噴射至過熱蒸汽管中，則冷卻水與過熱蒸汽通過蒸氣流而更均勻地混合。

另一方面，如果冷卻水以流動(dòng)形式噴射至過熱蒸汽管中，則冷卻水的蒸發(fā)大大減少。此外，冷卻水的流動(dòng)噴霧將通過過熱蒸汽流，并撞上蒸汽管的相對側(cè)，從而導(dǎo)致水積累。該水積累可能引起蒸汽管的腐蝕和熱應(yīng)力，這可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)故障。不過，當(dāng)暴露于過熱蒸汽中的冷卻水噴霧的表面面積較大(因此將可能有非常細(xì)小的液滴尺寸)時(shí)，蒸發(fā)的效果大大增加。

此外，冷卻水與過熱蒸汽的混合可以通過使得冷卻水以均勻幾何形狀流的形式噴射至蒸汽管中而提高，從而冷卻水的作用均勻分布在整個(gè)蒸氣流中。相反，冷卻水的非均勻噴射形式可能導(dǎo)致整個(gè)過熱蒸汽流的不均勻和較差控制的溫度降低。沿這些管線，冷卻水噴霧不能有效地在過熱蒸汽流中蒸發(fā)也可能導(dǎo)致冷卻水積累于蒸汽管中。該冷卻水的積累最終將在水和過熱蒸汽之間的非均勻熱交換中蒸發(fā)，從而導(dǎo)致較差控制的溫度降低。

在進(jìn)行滿足前述需要的嘗試時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)發(fā)展了多種減溫器裝置。這些現(xiàn)有技術(shù)包括在美國專利No.6746001(標(biāo)題為Desuperheater?Nozzle)和7028994(標(biāo)題為Pressure?Blast?Pre-FilmingSpray?Nozzle)以及美國專利公開No.2006/0125126(標(biāo)題為PressureBlast?Pre-Filming?Spray?Nozzle)中所述的裝置，這些文獻(xiàn)結(jié)合在本文中，作為參考。本發(fā)明對這些和其它現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行了改進(jìn)，并提供了用于將冷卻水噴射至過熱蒸汽流中的減溫器裝置，該減溫器裝置結(jié)構(gòu)簡單，具有相對較少部件，并需要最少量的維護(hù)，它能夠以細(xì)小水霧(具有非常小的液滴)的形式噴射冷卻水，用于更有效地在過熱蒸汽流中蒸發(fā)，并能夠以幾何上均勻的流動(dòng)形式噴射冷卻水，用于在整個(gè)過熱蒸汽流中更均勻地混合。下面將更詳細(xì)地介紹本發(fā)明的各種新穎特征。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種改進(jìn)的閥元件，用于蒸汽減溫裝置的噴嘴組件，該噴嘴組件設(shè)置成將冷卻水以基本均勻分布的噴霧的形式噴射至過熱蒸汽流中。

噴嘴組件包括噴嘴殼體和閥元件，該閥元件可運(yùn)動(dòng)地與噴嘴殼體相接。閥元件(通常也稱為柱銷(pintle)或閥塞)延伸穿過噴嘴殼體，并可在關(guān)閉位置和打開(流動(dòng))位置之間軸向滑動(dòng)。噴嘴殼體具有殼體入口和殼體出口。殼體入口位于噴嘴殼體的上部部分處，殼體出口位于噴嘴殼體的下部部分處。噴嘴殼體的上部部分限定用于從噴嘴進(jìn)口接收冷卻水的殼體腔室。噴嘴殼體的下部部分限定閥前廊道，該閥前廊道通過噴嘴殼體的中間部分而與殼體腔室分離。閥桿孔穿過中間部分軸向形成。

多個(gè)殼體通道形成于中間部分中，以便使得殼體腔室(即殼體入口)與閥前廊道(即殼體出口)相互流體連接，使得當(dāng)閥元件移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)至打開位置時(shí)，冷卻水在從殼體出口處離開殼體組件之前可以進(jìn)入殼體入口，流入殼體腔室，流過殼體通道和流入閥前廊道中。

閥元件包括閥體和細(xì)長閥桿，該閥桿整體附接在閥體上，并從該閥體軸向伸出。閥桿從閥體軸向伸出，并通過噴嘴殼體的閥桿孔而前進(jìn)，且尺寸和結(jié)構(gòu)設(shè)置成提供在閥桿孔中的軸向滑動(dòng)配合，使得閥元件可以在打開和關(guān)閉位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。噴嘴殼體的下部部分包括環(huán)繞其形成的閥座，用于與閥體密封接合。閥座優(yōu)選地設(shè)置成與閥體互補(bǔ)。