一种蒸汽喷射式余汽回收循环装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种蒸汽喷射式余汽回收循环装置，所述装置是在蒸汽喷射器的进汽端接一带调节阀的旁路，且蒸汽喷射器具有至少两台，各蒸汽喷射器以并联方式连接。利用两台或两台上述装置串联还可形成余汽回收系统，其中一套装置的用汽压力参数高于另一套，用汽压力参数高的装置产生的高压工艺用汽分两路输出，一路与需要使用该压力的各用汽设备连接，另一路与汽压力参数低的另一装置的进汽端相连，作为另一装置的进汽。本实用新型专利技术提出的装置及系统可以使蒸汽喷射式余汽回收循环系统能在较大负荷波动情况下，仍能使蒸汽喷射器稳定工作，同时达到较好的节能效果，能随时满足工艺压力ＰＬ、流量ＧＬ的需求，且确保工艺用汽设备保质保量地合理运行。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于热工
，具体涉及蒸汽系统的余汽回收技术。
技术介绍
各种蒸汽系统消耗了大量能量，仅工业、民用锅炉每年就消耗原煤大约有5亿吨 左右，其主要是为了满足蒸汽系统的使用。目前，蒸汽系统中85 %以上均采用表面式换热器，以满足工业及民用的需求。蒸汽 表面式换热器在使用的过程中，蒸汽与工质进行热量传递，传热蒸汽由于放热面冷凝，其中 冷凝水经疏水阀，只让水流出，不让蒸汽漏出。但由于疏水阀质量及结构上的问题目前还难 以达到预期效果。一般的疏水阀漏汽可达到15%以上，再加上经疏水阀以后压力下降，产生 的二次蒸汽，其总的漏汽量高达到18%以上。也就是说大约有1/6以上的新汽未经充分利 用，而被排放至大气或者随凝结水被排掉，其能量的浪费十分严重。也就是使我国每年有1 亿吨左右的原煤因使用不当，而被排放至大气及水中，同时也造成一种热污染。为此，目前有数种余汽回收的方法，例如有梯级利用法、开式闭式加热给水法、压 缩机压缩法、蒸汽喷射器(热泵)抽汽利用法等。实践证明相对而言，蒸汽喷射器的回收 效果具有比较显著的优势。常见的蒸汽喷射器(热泵)的抽汽回收余汽的方案参见图1，由热源(主要由锅 炉、废热锅炉等)产生的高压蒸汽经过调节阀A，使新汽以一定压力P1及流量G1进入可自 主抽汽的蒸汽喷射器内。新汽经过蒸汽喷射器内中的拉法尔喷管使蒸汽流速提高，此时压 力降低至P2 (低于被抽蒸汽压力Ptl)，从而具有一定的抽力，抽吸从工艺用汽设备排出的余 压蒸汽。这部分蒸汽虽然压力Ptl偏低，难以利用，但是经过蒸汽喷射器中的扩压管，先混合 均流，然后再扩压升压至工艺所需压力&，即可提供给工艺用汽设备利用。蒸汽经用汽设备 后凝结变成汽水混合物，再由孔板阀组调节，使蒸汽尽量减少从孔板中漏失，并使尽可能多 的凝结水流至闪蒸罐，至闪蒸罐的压力达到我们所需要的压力Po。闪蒸罐的作用是将汽水 很好的分离，并且使水位保持一定水平，确保凝结水泵不易产生汽蚀现象。凝结水通过水位 调节器及凝结水泵合理匹配，不断地将凝结水打回至锅炉房，达到凝结水循环利用，节约软 水及能量。上述系统由于以高压新汽作为推动力，如果高压新汽压力P1、流量G1稳定，则系 统工作也十分稳定。当存在小的波动时，则由压力调节器通过调节进汽调节阀开度，从而使 蒸汽喷射器能在较小范围内进行调节使用，并可以取得较好节能效益。但是由于蒸汽喷射器内部主要由两大部分组成其一、为高压蒸汽通过的拉法尔 喷管，流动过程中必然在其内部存在一个临界断面(即流速c = a音速的断面)，并对应一 个最大流量GMax。如果当通过的蒸汽流量小于临界流量(最大流量GMax)，则喷管的工作将 会破坏，变成一个文丘里管，将难以形成我们所需要的抽力；其二、为扩压管，其进口为低压 高速流体，流动过程中降速升压，出口压力达到工艺要求的压力1\。为了实现上述过程，也 要求在扩压管内部形成一个对应于压力&的临界断面，而此时的临界参数PK、CK、TK等均与 拉法尔喷管的临界参数不同(因为边界参数不同)。同样当流量小于当地的临界最大流量GMax时，该扩压管的工作也会失效。因为不能形成扩压管所需要的临界断面，又变成文丘里 管，从而也很难达到我们所需要的压力及抽吸能力。通过上述的分析可见蒸汽喷射器(热泵)的工作范围只允许在较小的变化范围 内工作，对于负荷变化较大的情况则难以适应。而大量正在应用的蒸汽系统其负荷往往在 较大范围内波动，这就限制了上述系统的应用范围。即使增加了最好的自动调节设备，也难 以解决上述矛盾。为此，则急需寻找一种从系统结构上的合理 配置，以求达到蒸汽回收系统可较好 地适应实际运行负荷变化的需求，并能达到最大限度的节汽效果的新系统。
技术实现思路
本技术的目的就在于针对现有技术存在的不足，提出一种蒸汽喷射式余汽回 收循环装置及系统，使蒸汽喷射式余汽回收循环系统能在较大负荷波动情况下，仍能使蒸 汽喷射器稳定工作，同时达到较好的节能效果，能随时满足工艺压力K、流量q的需求，且 确保工艺用汽设备保质保量地合理运行。例如设备内温度保持恒定，不积水等。本技术为实现上述专利技术目的提出的技术方案如下1、具有旁路且与蒸汽喷射器并联的余汽回收循环装置本技术首先提出对普通的蒸汽喷射式余汽回收循环装置的改进，普通的蒸汽 喷射式余汽回收循环装置包括通过管路连接的蒸汽喷射器、用汽设备(如换热器)、孔板阀 门组、闪蒸罐、凝结水泵以及安装在管路上的电动阀、调节阀、止回阀和压力表等，蒸汽喷射 器的进汽端接由热源来的新汽，出汽端接至工艺用汽设备。本技术在此基础上，为了使 通过蒸汽喷射器的流量被调节在合理的范围内，在蒸汽喷射器的进汽端增加了一条带调节 阀的旁路，直接由蒸汽喷射器的进汽端接至出汽端，使超过蒸汽喷射器工作需要的多余蒸 汽由旁路通过，直接减压供给用汽设备(见图2)。其调节的核心是使保持稳定，使整个 余汽回收循环装置在用汽负荷较大波动的情况下正常工作。由图3可以看出，根据负荷图， 尽可能大地选用蒸汽喷射器在最大范围内稳定工作，剩余的波动部分(超过部分)由旁路 调节阀承担。从而在可能条件下，尽可能多地实现余汽回收，并且在负荷波动的条件下，能 满足工艺负荷波动需求。但若只是增加一带调节阀的旁路及二台以上蒸汽喷射器来实现负荷调节(见图 4)。根据负荷曲线合理调整蒸汽喷射器的台数及大小，我们即可能使蒸汽喷射器工作适应 的蒸汽流量范围变宽，旁路调节范围相对变小(见图5)，由此充分发挥蒸汽喷射器回收低 压余汽的功效，增加节能效果，并使旁路调节能量损失相对较小，并且能随时满足用汽设备 对用汽负荷波动的需要。进一步，在上述装置中，在孔板阀门组之前，与用汽设备相连的管路上还可以安装 平衡罐，这样可以保证用汽设备不积水，不仅可以达到系统的节能优化，同时也使得工艺用 汽设备用汽质量大大提高。2、采用两套装置串联的余汽回收系统以上余汽回收装置是对应一种用汽压力参数的装置，当压力参数在二级以上时可 采用串联，其负荷点数量愈多，负荷对机组的波动影响愈小。基于以上原理，我们在用汽压 力参数变化较大时，使高压新蒸汽先在用汽压力参数较高的装置内工作后，并对应高压工艺需要量，也包括低压工艺需要量，产生的高压工艺用汽量，一部分输该压力较高的工艺用 汽点，另外一部分引至压力较小的装置作为进汽，通过该装置抽吸余汽后，再供给低压用汽 点。从而增加了蒸汽喷射器的工作范围，节流量增加。由此，本技术进一步提出一种利用上述装置的余汽回收循环系统，该系统包 括有至少两套具有以上结构的装置，其中一套装置的用汽压力参数高于另一套，两套装置 串联，用汽压力参数高的装置的产生的高压工艺用汽量的输出分两路，一路与需要该压力 的各工艺用汽设备连接，另一路连接至与该装置串联的用汽压力参数低的另一装置进汽 端，作为另一装置的进汽(即作为新汽)。该系统还可利用自动调节(压力、水位等)系统的优化作用，达到在任何波动范围 内工作。经过上述组合，可使通过旁路高压新汽减压满足负荷的蒸汽数量尽可能地少，从而 达到余汽回收及节能的最大化，较好地满足工艺的要求。同时通过平衡罐的作用，使用汽设 备内积水最小化，温度恒定化，更进一步强化节汽能力，较好地满足了工艺设备的高质量工作。本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸汽喷射式余汽回收循环装置，其包括通过管路连接的蒸汽喷射器、孔板阀门组、闪蒸罐、凝结水泵以及安装在管路上的调节阀；所述蒸汽喷射器的进汽端接由热源输来的新汽，出汽端接用汽设备；其特征在于：在所述蒸汽喷射器的进汽端接有一带调节阀的旁路，所述旁路直接由蒸汽喷射器的进汽端接至出汽端；所述蒸汽喷射器具有至少两台，各蒸汽喷射器以并联方式连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志立，彭俊，李磊，王健，李亮，邹鉴通，
申请(专利权)人：重庆智得热工工业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]