專利名稱：無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水位的控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到自動(dòng)供水控制系統(tǒng)。
鍋爐汽包水位的控制設(shè)備通常采用水泵等升壓設(shè)備以及電氣元件控制，由于運(yùn)動(dòng)部件的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，因磨損和泄漏，以及電氣元件損壞，使得該設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障，鍋爐汽包水位的控制失控，嚴(yán)重影響設(shè)備和系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的目的在于克服上述鍋爐汽包水位控制設(shè)備的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全可靠、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)成本低的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是它包括設(shè)置在被控制的鍋爐汽包或其連通管內(nèi)的液位傳感器。它還包括通過(guò)管道與液位傳感器、供水管道、被控制的鍋爐汽包相聯(lián)通的升壓器。
本發(fā)明的液位傳感器為一根兩端開(kāi)口的管子，液位傳感器的下端設(shè)置在被控制的鍋爐汽包內(nèi)水面的上方。本發(fā)明的升壓器包括通過(guò)管道與液位傳感器相聯(lián)通的蒸汽噴嘴、與蒸汽噴嘴相聯(lián)通以及通過(guò)管道與供水管相聯(lián)通的一次混合升壓噴嘴、與一次混合升壓噴嘴相聯(lián)通以及通過(guò)管道與液位傳感器和被控制的鍋爐汽包相聯(lián)通的二次混合升壓噴嘴，一次混合升壓噴嘴與蒸汽噴嘴、與二次混合升壓噴嘴聯(lián)或連為一體且設(shè)置在蒸汽噴嘴與二次混合升壓噴嘴之間，一次混合升壓噴嘴的入口與蒸汽噴嘴的出口相聯(lián)通、出口與二次混合升壓噴嘴的入口相聯(lián)通。
本發(fā)明的蒸汽噴嘴為在升壓器殼體內(nèi)一側(cè)軸向設(shè)置有拉瓦爾形管道，其入口通過(guò)管道與液位傳感器相聯(lián)通，蒸汽流經(jīng)該噴嘴高速噴出達(dá)到超音速。
本發(fā)明的一次混合升壓噴嘴是在升壓器殼體的中部設(shè)與升壓器殼體聯(lián)或連為一體的供水聯(lián)接管，該供水聯(lián)接管通過(guò)管道與供水管道相聯(lián)通，在升壓器殼體內(nèi)中部設(shè)置有一次環(huán)形通道和收斂形管道，一次環(huán)形通道與蒸汽噴嘴的出口和供水聯(lián)接管以及收斂形管道相聯(lián)通，該收斂形管道的對(duì)稱中心線與蒸汽噴嘴的拉瓦爾形管道的對(duì)稱中心線相重合、與供水聯(lián)接管的對(duì)稱中心線相垂直，供水聯(lián)接管出口的一側(cè)面與收斂形管道的入口相吻接、另一出口側(cè)面與蒸汽噴嘴拉瓦爾形管道的外側(cè)面相吻接。
本發(fā)明的二次混合升壓噴嘴為在升壓器殼體的另一側(cè)設(shè)與升壓器殼體聯(lián)或連為一體的供汽聯(lián)接管，該供汽聯(lián)接管通過(guò)管道與液位傳感器相聯(lián)通，在升壓器殼體內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置外部有一圈與供汽聯(lián)接管相聯(lián)通的二次環(huán)形通道，在升壓器殼體內(nèi)另一側(cè)軸向中心位置設(shè)置有一個(gè)圓柱形通道以及入口與圓柱形通道的出口相吻接的擴(kuò)散形管道，二次環(huán)形通道與圓柱形通道的入口以及與一次混合升壓噴嘴的收斂形管道的出口相聯(lián)通，在二次環(huán)形通道與圓柱形管道之間的管壁上設(shè)置有1～2排蒸汽射入孔，每排有可等分圓周的2～8個(gè)蒸汽射入孔，一排蒸汽射入孔與相鄰一排蒸汽射入孔交錯(cuò)排列。
本發(fā)明的蒸汽射入孔為收斂形孔。
本發(fā)明與現(xiàn)有鍋爐汽包水位的控制設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全可靠、使用壽命長(zhǎng)、無(wú)需供水泵、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，可在鍋爐供水升壓及汽包的水位控制中推廣使用。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中升壓器3的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
在圖1中，本發(fā)明包括液位傳感器1和升壓器2，液位傳感器1通過(guò)管道與升壓器2相聯(lián)通，升壓器2通過(guò)管道與供水管道以及被控制的鍋爐汽包3相聯(lián)通。液位傳感器1設(shè)置在被控制的鍋爐汽包3內(nèi)水面的上方，也可設(shè)置在與鍋爐汽包3相連通的連通管道內(nèi)，液位傳感器1與鍋爐汽包3內(nèi)水面的距離為△X，本實(shí)施例的液位傳感器1為一根兩端開(kāi)口的管子，液位傳感器1的上部焊接固定在鍋爐汽包3上、下部放置在鍋爐汽包3內(nèi)，液位傳感器1的下端距鍋爐汽包3內(nèi)水面的距離△X為20～50mm，△X是一個(gè)不定量，隨水位高低而變，當(dāng)△X發(fā)生變化時(shí)，鍋爐汽包3輸出蒸汽量的大小隨之變化，即改變供給升壓器2蒸汽量的大小，改變向鍋爐汽包3的供水量，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)鍋爐汽包3內(nèi)水位。
本實(shí)施例的升壓器2是由升壓器殼體2-1蒸汽噴嘴2-2、一次混合升壓噴嘴2-3、二次混合升壓噴嘴2-4連為一體構(gòu)成。在升壓器殼體2-1內(nèi)的一側(cè)軸向有一個(gè)拉瓦形管道2-13，構(gòu)成本發(fā)明的蒸汽噴嘴2-2，蒸汽噴嘴2-2的入口通過(guò)管道與液位傳感器1的上端相聯(lián)通，從鍋爐汽包3流經(jīng)液位傳感器1的蒸汽，從蒸汽噴嘴2-2噴出，其流速達(dá)超音速。
本實(shí)施例的一次混合升壓噴嘴2-3由供水聯(lián)接管2-11與一次環(huán)形通道2-12、收斂形管道2-10相聯(lián)通構(gòu)成。在升壓器殼體2-1的中部有一個(gè)與升壓器殼體2-1連為一體的供水聯(lián)接管2-11，供水聯(lián)接管2-11通過(guò)管道與供水管相聯(lián)通，在升壓器殼體2-1內(nèi)的中部軸向有一個(gè)與蒸汽噴嘴2-2同一條對(duì)稱中心線的收斂形管道2-10，收斂形管道2-10的對(duì)稱中心線與供水聯(lián)接管的中心線在不同平面內(nèi)垂直，在該收斂形管道2-10入口處徑向有一個(gè)一次環(huán)形通道2-12，一次環(huán)形通道2-12與供水聯(lián)接管2-11和收斂形管道2-10以及蒸汽噴嘴2-2的出口相聯(lián)通，一次環(huán)形流通道2-12的一側(cè)面與供水聯(lián)接管2-11的-側(cè)面以及與收斂形管道2-10的入口相吻接，另一側(cè)面與供水聯(lián)接管2-11的另一側(cè)面以及與蒸汽噴嘴2-2出口外壁相吻接。從蒸汽噴嘴2-2噴出的超音速蒸汽與供水聯(lián)接管2-11流入的冷水在一次混合升壓噴嘴2-3內(nèi)混合直接接觸，產(chǎn)生強(qiáng)烈的直接對(duì)流換熱，其換熱系數(shù)高達(dá)106W／(m2·℃)，使蒸汽以極高的速度沖入冷水中，在過(guò)冷表面凝結(jié)，形成凝結(jié)波，其動(dòng)能傳遞給過(guò)冷水，使給水的壓力升高，從收斂形管道2-10噴出進(jìn)入二次混合升壓噴嘴2-4。
本實(shí)施例的二次混合升壓噴嘴2-4由供汽聯(lián)接管2-5、二次環(huán)形通道2-6、圓柱形通道2-7、擴(kuò)散形管道2-8、蒸汽射入孔2-9相聯(lián)通構(gòu)成。供汽聯(lián)接管2-5設(shè)置在升壓器殼體2-1上的另一側(cè)與升壓器殼體2-1連為一體，蒸汽聯(lián)接管2-5通過(guò)管道與設(shè)置在被控制的鍋爐汽包3內(nèi)的液位傳感器1的上端相聯(lián)通，圓柱形通道2-7設(shè)置在升壓器殼體2-1內(nèi)的另一側(cè)，圓柱形通道2-7的出口與擴(kuò)散形管道2-8相吻接，圓柱形通道2-7的對(duì)稱中心線與擴(kuò)散形管道2-13的對(duì)稱中心線相重合，二次環(huán)形通道2-6設(shè)置在圓柱形通道2-7的外壁以及圓柱形通道2-7的入口處，二次環(huán)形通道2-6與供汽聯(lián)接管2-5、圓柱形通道2-7、一次混合升壓噴嘴2-3的收斂形管道2-10相連通。在圓柱形通道2-7與二次環(huán)形通道2-6之間的管壁上加工有兩排蒸汽射入孔2-9，每排有2個(gè)蒸汽射入孔2-9，一排蒸汽射入孔2-9與另一排蒸汽射入孔2-9交錯(cuò)排列，蒸汽射入孔2-9的形狀為收斂形，蒸汽射入孔2-9與二次環(huán)形通道2-6和圓柱形通道2-7相聯(lián)通，鍋爐汽包內(nèi)的蒸汽流經(jīng)液位傳感器1，從供汽聯(lián)接管2-5進(jìn)入二次環(huán)形通道2-6，一部分蒸汽從圓柱形通道2-7的入口與一次混合升壓噴嘴2-3噴出的高壓水進(jìn)入圓柱形通道2-7，另一部分蒸汽從蒸汽射入孔2-9進(jìn)入圓柱形通道2-7內(nèi)與水混合，達(dá)到二次升壓目的。升壓后的水流經(jīng)擴(kuò)散形管道2-8高壓噴出。當(dāng)水壓力大于鍋爐汽包3內(nèi)的蒸汽壓力時(shí)，水進(jìn)入鍋爐汽包3內(nèi)，鍋爐汽包3內(nèi)的水位上升，水面與液位傳感器1的下端口的距離△X縮短。當(dāng)鍋爐汽包3內(nèi)的水位上升到設(shè)定的位置時(shí)，進(jìn)入液位傳感器1的蒸汽量減少，二次混合升壓噴嘴2-4噴出的水壓力減小，壓力等于、小于鍋爐汽包3內(nèi)蒸汽的壓力時(shí)，水停止流入鍋爐汽包3內(nèi)。反之，當(dāng)鍋爐汽包3內(nèi)的水位下降到設(shè)定的位置時(shí)，進(jìn)入液位傳感器1的蒸汽量增加，二次混合升壓噴嘴2-4噴出的水壓力增大，壓力等于、大于鍋爐汽包3內(nèi)蒸汽的壓力時(shí)，水流入鍋爐汽包3內(nèi)。達(dá)到自動(dòng)控制鍋爐汽包3內(nèi)的水位。
發(fā)明人給出了本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在圓柱形通道2-7與二次環(huán)形通道2-6之間的管壁上加工有一排蒸汽射入孔2-9，每排有8個(gè)蒸汽射入孔2-9，蒸汽射入孔2-9的形狀為收斂形。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與第一個(gè)實(shí)施例相同。
發(fā)明人給出了本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在圓柱形通道2-7與二次環(huán)形通道2-6之間的管壁上加工有兩排蒸汽射入孔2-9，每排有5個(gè)蒸汽射入孔2-9，蒸汽射入孔2-9的形狀為收斂形。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與第一個(gè)實(shí)施例相同。
發(fā)明人給出了本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在圓柱形通道2-7與二次環(huán)形通道2-6之間的管壁上加工有兩排蒸汽射入孔2-9，每排有8個(gè)蒸汽射入孔2-9，蒸汽射入孔2-9的形狀為收斂形。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與第一個(gè)實(shí)施例相同。
發(fā)明人給出了本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例。在本實(shí)施例中，在圓柱形通道2-7與二次環(huán)形通道2-6之間的管壁上加工有一排蒸汽射入孔2-9，每排有2個(gè)蒸汽射入孔2-9，蒸汽射入孔2-9的形狀為收斂形。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與第一個(gè)實(shí)施例相同。
根據(jù)上述原理，還可設(shè)計(jì)出另外一種具體結(jié)構(gòu)的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器。
權(quán)利要求
1．一種無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器，其特征在于它包括設(shè)置在被控制的鍋爐汽包(3)或其連通管內(nèi)的液位傳感器(1)；它還包括通過(guò)管道與液位傳感器(1)、供水管道、被控制的鍋爐汽包(3)相聯(lián)通的升壓器(2)。
2．按照權(quán)利要求1所述的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器，其特征在于所說(shuō)的液位傳感器(1)為一根兩端開(kāi)口的管子，液位傳感器(1)的下端設(shè)置在被控制的鍋爐汽包(3)內(nèi)水面的上方；所說(shuō)的升壓器包括通過(guò)管道與液位傳感器(1)相聯(lián)通的蒸汽噴嘴(2-2)、與蒸汽噴嘴(2-2)相聯(lián)通以及通過(guò)管道與供水管相聯(lián)通的一次混合升壓噴嘴(2-3)、與一次混合升壓噴嘴(2-3)相聯(lián)通以及通過(guò)管道與液位傳感器(1)和被控制的鍋爐汽包(3)相聯(lián)通的二次混合升壓噴嘴(2-4)，一次混合升壓噴嘴(2-3)與蒸汽噴嘴(2-2)、與二次混合升壓噴嘴(2-4)聯(lián)或連為一體且設(shè)置在蒸汽噴嘴(2-2)與二次混合升壓噴嘴(2-4)之間，一次混合升壓噴嘴(2-3)的入口與蒸汽噴嘴(2-2)的出口相聯(lián)通、出口與二次混合升壓噴嘴(2-4)的入口相聯(lián)通。
3．按照權(quán)利要求2所述的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器，其特征在于所說(shuō)的蒸汽噴嘴(2-2)為在升壓器殼體(2-1)內(nèi)一側(cè)軸向設(shè)置有拉瓦爾形管道(2-13)，其入口通過(guò)管道與液位傳感器(1)相聯(lián)通，蒸汽流經(jīng)該噴嘴高速噴出達(dá)到超音速。
4．按照權(quán)利要求2所述的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器，其特征在于所說(shuō)的一次混合升壓噴嘴(2-3)是在升壓器殼體(2-1)的中部設(shè)與升壓器殼體(2-1)聯(lián)或連為一體的供水聯(lián)接管(2-11)，該供水聯(lián)接管(2-11)通過(guò)管道與供水管道相聯(lián)通，在升壓器殼體(2-1)內(nèi)中部設(shè)置有一次環(huán)形通道(2-12)和收斂形管道(2-10)，一次環(huán)形通道(2-12)與蒸汽噴嘴(2-2)的出口和供水聯(lián)接管(2-11)以及收斂形管道(2-10)相聯(lián)通，該收斂形管道(2-10)的對(duì)稱中心線與蒸汽噴嘴(2-2)的拉瓦爾形管道(2-13)的對(duì)稱中心線相重合、與供水聯(lián)接管(2-11)的對(duì)稱中心線相垂直，供水聯(lián)接管(2-11)出口的一側(cè)面與收斂形管道(2-10)的入口相吻接、另一出口側(cè)面與蒸汽噴嘴(2-2)拉瓦爾形管道(2-13)的外側(cè)面相吻接。
5．按照權(quán)利要求2所述的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器，其特征在于所說(shuō)的二次混合升壓噴嘴(2-4)為在升壓器殼體(2-1)的另一側(cè)設(shè)與升壓器殼體(2-1)聯(lián)或連為一體的供汽聯(lián)接管(2-5)，該供汽聯(lián)接管(2-5)通過(guò)管道與液位傳感器(1)相聯(lián)通，在升壓器殼體(2-1)內(nèi)的另一側(cè)設(shè)置外部有一圈與供汽聯(lián)接管(2-5)相聯(lián)通的二次環(huán)形通道(2-6)，在升壓器殼體(2-1)內(nèi)另一側(cè)軸向中心位置設(shè)置有一個(gè)圓柱形通道(2-7)以及入口與圓柱形通道(2-7)的出口相吻接的擴(kuò)散形管道(2-8)，二次環(huán)形通道(2-6)與圓柱形通道(2-7)的入口以及與一次混合升壓噴嘴(2-3)的收斂形管道(2-10)的出口相聯(lián)通，在二次環(huán)形通道(2-6)與圓柱形管道(2-7)之間的管壁上設(shè)置有1～2排蒸汽射入孔(2-9)，每排有可等分圓周的2～8個(gè)蒸汽射入孔(2-9)，一排蒸汽射入孔(2-9)與相鄰一排蒸汽射入孔(2-9)交錯(cuò)排列。
6．按照權(quán)利要求5所述的無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器，其特征在于所說(shuō)的蒸汽射入孔(2-9)為收斂形孔。
全文摘要
一種無(wú)運(yùn)動(dòng)部件的鍋爐供水升壓以及汽包水位控制器,包括設(shè)置在被控制的鍋爐汽包或其連通管內(nèi)的液位傳感器;還包括通過(guò)管道與液位傳感器、供水管道、被控制的鍋爐汽包相聯(lián)通的升壓器。上述的升壓器由蒸汽噴嘴、一次混合升壓噴嘴、二次混合升壓噴嘴連為一體構(gòu)成。它無(wú)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件和電氣元件,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全可靠、使用壽命長(zhǎng)、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn),可在鍋爐供水升壓以及汽包的水位控制中推廣使用。
文檔編號(hào)F22D5/00GK1282849SQ00113908
公開(kāi)日2001年2月7日 申請(qǐng)日期2000年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月23日
發(fā)明者林萬(wàn)超, 陳國(guó)慧, 邢秦安, 嚴(yán)俊杰, 劉繼平 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)