本實(shí)用新型涉及過(guò)程控制領(lǐng)域,特別涉及一種減溫減壓系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)代動(dòng)力工程和熱能技術(shù)要求高溫-高壓鍋爐產(chǎn)生過(guò)熱度極高的過(guò)熱蒸汽,但不同工藝流程設(shè)備所需的蒸汽的溫度和氣壓都是不同的,并且為了保證高飽和度輸送,鍋爐產(chǎn)生的溫度和氣壓往往是遠(yuǎn)超一些工位設(shè)備所需,而若直接對(duì)飽和蒸汽進(jìn)行降溫,過(guò)熱蒸汽會(huì)由于較低的熱傳系數(shù)降低效率,若高壓的干飽和蒸汽減壓至低壓時(shí),在下游出口會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱閃蒸,容易對(duì)管道和閥門(mén)造成汽蝕損壞,因此在很多情況下需要對(duì)高壓過(guò)熱的蒸汽同時(shí)進(jìn)行減溫和減壓。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種減溫減壓系統(tǒng),達(dá)到了很好的對(duì)高壓過(guò)熱的蒸汽同時(shí)進(jìn)行減溫和減壓效果。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:
一種減溫減壓系統(tǒng),包括減壓閥,所述減壓閥的一端設(shè)置有用于外接的進(jìn)氣接頭,另一端連接有輸送管路,所述輸送管內(nèi)與減壓閥連接的一端設(shè)置有內(nèi)小于輸送管的過(guò)渡區(qū),所述過(guò)渡區(qū)上設(shè)置有用減溫水降低減壓閥的出口氣體溫度的噴水霧化機(jī)構(gòu)。
采用上述結(jié)構(gòu),高溫高壓蒸汽通過(guò)進(jìn)氣接頭進(jìn)入減壓閥,通過(guò)減壓閥的減壓作用,減壓閥的出口氣壓小于進(jìn)氣壓,經(jīng)減壓后的蒸汽的通過(guò)過(guò)渡區(qū)的噴水霧化機(jī)構(gòu)對(duì)蒸汽進(jìn)行降溫進(jìn)入輸送管輸送;噴水霧化機(jī)構(gòu)在對(duì)閥口蒸汽進(jìn)行霧水混合和霧化降溫的同時(shí),降低了減壓閥的壓降區(qū)域的溫度,從而減小了蒸汽因劇烈的降壓而造成的閃蒸或空化,在降溫的同時(shí)對(duì)減壓閥及其后的管道起到了保護(hù)的作用,減小了蒸汽對(duì)管路的氣蝕。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述減壓閥上設(shè)置有反饋控制減壓閥出口氣壓的第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
采用上述結(jié)構(gòu),減溫減壓系統(tǒng)中的減壓閥壓變較大,一般難以直接調(diào)控,第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以通過(guò)上位機(jī)反饋調(diào)節(jié)或者直接調(diào)控,從而快捷、有效、精準(zhǔn)的控制減壓閥出口的開(kāi)度,保證減壓閥出口的蒸汽在合適的壓值。
進(jìn)一步優(yōu)選:所述輸送管上設(shè)置有用于對(duì)輸送管道內(nèi)部的蒸汽過(guò)壓卸力的安全閥。
采用上述結(jié)構(gòu),輸送管管路一般較長(zhǎng),在同材料下,管路越長(zhǎng)其承壓能力的越差,而蒸汽的氣流往往是不穩(wěn)定的,也就是不同時(shí)段管路內(nèi)的蒸汽的氣壓會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),若不進(jìn)行調(diào)整,在長(zhǎng)期過(guò)壓沖擊下,管路將加速損壞產(chǎn)生漏氣等情況,使用安全閥可以將輸送管內(nèi)的蒸汽保證在額定氣壓范圍內(nèi)。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述輸送管上設(shè)置有壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
采用上述結(jié)構(gòu),壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)和溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以即時(shí)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)的蒸汽的壓力值和溫度值,可以及時(shí)根據(jù)反饋進(jìn)行調(diào)控。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在不同位置的壓力表和壓力變送器,所述壓力表和輸送管之間設(shè)置有可開(kāi)閉的一次門(mén)。
采用上述結(jié)構(gòu),壓力變送器在運(yùn)作時(shí)檢測(cè)輸送管內(nèi)的氣壓值并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋給上位機(jī),壓力表一般是在檢修的時(shí)候使用,在檢測(cè)輸送管道有無(wú)漏氣的時(shí)候一般是講輸送管道的端部封閉,在其內(nèi)部充斥蒸汽,而后代開(kāi)一次門(mén),蒸汽進(jìn)入壓力表的檢測(cè)通道,由于輸送通道堵塞,減壓閥的閥門(mén)會(huì)自動(dòng)閉合,輸送管內(nèi)的氣壓保持定值,若存在漏氣,隨著輸送管內(nèi)的壓力值的變化會(huì)在壓力表上反應(yīng)出來(lái)。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括雙金屬溫度計(jì)和溫感電阻。
采用上述結(jié)構(gòu),溫感電阻一般用于在設(shè)置運(yùn)作的時(shí)候的檢測(cè)與以電信號(hào)的形式反饋溫度狀況給上位機(jī),雙金屬溫度計(jì)可以直接反應(yīng)在溫度表上,由于直接觀察和檢修的檢測(cè),尤其是在檢修的時(shí)候內(nèi)部蒸汽可能溫壓波動(dòng)比較大,而溫感電阻一般相對(duì)較為敏感,在突然出現(xiàn)某個(gè)極高的溫度時(shí)候,溫感電阻可能就直接損壞,而雙金屬溫度計(jì)的檢測(cè)范圍較大。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述過(guò)渡區(qū)朝向輸送方向設(shè)置有減壓消音機(jī)構(gòu)。
采用上述結(jié)構(gòu),減壓閥的壓差變化較大,在減壓閥的出口會(huì)出現(xiàn)閃蒸或空化現(xiàn)象,并且從減壓閥的開(kāi)口道輸送管,內(nèi)徑也會(huì)增大,同樣會(huì)出現(xiàn)閃蒸或空化的狀況,一般過(guò)渡區(qū)的內(nèi)徑和減壓閥出口的內(nèi)徑相同;而閃蒸或空化現(xiàn)象必然會(huì)在蒸汽氣流中產(chǎn)生相互撞擊、壓縮以及與管壁撞擊的氣泡,這種劇烈撞擊將不斷產(chǎn)生較大的聲響,并且對(duì)管道內(nèi)壁也會(huì)產(chǎn)生損傷,這對(duì)設(shè)備維護(hù)、以及操作人員的健康顯然不是不利的,出口處設(shè)置的減壓消音器可以消除大部分變徑所帶來(lái)的噪音,另外從減壓閥傳過(guò)來(lái)噪聲波段也會(huì)有一部分被減壓消音器消除。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述減壓消音機(jī)構(gòu)的下游端設(shè)置有節(jié)流孔板。
采用上述結(jié)構(gòu),節(jié)流孔板的作用與減壓閥相似,節(jié)流板上由縮口,當(dāng)液體經(jīng)過(guò)縮口,流束會(huì)變細(xì)收縮,流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮口的下游,稱(chēng)之為縮流斷面,在縮流斷面處,流速是最大的,流速的增加伴隨著縮流斷面處壓力大大降低;在縮流斷面后的區(qū)域,速度下降、壓力增加,但由于較大內(nèi)部紊流和能量損耗,下游的壓力不會(huì)完全恢復(fù)到上游的壓力。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述噴水霧化機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在穿過(guò)輸送管向管內(nèi)輸送減溫水的減溫水管道,所述噴水霧化機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置在輸送管兩側(cè)和頂部的減溫水管道。
采用上述結(jié)構(gòu),噴水霧化機(jī)構(gòu)采用把高壓給水直接噴入減溫流體中去的方式與高溫蒸汽混合在一起,達(dá)到減溫設(shè)定溫度,并且減溫水管道以頂部和兩側(cè)的形式分布,形成機(jī)械流心式結(jié)構(gòu),在減溫水進(jìn)入緩沖區(qū)的內(nèi)腔的時(shí),與輸送的蒸汽流束沖擊形成高強(qiáng)度的紊流效果,從而保證蒸汽和水能夠快速充分混合。
進(jìn)一步優(yōu)選為:所述減溫水管道上設(shè)置有調(diào)節(jié)減溫水流量的減溫水調(diào)節(jié)閥,所述減溫水調(diào)節(jié)閥上設(shè)置有調(diào)控減溫水調(diào)節(jié)閥的第二執(zhí)行機(jī)構(gòu),所述減溫水調(diào)節(jié)閥的下游設(shè)置有止回閥。
采用上述結(jié)構(gòu),第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以通過(guò)上位機(jī)反饋調(diào)節(jié)或者直接調(diào)控,從而快捷、有效、精準(zhǔn)的控制減溫水調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度,控制減溫水的流量,從而使得噴水霧化機(jī)構(gòu)對(duì)高壓高溫蒸汽的冷卻作用控制在合理值,止回閥可以防止在高壓高溫蒸汽由于壓力過(guò)大堵塞噴水霧化機(jī)構(gòu)的噴頭而導(dǎo)致減溫水無(wú)法流出甚至回流的狀況。
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1、通過(guò)在減壓閥的出口設(shè)置緩沖區(qū),并在緩沖區(qū)內(nèi)設(shè)置有噴水霧化機(jī)構(gòu)對(duì)降壓后高壓蒸汽進(jìn)行降溫,從而減小了蒸汽因劇烈的降壓而造成的閃蒸或空化狀況,在降溫的同時(shí)對(duì)減壓閥及其后的管道起到了保護(hù)的作用;
2、減溫霧化采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)流心設(shè)計(jì),保證蒸汽和水能夠快速充分混合;
3、減壓消音機(jī)構(gòu)減少了閃蒸或空化現(xiàn)象所造成的噪音,同時(shí)對(duì)閃蒸空化起到了削弱的作用。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)施例的減溫減壓系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)施例的噴水霧化機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖中,1、減壓閥;2、第一執(zhí)行機(jī)構(gòu);3、噴水霧化機(jī)構(gòu);4、安全閥;5、壓力表;6、一次門(mén);7、雙金屬溫度計(jì);8、壓力變送器;9、溫感電阻;10、輸送管;11、減溫水調(diào)節(jié)閥;12、第二執(zhí)行機(jī)構(gòu);13、止回閥;14、減溫水管道;15、節(jié)流孔板;16、減壓消音機(jī)構(gòu);17、過(guò)渡區(qū);18、進(jìn)氣接頭;19、手動(dòng)節(jié)流閥;20、手動(dòng)截止閥;30、壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu);40、溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋?zhuān)洳⒉皇菍?duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)都受到專(zhuān)利法的保護(hù)。
一種減溫減壓系統(tǒng),如圖1所示,蒸汽從進(jìn)氣接頭18進(jìn)入,而后依次經(jīng)由減壓閥1減壓、過(guò)渡區(qū)17中受?chē)娝F化機(jī)構(gòu)3的作用降溫、輸送管10內(nèi)的節(jié)流孔板15的再次降壓,最后由輸送管10輸送至需要蒸汽的設(shè)備。
減壓閥1通過(guò)第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)2控制調(diào)節(jié)開(kāi)度,一般第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)2是受上位機(jī)直接控制或反饋控制。
減壓閥1的出口直接與輸送管10連接,輸送管10與減壓閥1連接的部位設(shè)置了用于緩沖的過(guò)渡區(qū)17,過(guò)渡區(qū)17的內(nèi)壁上設(shè)置有減溫水管道14,參照?qǐng)D2,減溫水管道14成兩側(cè)各一根和頂部一根的機(jī)械流心式設(shè)計(jì),在減溫水進(jìn)入緩沖區(qū)的內(nèi)腔的時(shí),減溫水與輸送的蒸汽流束沖擊形成高強(qiáng)度的紊流效果,保證蒸汽和水能夠快速充分混合,并且噴水霧化機(jī)構(gòu)3在對(duì)閥口蒸汽進(jìn)行霧水混合和霧化降溫的同時(shí),降低了減壓閥1的壓降區(qū)域的溫度,從而減小了蒸汽因劇烈的降壓而造成的閃蒸和空化問(wèn)題,同時(shí)對(duì)減壓閥1及其后的管道起到了保護(hù)的作用。
如圖1所示, 在緩沖區(qū)的末端凸出設(shè)置了減壓消音機(jī)構(gòu)16,其減弱閃蒸和空化現(xiàn)象以及大部分變徑所帶來(lái)的噪音,保證了操作人員良好的工作環(huán)境,并使得工作人員可以更容易的發(fā)現(xiàn)一些諸如漏氣等一些可以聽(tīng)聲識(shí)別的問(wèn)題。
在減壓消音機(jī)構(gòu)的下游端設(shè)置有節(jié)流孔板15,節(jié)流孔板15的作用與減壓閥1相似,有一定減壓能力,節(jié)流板上有縮口,當(dāng)液體經(jīng)過(guò)縮口,流束會(huì)變細(xì)收縮,流束的最小橫斷面出現(xiàn)在實(shí)際縮口的下游,稱(chēng)之為縮流斷面,在縮流斷面處,流速是最大的,流速的增加伴隨著縮流斷面處壓力大大降低;在縮流斷面后的區(qū)域,速度下降、壓力增加,但由于較大內(nèi)部紊流和能量損耗,下游的壓力不會(huì)完全恢復(fù)到上游的壓力。
節(jié)流孔板15的下游一般設(shè)置一個(gè)以上的安全閥4,一般使用彈簧式安全閥4的效果較好,安全閥4可以將輸送管10內(nèi)的蒸汽保證在額定氣壓范圍內(nèi)。
安全閥4的下游一般設(shè)置有壓力表5、雙金屬溫度計(jì)7、壓力變送器8、溫感電阻9;壓力表5和雙金屬溫度計(jì)7可以直接從表上讀取數(shù)據(jù),壓力變送器8和溫感電阻9可以將溫度和氣壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),從而反饋給上位機(jī)。
如圖1所示,減溫水的運(yùn)輸管道上,自減溫水的上游到下游依次設(shè)置有手動(dòng)節(jié)流閥19、減溫水調(diào)節(jié)閥11、止回閥13、手動(dòng)截止閥20。
兩個(gè)手動(dòng)閥可以強(qiáng)制性的機(jī)械式的控制減溫水管道14的流量,減溫水調(diào)節(jié)閥11上設(shè)置有第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)12,第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)12一般通過(guò)受上位機(jī)直接控制或反饋控制,調(diào)節(jié)減溫水調(diào)節(jié)閥11的開(kāi)度,達(dá)到機(jī)控減溫水流量的效果。
止回閥13可以防止在高壓高溫蒸汽由于壓力過(guò)大堵塞噴水霧化機(jī)構(gòu)3的噴頭而導(dǎo)致減溫水無(wú)法流出甚至回流的狀況,從而保證減溫水流動(dòng)單向性。