[发明专利]地面湿蒸汽临界流动流量控制方法及装置

权利要求书

1.地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，包括：

外喷管，所述外喷管为一个由两端向中间渐缩的喷管；

其特征在于，还包括：

可变喷管，所述可变喷管整体装入所述外喷管内部，所述可变喷管也为一个由两端向中间渐缩的喷管，可变喷管中间缩颈最小的位置称为喉部；所述可变喷管具有径向伸缩性；

过流面积调节机构，所述过流面积调节机构安装在可变喷管的喉部，径向带动喉部扩径或者缩颈。

2.根据权利要求1所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，所述过流面积调节机构包括：

连接扣，所述连接扣连接在可变喷管的喉部位置；

调节阀，所述调节阀为一带手柄的螺栓，丝扣式安装在外喷管开设的丝孔中，调节阀内端与连接扣连接。

3.根据权利要求2所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，所述连接扣包括：

圆弧管，所述圆弧管至少设置两个，所述圆弧管连接调节阀，所述圆弧管还连接可变喷管的喉部；每个圆弧管均配置一个调节阀；

圆弧杆，所述圆弧杆两端分别伸入相邻的两个圆弧管内。

4.根据权利要求3所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，所述连接扣还包括：

防脱限位机构，所述防脱限位机构包括扩径片和缩颈肩台，所述扩径片连接在圆弧杆的端部，所述缩颈肩台安装在圆弧管端部口内壁，所述扩径片外径大于缩颈肩台内径。

5.根据权利要求4所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，所述扩径片外径小于圆弧管内径，所述缩颈肩台内径大于圆弧杆外径。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，所述外喷管两端口内壁均设置一个插入环槽，所述可变喷管的端部插入到插入环槽内部。

7.根据权利要求1或2或3或4或5所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，还包括：

自调节浮子，所述自调节浮子装入可变喷管内部，且靠近喉部位置。

8.根据权利要求7所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制装置，其特征在于，所述自调节浮子前端连接前支撑弹簧，前支撑弹簧连接前端支架，前端支架固定在外喷管前端口内壁；所述自调节浮子后端连接后支撑弹簧，后支撑弹簧连接后端支架，后端支架固定在外喷管后端口内壁。

9.地面湿蒸汽临界流动流量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

可变喷管整体装入所述外喷管内部，可变喷管也为一个由两端向中间渐缩的喷管；把过流面积调节机构安装在可变喷管的喉部；可变喷管选择具有径向伸缩性的材质制成；

通过旋紧或扭松控制过流面积调节机构，过流面积调节机构径向带动喉部扩径或者缩颈，从而达到改变喉部直径，进而达到控制流量的效果。

10.根据权利要求9所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制方法，其特征在于，过流面积调节机构的具体调节步骤为：

通过旋紧或扭松调节阀，调节阀径向拉动或挤压圆弧管，各个圆弧管相互靠近，圆弧杆也逐渐伸入圆弧管内，圆弧杆可以限制圆弧管只能呈圆形放大或缩小，圆弧管就会拉大或压小可变喷管喉部的内径。

11.根据权利要求9或10所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制方法，其特征在于，当发生临界流时，流过可变喷管的流量和可变喷管喉口直径的关系：

其中，a和b为室内及现场试验所取系数，M_t为蒸汽的质量流量，单位为t/h；P_u为文丘里喷嘴上游的压力，单位为MPa；d为喉口直径，单位为mm；X为蒸汽干度，此时蒸汽干度为小数。

12.根据权利要求9或10所述的地面湿蒸汽临界流动流量控制方法，其特征在于，在可变喷管内部设置自调节浮子，当湿蒸汽流体经过可变喷管时，入口压力发生波动时候，通过弹簧浮子的自调节功能，能够克服入口压力波动，使得入口压力还能够维持临界流的入口压力，无论如何减小出口压力，流量还能始终保持不变。