[发明专利]喷射冷却器

说明书

本发明涉及一种控制过热蒸汽温度的喷射冷却器，它包括一个本体，该本体由一个带有水入口的本体头和一个喷嘴插管组成，和一个设置在喷射插管端侧的喷嘴头，在该喷嘴头中装有沿轴向前后相继设置在壁上的喷嘴。在本体内侧的一个位于水入口和喷嘴之间的空心筒形冷却水导管中设置了一个可轴向移动的活塞杆，在喷嘴一侧该活塞杆上有一个控制活塞，该活塞按其所处的位置使喷嘴打开或封闭，以控制冷却水的流量。其中，当控制活塞处于封闭位置时则从入口侧将喷嘴头完全封闭，当处于开启位置时则将全部喷嘴打开。

上述这种喷射冷却器是公知的，在控制过热蒸汽的温度方面有多种应用，例如应用在发电厂中。

在Narvik配件贸易公司(地址：德国杜塞尔多夫13，埃里希米勒大街22-24号)的一个样本(编号为VN-A.T.-Temp-9002/08)中描述了一个上述类型的喷射冷却器。这一公知的冷却器通过喷射由喷嘴雾化的水来冷却锅炉中或蒸汽导管引导的过热蒸汽。通过调节控制活塞的行程(由此开启或关闭一个或多个喷嘴)可以预先确定喷入锅炉或蒸汽导管中的冷却介质量，从而可控制出来的蒸汽温度。

控制活塞的行程位置可以手动调节，或者液压地或电动地进行调节或控制，例如通过一个设置在蒸汽导管中的温度传感器将相应的信号传给一个控制提升运动的微机来进行调节或控制。

这一公开的喷射冷却器的缺点在于，喷嘴往往处于冷却水的准备好的、很高的供给压力的作用之下并从而较快地磨损和受到破坏。

在应用场所中经常存在工作压力在100巴以上的压力水导管。公知的喷射冷却器则在这种部分超过100巴的水压下使用，而要冷却的蒸汽的反压常常很小，因此水压几乎在整个高度上作用在各打开的喷嘴上。由此喷嘴相当快地被流动速度所决定的侵蚀所破坏。这除了增加了维修成本和部件更换成本外，还造成维护间隔很短而费用增大。

本发明的任务是改善开头所述类型的喷射冷却器，使之在各个喷嘴上作用的水压近似相同并且该水压一方面能保证足够的雾化，另一方面又不会破坏喷嘴，而且与冷却水的输送量无关。

按照本发明，解决上述任务的技术方案在于，在水入口和喷嘴之间，在活塞杆上设置至少一个具有一个沿轴向持续地扩展的节流横截面的同轴节流区域，该节流区域在活塞杆处于封闭位置时是封闭的，而在开启位置时则开启一个最大的环形节流横截面。    

从属权利要求的内容涉及喷射冷却器的有利的结构形式。

本发明的喷射冷却器有利地利用通过控制活塞对喷嘴密封的控制所预先确定的控制活塞的行程，以便实现对冷却水导管的密封和在各个开启的喷嘴处的降压。

在控制活塞处于封闭位置时，除了对喷嘴的水出口进行封闭的控制活塞外，通常是一个节流锥体的密封节流体封闭住冷却水导管。

相应于由控制活塞的升降运动所限定的、决定喷嘴开度的控制活塞的位置，通过在喷嘴上游打开一个与已开启的喷嘴面相匹配的冷却水通流面，使密封活塞释放开冷却水导管。密封活塞的锥形结构限定了冷却水通流面与提升运动成比例的增大。

由密封锥体的位置限定的冷却水通流面积使作用在水入口上的冷却水压力减小到一个为喷嘴所设计的尺度，由此减少喷嘴受侵蚀所决定的磨损。

在该新型喷射冷却器中，冷却水压力分两级降低。在该两级喷射冷却器中，第一级压力降低发生在密封活塞处，第二级压力降低发生在喷嘴处。

密封锥体有利地设置在本体头中。由此在应用不同长度的喷嘴插管时，可以应用具有与各种喷嘴插管相组合的导向座的相同本体头，由此使仓贮和生产费用维持在很低的水平。

在冷却水导管中有利地拧上一个起锥座作用的导向座，在该导向座上安装了设置在活塞杆上的密封锥体。通过这种结构可以应用特别耐侵蚀的材料用于导向座。由此可以节省费用地用另一种价廉材料来生产本体头。

压入的导向座最好用一个密封环相对于本体头进行汽密密封。

密封锥体的长度最好至少相应于控制活塞的行程。由此保证了密封活塞在喷嘴侧的导向座出口中的导向。密封活塞在喷嘴侧出口封闭时利用其锥形结构进行自身的对中心，由此保证在封闭行程位置时冷却水导管被精确地封闭住。

密封锥体最好在导向座外侧有一个扩展的密封凸缘，在封闭行程位置时该凸缘从出口侧附加地密封导向座，由此密封冷却水导管。该扩展的密封凸缘一方面保证在封闭行程位置时冷却水导管被汽密地密封，另一方面也用作封闭行程位置的定位止挡。