專利名稱：汽液控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液位控制器，尤其涉及一種自調(diào)式汽液兩相流液位控制器，它可用于電廠或化工廠換熱設(shè)備疏水水位的控制。
背景技術(shù)：
在已有技術(shù)中，國內(nèi)公開使用的一種“液位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置”，參見圖4，它主要由一個(gè)汽液調(diào)節(jié)閥16構(gòu)成，該汽液調(diào)節(jié)閥具有一個(gè)帶前管口、后管口和中管口的三通型閥體，其前管口通過管道與被控加熱容器1底部的疏水出口7相接，其中管口作為汽液相變信號(hào)口通過信號(hào)管道17與被控加熱容器1中部的信號(hào)口18(疏水液位控制的高度)相接，其后管口是汽、液(蒸汽/疏水)兩相流的排出口與下一級(jí)加熱器相接；在該閥體的前管口中設(shè)有對(duì)疏水進(jìn)行截流的喉口結(jié)構(gòu)16.1，在后管口中設(shè)有對(duì)汽液兩相流進(jìn)行截流的喉口結(jié)構(gòu)16.2。當(dāng)被控加熱容器1中的疏水水位高于正常水位線(即超出信號(hào)口18)時(shí)，上層的疏水就會(huì)順信號(hào)管道17流向汽液調(diào)節(jié)閥16，同時(shí)，被控加熱容器底部疏水出口7排出的疏水也會(huì)順著管道流向汽液調(diào)節(jié)閥16，兩股疏水在閥腔中匯合，并從后管口排出，直到被控加熱容器恢復(fù)正常水位；當(dāng)被控加熱容器中的疏水低于正常水位線時(shí)，蒸汽會(huì)順信號(hào)管道17進(jìn)入汽液調(diào)節(jié)閥16，從而對(duì)前管口形成蒸汽封阻，使被控加熱容器底部疏水出口排水不暢，直到恢復(fù)正常水位。該裝置雖然完成了疏水水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，但是無形中降低了被控加熱容器疏水段的換熱效率，下面以電廠的三段式螺旋管高壓加熱器為例說明其降低換熱效率的原因。參見圖5，在三段式高壓加熱器1中，從加熱器上部進(jìn)入的蒸汽逐漸向下移動(dòng)，并在移動(dòng)的同時(shí)逐漸凝結(jié)冷卻產(chǎn)生疏水，因此，疏水上層的溫度較高，并且隨著水層的向下溫度逐漸遞減。為了較好地利用上層溫度較高的疏水，一般在高壓加熱器的疏水段都設(shè)有一個(gè)換熱腔1.1，疏水從換熱腔底部的入水口1.11進(jìn)入，再從疏水排出口7排出，使疏水在換熱腔內(nèi)形成熱循環(huán)，從而對(duì)給水管8中的鍋爐給水進(jìn)行預(yù)熱。未裝該控制器時(shí)，上層的疏水都會(huì)進(jìn)入換熱腔參與換熱，但加了該控制器后，其上層的疏水大部分都從信號(hào)管道17排走，經(jīng)過實(shí)測(cè)，約有60％的疏水沒能參與換熱而被排走，從而使鍋爐給水的預(yù)熱溫度下降，煤耗增加，給電廠造成經(jīng)濟(jì)損失。另外，該裝置汽液調(diào)節(jié)閥前管口和后管口中兩個(gè)喉口口徑的大小與其水位控制能力直接相關(guān)，由于從汽輪機(jī)中抽出的蒸汽的壓力及流量是隨其負(fù)荷變化而變化的，因此，高壓加熱器中蒸汽和疏水的流速受蒸汽壓力差的影響其變化幅度也較大，怎樣使流量(喉口口徑)對(duì)其流速變化具有較大的適應(yīng)范圍是個(gè)關(guān)鍵問題，在一般情況下，兩個(gè)喉口設(shè)計(jì)完成后，還必須在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行喉口口徑大小的試值調(diào)整，現(xiàn)有的喉口結(jié)構(gòu)適應(yīng)上述流速變化的能力較差，故試值調(diào)整的難度大，也就是說，不是出現(xiàn)高水位失控，就是出現(xiàn)低水位失控；因?yàn)楦咚豢刂品浅Ｖ匾?，所以，為了讓出現(xiàn)高水位時(shí)從信號(hào)管中分流出的疏水能迅速排走，防止高水位失控，一般后管口的喉口口徑都開得較大，這就出現(xiàn)了低水位時(shí)閥中蒸汽封阻不利情況，使疏水仍排放暢利，造成水位難以回升而失控，因此，現(xiàn)有的汽液調(diào)節(jié)閥常常是高水位控制較好，而低水位控制的較差，難以兼顧兩頭。類似的技術(shù)還有中國專利ZL00226212、ZL97242239、ZL97239699、ZL95204913等。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)中的缺點(diǎn)，首先提供一種不影響被控加熱器換熱效率的汽液控制裝置，其次是增強(qiáng)汽液調(diào)節(jié)閥喉口結(jié)構(gòu)適應(yīng)汽蒸和疏水流速變化能力，從而提高高水位和低水位的控制能力。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型解決方案如下它包括一個(gè)汽液調(diào)節(jié)閥，該汽液調(diào)節(jié)閥具有一個(gè)帶前管口、后管口和中管口的三通式閥座，并在前管口和后管口中設(shè)有喉口結(jié)構(gòu)，其特殊之處是它還設(shè)有一個(gè)液位采集罐，在該液位采集罐上端、下端和中段分別設(shè)有蒸汽入口、疏水入口和相變信號(hào)口，所述的蒸汽入口通過管道與被控高壓加熱器的蒸汽段相通，所述的疏水入口通過三通管道分為兩路，一路與被控高壓加熱器底部的疏水出口相接，另一路與汽液調(diào)節(jié)閥的前管口相接，所述的相變信號(hào)口與汽液調(diào)節(jié)閥的中管口相接。
上述汽液調(diào)節(jié)閥前管口中的喉口結(jié)構(gòu)是一個(gè)由前、后兩個(gè)喉口結(jié)構(gòu)對(duì)接而成的雙喉口結(jié)構(gòu)，并在所述的后喉口圓周壁上設(shè)有周向均布的蒸汽孔道。
在上述的液位采集器的蒸汽入口處設(shè)有蒸汽閥門，在上述的液位采集器疏水入口和汽液調(diào)節(jié)閥的前管口處分別設(shè)有一個(gè)疏水閥，在所述汽液調(diào)節(jié)閥的前后管口之間設(shè)有一個(gè)疏水旁路管，并在該疏水旁路管上設(shè)有旁路疏水閥。
通過上述解決方案可以看出，本裝置增加了一個(gè)液位采集罐，并將汽液調(diào)節(jié)閥所需要的信號(hào)口設(shè)置在液位采集罐上，避免了直接設(shè)在被控加熱容器上，這樣，既完成了疏水水位的控制，又避免了上層疏水的流失，可使疏水全部從加熱器底部出口排出，促使疏水熱能得到充分利用。同時(shí)，本裝置還對(duì)汽液調(diào)節(jié)閥前管口的喉口結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，使其可以在低水位時(shí)對(duì)疏水形成兩道蒸汽封阻，大大提高了其適應(yīng)流速變化的能力。因此，本裝置與已有技術(shù)相比，具有疏水換熱效率高、運(yùn)行安全、高、低水位控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。


圖1、本實(shí)用新型的整體連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、汽液調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
圖3、本實(shí)用新型實(shí)際應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4、現(xiàn)有液位自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5、現(xiàn)有三段高壓加熱器疏水段的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理。
參見圖1，序號(hào)1是用在某電廠換熱系統(tǒng)中的一個(gè)三段式螺旋管高壓加熱器，即加熱器上段為過熱蒸汽冷卻段、中段為飽和蒸汽凝結(jié)冷卻段、下段為疏水冷卻段。工作時(shí)，從汽輪機(jī)抽出的蒸汽通過管道從加熱器的頂部送入，需要預(yù)熱的鍋爐給水自下而上通過換熱管8，則鍋爐給水先后與加熱腔中的疏水、飽和蒸汽和過熱蒸汽進(jìn)行熱交換，使其預(yù)熱，然后送入鍋爐。本裝置用于完成對(duì)該高壓加熱器疏水水位的自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，它由液位采集罐3和汽液調(diào)節(jié)閥6構(gòu)成，液位采集罐3的蒸汽入口3.1通過管道2與高壓加熱器1的蒸汽段相通，其疏水入口3.2通過一個(gè)三通管道分為兩路，一路與高壓加熱器1底部的疏水出口7相接，另一路與汽液調(diào)節(jié)閥的前管口6.3相接，液位采集罐的相變信號(hào)口3.3通過信號(hào)管道5與汽液調(diào)節(jié)閥的中管口6.1相接，液位調(diào)節(jié)閥的后管口6.2作為汽、液流的排出口與下一級(jí)加熱器相接。通過圖中的結(jié)構(gòu)可以看出，本裝置在液位調(diào)節(jié)閥和被控制加熱器之間加設(shè)了液位采集罐3，用它來進(jìn)行被控加熱器相變信號(hào)的間接采集，這樣，既完成了相變信號(hào)的采集，同時(shí)還避免了被控加熱器中上層疏水從旁路的流失，從而保證了被控加熱器的換熱效率。
參見圖2，本裝置的汽液調(diào)節(jié)閥具有一個(gè)前管口6.3、后管口6.2和中管口6.1的三通式閥體，在前管口中設(shè)有由前、后兩個(gè)喉口結(jié)構(gòu)對(duì)接而成的雙喉口結(jié)構(gòu)9，并在所述后喉口的圓周壁上設(shè)有周向均布的蒸汽孔道9.1，在后管口6.2中設(shè)有一個(gè)喉口結(jié)構(gòu)10。由于前管口中喉口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，對(duì)進(jìn)入前管口的疏水形成了前、后兩個(gè)截流喉口，并在這兩喉口之間又形成了一個(gè)蒸汽封阻腔9.2。當(dāng)?shù)退粫r(shí)，從中管口進(jìn)入閥腔6.4的蒸汽在對(duì)雙喉口結(jié)構(gòu)9尾部形成封阻的同時(shí)，還通過雙喉口結(jié)構(gòu)的蒸汽通孔9.1進(jìn)入的蒸汽封阻腔9.2中，從而在雙喉口結(jié)構(gòu)的中部又形成了一道蒸汽封阻，使蒸汽封阻的力度大大增加，從而增強(qiáng)了對(duì)低水位的控制能力。由于低水位的控制能力的增加，減輕了后喉口的控制壓力，其喉口口徑可略微擴(kuò)大，使高水位時(shí)，分流的疏水排流量增大，從而提高對(duì)高水位的控制能力。本汽液調(diào)節(jié)閥與已有技術(shù)相比，其高、低水位的控制能力明顯增加，同時(shí)，使喉口口徑的試值調(diào)整也變得容易。
參見圖3，在本裝置的實(shí)際應(yīng)用中，最好加設(shè)一些控制閥門，即在液位采集器3的蒸汽入口處設(shè)置蒸汽閥門11，在液位采集器3的疏水入口和汽液調(diào)節(jié)閥的前管口處分別設(shè)有一個(gè)疏水閥門12、13，在汽液調(diào)節(jié)閥的前后管口之間設(shè)有一個(gè)疏水旁路管14，并在該疏水旁路管上設(shè)有旁路疏水閥15。使本裝置在實(shí)際應(yīng)用中操作更加方便、運(yùn)行更加安全。
權(quán)利要求1.一種汽液控制裝置，它包括一個(gè)汽液調(diào)節(jié)閥(6)，該汽液調(diào)節(jié)閥具有一個(gè)帶前管口(6.3)、后管口(6.2)和中管口(6.1)的三通式閥座，并在前管口和后管口中設(shè)有喉口結(jié)構(gòu)，其特征是它還設(shè)有一個(gè)液位采集罐(3)，在該液位采集罐上端、下端和中段分別設(shè)有蒸汽入口(3.1)、疏水入口(3.2)和相變信號(hào)口(3.3)，所述的蒸汽入口(3.1)通過管道(2)與被控高壓加熱器(1)的蒸汽段相通，所述的疏水入口(3.2)通過三通管道分為兩路，一路與被控高壓加熱器底部的疏水出口(7)相接，另一路與汽液調(diào)節(jié)閥的前管口(6.3)相接，所述的相變信號(hào)口(3.3)與汽液調(diào)節(jié)閥的中管口(6.1)相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽液控制裝置，其特征是所述汽液調(diào)節(jié)閥前管口中的喉口結(jié)構(gòu)是一個(gè)由前、后兩個(gè)喉口結(jié)構(gòu)對(duì)接而成的雙喉口結(jié)構(gòu)(9)，并在所述的后喉口圓周壁上設(shè)有周向均布的蒸汽孔道(9.1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽液控制裝置，其特征是在所述的液位采集罐的蒸汽入口處設(shè)有蒸汽閥門(11)，在所述的液位采集罐疏水入口和汽液調(diào)節(jié)閥的前管口處分別設(shè)有一個(gè)疏水閥(12)、(13)，在所述汽液調(diào)節(jié)閥的前后管口之間設(shè)有一個(gè)疏水旁路管(14)，并在該疏水旁路管上設(shè)有旁路疏水閥(15)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種汽液控制裝置。它由一個(gè)汽液采集罐和一個(gè)汽液調(diào)節(jié)閥組成，其中液位采集罐的蒸汽入口通過管道與被控加熱器的蒸汽段相通，其疏水入口通過一個(gè)三通管道分為兩路，一路與被控加熱器底部的疏水出口相接，另一路與汽液調(diào)節(jié)閥的前管口相接，液位采集罐的相變信號(hào)口通過信號(hào)管道與汽液調(diào)節(jié)閥的中管口相接。本裝置在液位調(diào)節(jié)閥和被控制加熱器之間加設(shè)了液位采集罐，使其既能完成相變信號(hào)的采集，同時(shí)還避免了上層疏水從旁路的流失，保證了被控加熱器的換熱效率。同時(shí)，本裝置還對(duì)汽液調(diào)節(jié)閥前管口的喉口結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使其適應(yīng)蒸汽和疏水流速變化的能力大大增加，提高了水位的控制能力。
文檔編號(hào)F15D1/00GK2714868SQ20042004193
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者宋金蓮 申請(qǐng)人:宋金蓮