一种蒸汽减温减压系统的制作方法

本实用新型涉及一种蒸汽系统，特别是一种液体食品厂的蒸汽减温减压系统。

背景技术：

奶茶工厂在制程加热过程中，主要利用的是蒸汽冷凝释放的潜热，一般首推饱和蒸汽作为热源。但实际上加热用的蒸汽来自于附近的热网公司，是过热蒸汽，过热度40℃～80℃。蒸汽的热量以三种形式存在：水的焓、蒸发焓、过热焓。虽然过热蒸汽包含了更多的热量，但大部分热量是蒸发焓，过热部分的热量仅占很小的一部分。在应用时，过热蒸汽在进入制程设备后无法马上冷凝释放潜热，使得加热时间延长，导致生产效率低。还会产生过高温度的冷凝水，造成能源浪费。奶茶产品存在淡旺季情况，旺季产能直接影响企业效益，生产效率低意味着单耗高、产量低。因此，现有的蒸汽管网存在不利于换热器的精确选型和控制，同时对换热器的体积要求大，成本更高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种蒸汽减温减压系统。本实用新型具有便于换热器的精确选型和控制，对换热器的体积要求小，成本更低。

本实用新型的技术方案：一种蒸汽减温减压系统，包括蒸汽管道，蒸汽管道的中部设有文丘里型减温器，所述文丘里型减温器还经冷却水管连接有水箱；所述的文丘里型减温器包括同轴布置的内管和外管，内管和外管均包括依次设置的缩口部、隘口和扩口部，外管两端与蒸汽管道相连接，内管的隘口经径向且穿过外管的管道与冷却水管相连接；沿着气流方向，内管的扩口部位于外管的缩口部处。

前述的一种蒸汽减温减压系统中，所述内管的外表面为流线型结构，且沿着蒸汽流动方向，内管末端的逐渐外径缩小。

前述的一种蒸汽减温减压系统中，内管扩口部处设有将气流沿径向朝外导流的导流块，导流块设置在内管的轴线上，且导流块的端部在轴线方向突出于扩口部。

前述的一种蒸汽减温减压系统中，所述的冷却水管上设有止回阀和压力表。

前述的一种蒸汽减温减压系统中，所述的冷却水管上设有控制阀，控制阀并联有旁通截止阀。

与现有技术相比，本实用新型通过在蒸汽管网中加入文丘里型减温器，在过热蒸汽中加热一定量的水使蒸汽降温为饱和蒸汽，同时加入的水也蒸发为蒸汽，增加的这部分水也变为饱和蒸汽。由于饱和蒸汽的换热系数高，与过热蒸汽相比其换热设备会引换热面积减小而缩小，且容易正确选型和控制，成本更低。还避免了过热蒸汽的高温可能会损坏敏感的设备的问题。本实用新型首先利用部分过热蒸汽在内管内对被加速对喷入的冷却水进行雾化。冷却水经过一系列环形分布的喷口喷入扩散器，这样更有利于雾化。然后，本实用新型再通过外管的文丘里型结构将冷却水雾与其余过热蒸汽混合降温。这种结构降温速率快，效率高，而且在外管的扩口部处即可测得降温后蒸汽的参数，反馈更及时，有利于降温控制。

更进一步地，通过收拢的内管外表面导流，内管外的过热蒸汽和内管中流出的冷却水雾流向形成一个夹角，使两者的混合效果更好，提高降温速率。

更进一步地，通过导流块的结构，内管中流出的冷却水雾和内管外的过热蒸汽剧烈混合，形成环状湍流，一方面提高了降温速率，另一方面避免了温度低的冷却水雾接触到管道壁形成冲蚀，避免安全隐患。

综上，本实用新型具有便于换热器的精确选型和控制，对换热器的体积要求小，成本更低。而且本实用新型具有换热效率高，对管道冲蚀性小，更加安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是文丘里型减温器的结构示意图；

图3是图2中的局部放大示意图；

图4是带导流块的文丘里型减温器的结构示意图。

附图标记：10-蒸汽管道，20-文丘里型减温器，21-内管，22-外管，23-喷口，24-导流块，30-冷却水管，31-止回阀，32-压力表，33-控制阀，34-旁通截止阀，35-水泵，36-回流水管。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例：一种蒸汽减温减压系统，包括蒸汽管道10，蒸汽管道10的中部设有文丘里型减温器20，所述文丘里型减温器20还经冷却水管30连接有水箱40；所述的文丘里型减温器20包括同轴布置的内管21和外管22，内管21和外管22均包括依次设置的缩口部、隘口和扩口部，外管22两端与蒸汽管道10相连接，内管21的隘口经径向且穿过外管22的管道与冷却水管30相连接；沿着气流方向，内管21的扩口部位于外管22的缩口部处；所述内管21的隘口处设有环形分布的冷却水喷口23。

所述内管21的外表面为流线型结构，且沿着蒸汽流动方向，内管21末端的逐渐外径缩小。

内管21扩口部处设有将气流沿径向朝外导流的导流块24，导流块24设置在内管21的轴线上，且导流块24的端部在轴线方向突出于扩口部。

所述的冷却水管30上设有止回阀31和压力表32。

所述的冷却水管30上设有控制阀33，控制阀33并联有旁通截止阀34。旁通截止阀用于平衡控制阀处的水压。

水箱的水先通过并联的两根水泵35管路，再与控制阀33相连接，且水泵35的并联管路和控制阀33之间连接有支流的回流水管36，回流水管36上设有对应阀门。并联的水泵35管路可以保证加压充足，回流水管可以在水泵压力过高时开启，将部分水回流至水箱，由此保证整个冷却水管的压力稳定，保证喷入蒸汽管道的水量稳定。

工作原理：

如图1所示，过热蒸汽在蒸汽管道10内从左向右流动，在经过文丘里型减温器20后变为饱和蒸汽。文丘里型减温器20与冷却水管30、水箱40相连接，冷却水管30通过水泵、控制阀33等将冷却水加压喷入，并通过止回阀31防止回流。

文丘里型减温器20的结构如图2所示。过热蒸汽从左向右流动，在流至内管21时一分为二，部分过热蒸汽在内管21内对被加速对喷入的冷却水进行雾化。冷却水经过一系列环形分布的喷口23喷入扩散器，这样更有利于雾化。冷却水雾在流出内管21后与其余过热蒸汽混合，降温。混合的位置处于外观的缩口部，混合的气流在外管22的隘口加速，然后在外管22的扩口部减速，这一过程都相当于混合，降温效果好。

内管21末端的逐渐外径缩小，如此在内管21的末端，饱和蒸汽和冷却水雾的流向会形成夹角，加上导流块24的导流，使这个夹角增大，两者剧烈混合，形成湍流。这个过程会打散冷却水雾，防止其冲击或接触到外管22的管道壁形成冲蚀，降低安全隐患。为便于制造，内管21分为内筒和外筒的结构，外筒与冷却水管30相连接，内筒上设置喷嘴。