蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置的制作方法

1.本发明涉及的是一种蒸汽动力系统，具体地说是蒸汽动力系统的引射装置。


背景技术：

2.蒸汽热力系统依靠高参数介质膨胀变为低参数，将自身热能转变为机械功，产生的低压介质需通过相应的装置引射升压后进行循环流动，以将低压介质回收利用，提高系统热效率。
3.低压蒸汽或汽气混合物主要通过抽气器进行引射升压，抽气器主要依靠高压工作蒸汽引射系统的低压气体，可利用表面式换热器对引射升压后的介质进行多级冷却回收。低压水主要通过水泵进行引射升压，进行系统循环流动。
4.蒸汽热力系统低压介质主要存在于系统最终冷端，冷凝器为真空环境运行，其汽空间和凝水区均需通过引射升压进行汽水循环。目前船舶蒸汽热力系统冷凝器主要通过抽气器和凝结水泵，分别将冷凝器汽空间的汽气混合物和热井区的凝水引射升压，同时利用引射出来的凝水对抽气器的汽气混合物进行冷却，提高系统集成度和热效率，如图1所示。但由于船舶的变工况运行特性，为保证抽气器的充分冷却，需设置凝水再循环系统，同时为防止凝水泵气蚀，设置水位调节控制系统，导致系统变工况调节控制复杂。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供减小设备空间占用、提高系统功率密度、降低控制系统复杂程度的蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置。
6.本发明的目的是这样实现的：
7.本发明蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，其特征是：包括壳体，壳体的两端分别设置壳体入口和壳体出口，壳体入口连通过热蒸汽入口，壳体出口连通高压流体出口，壳体上分别设置低压气体入口、低压水入口，壳体里从入口到出口方向，依次设置蒸汽喷嘴、混合气体喷嘴、汽液混合喷嘴。
8.本发明还可以包括：
9.1、低压气体入口与蒸汽喷嘴连接处形成低压气体喷嘴，低压水入口与混合气体喷嘴连接处形成低压水喷嘴。
10.2、所述蒸汽喷嘴为收缩扩张的蒸汽喷嘴，蒸汽喷嘴的出口处形成比低压气体入口进入的气体压力还低的低压区。
11.3、所述混合气体喷嘴为渐缩形，混合气体喷嘴的入口处为低压气体喷嘴的出口。
12.4、所述汽液混合喷嘴为收缩扩张形，汽液混合喷嘴的入口与混合气体喷嘴的出口相通，汽液混合喷嘴的入口还与低压水喷嘴相通。
13.本发明的优势在于：本发明可整合并代替现有系统中的汽气和凝水引射装置，利用汽轮机抽气或高能乏汽分别将系统中的低压气和低压凝水引射、混合、升压后排出，将蒸汽热力系统原有的单功能引射装置进行功构集成，减小设备空间占用，提高系统功率密度，
降低控制系统复杂程度。同时该装置基于汽液两相混合引射升压技术无需外部供电的非能动特性，确保真空系统在极端严重事故下的工作能力，从而提高机组的安全性和可靠性。
附图说明
14.图1为船舶蒸汽动力真空系统图；
15.图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
16.下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
17.结合图1-2，现有技术中存在如下问题：1、蒸汽热力系统中不同的低压介质需通过相应的装置引射升压后进行循环流动，各装置的功能和布置相对分散、独立，保证装置间匹配性的控制系统复杂，无法满足系统高度集成布置的设计需求。2、低压水主要通过水泵进行引射升压，水泵为电驱动旋转机械设备，振动噪声大、可靠性低且易发生气蚀现象。
18.本发明解决了上述问题，具体方案为：
19.汽液两相两级引射混合升压装置方案是将汽气引射器和汽液两相引射升压结合起来，如图2所示。将汽气引射器作为第一级，汽轮机抽气或高能乏汽通过过热蒸汽入口8进入收缩扩张的蒸汽喷嘴1等熵膨胀，在喷嘴出口处形成比被引射气体压力还低的低压区，将系统内气体通过低压气体入口6和低压气体喷嘴4引射到混合气体喷嘴2中。汽液两相混合升压装置作为第二级，用汽气引射器出口的混合气体的高能流体作为一次流体，将系统内凝水通过低压水入口7和低压水喷嘴5引射到汽液混合喷嘴3中，将混合气的能量传递给凝水，实现凝水的升压和升温过程，经高压流体出口9返回系统进行循环。


技术特征：
1.蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，其特征是：包括壳体，壳体的两端分别设置壳体入口和壳体出口，壳体入口连通过热蒸汽入口，壳体出口连通高压流体出口，壳体上分别设置低压气体入口、低压水入口，壳体里从入口到出口方向，依次设置蒸汽喷嘴、混合气体喷嘴、汽液混合喷嘴。2.根据权利要求1所述的蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，其特征是：低压气体入口与蒸汽喷嘴连接处形成低压气体喷嘴，低压水入口与混合气体喷嘴连接处形成低压水喷嘴。3.根据权利要求1所述的蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，其特征是：所述蒸汽喷嘴为收缩扩张的蒸汽喷嘴，蒸汽喷嘴的出口处形成比低压气体入口进入的气体压力还低的低压区。4.根据权利要求2所述的蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，其特征是：所述混合气体喷嘴为渐缩形，混合气体喷嘴的入口处为低压气体喷嘴的出口。5.根据权利要求2所述的蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，其特征是：所述汽液混合喷嘴为收缩扩张形，汽液混合喷嘴的入口与混合气体喷嘴的出口相通，汽液混合喷嘴的入口还与低压水喷嘴相通。

技术总结
本发明的目的在于提供蒸汽动力系统汽液两相两级引射升压装置，包括壳体，壳体的两端分别设置壳体入口和壳体出口，壳体入口连通过热蒸汽入口，壳体出口连通高压流体出口，壳体上分别设置低压气体入口、低压水入口，壳体里从入口到出口方向，依次设置蒸汽喷嘴、混合气体喷嘴、汽液混合喷嘴。本发明可整合并代替现有系统中的汽气和凝水引射装置，利用汽轮机抽气或高能乏汽分别将系统中的低压气和低压凝水引射、混合、升压后排出，将蒸汽热力系统原有的单功能引射装置进行功构集成。同时该装置基于汽液两相混合引射升压技术无需外部供电的非能动特性，确保真空系统在极端严重事故下的工作能力，从而提高机组的安全性和可靠性。从而提高机组的安全性和可靠性。从而提高机组的安全性和可靠性。


技术研发人员：代守宝 吕思聪 詹腾腾 李昂 张昊岩
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/11/29