[实用新型]一种组合射流引射式汽水混合加热器

说明书

本实用新型公开了一种适用于低压工况的组合射流引射式汽水混合加热器，包括缩放弧形混合室、扩压室、汽水混合强化室、多个冷凝水引射入口和至少两个蒸汽入口；缩放弧形混合室的一端面与汽水混合强化室的一端面同轴线连接，汽水混合强化室的另一端面与扩压室同轴线连接；多个冷凝水引射入口与缩放弧形混合室的另一端面连接；缩放弧形混合室喉部的管壁接有至少两个蒸汽入口。缩放弧形混合室的端面直径与管长比为0.2～0.5；多个冷凝水引射入口总截面积与汽水混合强化室喉管截面积之比为0.008～0.02；多个冷凝水引射入口总截面积与蒸汽入口总截面积之比为0.03～0.07；汽水混合强化室喉部与扩压室出口截面积比为2～5；缩放弧形混合室喉部与端面直径比为0.50～0.99。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于低压工况的组合射流引射式汽水混合加热器结构设计，用于汽水表面式换热技术，特别是处于真空状态下的表面式换热技术与装置等领域。

背景技术

换热器是能实现热交换的设备，广泛应用于化工、医药、火力发电等产业，在火电机组中具有重要作用。

火电机组中的低压加热器是一种换热器，低压加热器将机组冷凝水与汽轮机中做过功的蒸汽进行热交换，提高给水温度以提高热力系统的循环效率。目前，国内外热力发电厂低压加热系统主要采用多级面式加热器加热给水，但面式加热器存在高端差、易结垢、凝结水含铜、系统庞大等问题，特别是处于真空状态下的表面式加热器，这种问题更为严重。针对这些问题，有学者提出采用混合式换热器取代面式换热器，如美国等国家已有电厂采用混合式加热器取代面式换热器。

混合式换热器将低温工质和高温工质直接接触混合进行热交换，其换热效果优于面式换热器，可有效降低端差。引射式换热器是一种直接接触式汽水混合换热器，蒸汽作为热源加热冷水，使出口水温提高；工作方式分为射汽式和射水式两种。单管引射式汽水混合加热器具有结构简单，易于加工且成本低，工作稳定，安装维护方便、密封性好等优点，并且混合式加热器克服了面式换热器高端差的缺点，换热系数得到提高，正在逐渐投入工业应用。但现有的单管引射式汽水混合加热器由于结构尺寸的限制，喉管部分不能很长，使汽液混合不充分，导致加热器加热性能和引射性能降低；且单管引射式汽水混合加热器中汽水混合接触面积小于同体积的多管引射式汽水混合加热器，基于弧形引射室的多管引射式汽水混合加热器在拥有上述优点的同时还增大了换热面积，使换热效果得到进一步提升。

关于引射式汽水混合加热器已有研究，目前主要集中于引射蒸汽加热低温水、升高加热器出口压力、减小加热器工作时的振动和噪声等。如裴志刚等提出的引射式汽水混合高效加热器[申请号：201620014486.9]。其利用重力作用来完成竖直流动的蒸汽与从四周进入的冷水的直接换热，不足在于加热器出口压力较小、使用时需将装置整个浸入冷水中；张伏牛等提出的引射、增压高效换热器[申请号：03241417.X]。其对原有汽水混合加热器进行结构改造，得出补水(回水)管与进水腔呈40～50°夹角时流动阻力最小的结论，并通过减小进水腔截面积来增大流速来达到加强换热的目的；侯长君等提出的一种汽、水直接混合式换热器，混合管中后段管壁上按圆周方向均匀设有圆孔以减小振动[申请号：200520106835.1]；童明伟提出的引射式混和加热器[申请号：201710421925.7]其利用喷射水流引射高温蒸汽进行混合换热，节约了面试加热器的管材同时强化了换热，但其所提出的引射式换热结构仍较复杂，只适用于压力较高的工况同时存在较大的端差；关于处于真空状态下的引射式混合加热器的研究仍未取得较大进展。

对引射式汽水混合加热器现状研究后不难发现，关于多管引射式汽水混合加热器在低压、真空条件下的引射性能、换热性能和结构研究较少，其在电厂参数下的研究及应用仍有较大提升空间。目前正缺一种适用于火电厂低压系统下，特别是处于真空状态下的多管引射式汽水混合高效加热器。

实用新型内容

针对现有的单管引射式汽水混合加热器存在的热效率低、换热端差大等问题，本实用新型提供了一种组合射流引射式汽水混合加热器，该加热器能在低压、真空条件下强化引射，强化换热，降低端差，提升热效率。