[發明專利]一種蒸汽鍋爐

有效

• 申請號: 202010189103.2
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN111207377B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 趙偉;谷瀟瀟;江程;李紅云;胡全君
• 申請（專利權）人: 紹興市明靚科技信息咨詢有限公司
• 主分類號: F22B21/08
• 分類號: F22B21/08;F22B37/10
• 代理公司: 杭州知管通專利代理事務所(普通合伙) 33288
• 代理人: 黃華

本發明提供了一種蒸汽鍋爐，所述蒸汽鍋爐包括上鍋筒和下鍋筒和連接在上鍋筒和下鍋筒之間的上升管和下降管，上升管內設置穩流裝置，所述穩流裝置包括下面兩種類型中的至少一種，第一種類型是正方形中心穩流裝置，正方形通孔位于上升管的中心，第二種類型是正八邊形中心穩流裝置，正八邊形通孔位于上升管的中心；作相鄰設置的穩流裝置類型不同。本發明通過正方形孔和正八邊形孔的間隔均勻分布，從而使得大孔和小孔在整體橫截面上分布均勻，而且通過相鄰的穩流裝置的大孔和小孔的位置變化，使得分隔效果更好。

本申請是針對2018年06月20日、申請號201810632533X、發明名稱“穩流裝置和管徑優化的蒸汽鍋爐的設計方法”的分案申請。

技術領域

本發明是委托高校進行研發的項目。本發明屬于蒸汽發生領域，尤其涉及一種蒸汽鍋爐，屬于IPC分類號F22領域。

背景技術

從爐中接受熱量、并使流體從低位流到高位的回路稱之為“上升回路”，而接受熱量、并使流體從高位流到低位的回路稱之為“下降回路”。一個回路由一根管子或一組管子組成，這組管子從一個公共點，如聯箱或蒸汽鍋筒引出，終止于同樣為聯箱或鍋筒這樣的公共點。

在大多數自然循環鍋爐設計中，構成蒸發部分的受熱管一般供流體向上流動，但在多鍋筒鍋爐中，蒸發管束的下降受熱管則不然。在這種類型的鍋爐中，下降受熱管提供爐內和蒸發管束部分的上升管的全部循環流量。

一方面，上升管的流體在向上過程中，一般是汽液兩相流，從而使得上升管內的流體是汽液混合物，汽液兩相流的存在使得影響了上升管吸熱的效率。

另一方面，從上升管出口到上鍋筒這一段，因為這一段的空間突然變大，空間的變化會導致氣體的快速向上流出和聚集，因此空間變化會導致聚集的汽相（汽團）從上升管位置進入上鍋筒，由于氣（汽）液密度差，氣團離開接管位置將迅速向上運動，而氣團原空間位置被氣團推離壁面的液體同時也將迅速回彈并撞擊壁面，形成撞擊現象。氣（汽）液相越不連續，氣團聚集越大，撞擊能量越大。撞擊現象會造成較大的噪聲震動和機械沖擊，對設備造成破壞。

在前面申請中也設計了多種解決上述問題的上升管裝置，例如2017102546447多管式，但是此種裝置在運行中發現，因為管子之間是緊密結合在一起，因此三根管子之間形成的空間A相對較小，因為空間A是三根管子的凸弧形成，因此空間A的大部分區域狹窄，會造成流體難于進入通過，造成流體短路，從而影響了流體的換熱，無法起到很好的穩流作用。同時因為上述結構的多根管子組合在一起，制造困難。再例如2017102666326結構，雖然該結構解決了流體短路現象，但是卻存在流通面積大大縮小的問題，導致流動阻力的增加。再例如2017102949490的環形穩流裝置，環形結構中穩流裝置采用環形結構，導致整體上穩流裝置環空在周向上分隔不均勻，而且因為存在環形結構，使得環空的四個夾角的位置出現了小于90度的銳角，這會導致在小于90度的銳角部分存在流體流動短路的問題。

對于穩流裝置的間距和上升管下降管間距的關系設計，目前還沒有相關的研究。而且上述關系對于換熱以及汽液穩流也極其重要。本發明對于上述關系進行了研究。

針對上述問題，本發明在前面發明的基礎上進行了改進，提供了一種新的蒸汽鍋爐及其設計方法，從而解決上升管吸熱效率低的問題。

發明內容

本發明提供了一種新的蒸汽鍋爐，從而解決前面出現的技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種蒸汽鍋爐的設計方法，所述蒸汽鍋爐包括上鍋筒和下鍋筒和連接在上鍋筒和下鍋筒之間的上升管和下降管，其特征在于，所述上升管內設置穩流裝置，所述設計方法如下：隨著上升管管徑的增加，相鄰穩流裝置之間的間距不斷減小。

作為優選，隨著上升管管徑的增加，相鄰穩流裝置之間的間距不斷減小的幅度越來越小。