蒸汽压力匹配器的制作方法

1.本实用新型涉及蒸汽调压技术领域，具体涉及一种蒸汽压力匹配器。


背景技术：

2.蒸汽压力匹配器是高压蒸汽通过喷嘴时产生高速气流，在喷嘴出口处产生负压，在负压作用下将低压蒸汽吸入，经过高低压蒸汽混合后形成中压蒸汽，达到为低压蒸汽加压的目的。低压蒸汽的压力直接决定了中压蒸汽的下限，如果想要提高中压蒸汽，就需要提高低压蒸汽的压力，相关技术中通常采用加热的方式对低压蒸汽进行加热，温度越高低压蒸汽的压力就越大，但是加热的方式需要消耗大量的能源，导致加压成本上升。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种蒸汽压力匹配器，可以降低加压成本。
4.本发明实施例的蒸汽压力匹配器，包括：第一管道，所述第一管道内具有第一流道，所述第一流道具有进口和出口；压气机，所述压气机与所述第一管道相连，所述压气机邻近所述进口布置，所述压气机包括多个叶轮，多个所述叶轮在所述第一管道的长度方向上间隔布置；供能组件，所述供能组件与所述压气机相连，以带动所述压气机转动；调节组件，所述调节组件包括调节盘，所述调节盘与所述叶轮相连以调节所述叶轮在所述调节盘上的位置。
5.本发明实施例的蒸汽压力匹配器，可以降低加压成本。
6.在一些实施例中，所述压气机还包括第一转轴，多个所述叶轮分别与所述第一转轴相连，所述第一转轴穿设在所述第一管道内，所述第一转轴相对于所述第一管道可转动。
7.在一些实施例中，所述压气机还包括第二转轴，所述叶轮的一端通过所述第二转轴与所述第一转轴相连，所述叶轮的另一端与所述调节盘相连，所述调节盘套设在所述第一转轴上。
8.在一些实施例中，所述调节盘上开设有调节槽，所述调节槽与所述叶轮一一对应布置，所述调节组件还包括第一定位件，所述第一定位件位于所述调节槽内，所述第一转轴上设有多个第二定位件，所述第一定位件与其中一个所述第二定位件配合以调节所述叶轮在所述调节槽内的位置。
9.在一些实施例中，所述蒸汽压力匹配器还包括驱动器，所述驱动器与所述第一转轴相连，所述供能组件包括储能件，所述储能件与所述驱动器相连以使所述驱动器带动所述第一转轴转动。
10.在一些实施例中，所述供能组件还包括光伏件，所述光伏件设在所述第一管道外，所述光伏件与所述储能件相连为所述储能件提供电能。
11.在一些实施例中，所述蒸汽压力匹配器还包括第二管道，所述第二管道内具有第二流道，所述第二管道至少部分伸入所述第一管道内，且所述第二流道与所述第一流道连
通。
12.在一些实施例中，所述第一管道包括依次连通的第一管段、第二管段、第三管段和第四管段，所述第一管段的流通面积在所述第一管道的长度方向上沿靠近出口的方向上逐渐减小，所述第三管段的流通面积在所述第一管道的长度方向上沿靠近出口的方向上逐渐减小，所述第四管段的流通面积在所述第一管道的长度方向上沿靠近出口的方向上逐渐增大。
13.在一些实施例中，所述蒸汽压力匹配器还包括支撑架，所述支撑架设在所述第一管道内，所述第一转轴穿设在所述支撑架内，且所述第一转轴相对于所述支撑架可转动。
14.在一些实施例中，所述支撑架包括彼此相连的支撑部和连接部，所述连接部与所述第一管道内壁面相连，所述第一转轴穿设在所述支撑部内。
附图说明
15.图1是本实用新型实施例的蒸汽压力匹配器的示意图。
16.图2是本实用新型实施例的蒸汽压力匹配器的结构示意图，且具有压力标识。
17.图3是本实用新型实施例的叶轮的示意图。
18.图4是本实用新型实施例的支撑架的示意图。
19.图5是本实用新型实施例的驱动器的示意图。
20.图6是本实用新型实施例的驱动器的正视图。
21.图7是本实用新型实施例的轴承的示意图。
22.图8是本实用新型实施例的调节组件的示意图。
23.图9是本实用新型实施例的调节盘的示意图。
24.图10是本实用新型实施例的第二定位件的示意图。
25.附图标记：
26.第一管道1，进口11,出口12，第一管段13，第二管段14，第三管段15，第四管段16，第一流道17，
27.压气机2，叶轮21，第一转轴22，第二定位件221，驱动器23，第二转轴24，
28.供能组件3,储能件31，光伏件32，
29.第二管道4，第二流道41，
30.支撑架5,支撑部51，连接部52，轴承6,
31.调节组件7，调节盘71，调节槽711，第一定位件72，导线8。
具体实施方式
32.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
33.如图1-10所示，本实用新型实施例的蒸汽压力匹配器包括第一管道1、压气机2、供能组件3和调节组件7。
34.第一管道1内具有第一流道17，第一流道17具有进口11和出口12。压气机2与第一管道1相连，压气机2邻近进口11布置，压气机2包括多个叶轮21，多个叶轮21在第一管道1的
长度方向(如图1所示的左右方向)上间隔布置。供能组件3与压气机2相连，以带动压气机2转动。调节组件7包括调节盘71，调节盘71与叶轮21相连以调节叶轮21在调节盘71上的位置。
35.具体地，通过第一流道17进口11流入第一流道17内的是低压蒸汽，通过第一流道17的出口12流出第一管道1的是中压蒸汽，将压气机2设在靠近低压蒸汽的进口11处，供能组件3与压气机2的连接，可以为压气机2提供动力，使压气机2转动带动低压蒸汽的转动，从而对低压蒸汽加压。
36.具体地，调节盘71与叶轮21的一端相连，通过调节盘71对叶轮21的位置调整，以改变叶轮21在第一管道1内的位置，即当需要使用压气机2进行加压时，通过调整叶轮21在第一管道1内的位置，使叶轮21可以与气体充分接触，提高叶轮21的转动效率，进而提高加压效率。当不需要使用压气机2进行加压时，调整叶轮21使叶轮21的叶片表面与第一管道1内的气体流通方向保持一致，降低叶轮对气体的能量消耗，进而提高蒸汽压力匹配器的效率。
37.可选地，每个叶轮21的增压能力有限，通过将叶轮21的数量设为多个，提高叶轮21的增压效果，并将多个叶轮21在左右方向上间隔布置，使多个叶轮21对低压蒸汽实现多级加压，提高压气机2对低压蒸汽的增压效果，进而提高蒸汽压力匹配器的加压效率。
38.可选地，叶轮21的数量可以根据实际使用需求进行设定，例如叶轮21的数量设置为三个、四个、五个。
39.本实用新型实施例通过设置压气机2为低压蒸汽加压，压气机2转动时会压缩第一管道1进口11处的低压蒸汽，对低压蒸汽进行加压，并通过设置供能组件3为压气机2提供动能，避免蒸汽压力匹配器内的能量损耗，进而增加第一流道17流出的中压蒸汽的压力。
40.可选地，第一流道17的进口11与低压蒸汽源连通，低压蒸汽源通过第一流道17的进口11往第一流道17内传输低压蒸汽，第一管道1为圆管，有利于蒸汽在第一管道1内流通，提高蒸汽压力匹配器性能。
41.可选地，第一流道17的进口11和出口12分别与传输管道连接时，可以通过法兰盘进行连接。
42.在一些实施例中，压气机2还包括第一转轴22，多个叶轮21分别与第一转轴22相连，第一转轴22穿设在第一管道1内，第一转轴22相对于第一管道1可转动。
43.具体地，多个叶轮21分别与第一转轴22相连，使第一转轴22转动时能够带动多个叶轮21转动。
44.可选地，多个叶轮21在第一转轴22径向上的尺寸在第一管道1的长度方向上沿远离进口11的方向上逐渐减小。
45.可选地，多个叶轮21在第一转轴22从左到右方向上的径向尺寸依次减小，第一转轴22左边的第一个叶轮21对低压蒸汽进行压缩后，低压蒸汽的密度增大，体积会变小。
46.可选地，低压蒸汽进入第一个叶轮21时的低压蒸汽体积大于进入第二个叶轮21时的低压蒸汽体积，而低压蒸汽进入第二个叶轮21时的低压蒸汽体积大于进入第三个叶轮21时的低压蒸汽体积，依此类推，直至低压蒸汽进入最后一个叶轮21，进入倒数第二个叶轮21的低压蒸汽体积大于进入最后一个叶轮21的低压蒸汽体积，最后一个叶轮21对低压蒸汽进行压缩后输出，即完成多个叶轮21对低压蒸汽压缩以提高低压蒸汽的压力，相比相关技术中加热的方式需要消耗的大量能量，本实施例次采用叶轮21的机械转动对低压蒸汽进行加
压，可以降低加压成本。
47.具体地，低压蒸汽通过多个叶轮21的逐级增压，低压蒸汽的体积会越来越小，低压蒸汽在叶轮21内的流道面积也越来越小，设置多个叶轮21在径向尺寸上越来越小，能够提高叶轮21的增压效果，从而提高蒸汽压力匹配器的加压效率。
48.在一些实施例中，压气机2还包括第二转轴24，叶轮21的一端通过第二转轴24与第一转轴22相连，叶轮21的另一端与调节盘71相连，调节盘71套设在第一转轴上。
49.具体地，第二转轴24的一端与叶轮21相连，第二转轴24的另一端与第一转轴22相连，第一转轴22的转动带动第二转轴24转动，第二转轴24的转动带动叶轮21的转动。
50.可选地，第二转轴24使得叶轮21可沿第二转轴24的方向转动，叶轮21的一端与第二转轴24相连，叶轮21的另一端与调节盘71相连，通过沿第二转轴24方向的转动调整叶轮21在调节盘内的位置，使叶轮21可平行于第一转轴22或与第一转轴22之间有夹角。
51.在一些实施例中，调节盘71上开设有调节槽711，调节槽711与叶轮21一一对应布置，调节组件7还包括第一定位件72，第一定位件72位于调节槽711内，第一转轴22上设有多个第二定位件221，第一定位件72与其中一个第二定位件221配合以调节叶轮21在调节槽711内的位置。
52.可选地，叶轮21与第一转轴22通过第二转轴24进行连接，即左端为第二转轴24，叶轮可以沿第二转轴24转动，改变叶轮21表面与第一转轴22之间的夹角。右端为自由端与调节盘71相连。套设在第一转轴22上，沿圆周分布着调节槽711和第一定位件72，每一个调节槽711对应一个叶轮21的叶片，用以调整叶轮21的叶轮与第一转轴22之间的夹角。第一定位件72可以与第一转轴22上的第二定位件221配合以固定调节盘，进而固定叶轮21在调节盘上的位置。
53.例如，调节盘为圆盘状。
54.例如，第一定位件72为定位销，第二定位件为第一转轴上开设的定位孔，当定位销插入某一销孔时，整个调节盘71位置固定，连带调节槽711和叶轮21处于固定不变的位置，此时叶轮21会固定在一个特定夹角上。
55.可选地，当需要利用压气机2提高进气压力时，调节组件7上的调节盘71转动，定位销与销孔c对接，将叶轮21调整固定到工作角度上，此时叶轮21与压气机2的第一转轴22具有一定夹角，可以通过旋转压缩空气。
56.可选地，当不需要利用压气机2时，调节组件7上的调节盘71转动，定位销与销孔b对接，将叶轮21调整到与第一转轴22平行的角度上，此时叶轮21的叶片表面与蒸汽之间没有相互作用，叶片不会压缩蒸汽，也不会阻碍蒸汽的流动。
57.在一些实施例中，蒸汽压力匹配器还包括驱动器23，驱动器23与第一转轴22相连，供能组件3包括储能件31，储能件31与驱动器23相连以使驱动器23带动第一转轴22转动。
58.具体地，驱动器23与储能件31相连，储能件31为驱动器23提供动力，使得驱动器23可以带动第一转轴22转动，而第一转轴22的转动可以带动与第一转轴22连接的叶轮21的转动，叶轮21的转动可以对低压蒸汽进行加压。
59.可选地，通过储能件31为驱动器23提供动力，避免蒸汽压力匹配器内的能量损耗，以得到更高压力的中压蒸汽，提高蒸汽压力匹配器的加压效果。
60.可选地，储能件31可以设在第一管道1内，便于储能件31与驱动器23的连接，当储
能件31的体积较大时，也可以将储能件31设在第一管道1外，提高储能件31的储能容量，确保储能件31对驱动器23的动力供给。
61.例如，可以将驱动器23与第一转轴22直接相连，以保证连接的稳定性，也可以将驱动器23设为加装伺服电机的可控可调设备，使用ni控制板卡加labview编写控制程序即可利用计算机监测和条件电机的转速，扭矩等参数，从而调节压气机2的加压力度和效果，提高压气机2的灵活性和适应性。
62.在一些实施例中，供能组件3还包括光伏件32，光伏件32设在第一管道1外，光伏件32与储能件31相连为储能件31提供电能。
63.具体地，光伏件32可以为光伏板，通过光伏板的设置可以将太阳能转换为电能，并以直流的形式输出，通过光伏件32与储能件31的连接，可以将光伏板转换的电能储存在储能件31内，为储能件31充电，通过采用清洁能源的方式，降低为低压蒸汽加压的成本。
64.可选地，在光照充足的情况下，可以通过光伏件32对储能件31充电，在光照不足的情况下，可以通过储能件31内储存的能量稳定持续的为压气机2供电，确保压气机2的正常运转。
65.例如，光伏件32还可以更换为风能发电的方式或其他供电方式为储能件31提供电能，通过设置压气机2的方式，结构简单，通过光伏件32的设置，降低加压成本。
66.可以理解的是，储能件31还可以参与电厂的调峰调频工作。
67.例如，储能件31为蓄电池。
68.在一些实施例中，蒸汽压力匹配器还包括第二管道4，第二管道4内具有第二流道41，第二管道4至少部分伸入第一管道1内，且第二流道41与第一流道17连通。
69.具体地，第二管道4内流通的是高压蒸汽，第二管道4的部分伸入第一管道1内，提高第二流道41内的高压蒸汽进入第一流道17时对第一流道17内的低压蒸汽的引射能力。
70.可选地，第二管道4的入口处为圆形，且第二管道4的入口处与第一管道1之间垂直，便于与高压蒸汽源的连接和传输。
71.可选地，压气机2对于低压蒸汽进行了一定的加压处理，高压蒸汽和加压后的低压蒸汽混合后的中压蒸汽压力大于高压蒸汽和未加压的低压蒸汽混合后的中压蒸汽，即在对低压蒸汽进行加压的情况下，可以得到更高的中压蒸汽的压力。由于压气机2是通过叶轮21的转动对低压蒸汽进行加压，即通过叶轮21的机械旋转，相比相关技术中通过对低压蒸汽进行加热的方式，无需利用化石能源燃烧加热的方式来提高低压蒸汽输入压力，在相同的增压效果下，节省了加压成本。
72.具体地，第二流道41的流道面积在第一管道1的长度方向上沿靠近出口12的方向上逐渐减小。
73.具体地，第二流道41的流通面积在从左到右的方向上逐渐减小，使第二流道41与第一次流道连接处形成锥形流道，能够有效减少阻力降。
74.在一些实施例中，第一管道1包括依次连通的第一管段13、第二管段14、第三管段15和第四管段16，第一管段13的流通面积在第一管道1的长度方向上沿靠近出口12的方向上逐渐减小，第三管段15的流通面积在第一管道1的长度方向上沿靠近出口12的方向上逐渐减小，第四管段16的流通面积在第一管道1的长度方向上沿靠近出口12的方向上逐渐增大。
75.具体地，压气机2位于第一管段13内，压气机2对第一管段13内的低压蒸汽进行压缩增压，多个叶轮21对第一管段13内的低压蒸汽的逐层增压，将第一管段13的流通面积设置为从左到右方向上逐渐减小的形状，不仅可以适应多个叶轮21在第一转轴22径向上的尺寸从左往右逐渐减小的形状，而且还可以提高叶轮21的逐层增压效果，进而提高压气机2的增压效果。
76.具体地，第二管道4伸入第二管段14内，且第二流道41与第一流道17的连通处位于第三管段15。第三管段15的流通截面积从左往右逐渐减小，形成锥形形状，能够使第二管道4内的高压蒸汽进入第三管路时带动第一管段13和第二管段14内的低压蒸汽进入第三管段15更加流畅，有效减少阻力降，从而提高蒸汽压力匹配器的加压效果。
77.如图2所示，设定第一管段13内的低压蒸汽的压力为p1，设定第二管道4内的高压蒸汽的压力为p0，高压蒸汽通过第三管段15时，在第三管段15处形成负压，设定负压的压力为p2，因为p1大于p2，第一管段13和第二管段14内的低压蒸汽在负压的作用下进入第三管段15，高压蒸汽和低压蒸汽在第三管段15和第四管段16进行混合，设定混合完成后的中压蒸汽压力为p3，通过在第一管段13内设置压气机2，可以提高低压蒸汽的压力，进而提高混合后的中压蒸汽，并通过光伏组件为压气机2提供动力，降低低压蒸汽的增压成本。
78.如图4所示，蒸汽压力匹配器还包括支撑架5，支撑架5设在第一管道1内，第一转轴22穿设在支撑架5内，且第一转轴22相对于支撑架5可转动。
79.具体地，通过支撑架5的设置，可以将压气机2固定在第一管道1内，通过支撑架5与第一转轴22的连接，使得支撑架5对第一转轴22的位置进行固定，将第一转轴22的位置设在靠近进口11处，使得第一转轴22的转动可以带动低压蒸汽的转动，增加低压蒸汽的压力。
80.在一些实施例中，支撑架5包括彼此相连的支撑部51和连接部52，连接部52与第一管道1内壁面相连，第一转轴22穿设在支撑部51内。
81.具体地，支撑架5设在第一管段13内，且支撑架5设在叶轮21的右侧，支撑架5的连接部52设在第一管段13的内壁面。连接部52可以设置为两个、三个、四个、六个，在保证支撑架5稳定支撑的前提下，提高低压蒸汽流通的流畅性。
82.例如，当储能件31设在第一管道1内时，储能件31与光伏件32连接的导线8可以从支撑部51的内部穿过，与外部的光伏件32相连，避免导线8在叶轮21的转动过程中的影响。
83.例如，当连接部52设为两个时，两个支撑部51呈十字形，连接部52与第一管段13的内壁面相连，两个连接部52的连接处为支撑部51，第一转轴22穿设在支撑部51内。
84.具体地，第一转轴22与支撑部51的连接处设有轴承6，提高第一转轴22的稳定性。
85.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
86.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
87.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
88.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
89.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
90.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。