本實用新型涉及加熱工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蒸汽蓄熱器及其充熱裝置。

背景技術(shù)：

爐外真空精煉系統(tǒng)(RH)設(shè)備，是一種生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼的鋼水二次精煉工藝裝備，其中真空泵是RH精煉的核心設(shè)備，其靠蒸汽噴射產(chǎn)生高速射流作為真空動力。即蒸汽系統(tǒng)的穩(wěn)定性對RH爐能否正常運(yùn)行起到關(guān)鍵作用。而蒸汽來源一般為轉(zhuǎn)爐煙道余熱鍋爐通過吸收轉(zhuǎn)爐煙氣中的熱量產(chǎn)生的飽和蒸汽，由于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的間歇性以及熱負(fù)荷的波動性，來自轉(zhuǎn)爐煙道余熱鍋爐的蒸汽也是間斷的，且產(chǎn)汽量波動較大，此時需要設(shè)置能將間斷產(chǎn)生的蒸汽變成連續(xù)穩(wěn)定的蒸汽輸出的蒸汽蓄熱器來實現(xiàn)前后端的有效銜接。

在實際運(yùn)行過程中，現(xiàn)有蒸汽蓄熱器存在充熱效果差，充熱能力低下的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種蒸汽蓄熱器及其充熱裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄熱器充熱效果不理想，蓄熱能力未被充分利用的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種蒸汽蓄熱器充熱裝置，包括：

蒸汽分配總管，用于連接蒸汽源獲取蒸汽并分配給下游結(jié)構(gòu)；

蒸汽分配支管，與所述蒸汽分配總管相連，用于獲取蒸汽；

蒸汽噴頭，設(shè)置在所述蒸汽分配支管上，用于對外噴出蒸汽；

其中，所述蒸汽分配支管上對稱設(shè)置兩排噴嘴安裝孔，所述噴嘴安裝 孔內(nèi)安裝所述蒸汽噴嘴；

所述噴嘴安裝孔開口方向與豎直方向的夾角θ的范圍25°～45°。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴嘴包括：噴嘴主體；

所述噴嘴主體內(nèi)開設(shè)一氣流通路；

所述氣流通路包括：氣流入口通路以及閾值連通的氣體出口通路；

所述氣流入口通路的管徑，在氣流流動方向上由大到小遞減；所述氣體出口通路在在氣流流動方向上由小到大遞增。

進(jìn)一步地，所述氣流通路還包括：氣流過渡通路；

所述氣流過渡通路連接在所述氣流入口通路和所述氣流出口通路；

所述氣流過渡通路管徑與所述氣流入口通路和所述氣流出口通路的最小值一致。

進(jìn)一步地，所述噴頭安裝孔的開設(shè)密度為4～20個/立方米。

進(jìn)一步地，所述蒸汽分配支管上開設(shè)淚孔。

一種蒸汽蓄熱器，包括：蓄熱器以及設(shè)置在其內(nèi)部的充熱裝置；

所述充熱裝置包括：

蒸汽分配總管，用于連接蒸汽源獲取蒸汽并分配給下游結(jié)構(gòu)；

蒸汽分配支管，與所述蒸汽分配總管相連，用于獲取蒸汽；

蒸汽噴頭，設(shè)置在所述蒸汽分配支管上，用于對外噴出蒸汽；

其中，所述蒸汽分配支管上對稱設(shè)置兩排噴嘴安裝孔，所述噴嘴安裝孔內(nèi)安裝所述蒸汽噴嘴；

所述噴嘴安裝孔開口方向與豎直方向的夾角θ的范圍25°～45°。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴嘴包括：噴嘴主體；

所述噴嘴主體內(nèi)開設(shè)一氣流通路；

所述氣流通路包括：氣流入口通路以及閾值連通的氣體出口通路；

所述氣流入口通路的管徑，在氣流流動方向上由大到小遞減；所述氣體出口通路在在氣流流動方向上由小到大遞增。

進(jìn)一步地，所述氣流通路還包括：氣流過渡通路；

所述氣流過渡通路連接在所述氣流入口通路和所述氣流出口通路；

所述氣流過渡通路管徑與所述氣流入口通路和所述氣流出口通路的最小值一致。

進(jìn)一步地，所述噴頭安裝孔的開設(shè)密度為4～20個/立方米。

進(jìn)一步地，所述蒸汽分配支管上開設(shè)淚孔。

本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

本申請實施例中提供的蒸汽蓄熱器充熱裝置，通過蒸汽分配支管上側(cè)成對稱分布的蒸汽噴嘴安裝口的角度控制，實現(xiàn)充熱能力的有效提升；具體來說，通過25°～45°的角度設(shè)定，使得蒸汽流橫向動量處于較高水平，從而提升水的橫向混合程度，進(jìn)而使得水空間溫度分布更趨于均勻，水平方向充熱效果越好；另一方面，保證蒸汽射流的豎直方向具備較大的分量，使得蒸汽噴射引起循環(huán)擾動強(qiáng)度遠(yuǎn)大于密度差引起的自然對流，因此，整體的傳熱效果越好。

進(jìn)一步地，通過噴嘴的氣流通路的管徑變換設(shè)計，使得蒸汽的流速得到變換，即提升流速，使得對蓄熱器內(nèi)的水的進(jìn)行高速沖擊，使得充分接觸混合，提升傳熱效率，從而大幅提升充熱能力；還通過設(shè)置可靠的高密度噴嘴，僅以增大蒸汽與水環(huán)境的接觸面積，提升充熱性能和效果。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的蒸汽蓄熱器充熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型提供的蒸汽分配支管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型提供的蒸汽噴嘴的機(jī)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本申請實施例通過提供一種蒸汽蓄熱器及其充熱裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄熱器充熱效果不理想，蓄熱能力未被充分利用的技術(shù)問題；達(dá)到了提升沖熱效果和蓄熱能力的技術(shù)效果。

為解決上述技術(shù)問題，本申請實施例提供技術(shù)方案的總體思路如下：

通過噴嘴的噴射角度控制，使得蒸汽與水環(huán)境的沖擊混合效果最佳；通縮配合噴嘴的數(shù)量和噴速控制，進(jìn)一步提升混合效果和接觸面積，使得傳熱效果得到提升，進(jìn)而提升充熱能力。

為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解本實用新型實施例以及實施例中的具體特征是對本申請技術(shù)方案的詳細(xì)的說明，而不是對本申請技術(shù)方案的限定，在不沖突的情況下，本申請實施例以及實施例中的技術(shù)特征可以相互組合。

參見圖1～圖3，一種蒸汽蓄熱器充熱裝置，包括：

蒸汽分配總管2，用于連接蒸汽源獲取蒸汽并分配給下游結(jié)構(gòu)；

蒸汽分配支管3，與所述蒸汽分配總管2相連，用于獲取蒸汽；

蒸汽噴頭4，設(shè)置在所述蒸汽分配支管3上，用于對外噴出蒸汽。

其中，所述蒸汽分配支管3上對稱設(shè)置兩排噴嘴安裝孔5，所述噴嘴安裝孔5內(nèi)安裝所述蒸汽噴嘴4；從而構(gòu)成完整蒸汽流動通路。

優(yōu)選的，所述噴嘴安裝孔5開口方向與豎直方向的夾角θ的范圍25°～45°。具體來說，安裝在蒸汽分配支管3上側(cè)成對稱分布，蒸汽噴嘴安裝口5角度θ對充熱效果影響很大，θ角越大，蒸汽流橫向動量越大，水的橫向混合越充分，水空間溫度分布更趨于均勻，水平方向充熱效果越好；θ角越小，蒸汽射流的豎直方向分量越大，由于蒸汽噴射引起循環(huán)擾動強(qiáng)度遠(yuǎn)大于密度差引起的自然對流，因此，水循環(huán)擾動越強(qiáng)，整體的傳熱效果越好。

所述蒸汽噴嘴4包括：噴嘴主體；所述噴嘴主體內(nèi)開設(shè)一氣流通路。

所述氣流通路包括：氣流入口通路以及閾值連通的氣體出口通路；

所述氣流入口通路的管徑，在氣流流動方向上由大到小遞減；所述氣體出口通路在在氣流流動方向上由小到大遞增。

從而使得經(jīng)由管路而來的蒸汽，流速得到提升，從而具備給更大的動量，能夠充分增大雨水環(huán)境的接觸面，更好的傳熱，從而提升沖熱效果。

所述氣流通路還包括：氣流過渡通路。

所述氣流過渡通路連接在所述氣流入口通路和所述氣流出口通路；所述氣流過渡通路管徑與所述氣流入口通路和所述氣流出口通路的最小值一致。從而形成穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，使得整氣流能夠保持相對統(tǒng)一的方向沖擊水環(huán)境。

進(jìn)一步地，所述噴頭安裝孔的開設(shè)密度為4～20個/立方米。使得蒸汽與水環(huán)境的接觸面積保持在較高水平，便于傳熱，提升沖熱效果。

所述蒸汽分配支管上開設(shè)淚孔。便于排除積液。

本實施例還提供了一種基于上述充熱結(jié)構(gòu)的蓄熱器。

一種蒸汽蓄熱器，包括：蓄熱器1以及設(shè)置在其內(nèi)部的充熱裝置。

所述充熱裝置包括：

蒸汽分配總管2，用于連接蒸汽源獲取蒸汽并分配給下游結(jié)構(gòu)；

蒸汽分配支管3，與所述蒸汽分配總管2相連，用于獲取蒸汽；

蒸汽噴頭4，設(shè)置在所述蒸汽分配支管3上，用于對外噴出蒸汽。

其中，所述蒸汽分配支管3上對稱設(shè)置兩排噴嘴安裝孔5，所述噴嘴安裝孔5內(nèi)安裝所述蒸汽噴嘴4；從而構(gòu)成完整蒸汽流動通路。

優(yōu)選的，所述噴嘴安裝孔5開口方向與豎直方向的夾角θ的范圍25°～45°。具體來說，安裝在蒸汽分配支管3上側(cè)成對稱分布，蒸汽噴嘴安裝口5角度θ對充熱效果影響很大，θ角越大，蒸汽流橫向動量越大，水的橫向混合越充分，水空間溫度分布更趨于均勻，水平方向充熱效果越好；θ角越小，蒸汽射流的豎直方向分量越大，由于蒸汽噴射引起循環(huán)擾動強(qiáng)度遠(yuǎn)大于密度差引起的自然對流，因此，水循環(huán)擾動越強(qiáng)，整體的傳 熱效果越好。

所述蒸汽噴嘴4包括：噴嘴主體；所述噴嘴主體內(nèi)開設(shè)一氣流通路。

所述氣流通路包括：氣流入口通路以及閾值連通的氣體出口通路；

所述氣流入口通路的管徑，在氣流流動方向上由大到小遞減；所述氣體出口通路在在氣流流動方向上由小到大遞增。

從而使得經(jīng)由管路而來的蒸汽，流速得到提升，從而具備給更大的動量，能夠充分增大雨水環(huán)境的接觸面，更好的傳熱，從而提升沖熱效果。

所述氣流通路還包括：氣流過渡通路。

所述氣流過渡通路連接在所述氣流入口通路和所述氣流出口通路；所述氣流過渡通路管徑與所述氣流入口通路和所述氣流出口通路的最小值一致。從而形成穩(wěn)流結(jié)構(gòu)，使得整氣流能夠保持相對統(tǒng)一的方向沖擊水環(huán)境。

進(jìn)一步地，所述噴頭安裝孔的開設(shè)密度為4～20個/立方米。使得蒸汽與水環(huán)境的接觸面積保持在較高水平，便于傳熱，提升沖熱效果。

所述蒸汽分配支管上開設(shè)淚孔。便于排除積液。

本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點：

本申請實施例中提供的蒸汽蓄熱器充熱裝置，通過蒸汽分配支管上側(cè)成對稱分布的蒸汽噴嘴安裝口的角度控制，實現(xiàn)充熱能力的有效提升；具體來說，通過25°～45°的角度設(shè)定，使得蒸汽流橫向動量處于較高水平，從而提升水的橫向混合程度，進(jìn)而使得水空間溫度分布更趨于均勻，水平方向充熱效果越好；另一方面，保證蒸汽射流的豎直方向具備較大的分量，使得蒸汽噴射引起循環(huán)擾動強(qiáng)度遠(yuǎn)大于密度差引起的自然對流，因此，整體的傳熱效果越好。

進(jìn)一步地，通過噴嘴的氣流通路的管徑變換設(shè)計，使得蒸汽的流速得到變換，即提升流速，使得對蓄熱器內(nèi)的水的進(jìn)行高速沖擊，使得充分接觸混合，提升傳熱效率，從而大幅提升充熱能力；還通過設(shè)置可靠的高密 度噴嘴，僅以增大蒸汽與水環(huán)境的接觸面積，提升充熱性能和效果。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。