一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，屬于冷凝器設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。包括外部套管，在外部套管內(nèi)同軸套設(shè)有內(nèi)部冷凝管；在所述外部套管頂部開設(shè)有用于插入蒸汽管的開口，以蒸汽管中心軸線為對稱軸，在外部套管的底部對稱開設(shè)兩個通孔，且通孔中心軸線與蒸汽管的中心軸線呈30°夾角，在所述兩個通孔中分別設(shè)置一個用于排放不凝氣體的文丘里管。本發(fā)明采用這種噴管排放冷凝空間中的不凝氣體時，不凝氣體的抽吸作用會對液膜產(chǎn)生擾動，促進冷凝液體排離冷凝管，文丘里管的設(shè)置可以形成從冷凝空間到環(huán)境中的正壓梯度，將不凝氣體從冷凝空間中抽吸出來，并排向環(huán)境中，安全環(huán)保，節(jié)能高效。
【專利說明】一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冷凝器設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種不凝氣體的排出裝置，具體涉及一種 利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 節(jié)能減排是我國的基本國策，它的主要應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)部門，臥式管殼式冷凝器 是工業(yè)部門主要換熱設(shè)備之一，它的節(jié)能尤為重要。它主要由圓筒形外殼和水平管束組成， 制冷劑蒸汽在水平管外冷凝，冷凝液從圓筒底部流出，冷卻水在水平管內(nèi)多次往返流動。臥 式管殼式冷凝器中含有不凝氣體是使冷凝效率下降的重要原因之一，如水蒸汽中質(zhì)量含量 占1%的空氣能使表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低60%。因此，排除不凝氣體是保證設(shè)計能力的重要關(guān) 鍵。
[0003] 目前，不凝氣體排放口常設(shè)在不凝氣體易積聚處，如果口徑太大，使大量工質(zhì)流 失，口徑太小，不能及時排放不凝氣體，使冷凝效率下降；同時，不凝氣體從氣膜層中逸出的 方向還有可能阻礙蒸汽的擴散流動，降低蒸汽的冷凝量。由于輕不凝氣體有著向上的浮升 力，不凝氣體排放所形成的不凝氣體逸流會阻礙蒸汽的擴散流動，使蒸汽于液膜表面分離， 減少蒸汽冷凝量。重不凝氣體逸流的法向分量F，即垂直液膜表面的不凝氣體逸流量太大， 將與涌向液膜表面的蒸汽和不凝氣體混合流形成逆流流動，減小蒸汽的冷凝量。因此，當(dāng)不 凝氣體排放口徑和方位開設(shè)不當(dāng)時，不凝氣體逸流會減弱蒸汽的擴散流動，使冷凝效率下 降，這一物理現(xiàn)象常被設(shè)計人員忽略。為了有效排放不凝氣體，減少不凝氣體攜帶的蒸汽損 失量，使冷凝器中的不凝氣體有效排出冷凝器，有必要對現(xiàn)有不凝氣體排放裝置加以改進。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種利用文丘里效應(yīng) 排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)置簡單合理，能夠有效排出蒸汽空間中的不 凝氣體。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，包括外部套管，在外部套管 內(nèi)同軸套設(shè)有內(nèi)部冷凝管；在所述外部套管頂部開設(shè)有開口，開口中插設(shè)有蒸汽管，且蒸汽 管與外部套管的軸線垂直；以蒸汽管中心軸線為對稱軸，在外部套管的底部對稱開設(shè)兩個 通孔，且通孔中心軸線與蒸汽管的中心軸線呈30°夾角，在所述兩個通孔中分別設(shè)置一個 用于排放不凝氣體的文丘里管。
[0007] 所述文丘里管為漸縮式噴管或縮放式噴管。
[0008] 所述漸縮式噴管的管口自內(nèi)部冷凝管向外部套管逐漸縮小。
[0009] 所述縮放式噴管的管口自內(nèi)部冷凝管向外部套管先逐漸縮小再逐漸增大。
[0010] 在文丘里管伸出外部套管的一端還設(shè)有氣體引出管。
[0011] 所述氣體引出管通入地下管道中。
[0012] 所述文丘里管焊接在外部套管的底部開設(shè)的通孔中。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0014] 本發(fā)明公開的利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，在外部套管的頂部 設(shè)有蒸汽管，在外部套管的底部對稱設(shè)置文丘里管，通過形成文丘里效應(yīng)來促進裝置中不 凝氣體的排放，攜帶有不凝氣體的蒸汽從蒸汽管通入到外部套管中時，與內(nèi)部冷凝管相接 觸。由于內(nèi)部冷凝管中通入了冷卻介質(zhì)，蒸汽在內(nèi)部冷凝管表面冷凝，而不凝氣體則滯留在 冷凝管外表面的液膜層附近。在冷凝管下部，聚集了大量的不凝氣體。當(dāng)采用這種噴管排 放冷凝空間中的不凝氣體時，不凝氣體的抽吸作用會對液膜產(chǎn)生擾動，促進冷凝液體排離 冷凝管，文丘里管的設(shè)置可以形成從冷凝空間到環(huán)境中的正壓梯度，將不凝氣體從冷凝空 間中抽吸出來，并排向環(huán)境中，安全環(huán)保，節(jié)能高效。
[0015] 進一步地，根據(jù)冷凝管附近壓力與環(huán)境壓力的比值，設(shè)置文丘里管為漸縮式噴管 或縮放式噴管，根據(jù)冷凝管附近壓力與環(huán)境壓力的比較結(jié)果選擇采用漸縮式噴管還是縮放 式噴管。
[0016] 進一步地，在文丘里管伸出外部套管的一端還設(shè)有氣體引出管，排放出的不凝氣 體可通過氣體引流管通入到地下通道中，避免灼熱的不凝氣體灼傷操作人員。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2為本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 其中為蒸汽管；2為外部套管；3為內(nèi)部冷凝管；4為文丘里管；5為氣體引出 管；6為地下通道。

【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)描述：
[0021] 實施例1
[0022] 參見圖1，本發(fā)明利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，包括外部套管 2,在外部套管2內(nèi)同軸套設(shè)有內(nèi)部冷凝管3 ;在所述外部套管2頂部開設(shè)有開口，開口中插 設(shè)有蒸汽管1，且蒸汽管1與外部套管2的軸線垂直；以蒸汽管1中心軸線為對稱軸，在外部 套管2的底部對稱開設(shè)兩個通孔，且通孔中心軸線與蒸汽管1的中心軸線呈30°夾角，在所 述兩個通孔中分別設(shè)置一個用于排放不凝氣體的文丘里管4,文丘里管4插焊在外部套管2 的底部開設(shè)的通孔中，在文丘里管4伸出外部套管2的一端還設(shè)有氣體引出管5,氣體引出 管5通入到地下通道6中。
[0023] 優(yōu)選地，文丘里管4為漸縮式噴管，漸縮式噴管的管口自內(nèi)部冷凝管3向外部套管 2逐漸縮小。
[0024] 實施例2
[0025] 與實施例不同的是，參見圖2,本實施例的文丘里管采用縮放式噴管，縮放式噴管 的管口自內(nèi)部冷凝管3向外部套管2先逐漸縮小再逐漸增大。
[0026] 本發(fā)明的利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，在使用時：
[0027] 攜帶有不凝氣體的蒸汽從蒸汽管1通入到外部套管2中時，與內(nèi)部冷凝管3相接 觸。由于內(nèi)部冷凝管3中通入了冷卻介質(zhì)，蒸汽在內(nèi)部冷凝管表面冷凝，而不凝氣體則滯留 在冷凝管外表面的液膜層附近。在冷凝管下部，聚集了大量的不凝氣體。因此，宜在此處安 裝文丘里管4。這里使用的是一種漸縮式（或縮放式）文丘里管，其大徑口放置在內(nèi)部冷凝 套管下部，小徑口放置在外部套管2下部，并沖向環(huán)境，這樣會形成由大徑口向小徑口的一 個順壓梯度，不凝氣體在這個壓差作用下被驅(qū)趕向環(huán)境中。
[0028] 設(shè)冷凝管下部附近壓力為P*，環(huán)境壓力為Pe，若5 < α546 '則采用漸縮式噴管；若 I > α_546，則采用縮放式噴管。
[0029] 另外，在冷凝管下部蒸汽稀少，可避免被不凝氣體攜帶入環(huán)境中。當(dāng)采用這種文丘 里管排放冷凝空間中的不凝氣體時，不凝氣體的抽吸作用會對液膜產(chǎn)生擾動，促進冷凝液 體排離冷凝管表面，排放出的不凝氣體可通過氣體引流管5通入到地下通道6中，避免灼熱 的不凝氣體灼傷操作人員。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征在于，包括外部套管 (2)，在外部套管（2)內(nèi)同軸套設(shè)有內(nèi)部冷凝管（3);在所述外部套管（2)頂部開設(shè)有開口， 開口中插設(shè)有蒸汽管（1)，且蒸汽管（1)與外部套管（2)的軸線垂直；以蒸汽管（1)中心軸 線為對稱軸，在外部套管（2)的底部對稱開設(shè)兩個通孔，且通孔中心軸線與蒸汽管（1)的中 心軸線呈30°夾角，在所述兩個通孔中分別設(shè)置一個用于排放不凝氣體的文丘里管（4)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征 在于，所述文丘里管（4)為漸縮式噴管或縮放式噴管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征 在于，所述漸縮式噴管的管口自內(nèi)部冷凝管（3)向外部套管（2)逐漸縮小。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征 在于，所述縮放式噴管的管口自內(nèi)部冷凝管（3)向外部套管（2)先逐漸縮小再逐漸增大。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征 在于，在文丘里管（4)伸出外部套管（2)的一端還設(shè)有氣體引出管（5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征 在于，所述氣體引出管（5)通入地下管道中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用文丘里效應(yīng)排出冷凝段內(nèi)不凝氣體的裝置，其特征 在于，所述文丘里管（4)焊接在外部套管（2)的底部開設(shè)的通孔中。
【文檔編號】F28B1/02GK104501615SQ201410787526
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】張俊霞, 趙紅星, 童莉葛, 李楠, 劉永旭 申請人:榆林學(xué)院