[發明專利]減溫器及其噴嘴

有效

• 申請號: 201410831733.X
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN105003905B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: J·P·古德溫;J·C·多伊爾
• 申請（專利權）人: 費希爾控制國際公司
• 主分類號: F22G5/12
• 分類號: F22G5/12;F22G5/14;B05B7/04
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曹雯

一種蒸汽輔助的環式減溫器包括限定了軸向流動路徑的環形體以及延伸通過環形體的壁的一個或多個噴嘴。所述噴嘴中的每一個噴嘴連接至分離的冷卻水歧管和霧化蒸汽歧管，以將彼此分離的冷卻水和霧化蒸汽通過噴嘴引導至噴射點。每個噴嘴的霧化頭將冷卻水和霧化蒸汽相結合，以形成噴水云，其被徑向地噴入軸向流動路徑。噴嘴包括一個或多個流動通道插入件，其限定分離的第一和第二流體流動路徑，用于引導冷卻水和霧化蒸汽分別通過噴嘴。

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年11月8日提交的美國臨時申請No.61/901583的優先權，出于所有目的，其內容通過引用明確地全面結合于此。

技術領域

本發明涉及減溫器，其通常用在電力和過程工業中的流體和氣體管線上(例如蒸汽管線)，并進一步涉及用于減溫器的噴嘴。

背景技術

減溫器用于許多工業流體和氣體管線中，以將過熱的過程流體和氣體的溫度降低到期望的設定點溫度。例如，減溫器用于電力工業中以冷卻過熱的蒸汽。減溫器將霧化的冷卻水或其它流體的精細噴霧，在此被稱為噴水云，噴入蒸汽管，過程蒸汽流動通過該蒸汽管。噴水云中水滴的蒸發降低了過程蒸汽的溫度。通過調整一個或多個控制變量，例如噴射冷卻水的體積比率和/或冷卻水的溫度，能夠控制所得到的溫度下降。也能調節噴水云中單獨液滴的尺寸和/或噴水云的模式來控制溫度下降所需的時間。

典型地，噴水云需要位于噴射點下游的直管的一定的最小長度或行程，以確保單個的霧化水滴基本上完全蒸發。否則，當在蒸汽管中遇到彎管或裂口時，噴水云可能會冷凝或不完全蒸發。直管的這個長度或行程通常被稱為“下游管道長度”。溫度傳感器通常也位于下游管道長度的端部，以感測蒸汽所產生的溫度下降。

減溫器通常有兩種主要功能之一：機械霧化或蒸汽輔助。機械霧化的減溫器僅靠冷卻水機械流動通過霧化頭，以在噴水云中霧化冷卻水。冷卻水流入霧化頭，其形成噴水云并將噴水云噴入蒸汽管道。

蒸汽輔助的減溫器包括霧化頭，其將蒸汽的高速氣流與冷卻水的水流相結合以霧化冷卻水并產生噴水云，蒸汽的高速氣流被稱為霧化蒸汽。在蒸汽輔助的減溫器中，噴水云中單個液滴的大小通常比在機械霧化減溫器中的小，因此，在蒸汽管道內蒸發得更快。因此，蒸汽輔助的減溫器可被用于更短的下游管道長度可獲得的應用中。

圖1示出了一個典型的蒸汽輔助的插入式減溫器10。減溫器10包括徑向突出到蒸汽管12中的插入管11，蒸汽管12攜帶過程蒸汽。插入管11將單個霧化頭13設置在管橫截面的中心區域。霧化頭13被引導為沿著管12的軸線19軸向地噴射噴水云14。如在此所使用的，術語軸向地用來表示噴水云14的軸線相比于對準管的半徑更近地成角度地對準管的軸線19，優選地與軸線19間小于約45°，更優選地與軸線19間小于約5-10°，最優選地平行或同軸于管12的軸線19。霧化蒸汽控制閥15控制霧化蒸汽向減溫器10的流動。噴水控制閥16控制冷卻水向減溫器10的流動。插入管11將霧化蒸汽和冷卻水的每一個分別引導至霧化頭13。霧化頭13混合霧化蒸汽和冷卻水，并將所得噴水云軸向地噴入過程蒸汽的流動氣流中。然而，主體管11可在過程蒸汽的流動中引起渦流和旋渦。這些旋渦可能在減溫器上引起不期望的振動或有其他不期望的影響。此外，對于這種類型的減溫器，在減溫器10與溫度傳感器18之間的下游管道長度17可以為30英尺或更多，這取決于許多因素，由于在許多工業環境中的空間限制，其可能會產生問題。