[发明专利]一种降噪型汽水直接加热蒸汽喷射装置及方法

说明书

本发明公开一种降噪型汽水直接加热蒸汽喷射装置及方法，包括储罐、蒸汽输送管路以及蒸汽喷射管组；其中，所述蒸汽喷射管组设置在储罐内，蒸汽喷射管组与蒸汽输送管路相连通，蒸汽喷射管组包括周向均匀设置的多支蒸汽喷射管道，每支蒸汽喷射管道的底端设置有蒸汽喷射管口，蒸汽喷射管口包括90°弯头，每支喷射管道管口的90°弯头水平方向均指向顺/逆时针方向。通过设置均匀布置的蒸汽管组，增大了蒸汽与冷水的接触面积，蒸汽喷射管口设置的多个对称分布的不同指向的90°弯头，可使蒸汽从不同方向喷射而出，在储罐中形成涡流，达到无动力搅动水流，使得热量交换迅速。形成的涡流还可以加速储罐中相关化学试剂的溶解，减少能耗。

技术领域

本发明属于高效换热及水处理领域，具体涉及一种降噪型汽水直接加热蒸汽喷射装置及方法。

背景技术

在化工生产以及水处理工艺中，很多储罐需要使用伴热装置进行加热，蒸汽直接加热由于其热效率高、系统简单、操作简便、投资运行成本低而被广泛青睐。然而，当大面积的蒸汽和冷水直接接触时，由于大尺寸蒸汽泡的瞬间溃灭会诱发周围冷水的极速冲击，即产生“汽槌”现象，该现象会产生剧烈的周期性的振动，不仅产生显著的噪声且会给相关设备的安全运行带来极大的隐患。

发明内容

针对现有汽水直接加热系统中，蒸汽布置不均匀，且大面积蒸汽和冷水直接接触时，由于大尺寸蒸汽泡的瞬间溃灭诱发的“汽槌”现象产生的高噪声和高振动，危害设备安全运行的问题，本发明的目的是提出了一种降噪型汽水直接加热蒸汽喷射装置及方法，实现储罐中蒸汽的均匀布置，降低噪音和振动，保障设备运行稳定与人生健康安全。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种降噪型汽水直接加热蒸汽喷射装置，包括储罐、蒸汽输送管路以及蒸汽喷射管组；

其中，所述蒸汽喷射管组设置在储罐内，蒸汽喷射管组与蒸汽输送管路相连通，蒸汽喷射管组包括周向均匀设置的多支蒸汽喷射管道，每支蒸汽喷射管道的底端设置有蒸汽喷射管口，蒸汽喷射管口包括90°弯头，每支喷射管道管口的90°弯头水平方向均指向顺/逆时针方向。

本发明进一步的改进在于，所述90°弯头内部填充多孔泡沫金属。

本发明进一步的改进在于，泡沫金属为铜或者铝。

本发明进一步的改进在于，泡沫金属的孔径为1～10mm。

本发明进一步的改进在于，所述储罐上设置有温度传感器。

本发明进一步的改进在于，所述蒸汽输送管路中设置有蒸汽流量计、压力传感器以及温度传感器，蒸汽输送管路上设置有蒸汽输送阀门。

本发明进一步的改进在于，所述储罐连接有冷水输送管，冷水输送管中设置有进水流量计以及温度传感器。

本发明进一步的改进在于，所述蒸汽输送管路中设置有自动调节阀。

一种如上所述降噪型汽水直接加热蒸汽喷射装置的使用方法，包括以下步骤：

补充配药冷水至液位没过蒸汽喷射管口后将蒸汽经蒸汽输送管路进入蒸汽喷射管组，大尺寸的蒸汽泡经蒸汽喷射管口的多孔泡沫金属被分散成细小蒸汽泡射入储罐内配药冷水中，同时带压射入的蒸汽在蒸汽喷射管口的90°弯头的引流作用下，在储罐内形成涡流，实现快速升温。

本发明进一步的改进在于，蒸汽输送管路中的蒸汽流量通过下式计算：

式中：

G——蒸汽输送管路中蒸汽流量；

Q——冷水输送管路中冷水流量；

C——水的比热容；

T——加热后储罐中溶液温度；