专利名称：蒸汽喷射真空制冷水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用蒸汽工作介质的制冷装置，属于采用水蒸汽或其它蒸汽直接与冷却介质接触的冷凝器，尤其属于向冷却液中喷入0.3Mpa以下低压蒸汽或工业乏汽的冷凝器，最适于应用在石化行业中炼油催化设备的循环水冷却系统上，作为节水，降温和空调装置，亦可应用在冶金、制药、橡胶、纺织、发电等行业上。
由于蒸汽真空蒸发制冷技术是将工业蒸汽引入喷射器，并以高速(1000米/秒以上)从喷射器中喷出，使得密闭的盛水容器内形成真空，部份水在相应的真空度下进行绝热蒸发，吸收并带走热量，从而获得低温冷却水供各行业不同用途之需。鉴于蒸汽喷射抽气能力与工作蒸汽绝热膨胀焓差成正比，饱和水蒸汽的焓值又与压力成正比，因此工作蒸汽压力与制冷能力和蒸汽消耗量有很大关系。在现有技术中，一般认为经济工作蒸汽压力为0.7～1.4Mpa，考虑到蒸汽管路损失和供汽锅炉的具体情况，选用的工作蒸汽压力至少在0.5Mpa以上，而工业中存在的大量低压蒸汽和工业乏汽则不能被利用，所以存在着制冷效率低，动力消耗大，工作汽源有限等缺点。考虑到各行业中0.3Mpa以下的低压蒸汽较易获得，尤其是石化行业中的石油催化裂解过程中产生的0.3Mpa左右压力的工业乏汽不能利用而白白放空，同时循环冷却水的温度较高，使液态烃不能充分冷却，致使大量液态烃变为不凝气排空形成“火龙”，浪费能源又污染环境的现实，本发明人曾设计出一种可以利用0.3Mpa以下低压蒸汽或工业乏汽做工作介质的制冷装置，即中国专利92237083.4号。该制冷装置除可综合利用目前各行业放空的工业乏汽资源外，又具有节能降耗，制冷效率高的优点，但是在实践中发现也存在着一些缺陷，例如在开车时清洗塔体的来自系统外的冷却水中含杂质和污物较多，以至造成堵塞冷凝器中的淋水板，不得不拆开清理，从而拖长了清塔时间，无形中加大了生产成本，同时主喷嘴喉部管处为椭圆型过渡，也加大了制作的难度。
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，通过深入研究，改进了现有制冷装置的内部结构，给出了一种制冷效率高、结构设计合理的蒸汽喷射真空制冷水装置。
本实用新型给出的这种蒸汽喷射真空制冷水装置，主要由制冷发生器、主冷凝器、主喷射器、辅助冷凝器和辅助喷射器等部分构成，由于采用的工作介质为0.3Mpa以下低压蒸汽或工业乏汽，因此主喷射器中的喷嘴喉部直径尺寸十分重要，通常要比在同等技术条件下采用中、高压蒸汽制冷中的喷嘴喉部直径至少大2倍才能有效，在本实用新型给出的实施例中主喷射器中的喷嘴喉部直径比采用现有技术时选择的喷嘴喉部直径大3～4倍。与现有技术不同之处在于主喷嘴喉部管处为60～90度角，从而使得设备加工简单且成本降低，同时对提高制冷效率也有帮助，同时为了防止开车清塔时因系统外来水不洁所造成的冷凝器内淋水板的堵塞，在主冷凝器(包括辅助冷凝器)底部出水口处连接有一个由三通阀门控制的连通管道，该管道的另一端与系统外的来水管道相连。
为更好地完成本实用新型的目的，提高制冷效率，当采用0.1Mpa压力蒸汽作工作介质时的二级辅助喷射器，必须是水喷射器来完成大压缩比，才能制冷水。为降低生产成本，提高喷嘴使用寿命，也可将主喷嘴的材质由铜材改为1Cr18Ni9Ti的不锈钢。
本实用新型给出的实施例详见附图，其中
图1为利用石油催化裂解过程中产生的0.3Mpa左右的工业乏汽做为工作介质的制冷装置示意图；图2为该装置中主喷射器中喷咀示意图。附图中标号为(1)分汽缸；(2)制冷发生器；(3)主喷射器；(4)主冷凝器；(5)第一辅助喷射器；6)主喷射器中的喷咀；(7)第二辅助喷射器；(8)第一辅助冷凝器；(9)第二辅助冷凝器；(10)冷却水循环槽；(11)主冷凝器水封槽。
下面结合实施例及附图进一步阐述本实用新型的构成。给出的实施例为可安装在大型石油催化裂解设备的循环冷却系统上，利用该催化裂解设备排空的乏汽做为工作介质的制冷装置(乏汽压力为0.35Mpa、乏汽量最高为15T/时)。设计参数为制冷量200万大卡/小时，制冷温度10℃+1，工作乏汽压力0.10～0.3Mpa。给出的实施例由制冷发生器(2)、主冷凝器(4)、主喷射器(3)、辅助冷凝器(8)和(9)、辅助喷射器(5)和(7)组成，其中制冷发生器(2)为钢制立式常压圆筒形容器直径1400mm，高度9260mm，内设有三层布满筛孔不小于8mm的淋水板，顶部设进水口，底部设出水口。主冷凝器(4)为钢制立式常压圆筒形容器，直径1400mm，高度9260mm，内设有三层布满不小于8mm筛孔的淋水板，其中下面两层淋水板上有1/4～1/2截面积处开孔，并在一侧设有高50～60mm的溢流边。容器的上封头有进水口并设喷水头，下封头有出水口。主喷射器(3)为三件管径600mm90°弯头做为吸入室，吸入室内装有主喷嘴，其中喉部直径比在同等条件下采用中高压蒸汽制冷时选择的喷喉部直径大3～4倍，至少在30mm以上，吸入室下段为扩压器，分为前段和后段，中间为法兰联接，喉管到出口保持同心度，为加工制作方便，主喷嘴喉管处为60～90度角。辅助喷射器(5)和(7)的结构同主喷射器一样，喷嘴的喉部直径也相应大些，在φ14～30mm之间选择；辅助冷凝器(8)和(9)为立式圆筒常压容器，上部设有进水口，内部设有淋水板和排气孔通道，底部留有出水口，容器下部有进气孔管与其切线焊接，第一辅助冷凝器(8)较大，直径526mm，高度5000mm，第二辅助冷凝器的直径为259mm，高度1600mm。
本实施例的工作过程如下由于本实用新型给出的这种蒸汽喷射真空制冷水装置，在冬季是停止使用的，因此，在重新开车时需清洗主(辅)冷凝器和制冷发生器。为防止系统外来水中含杂质和污物在清洗过程中堵塞冷凝器或制冷发生器中的淋水板，在主(辅)冷凝器或制冷发生器底部出水口处有一个由三通阀门控制的连通管道与系统外的来水管道相连，当来水较混浊时，打开阀门让其直接排空，当水质好时再让其进入塔内参加清洗。清洗结束后，即开始引入低压蒸汽或低压工业乏汽。当低压蒸汽或低压工业乏汽经主喷射器引射，致使制冷发生器内达0.098Mpa的真空，水开始绝热蒸发降温，冷蒸汽被压缩和引进主冷凝器，经冷却水冷凝带走热量，放入凉水池，其中不凝的气体(主要是空气)经一、二辅助冷凝器和一、二辅助喷射器的作功，被压缩排放到大气中，保证整个装置内达到理想的真空度，从而稳定运行。本实施例取得的经济技术效果十分明显，以年处理原油30万吨的大型石油催化裂解设备为例，可年节水10万余吨，回收液态烃1万余吨，回收原放空的低压乏汽，石化厂的放空火炬中的可燃气体减少80％左右，从而节约了能源，保护了环境，循环水的冷却程度也从平均30℃降至10℃左右，提高了制冷效率。
权利要求1．一种蒸汽喷射真空制冷水装置，主要由制冷发生器、主冷凝器、主喷射器、辅助冷凝器和辅助喷射器等部份构成，其中当采用0.3Mpa以下低压蒸汽做工作介质时的主喷射器中的喷嘴喉部直径，至少比采用中、高压蒸汽制冷中的喷嘴直径大2倍，其特征在于主喷嘴喉部管处为60～90度角，主或辅助冷凝器底部出水口经一个由三通阀门控制的连通管道与系统外的来水管道相连。
2．根据权利要求1所述的蒸汽喷射真空制冷水装置，其特征在于当采用0.1Mpa压力蒸汽作工作介质时的二级辅助喷射器为水喷射器。
3．根据权利要求1或2所述的蒸汽喷射真空制冷水装置，其特征在于主喷嘴为1Cr18Ni9Ti不锈钢制作。
专利摘要蒸汽喷射真空制冷水装置,主要由制冷发生器、主(辅)冷凝器、主(辅)喷射器组成,其中采用0.3Mpa以下低压蒸汽做工作介质时的主喷嘴喉部直径至少比采用中高压蒸汽制冷时喷嘴直径大2倍,其特征在于主喷嘴喉部管处为60～90度角,主冷凝器底部出水口经一个连通管道与系统外来水管道相连。本实用新型适用于石化行业中炼油催化设备的循环水冷却系统,作为节水降温和空调装置,亦可应用在冶金、制药、橡胶、纺织和发电等行业。
文档编号F25B9/08GK2425328SQ0021190
公开日2001年3月28日 申请日期2000年5月19日 优先权日2000年5月19日
发明者杨东, 杨守信 申请人:杨东