文丘利型减温器
文丘利型减温器利用管道对过热蒸汽节流，过热蒸汽在冷却水喷入点产生高速流动和紊流，使冷却水和过热蒸汽充分混合以提高减温过程的效率，如图15.3.1所示。 外壳
挂具剥离剂
mide-008过热蒸汽
流向
内部内部主扩
扩散器喷嘴散器
图15.3.1文丘利型减温器
电子导盲仪
减温过程由两个独立的过程完成。
1.第一阶段的减温发生在内部扩散器内。部分过热蒸汽在内部喷嘴内被加速对喷入的冷却水进行雾化。
冷却水通过一系列喷口喷入扩散器，这样更有利于雾化。
2.减温的第二阶段是来自内部扩散器的饱和状雾和余下的蒸汽在主扩散器内混合。
主扩散器本身通过对过热蒸汽限流产生高速，因此在该区域产生强烈的湍流，完成第二阶段的减温。本机械装置使冷却水和管道内壁接触的可能性降低到最小，具有最小的管道冲蚀和最大的减温效果。
蒸汽流量的调节比根据实际工况而变化，通常为4：1。在和设计良好的减压站一起使用时，其蒸汽流量调节比能改进并超过5：1。
冷却水量的调节比通常能满足大部分工厂的应用。取决于实际工况，通常在20：1以内，当冷却水量的调节比超过20：1时，对冷却水增压泵的需要也增加。
文丘利型减温器能水平或垂直安装(保证蒸汽向上流动)。当垂直安装时，可以产生更好的混合效果，使调节比可以超过5：1。垂直安装的主要问题是必须确保有足够的垂直空间来安装减温器，通常需要几米高。
过热调节减温器是一种对标准文丘利型减温器的改进型式。它对冷却液的喷入使用与文丘利型相同的方法，但不使用具有文丘利形状的混合段。具有过热调节的减温器使用于具有足够安装空间来安装长吸收段的应用，特别是需要较高的调节比，同时不能接受费用较高的蒸汽雾化型减温器的情况下。
过热调节这个术语通常也用来指安装在锅炉或过热器后的减温器，来精确控制压力和温度。
优点:
1.蒸汽调节比达到5：1，冷却水的调节比超过20：1。
2.操作原理简单(尽管比喷水型复杂)。
3.没有运动部件。
4.能精确控制过热蒸汽的温度，通常在高于饱和温度3℃以内。
5.适用于稳定或变蒸汽条件的应用。
6.和喷水型减温器相比，对下游管道的磨损要小。
缺点:
1.尽管压力降很小并在可接受的范围内，但产生了压力降。
2.吸收段距离超过蒸汽雾化型减温器，因此需要更大的安装空间。
3.对最小的冷却水量有要求。
应用:
适用于大多数的工厂应用，除非蒸汽侧需要很大的调节比。
蒸汽雾化型减温器
蒸汽雾化型减温器使用辅助的高压蒸汽对喷入的冷却水进行雾化，如图15.3.2所示。
雾化蒸汽冷却水
内部喷嘴
过热蒸汽
流向
密封内部扩散器
绗缝加工图15.3.2蒸汽雾化型减温器
减温过程分两个阶段完成:
1.第一阶段发生在扩散器内，冷却水被高速的雾化蒸汽所雾化。辅助的雾化蒸汽压力至少为减温器进口压力的1.5倍，通常其最小压力不低于4bar a。雾化蒸汽的流量一般为主蒸汽流量的2%~5%之间。雾化蒸汽的使用表示冷却水可以以更低的压力被引入扩散器内。通常冷却水的压力只需要比过热蒸汽压力高。
2.在第二阶段，来自扩散器的湿雾和主管道内的蒸汽混合。蒸发过程发生在减温器的出口管道内，在
出口管道内残留的水分悬浮在蒸汽中并逐渐蒸发。
使用蒸汽雾化冷却水可以产生颗粒更小的雾化水滴，这样能确保充分的传热和蒸发。
这种布置可以达到更大的蒸汽调节比，可能达到50:1。必须指出当蒸汽的调节比超过20:1时，低的管道流速可能导致水的析出(由于水滴的动量减少)。在这种工况下，需要布置如图15.3.3所示的排水点和循环装置.如不能做到，则调节比将降低。
典型的蒸汽雾化型减温器如图15.3.3所示。仓库监控
5
空气 供给
9 6
过热蒸汽流向
最大7″锥管
1
7.5 m
7
8
2
2 m
3 m
冷却水再循环回路
减温蒸汽流向
专雾化 蒸汽流向
4
3
止回阀
调节控制阀 1. 蒸汽雾化型减温器 冷却水
6. 温度控制器
浮动油封2. 蒸汽流量控制阀 7. 温度探头
3. 冷却水控制阀 8. 压力探头
4. 雾化蒸汽开关阀 9. 空气过滤/调压器
5. 压力控制器
图15.3.3 典型的蒸汽雾化型减温器的安装
优点:
1.良好的调节比 - 蒸汽的调节比可以达到50:1, 但最有利于操作和控制的调节比大约为20:1。
2.非常紧凑 - 和其它类型的减温器相比吸收距离短。
3.压力降可以忽略不计。
4.可以使用冷态的冷却水，雾化蒸汽将对其预热。
5.接近饱和蒸汽的状态，一般在饱和温度的6℃以内。 缺点:
1.需要高压辅助蒸汽。
2.需要额外的设备和管道连接，相对费用高。 应用:
适用于蒸汽流量变化范围大的应用，例如减温减压站。
变孔板型减温器
变孔板型减温器通过放置于管道内的自由浮塞来控制冷却水流量(见图15.3.4)。
饱和蒸汽出口
带行程限制机构的鼠笼
弹簧负载粘室
冷却水
塞子
冷却水环型空间 阀座
过热蒸汽
图15.3.4 变孔板型减温器
变孔板型减温器包括一个可以在鼠笼内上下移动的塞子。塞子的移动由一个安装在鼠笼顶部的行程限 制机构控制。它在鼠笼内位置取决于管道内的过热蒸汽流量。
在没有流量的工况下，塞子位于阀座上，周围被冷却水包围。当过热蒸汽开始流过减温器时，在蒸汽 压力的作用下塞子离开阀座。流量增加，塞子离开阀座距离增大，因此在塞子和阀座之间产生一个面积变 化的孔板。在塞子和阀座之间流速的增加通过环面产生压力降，将冷却水吸入过热蒸汽。
低压将水吸入管道的同时也将水雾化成更细小的雾。蒸汽流速和流向产生的湍流帮助冷却水和蒸汽的 充分混合。在塞子的上游产生的流速确保冷却液和蒸汽充分的混合，其工作原理如图15.3.5所示。。
在减温器中冷却水和蒸汽的高效混合则意味着水的吸收距离相对短，温度感应器可以安装在距减温器 本体的4~5m 内。
塞子
冷却水
塞子 孔
全开 的孔
阀座环
没有负荷 阀塞紧靠阀座环 没有过热蒸汽 和冷却水流过
过热蒸汽
低负荷
阀塞升起，轻微打开小孔。冷 却水立即喷入并和过热 蒸汽充分混合。
满负荷
小孔全开，在所有的 负荷情况下，有相同 的压降和高湍流。
图15.3.5 变孔板减温器的工作原理
通过环型面的水流量由受下游温度的控制阀所控制。
塞子通常装有弹簧负载的活塞，可以增加塞子和鼠笼的摩擦力，能有效控制塞子的移动。对于通过控 制阀固定的压力降，能根据过热蒸汽流量有效地控制冷却水量。
在低负荷工况下，活塞能取到稳定的作用。
事实上冷却水并没有喷入减温器内，实际的减温发生在装置内，因此管道和减温器本身的磨损很小。 因此可以不需要热套管。
典型的变孔板型减温器的安装如图15.3.6所示。
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