除氧器噴嘴的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液體噴嘴，具體公開了一種除氧器噴嘴，包括閥體，閥桿，閥蓋和彈性部件，閥桿的一端固定有與閥體的同一端配合的閥芯，閥桿的另一端穿出閥體后與閥蓋和閥蓋緊固裝置連接，閥體與閥蓋之間設(shè)置有彈性部件，閥桿與閥體之間的徑向間隙處卡有襯墊環(huán)，閥體、閥桿、閥芯和襯墊環(huán)所圍成的內(nèi)腔為壓力液腔，閥體的叉口端內(nèi)壁與閥芯的傘部外壁配合形成可開閉的噴口。本實用新型的優(yōu)點是：1)結(jié)構(gòu)簡單，利于實現(xiàn)除氧器噴嘴的小型化，布置方便，成本低；2)采用本實用新型的多個小噴嘴替代一個大噴嘴，可縮小除氧器的體積，降低除氧器制造成本；3)小噴嘴布置靈活，設(shè)備載荷、熱負荷分布均勻，抗震性能高，啟動時間短，排汽損失低。
【專利說明】
除氧器噴嘴
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種液體噴嘴，尤其是一種用于除氧器的噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002] 除氧器是電站鍋爐中的重要部件，作用在于去除水中的氣體，以消除這些氣體對 發(fā)電設(shè)備和鍋爐的氧化腐蝕。而除氧器噴嘴是除氧器中的關(guān)鍵部件，作用是將水霧化成細 小顆粒，從而使水能與周圍的熱蒸汽混合而發(fā)生充分的熱交換，將水中的氧氣驅(qū)出。
[0003] 目前，火電除氧器上使用的噴嘴種類較多，業(yè)內(nèi)600MW及以上煤粉爐機組除氧器用 噴嘴基本被荷蘭Stork公司噴嘴壟斷。這種噴嘴出口面積能隨液體壓力改變而改變，從而在 發(fā)電設(shè)備或鍋爐整個除氧工作負荷內(nèi)都能很好的霧化液體。但是這種進口噴嘴具有復雜的 結(jié)構(gòu)，使其不可避免的具有額定流量大，重量大，體積大的特性，進而具有以下缺陷：
[0004] 1)大噴嘴碟片層數(shù)較多，且對噴淋高度有嚴格要求，噴嘴高度約1000mm，以致除氧 器直徑較大。相同有效容積的除氧器，若采用進口大噴嘴，設(shè)備內(nèi)徑DN3800，S28,設(shè)備長度 約為18900mm。大尺寸的設(shè)備不僅不方便運輸、安裝和維護，且制造成本較高。
[0005] 2)大噴嘴在設(shè)備中的布置非常受限，不利于適應(yīng)不同的工況。
[0006] 3)大噴嘴布置在除氧器一端，該結(jié)構(gòu)對設(shè)備載荷、熱負荷分配、傳熱傳質(zhì)均勻性均 帶來影響。
[0007] 4)進口噴嘴價格昂貴，不利于檢修和更換。
[0008] 因此，研制輕型、方便裝配、拆裝更換方便的除氧器噴嘴，降低除氧器設(shè)備成本，勢 在必行。 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種除氧器噴嘴。
[0010] 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:除氧器噴嘴，包括噴嘴主體，噴 嘴主體包括閥體，閥桿，閥蓋和彈性部件，閥桿的一端固定有與閥體的同一端配合的閥芯， 閥桿的另一端穿出閥體后與閥蓋和閥蓋緊固裝置連接，閥體與閥蓋之間設(shè)置有彈性部件， 閥桿與閥體之間的徑向間隙處卡有襯墊環(huán)，所述閥體、閥桿、閥芯和襯墊環(huán)所圍成的內(nèi)腔為 壓力液腔，閥體的叉口端內(nèi)壁與閥芯的傘部外壁配合形成可開閉的噴口。
[0011] 噴口的開閉及開度大小，可以由壓力液腔的實時液壓和彈性部件的彈性力聯(lián)合控 制，從而一定范圍內(nèi)噴口的開度可依據(jù)實時液壓的變化而自動調(diào)節(jié)，通過調(diào)整閥蓋對于閥 體的安裝位置，可調(diào)節(jié)彈性部件的預(yù)壓長度或者說預(yù)緊量，以實現(xiàn)噴口開度與實時液壓的 較佳匹配，實現(xiàn)更好的成膜效果。除氧器工作時，給水經(jīng)管道水室分配進入閥體、閥桿、閥芯 和襯墊環(huán)所圍成的壓力液腔，給水形成的液壓推壓閥芯，壓縮彈性部件，閥芯與閥體間打開 一狹小間隙，給水在液壓作用下沿著這個狹縫噴出，膜化成傘狀水膜，水膜迅速地被加熱到 飽和狀態(tài)，氧氣等不凝結(jié)氣體析出完成除氧。采用該結(jié)構(gòu)的本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，利于 實現(xiàn)除氧器噴嘴的小型化。
[0012] 作為本實用新型的進一步改進，所述閥桿的上部設(shè)有長螺紋端，所述閥蓋緊固裝 置的結(jié)構(gòu)為，旋入閥桿長螺紋端的自緊螺母。自緊螺母作為緊固裝置結(jié)構(gòu)簡單、牢固、不易 脫落，且方便對彈性部件的預(yù)緊量進行微調(diào)，從而實現(xiàn)對成膜效果進行連續(xù)流暢的調(diào)節(jié)。
[0013] 作為本實用新型的進一步改進，所述彈性部件的結(jié)構(gòu)為，套住閥桿設(shè)置的彈簧。使 用彈簧作為彈性部件使得整個噴嘴的結(jié)構(gòu)更加簡單，且彈簧不易損壞，方便生產(chǎn)，成本低， 還使得噴嘴的組裝和拆卸更為方便。
[0014] 當采用彈簧作為彈性部件時，所述閥蓋的下表面形成有能卡住彈簧的卡槽，所述 閥體上部形成有能套在彈簧內(nèi)側(cè)的延伸端?？ú勰苡行Ч潭ㄗ椈傻纳隙?，閥體的延伸端 則能很好固定住彈簧的下端，防止彈簧在壓縮過程中發(fā)生移位或滑動，提高了噴嘴工作的 穩(wěn)定性，使得成膜效果更穩(wěn)定。
[0015] 當采用彈簧作為彈性部件時，所述彈簧的參數(shù)采用：材料：60Si2Mn，切變模量： 8150kgf/mm 2，自由高度:36mm~37mm，鋼絲直徑：3 ? 2mm，彈簧中徑：34 ? 8mm，工作圈數(shù):3，剛 度:0.84kgf/mm，閥瓣受壓面積:28.27cm2。采用60Si 2Mn作為彈簧材料使彈簧具有耐腐蝕，氣 水和富氧條件下抗銹蝕的作用，且該參數(shù)的彈簧彈力、尺寸適中，預(yù)緊量更易調(diào)節(jié)和控制。
[0016] 當采用以上參數(shù)的彈簧作為彈性部件時，所述彈簧的預(yù)緊量為4mm~6mm。該預(yù)緊 量下，可形成短而體積小的傘狀膜，水膜不易出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。更佳地，所述彈簧的預(yù)緊量為 5mm，該預(yù)緊量下，水膜以適當?shù)乃俣葒姵?，膜化成型好，除氧效果更好?br>[0017]當上述彈簧的預(yù)緊量為5mm時，所述閥芯下端的傘部邊緣與水平面的夾角為40°~ 50°。此條件下，噴出的傘狀水膜可形成約80°的水膜夾角，使加熱蒸汽和傘狀水膜接觸面大 大增加，水膜迅速地被加熱到飽和狀態(tài)。
[0018]作為本實用新型的進一步改進，所述閥芯的中央設(shè)有一個M8內(nèi)螺紋。本實用新型 的輕型便裝除氧噴嘴制造完后應(yīng)經(jīng)過嚴格驗收，驗收標準要求批量制造的噴嘴的彈性部件 必須保證和測試用噴嘴的彈性部件在各項指標上保持一致;特別是彈性部件的剛度及自由 高度等數(shù)據(jù)一定要一致。為了便于驗收，在閥芯中央增加一個M8的內(nèi)螺紋，裝上一個適當重 量的重物，實測閥瓣開度，要求每個噴嘴開度保持一致。
[0019] 作為本實用新型的進一步改進，所述閥體上設(shè)置有用于安裝的法蘭，法蘭上連接 有管道連接件，管道連接件包括螺栓，連接件自緊螺母和墊片;所述螺栓的端部設(shè)置有開口 銷。噴嘴通過螺栓連接件與配水管件連接，管件上的端板孔和噴嘴的閥體端板孔對齊，中間 墊上墊片，將螺栓螺母擰緊，端部再用開口銷二次鎖緊，連接牢固不易脫落，噴嘴安裝方便， 便于拆卸檢修。
[0020] 本實用新型的有益效果是：1)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，利于實現(xiàn)除氧器噴嘴的小型化； 2)采用本實用新型的多個小噴嘴替代一個大噴嘴，可縮小除氧器的體積，降低除氧器制造 成本;3)小噴嘴布置方案靈活，質(zhì)量輕，拆裝檢修方便，適于應(yīng)對不同工況;4)小噴嘴可沿設(shè) 備軸向布置，設(shè)備載荷、熱負荷分布均勻，避免應(yīng)力集中，抗震性能優(yōu)越，啟動時間短，排汽 損失低;5)傘狀水膜短而體積小，不容易受給水管通入位置影響，布置靈活，膜化成形較好， 沒有撕裂現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是管道連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3是閥體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖4是圖3的仰視圖。
[0025] 圖5是本實用新型的實施例不意圖。
[0026] 圖中標記為：1-閥桿，2-自緊螺母，3-閥蓋，4-彈簧，5-襯墊環(huán)，6-閥體，7-墊片，8-閥芯，9-管道連接件，91 -螺栓，92-連接件自緊螺母，93-開口銷，10-卡槽，11-M8內(nèi)螺紋。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0028] 如圖1~圖5所示，本實用新型的除氧器噴嘴，包括噴嘴主體，噴嘴主體包括閥體6， 閥桿1，閥蓋3,閥桿1的一端固定有與閥體6的同一端配合的閥芯8,閥桿1的另一端穿出閥體 6后與閥蓋3連接，閥桿1與閥體6之間的徑向間隙處卡有襯墊環(huán)5;所述閥體6、閥桿1、閥芯8 和襯墊環(huán)5圍成壓力液腔，閥體6的叉口端內(nèi)壁與閥芯8的傘部外壁配合形成可開閉的噴口。 閥體6與閥蓋3之間設(shè)有套住閥桿8的彈簧4;所述閥桿1的上部設(shè)有長螺紋端，自緊螺母2固 定于閥蓋3的上方以固定閥蓋3并使得彈簧4的預(yù)緊量為5mm;所述彈簧4的參數(shù)為，材料： 60Si2Mn，切變模量:8150kgf/mm 2，自由高度:36~37mm，鋼絲直徑:3.2mm，彈簧中徑:34.8mm， 工作圈數(shù):3，剛度:0.84kgf/mm，閥瓣受壓面積:28.27cm 2;所述閥芯8下端的傘部邊緣與水 平面的夾角為45°;所述閥體6上設(shè)置有用于安裝的法蘭，法蘭上連接有管道連接件9,管道 連接件9包括螺栓91，連接件自緊螺母92和墊片7;所述螺栓91的端部設(shè)置有開口銷93。 [0029]以出率在1165t/h，有效容積162立方米的除氧器為例，若采用一個1200t/h的大噴 嘴，噴嘴高度約為1000mm，則承載其的除氧器設(shè)備內(nèi)徑約為DN3800,528,設(shè)備長度約為 18900mm〇
[0030] 相應(yīng)的，若采用額定流量為20t/h，壓損約0.031MPa，質(zhì)量1.97Kg，體積160mmX 130mmX 100mm的本實用新型的除氧器噴嘴，噴嘴布置方案為54個本實用新型的除氧器噴 嘴，則除氧器設(shè)備長度約為18000_，設(shè)備筒身重量可減少約2379kg。
[0031] 具體布置方案為:本實用新型的除氧器噴嘴沿除氧器軸向布置，彈簧按預(yù)定的安 裝預(yù)緊量將噴嘴安裝好，給水經(jīng)管道水室分配進入閥體、閥桿、閥芯和襯墊環(huán)所圍成的壓力 液腔，給水形成的液壓推壓閥芯，壓縮彈簧，閥芯與閥體間打開一狹小間隙，給水在液壓作 用下沿著這個狹縫噴出，膜化成傘狀水膜。噴出的傘狀水膜形成約80°的水膜夾角，使加熱 蒸汽和傘狀水膜接觸面大大增加，水膜迅速地被加熱到飽和狀態(tài)，氧氣等不凝結(jié)氣體析出 完成除氧。
[0032] 表1為本實用新型的除氧器噴嘴與荷蘭Stork公司的進口噴嘴分別安裝于2 X 300MW無頭式除氧器上的噴嘴成本預(yù)算表。
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 表2為本實用新型的除氧器噴嘴與荷蘭Stork公司的進口噴嘴分別安裝于2 X 300MW無頭式除氧器上的除氧器參數(shù)對比。
[0036] 表2
【主權(quán)項】
1. 除氧器噴嘴，包括噴嘴主體，其特征在于:所述噴嘴主體包括閥體(6)，閥桿（1)，閥蓋 (3)和彈性部件，閥桿(1)的一端固定有與閥體(6)的同一端配合的閥芯(8)，閥桿(1)的另一 端穿出閥體(6)后與閥蓋(3)和閥蓋緊固裝置連接，閥體(6)與閥蓋(3)之間設(shè)置有彈性部 件，閥桿（1)與閥體(6)之間的徑向間隙處卡有襯墊環(huán)(5)，所述閥體(6)、閥桿（1)、閥芯(8) 和襯墊環(huán)(5)所圍成的內(nèi)腔為壓力液腔，閥體(6)的叉口端內(nèi)壁與閥芯(8)的傘部外壁配合 形成可開閉的噴口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述閥桿（1)的上部設(shè)有長螺紋端， 所述閥蓋緊固裝置的結(jié)構(gòu)為，旋入閥桿(1)長螺紋端的自緊螺母(2)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述彈性部件的結(jié)構(gòu)為，套住閥桿 (1)設(shè)置的彈簧(4)。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述閥蓋(3)的下表面形成有能卡 住彈簧(4)的卡槽(10);所述閥體(6)上部形成有能套在彈簧(4)內(nèi)側(cè)的延伸端。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的除氧器噴嘴，其特征在于：所述彈簧（4)的參數(shù)為，材料： 60Si2Mn，切變模量：8150kgf/mm 2，自由高度：36mm~37mm，鋼絲直徑：3 · 2mm，彈簧中徑： 34.8mm，工作圈數(shù):3，剛度:0.84kgf/mm，閥瓣受壓面積:28.27cm2。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述彈簧⑷的預(yù)緊量為4mm~6mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述彈簧(4)的預(yù)緊量為5mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述閥芯（8)下端的傘部邊緣與水 平面的夾角為40°~50°。9. 根據(jù)權(quán)利要求1~8任一權(quán)利要求所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述閥芯(8)的中 央設(shè)有一個M8內(nèi)螺紋(11)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1~8任一權(quán)利要求所述的除氧器噴嘴，其特征在于:所述閥體(6)上 設(shè)置有用于安裝的法蘭，法蘭上連接有管道連接件(9)，管道連接件(9)包括螺栓(91)，連接 件自緊螺母(92)和墊片(7);所述螺栓(91)的端部設(shè)置有開口銷(93)。
【文檔編號】F16K27/08GK205628332SQ201620428354
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】隆瓊, 鄧科, 史良勇, 欽書麗, 唐曉寧
【申請人】東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司