[发明专利]智能型水喷射真空冷凝系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种借助水的高速喷射作用获得真空和冷凝蒸汽的系统，尤其涉及一种智能型水喷射真空冷凝系统。

 

背景技术

水喷射真空冷凝系统广泛应用于冶金、化工、轻工、医药、食品等工业领域。它由循环水泵、水喷射泵、压力检测仪表、循环水槽和管道等组成。其工作原理是：由循环水泵提供系统的工作循环介质水，在喷射泵内由喷嘴产生的高速射流水形成吸附负压区，制造出真空和对蒸汽的吸附冷凝作用。传统的水喷射真空冷凝系统为保证工作的可靠性，以及为适应工业生产中压力（真空度）的变化情况，通常需要选用较大规格的水喷射泵和采用较大的循环水量。即采用的是一种较大冗余的刚性设计，在正常工作状态或要求较低真空度的情况下，系统仍然按照消耗峰值的功率。在生产过程中需要适宜的真空度。水喷射真空冷凝系统产生的冗余负压通常是通过设置在设备或管道上的通大气阀来释放的，产生了额外的能量消耗。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能型水喷射真空冷凝系统，以克服传统的水喷射真空冷凝系统按照较大冗余刚性设计方法带来能量浪费的缺陷。

一种智能型水喷射真空冷凝系统，包括循环水槽、管道，其特征在于：还包括可调节水流速和流量的可调水喷射真空泵，可调节流量的变频水循环泵，压力变送器，工艺操作单元。根据实际操作需要，能够适时自动调整水喷射真空冷凝系统中循环水量和水喷射泵喷嘴水的流量、流速，使得水喷射真空冷凝系统产生的真空度与实际生产相适应，避免能源的浪费。

一种智能型水喷射真空冷凝系统，其特征在于：可调水喷射真空泵包括泵壳体、凸轮机构、喷嘴滑块、喷嘴壳体、可调喷嘴，通过凸轮机构驱动喷嘴滑块移动，使之与喷嘴壳体上形成的喷嘴断面尺寸变化，达到调节喷嘴尺寸的目的。

这一发明的创新点在于：1）、采用可调节流量的变频水循环泵代替传统的流量不可调水循环泵；2）、采用可调节流量和流速的可调水喷射真空泵替代不可调节的传统水喷射泵；3）、根据压力（检测工作真空度）变送器的模拟信号，同时按比例调节循环水泵的流量和水喷射泵喷嘴的流量及流速；4）、通过迭代计算实现新的软件控制模式，使得循环水泵流量和水喷射泵喷嘴的流量、流速能得到最优匹配，在要求水喷射真空冷凝系统提供的真空度和冷却蒸汽量条件下，实现循环水泵的功率消耗最小；5）、取消操作单元真空设备或管道上用于调节真空度的通大气调节阀。

本发明的优点在于采用可适时调节循环水量和水喷射泵喷嘴流速及流量的方法，改变了传统水喷射真空冷凝系统不能通过改变循环水量、改变水喷射泵喷嘴流速和流量，在正常工作状态下存在部分能量浪费问题，是一种新颖节能的水喷射真空冷凝系统。根据估算，这一系统可以比传统的系统节能25%以上，以最大蒸发量3.0 m³/h 的真空蒸发器系统为例，电费以0.6元/度计，保守估计每年至少可节省电费5万元。

这一方法和技术也具有普遍的意义，可以推广应用于类似的装置和设备上。    

附图说明

图1为本发明的智能型水喷射真空冷凝系统示意图；

图2为可调水喷射真空泵结构示意图；

图3为图2的A—A截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式：

一种智能型水喷射真空冷凝系统，包括循环水槽5、管道4，其特征在于：还包括可调节水流速和流量的可调水喷射真空泵2、可调节流量的变频水循环泵1、压力变送器3、工艺操作单元6。可调水喷射真空泵2包括泵壳体7、凸轮机构8、喷嘴滑块9、喷嘴壳体10、可调喷嘴11，通过凸轮机构8驱动喷嘴滑块9移动，使之与喷嘴壳体10上形成的可调喷嘴11断面尺寸变化，达到调节喷嘴尺寸的目的。根据实际操作需要，能够适时自动调整水喷射真空冷凝系统中循环水量和水喷射泵喷嘴水的流量、流速，使得水喷射真空冷凝系统产生的真空度与实际生产相适应，避免能源的浪费。