一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，属于冷凝器设备【技术领域】。包括外部套管，在外部套管内同轴套设有内部冷凝管；在所述外部套管顶部开设有用于插入蒸汽管的开口，以蒸汽管中心轴线为对称轴，在外部套管的底部对称开设两个通孔，且通孔中心轴线与蒸汽管的中心轴线呈30°夹角，在所述两个通孔中分别设置一个用于排放不凝气体的文丘里管。本发明采用这种喷管排放冷凝空间中的不凝气体时，不凝气体的抽吸作用会对液膜产生扰动，促进冷凝液体排离冷凝管，文丘里管的设置可以形成从冷凝空间到环境中的正压梯度，将不凝气体从冷凝空间中抽吸出来，并排向环境中，安全环保，节能高效。
【专利说明】一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置
【技术领域】
[0001] 本发明属于冷凝器设备【技术领域】，涉及一种不凝气体的排出装置，具体涉及一种 利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置。
【背景技术】
[0002] 节能减排是我国的基本国策，它的主要应用领域是工业部门，卧式管壳式冷凝器 是工业部门主要换热设备之一，它的节能尤为重要。它主要由圆筒形外壳和水平管束组成， 制冷剂蒸汽在水平管外冷凝，冷凝液从圆筒底部流出，冷却水在水平管内多次往返流动。卧 式管壳式冷凝器中含有不凝气体是使冷凝效率下降的重要原因之一，如水蒸汽中质量含量 占1%的空气能使表面传热系数降低60%。因此，排除不凝气体是保证设计能力的重要关 键。
[0003] 目前，不凝气体排放口常设在不凝气体易积聚处，如果口径太大，使大量工质流 失，口径太小，不能及时排放不凝气体，使冷凝效率下降；同时，不凝气体从气膜层中逸出的 方向还有可能阻碍蒸汽的扩散流动，降低蒸汽的冷凝量。由于轻不凝气体有着向上的浮升 力，不凝气体排放所形成的不凝气体逸流会阻碍蒸汽的扩散流动，使蒸汽于液膜表面分离， 减少蒸汽冷凝量。重不凝气体逸流的法向分量F，即垂直液膜表面的不凝气体逸流量太大， 将与涌向液膜表面的蒸汽和不凝气体混合流形成逆流流动，减小蒸汽的冷凝量。因此，当不 凝气体排放口径和方位开设不当时，不凝气体逸流会减弱蒸汽的扩散流动，使冷凝效率下 降，这一物理现象常被设计人员忽略。为了有效排放不凝气体，减少不凝气体携带的蒸汽损 失量，使冷凝器中的不凝气体有效排出冷凝器，有必要对现有不凝气体排放装置加以改进。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种利用文丘里效应 排出冷凝段内不凝气体的装置，该装置结构设置简单合理，能够有效排出蒸汽空间中的不 凝气体。
[0005] 本发明是通过以下技术方案来实现：
[0006] 一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，包括外部套管，在外部套管 内同轴套设有内部冷凝管；在所述外部套管顶部开设有开口，开口中插设有蒸汽管，且蒸汽 管与外部套管的轴线垂直；以蒸汽管中心轴线为对称轴，在外部套管的底部对称开设两个 通孔，且通孔中心轴线与蒸汽管的中心轴线呈30°夹角，在所述两个通孔中分别设置一个 用于排放不凝气体的文丘里管。
[0007] 所述文丘里管为渐缩式喷管或缩放式喷管。
[0008] 所述渐缩式喷管的管口自内部冷凝管向外部套管逐渐缩小。
[0009] 所述缩放式喷管的管口自内部冷凝管向外部套管先逐渐缩小再逐渐增大。
[0010] 在文丘里管伸出外部套管的一端还设有气体引出管。
[0011] 所述气体引出管通入地下管道中。
[0012] 所述文丘里管焊接在外部套管的底部开设的通孔中。
[0013] 与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
[0014] 本发明公开的利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，在外部套管的顶部 设有蒸汽管，在外部套管的底部对称设置文丘里管，通过形成文丘里效应来促进装置中不 凝气体的排放，携带有不凝气体的蒸汽从蒸汽管通入到外部套管中时，与内部冷凝管相接 触。由于内部冷凝管中通入了冷却介质，蒸汽在内部冷凝管表面冷凝，而不凝气体则滞留在 冷凝管外表面的液膜层附近。在冷凝管下部，聚集了大量的不凝气体。当采用这种喷管排 放冷凝空间中的不凝气体时，不凝气体的抽吸作用会对液膜产生扰动，促进冷凝液体排离 冷凝管，文丘里管的设置可以形成从冷凝空间到环境中的正压梯度，将不凝气体从冷凝空 间中抽吸出来，并排向环境中，安全环保，节能高效。
[0015] 进一步地，根据冷凝管附近压力与环境压力的比值，设置文丘里管为渐缩式喷管 或缩放式喷管，根据冷凝管附近压力与环境压力的比较结果选择采用渐缩式喷管还是缩放 式喷管。
[0016] 进一步地，在文丘里管伸出外部套管的一端还设有气体引出管，排放出的不凝气 体可通过气体引流管通入到地下通道中，避免灼热的不凝气体灼伤操作人员。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0018] 图2为本发明实施例2的结构示意图。
[0019] 其中为蒸汽管；2为外部套管；3为内部冷凝管；4为文丘里管；5为气体引出 管；6为地下通道。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
[0021] 实施例1
[0022] 参见图1，本发明利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，包括外部套管 2,在外部套管2内同轴套设有内部冷凝管3 ;在所述外部套管2顶部开设有开口，开口中插 设有蒸汽管1，且蒸汽管1与外部套管2的轴线垂直；以蒸汽管1中心轴线为对称轴，在外部 套管2的底部对称开设两个通孔，且通孔中心轴线与蒸汽管1的中心轴线呈30°夹角，在所 述两个通孔中分别设置一个用于排放不凝气体的文丘里管4,文丘里管4插焊在外部套管2 的底部开设的通孔中，在文丘里管4伸出外部套管2的一端还设有气体引出管5,气体引出 管5通入到地下通道6中。
[0023] 优选地，文丘里管4为渐缩式喷管，渐缩式喷管的管口自内部冷凝管3向外部套管 2逐渐缩小。
[0024] 实施例2
[0025] 与实施例不同的是，参见图2,本实施例的文丘里管采用缩放式喷管，缩放式喷管 的管口自内部冷凝管3向外部套管2先逐渐缩小再逐渐增大。
[0026] 本发明的利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，在使用时：
[0027] 携带有不凝气体的蒸汽从蒸汽管1通入到外部套管2中时，与内部冷凝管3相接 触。由于内部冷凝管3中通入了冷却介质，蒸汽在内部冷凝管表面冷凝，而不凝气体则滞留 在冷凝管外表面的液膜层附近。在冷凝管下部，聚集了大量的不凝气体。因此，宜在此处安 装文丘里管4。这里使用的是一种渐缩式（或缩放式）文丘里管，其大径口放置在内部冷凝 套管下部，小径口放置在外部套管2下部，并冲向环境，这样会形成由大径口向小径口的一 个顺压梯度，不凝气体在这个压差作用下被驱赶向环境中。
[0028] 设冷凝管下部附近压力为P*，环境压力为Pe，若5 < α546 '则采用渐缩式喷管；若 I > α_546，则采用缩放式喷管。
[0029] 另外，在冷凝管下部蒸汽稀少，可避免被不凝气体携带入环境中。当采用这种文丘 里管排放冷凝空间中的不凝气体时，不凝气体的抽吸作用会对液膜产生扰动，促进冷凝液 体排离冷凝管表面，排放出的不凝气体可通过气体引流管5通入到地下通道6中，避免灼热 的不凝气体灼伤操作人员。
【权利要求】
1. 一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征在于，包括外部套管 (2)，在外部套管（2)内同轴套设有内部冷凝管（3);在所述外部套管（2)顶部开设有开口， 开口中插设有蒸汽管（1)，且蒸汽管（1)与外部套管（2)的轴线垂直；以蒸汽管（1)中心轴 线为对称轴，在外部套管（2)的底部对称开设两个通孔，且通孔中心轴线与蒸汽管（1)的中 心轴线呈30°夹角，在所述两个通孔中分别设置一个用于排放不凝气体的文丘里管（4)。
2. 根据权利要求1所述的一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征 在于，所述文丘里管（4)为渐缩式喷管或缩放式喷管。
3. 根据权利要求2所述的一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征 在于，所述渐缩式喷管的管口自内部冷凝管（3)向外部套管（2)逐渐缩小。
4. 根据权利要求2所述的一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征 在于，所述缩放式喷管的管口自内部冷凝管（3)向外部套管（2)先逐渐缩小再逐渐增大。
5. 根据权利要求1所述的一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征 在于，在文丘里管（4)伸出外部套管（2)的一端还设有气体引出管（5)。
6. 根据权利要求5所述的一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征 在于，所述气体引出管（5)通入地下管道中。
7. 根据权利要求1所述的一种利用文丘里效应排出冷凝段内不凝气体的装置，其特征 在于，所述文丘里管（4)焊接在外部套管（2)的底部开设的通孔中。
【文档编号】F28B1/02GK104501615SQ201410787526
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】张俊霞, 赵红星, 童莉葛, 李楠, 刘永旭 申请人:榆林学院