[發(fā)明專利]一種蒸汽噴射器組合裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010513159.5
• 申請日: 2010-10-21
• 公開（公告）號: CN102003419A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒鑒通;李亮;李磊;劉漢周;彭俊
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶智得熱工工業(yè)有限公司
• 主分類號: F04F5/02
• 分類號: F04F5/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及蒸汽系統(tǒng)的低參數(shù)余汽抽吸升壓技術(shù)。

背景技術(shù)

目前，在工業(yè)、民用等領(lǐng)域的蒸汽系統(tǒng)中，蒸汽在經(jīng)過表面式換熱器之后會產(chǎn)生一部分低壓蒸汽，一些特定的工藝過程也會產(chǎn)生一部分低壓蒸汽，這些蒸汽由于壓力較低一般都不能滿足工藝要求，不能直接使用，往往被排放至大氣或者隨凝結(jié)水被排掉，造成能量的損失以及對環(huán)境的熱污染。針對低壓力參數(shù)的蒸汽回收利用，目前行業(yè)內(nèi)已有很多方法，例如能源梯級利用法、開式閉式加熱給水法、壓縮機(jī)壓縮法、蒸汽噴射器（熱泵）抽汽利用法等。實(shí)踐證明：采用蒸汽噴射器回收低壓參數(shù)的蒸汽相對而言具有比較顯著的效果。

常見的蒸汽噴射器（熱泵）抽吸低壓蒸汽升壓為壓力更高的蒸汽的方案參見圖1，由熱源（主要由鍋爐、廢熱鍋爐等）產(chǎn)生的高壓蒸汽以一定壓力P₁及流量G₁進(jìn)入蒸汽噴射器1內(nèi)。新汽經(jīng)過蒸汽噴射器1內(nèi)中的拉法爾噴管使蒸汽流速提高，此時(shí)壓力降低至P₂（低于被抽蒸汽壓力P₀），從而具有一定的抽力，抽吸低壓蒸汽。這部分蒸汽雖然壓力P₀偏低，難以直接利用，但是經(jīng)過蒸汽噴射器1中的擴(kuò)壓管，先混合均流，然后再擴(kuò)壓升壓至工藝所需壓力P_L，即可提供給工藝用汽設(shè)備利用。上述裝置由于以高壓新汽作為推動力，如果高壓新汽壓力P₁、工作壓力P_L、流量G₁穩(wěn)定，則系統(tǒng)工作也十分穩(wěn)定。

通常，蒸汽噴射器內(nèi)部主要由兩大部分組成：其一、為高壓蒸汽通過的拉法爾噴管，流動過程中其內(nèi)部存在一個(gè)臨界斷面（即流速c=a音速的斷面），并對應(yīng)一個(gè)臨界流量G₁。其二、為擴(kuò)壓管，其進(jìn)口為低壓高速流體，流動過程中降速升壓，出口壓力達(dá)到工藝要求的壓力P_L。為了實(shí)現(xiàn)上述過程，也要求在擴(kuò)壓管內(nèi)部形成一個(gè)對應(yīng)于壓力P_L的臨界流量G_L。

當(dāng)高壓新汽的壓力低于蒸汽噴射器進(jìn)汽口A的設(shè)計(jì)工作壓力P₁一定值時(shí)，拉法爾噴管內(nèi)部的蒸汽流速將達(dá)不到音速，臨界斷面無法形成;若高壓新汽的流量低于蒸汽噴射器設(shè)計(jì)流量G₁一定值時(shí)，臨界斷面也無法形成，這兩種工況都將使蒸汽噴射器失效，拉法爾噴管將變成文丘里管的流場，蒸汽噴射器抽吸口C的壓力將高于被抽蒸汽壓力P₀，高壓蒸汽將倒灌至低壓蒸汽管路中。若擴(kuò)壓管出口B連接的蒸汽管道壓力產(chǎn)生波動，當(dāng)工藝設(shè)備用汽量突然變小，蒸汽管道壓力高于擴(kuò)壓管出口B的設(shè)計(jì)工作壓力P_L時(shí)，蒸汽管道內(nèi)高壓蒸汽將反灌入擴(kuò)壓管內(nèi)，造成蒸汽噴射器失效，無法形成抽吸低壓蒸汽所需要的抽力；當(dāng)工藝設(shè)備用汽量突然變大，蒸汽管道壓力低于擴(kuò)壓管出口B的設(shè)計(jì)工作壓力P_L時(shí)，由于蒸汽噴射器供汽流量較恒定，無法滿足工藝設(shè)備用汽量突然增大的需求，將影響正常工藝生產(chǎn)。

通過上述的分析可見：蒸汽噴射器（熱泵）的工作范圍只允許在較小的蒸汽壓力/流量變化范圍內(nèi)工作，對于蒸汽負(fù)荷變化較大的情況則無法適應(yīng)。而大量正在應(yīng)用的蒸汽系統(tǒng)其負(fù)荷往往在較大范圍內(nèi)波動，這就限制了蒸汽噴射器的應(yīng)用。為此，解決蒸汽噴射器對蒸汽負(fù)荷波動適應(yīng)性差的問題成為保證蒸汽噴射器正常工作的主要問題，通過穩(wěn)定蒸汽入口管道與出口管道的壓力及流量，可以在一定程度上解決蒸汽管道的短時(shí)壓力/流量波動對蒸汽噴射器正常工作的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是對普通蒸汽噴射器進(jìn)行的改進(jìn)。普通的蒸汽噴射器的特點(diǎn)是進(jìn)汽口A直接連接由熱源來的高壓蒸汽管道，抽吸口C連接低壓蒸汽，出汽口B直接連接用汽管道（參見圖1），這樣的結(jié)構(gòu)使得蒸汽噴射器很容易受高壓蒸汽管道以及用汽管道蒸汽壓力/流量波動對其正常工作的影響。本發(fā)明的目的就在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種蒸汽噴射器組合裝置，使蒸汽噴射器能在短期較大負(fù)荷波動情況下穩(wěn)定工作。

本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下：

1、采用蒸汽儲罐或相變式蒸汽蓄熱器適應(yīng)蒸汽系統(tǒng)負(fù)荷波動