專利名稱：再循環(huán)超音速汽液兩相流升壓加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通過(guò)與別的流體直接接觸泵送流體(F04F)和熱交換介質(zhì)直接接觸而相互不起化學(xué)反應(yīng)的熱交換設(shè)備(F28C)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換的再循環(huán)超音速汽液兩相流升壓加熱裝置。
背景技術(shù)：
超音速汽液兩相流升壓加熱裝置是利用高速蒸汽流的動(dòng)能與過(guò)冷水混合形成超音速汽液兩相混合流，經(jīng)過(guò)變截面通道后產(chǎn)生凝結(jié)激波，壓力升高成為熱水。超音速汽液兩相流升壓加熱器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、升壓能力強(qiáng)、換熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，現(xiàn)有的超音速汽液兩相流升壓加熱裝置在進(jìn)口參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時(shí)具有定流量的特點(diǎn)，不能根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)荷變化有效的調(diào)節(jié)熱水供應(yīng)流量，應(yīng)用范圍受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱水供應(yīng)流量可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，且能夠有效增大裝置熱水供應(yīng)流量調(diào)節(jié)范圍的再循環(huán)超音速汽液兩相流升壓加熱裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括與先漸縮再漸擴(kuò)的混合腔的入口相連通的蒸汽噴嘴和環(huán)形水噴嘴，與冷水管相連的環(huán)形水噴嘴設(shè)置在蒸汽噴嘴的外圍，其特點(diǎn)是，混合腔的出口還通過(guò)再循環(huán)管以及設(shè)置在再循環(huán)管上的控制閥與冷水管相連通。
本實(shí)用新型的另一特點(diǎn)是混合腔為內(nèi)表面采用流線型的軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
由于本實(shí)用新型在混合腔出口與冷水管之間增加了一段再循環(huán)管，并在再循環(huán)管上裝有控制閥，使本實(shí)用新型能夠根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的需要調(diào)節(jié)出口熱水的流量，從而使本實(shí)用新型具有熱水供應(yīng)流量的自適應(yīng)性。


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；。
圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型包括一先漸縮再漸擴(kuò)內(nèi)表面采用流線型的軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的混合腔4，混合腔4的入口與蒸汽噴嘴1和環(huán)形水噴嘴3相連通，與冷水管2相連的環(huán)形水噴嘴3設(shè)置在蒸汽噴嘴1的外圍，混合腔4的出口還通過(guò)再循環(huán)管5以及設(shè)置在再循環(huán)管5上的控制閥6與冷水管2相連通。本實(shí)用新型的內(nèi)部部件與外部部件均采取嵌入式安裝方式，便于裝卸和更換部件。蒸汽經(jīng)由縮放后經(jīng)蒸汽噴嘴1變成超音速汽流，在混合腔4內(nèi)與由水噴嘴3進(jìn)入的冷水混合，到達(dá)混合腔4喉部之前混合成均勻的超音速汽液兩相流，在混合腔4喉部形成凝結(jié)激波后，壓力提高并成為單相熱水，在漸擴(kuò)段內(nèi)進(jìn)一步升壓后形成高壓熱水。當(dāng)外界需要的熱水流量小于本實(shí)用新型的出口熱水流量時(shí)，本實(shí)用新型的出口壓力升高，多余的熱水經(jīng)控制閥6流入再循環(huán)管5，與冷水管2內(nèi)的冷水混合，再次進(jìn)入混合腔4。在本實(shí)用新型進(jìn)水流量不變的情況下，出口流量卻會(huì)隨著再循環(huán)流量的改變而改變，從而使得裝置具有了流量自適應(yīng)特性，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)負(fù)荷的適應(yīng)能力提高，應(yīng)用范圍擴(kuò)大。
參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型利用高壓蒸汽經(jīng)過(guò)超音速蒸汽噴嘴1膨脹后形成的超音速氣流作為動(dòng)力源，在變截面混合腔4中與低壓水流直接接觸后形成超音速的汽液兩相流，在流動(dòng)受阻塞的情況下產(chǎn)生凝結(jié)激波，實(shí)現(xiàn)壓力突變，在變截面混合腔4出口得到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)進(jìn)口蒸汽壓力的高壓水流，從而實(shí)現(xiàn)大幅度提高水壓的目的，實(shí)質(zhì)是利用蒸汽凝結(jié)釋放的熱量中的一部分可用能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功從而提高水的壓力。與現(xiàn)有超音速汽液兩相流升壓加熱器最大的不同是在裝置的出口與冷水管之間增加一段再循環(huán)管，并裝有控制閥，從而使得本實(shí)用新型能夠根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的需要調(diào)節(jié)出口熱水流量。
權(quán)利要求1.再循環(huán)超音速汽液兩相流升壓加熱裝置，包括與先漸縮再漸擴(kuò)的混合腔[4]的入口相連通的蒸汽噴嘴[1]和環(huán)形水噴嘴[3]，與冷水管[2]相連的環(huán)形水噴嘴[3]設(shè)置在蒸汽噴嘴[1]的外圍，其特征在于混合腔[4]的出口還通過(guò)再循環(huán)管[5]以及設(shè)置在再循環(huán)管[5]上的控制閥[6]與冷水管[2]相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的再循環(huán)超音速汽液兩相流升壓加熱裝置，其特征在于所說(shuō)的混合腔[4]為內(nèi)表面采用流線型的軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
專利摘要再循環(huán)超音速汽液兩相流升壓加熱裝置，包括與先漸縮再漸擴(kuò)的混合腔的入口相連通的蒸汽噴嘴和環(huán)形水噴嘴，與冷水管相連的環(huán)形水噴嘴設(shè)置在蒸汽噴嘴的外圍，混合腔的出口還通過(guò)再循環(huán)管以及設(shè)置在再循環(huán)管上的控制閥與冷水管相連通。由于本實(shí)用新型在混合腔出口與冷水管之間增加了一段再循環(huán)管，并在再循環(huán)管上裝有控制閥，使本實(shí)用新型能夠根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的需要調(diào)節(jié)出口熱水的流量，從而使本實(shí)用新型具有熱水供應(yīng)流量的自適應(yīng)性。
文檔編號(hào)F28C3/06GK2700804SQ20042004198
公開日2005年5月18日 申請(qǐng)日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者嚴(yán)俊杰, 劉繼平, 邵樹峰, 邢秦安, 陳國(guó)慧, 林萬(wàn)超 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)