一种压力匹配组合装置 |
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| 申请号 | CN201610217088.1 | 申请日 | 2016-04-11 | 公开(公告)号 | CN107288939A | 公开(公告)日 | 2017-10-24 |
| 申请人 | 杭州恒勋能源科技有限公司; 练文伟; | 发明人 | 练文伟; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种压 力 匹配器，特别是涉及一种适用于各种 蒸汽 流量比例变化的压力匹配组合装置，用以改善变工况下喷射系数下降的不足。压力匹配组合装置包含2个或2个以上的小压力匹配器，每个小压力匹配器对应一定比例的流量参数，进汽支管上装有 开关 阀 ，在进汽支管上装有开关阀、止回阀。在变工况运行中，本发明能根据蒸汽流量参数的变化，选择启动部分或全部小压力匹配器进行压力匹配，使启动匹配的小压力匹配器组合设计所对应的最佳蒸汽流量总和与蒸汽实际流量参数相同或接近相同，再通过改变参与运行的小压力匹配器 喷嘴 的大小进行精细化调节，从而使喷射系数能够维持在一个较佳的范围内，大大提高了压力匹配器在变工况下的效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.压力匹配组合装置包含2个或2个以上的小压力匹配器，每个小压力匹配器对应一定比例的流量参数，它们拥有独立的驱动室、吸入室、混合管和扩压室，共用一个执行器，每个驱动室内都有一套独立的阀杆和阀芯，阀杆阀芯通过阀杆连接件与总阀杆连接，总阀杆一端与阀杆连接件相连，另一端与执行器相连，压力匹配器执行器的输入端通过可编程控制器或微机与压力变送器的信号输出端连接，驱动室通过驱动蒸汽进口与驱动蒸汽进汽支管相连，驱动蒸汽进汽支管的进汽段与驱动蒸汽总管相连，驱动蒸汽进汽支管上装有自动开关阀，吸入室通过吸入蒸汽进口与吸入蒸汽进汽支管相连，吸入蒸汽进汽支管的进汽段与吸入蒸汽总管相连，吸入蒸汽进汽支管上装有自动开关阀、止回阀，开关阀控制机构的输入端通过可编程控制器或微机与流量信号输出端连接。 |
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| 说明书全文 | 一种压力匹配组合装置技术领域背景技术[0002] 在热电联产供热机组或节能项目等诸多领域，经常运用压力匹配器来达到输出蒸汽目标压力的作用。评价压力匹配器性能的一个主要性能指标是单位驱动蒸汽引射吸入蒸汽流量多少的能力指数——喷射系数。喷射系数大，表示压力匹配器经济性好；反之，经济性不好。喷射系数的大小与驱动蒸汽、吸入蒸汽和输出蒸汽的压力、温度、流量等诸多因素有关。这些蒸汽参数决定了压力匹配器喷射系数的理论最佳值。喷嘴喉部面积的大小、喷嘴与混合管距离、混合管管径的大小、混合管长度、扩压室角度及长度等压力匹配器参数的合理设计是获得最佳喷射系数的保证。只有压力匹配器的设计参数与蒸汽实际参数保持一致，该压力匹配器的实际喷射系数才有可能能保持在最佳范围内，并接近理论最佳值；反之，喷射系数就会大大下降。蒸汽参数确定的情况下，最佳喷射系数下的压力匹配器的技术参数也是固定的。在实际运行工况中，蒸汽的压力、温度参数是相对固定的，最有可能变动的是客户端蒸汽需求流量或吸入蒸汽的实际流量。当客户端蒸汽需求流量或吸入蒸汽的实际流量变化比较大时，压力匹配器技术参数也应做出相应的匹配变动，否则会大大降低压力匹配器的喷射系数。针对客户端蒸汽需求流量或吸入蒸汽的实际流量的大流量变化容易引起喷射系数下降的情况，通常采取的办法是选用多喷嘴的压力匹配器。普通多喷嘴的的压力匹配器由多个独立的小压力匹配器组成。各个独立的小压力匹配器参数一致，它们同时启动，同时关闭。这种多喷嘴的匹配器只适合吸入蒸汽、输出蒸汽流量变动较小时的工况。当蒸汽流量变动较大时，虽然压力匹配器的喷嘴面积能在执行器的控制下进行了大小调节，但混合管管径、混合管长度、喷嘴与混合管距离、扩压室的角度及长度等因素都已经固定，没法做出相应的参数变动，喷射系数必定大大下降。虽然专利公告号为CN 202645648 U的压力匹配器工况调节器在如何适应蒸汽流量变化方面做了一些探索，混合管大小能根据流量变化做部分相应的合理变动，但混合管长度、扩压室的长度、扩压室的角度、喷嘴与混合管的距离等压力匹配器诸多技术参数仍无法与蒸汽的流量变化达到满意的匹配结果，反而引发了一些新问题，主要表现为：压力匹配器工况调节器破坏了驱动蒸汽在混合管高速运动时的同轴性，混合蒸汽在压缩过程中产生新的激流，减少了吸入室真空空间的大小，继而进而影响了吸入蒸汽的有效吸入。当混合管比较小时，工况调节器也存在操作上的困难。如何解决压力匹配器技术数据与蒸汽大流量变化时的匹配问题仍是值得深入研究的课题。 发明内容[0003] 本发明的目的在于解决现有技术存在的缺陷，提供了一种适用于各种蒸汽流量比例变化的压力匹配组合装置。压力匹配组合装置设计流量参数与蒸汽实际流量参数能始终保持相同或接近相同，使喷射系数能够维持在一个较佳的范围内。 [0004] 本发明给出的技术方案是： 压力匹配组合装置包含2个或2个以上的小压力匹配器，每个小压力匹配器对应一定比例的流量参数。它们拥有独立的驱动室、吸入室、混合管和扩压室，共用一个执行器。每个驱动室内都有一套独立的阀杆和阀芯，阀杆阀芯通过阀杆连接件与总阀杆连接。总阀杆一端与阀杆连接件相连，另一端与执行器相连。压力匹配器执行器的输入端通过可编程控制器或微机与压力变送器的信号输出端连接。驱动室通过驱动蒸汽进口与驱动蒸汽进汽支管相连，驱动蒸汽进汽支管的进汽段与驱动蒸汽总管相连，驱动蒸汽进汽支管上装有自动开关阀。吸入室通过吸入蒸汽进口与吸入蒸汽进汽支管相连，吸入蒸汽进汽支管的进汽段与吸入蒸汽总管相连，吸入蒸汽进汽支管上装有自动开关阀、止回阀。开关阀控制机构的输入端通过可编程控制器或微机与流量信号输出端连接。本发明的原理是：根据客户端的流量需求大小或吸入蒸汽总管上流量计测得的的流量数据大小，选择启动部分或全部小压力匹配器，使压力匹配器设计所对应的最佳蒸汽流量参数总和与吸入蒸汽实际流量参数相同或接近相同，再通过改变参与运行的小压力匹配器喷嘴的大小进行精细化调节，保证了压力匹配器的设计工况与实际工况的高度吻合，使压力匹配器喷嘴喉部面积的大小、喷嘴与混合管距离、混合管管径的大小、混合管长度、扩压室角度及长度等技术数据处于最佳运行状态，实现喷射系数始终能维持在较好范围内的目标。 [0005] 为更好的实现本发明的目的，组成压力匹配组合装置的各个小压力匹配器可以有多种规格的选择，以对应不同流量比例参数的设定。 [0006] 为更好的实现本发明的目的，启动匹配的小压力匹配器组合方式可以有多种。 [0007] 为更好的实现本发明的目的，启动压力匹配的小压力匹配器组合数可以是1个，也可以是多个，甚至是全部。 [0008] 为更好的实现本发明的目的，压力匹配器的吸入室通过吸入蒸汽进口与吸入蒸汽支管相连，也可采用专利号为201520032042.3的弯管技术，吸入蒸汽吸入室直接由弯管组成。 [0009] 为更好的实现本发明的目的，驱动蒸汽、吸入蒸汽的进口管上可以安装稳压、疏水、过滤等装置。 [0010] 为更好的实现本发明的目的，在吸入蒸汽进汽总管上可以安装流量计，用于检测吸入蒸汽的流量变化。 [0011] 为更好的实现本发明的目的，各小压力匹配器的混合管或扩压室出口可以安装止回阀或切断阀。 [0013] 为更好的实现本发明的目的，可以在压力匹配器上安装安全阀。 [0014] 为更好的实现本发明的目的，压力匹配器可以是一体式的，也可以分解成若干个小压力匹配器呈并联状态。每个小压力匹配器对应一个执行机构，各扩压室的出口连接在一起。分体式压力匹配器与一体式压力匹配器的运行方式一致。 [0016] 图1是本发明压力匹配器的结构示意图。 [0017] 图2是本发明压力匹配器的使用状态示意图。 [0018] 图1中，1、执行器，2、驱动室，3、吸入室，4、混合管，5、扩压室，6、扩压室出口连接件，7、总阀杆，8、阀杆连接件，9、阀杆阀芯，10、喷嘴，11、扩压室出口，12、驱动蒸汽进口，13、吸入蒸汽进口，14、驱动蒸汽进汽支管，15、吸入蒸汽进汽总管，16、吸入蒸汽进汽支管，17、流量计，18、自动开关阀，19、自动开关阀，20、自动开关阀，21、止回阀，22、自动开关阀，23、自动开关阀，24、自动开关阀，25、驱动蒸汽总管。 具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围不受实施例所限。 [0020] 如图1 所示，压力匹配器主要是由3个规格不同的小压力匹配器A、B、C组成。小压力匹配器A设计所对应的最佳流量是总设计流量的35%，小压力匹配器B设计所对应的最佳流量是总设计流量的45%，小压力匹配器C设计所对应的最佳流量是总设计流量的20%。当客户端流量需求或流量计17测得的吸入蒸汽流量为总设计流量的45%时，控制器或微机通过逻辑运算后，发出指令，打开与小压力匹配器B相连的驱动蒸汽进汽支管14上的开关阀23，打开与其相连的吸入蒸汽进汽支管16上的开关阀19，同时关闭小压力匹配器A和小压力匹配器C所对应的驱动蒸汽进汽支管14上的开关阀22、开关阀24，关闭小压力匹配器A和小压力匹配器C所对应的吸入蒸汽进汽支管16上的开关阀18、开关阀20。吸入蒸汽在驱动蒸汽的作用下，通过打开的开关阀19进入小压力匹配器B，由小压力匹配器B完成压力匹配任务。当客户端流量需求或流量计17测得的吸入蒸汽流量变为设计总流量的85%时，控制器或微机通过逻辑运算，判断出小压力匹配器A、小压力匹配器B设计所对应最佳流量的总和为设计总流量的80%与实际蒸汽的流量即设计总流量的85%最为接近后，发出指令，打开与小压力匹配器A相连的驱动蒸汽进汽支管14上的开关阀22，打开与小压力匹配器A相连的吸入蒸汽进汽支管16上的开关阀18，同时继续关闭与小压力匹配器C相连的驱动蒸汽进汽支管14上的开关阀24，继续关闭与小压力匹配器C相连的吸入蒸汽进汽支管16上的开关阀20。驱动蒸汽通过打开的开关阀22、开关阀23，吸入蒸汽通过打开的开关阀18、开关阀19，共同进入小压力匹配器A与小压力匹配器B，由小压力匹配器A与小压力匹配器B共同完成压力匹配任务。在以上运行过程中，压力匹配组合装置根据实际流量的大小有选择地启动了相关小压力匹配器，使参与运行的压力匹配器设计所对应最佳流量的总和与实际蒸汽的流量相同或接近相同，再通过改变参与运行的小压力匹配器喷嘴的大小进行精细化调节，保证了压力匹配器的设计工况与实际工况的高度吻合，使压力匹配器喷嘴喉部面积的大小、喷嘴与混合管距离、混合管管径的大小、混合管长度、扩压室角度及长度等技术数据处于最佳运行状态，实现喷射系数始终能维持在较好范围内的目标。 [0021] 如图2 所示，是本发明压力匹配器的使用状态示意图。输出蒸汽管上安装压力匹配器、减温器、温度变送器、安全阀。客户端流量需求信号或吸入蒸汽进汽总管上流量仪实测得到的流量数据信号传输给控制器或微机，控制器或微机通过逻辑运算，发出指令，选择打开与其相匹配的部分或全部小压力匹配器在驱动蒸汽进汽支管和吸入蒸汽进汽支管上的开关阀，同时关闭其他小压力匹配器在驱动蒸汽进汽支管和吸入蒸汽进汽支管上的开关阀，进行压力匹配。压力变送器将测得的输出蒸汽的压力数据信号传输给控制器或微机，控制器或微机通过逻辑运算，对压力匹配器的执行器发出指令，带动阀杆阀芯上下运动，实现喷嘴的精细化调节。温度变送器将测得的输出蒸汽的温度数据传输给控制器或微机，控制器或微机通过逻辑运算，对减温器上调节阀的执行器发出指令，控制减温水的流量，实现输出蒸汽的目标温度。 |
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