CN103574583B - 适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，包括笛形管、排汽管、连杆机构，笛形管横向布置，笛形管的一端封闭，另一端连通竖直布置的排汽管，笛形管里设置有螺旋翅片，螺旋翅片与笛形管内壁形成螺旋流道，笛形管上方的壁上开有蒸汽入口，蒸汽入口与螺旋流道相通，蒸汽入口处安装环形挡板，连杆机构包括依次相连的横杆、第一可伸缩连杆、第二可伸缩连杆，环形挡板连接横杆，排汽管里设置汽轮，汽轮通过轴与飞块相连，飞块安装在活塞上，活塞下端设置有凸台，活塞中部安装滑套，滑套连接第二可伸缩连杆，滑套与凸台之间安装弹簧。本发明可以根据负荷的变化随时自行调整汽水分离装置的除湿强度。

Description

适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置

技术领域

本发明涉及的是一种蒸汽除湿装置。

背景技术

汽水分离器简称为MS(Moisture Separator)。汽水分离装置是蒸汽发生器及蓄热器的重要部件，其性能不仅会影响蒸汽发生器的上筒体尺寸、水循环性能及水位的稳定性，而且还会影响汽轮机的正常运行。蒸汽系统除湿装置安装在蓄热器或者汽包内部。由于蓄热器或汽包会随着负荷的变化而引起压力变化，当压力较低时，饱和水闪蒸时容易产生蒸汽带水现象。

现有的蓄热器中，蒸汽直接从蓄热器本体经出汽总管进入外部蒸汽管网，没有除湿的步骤，这会对用汽设备造成极大地损害和带来安全隐患。虽然锅炉汽包里面装有汽水分离装置，但是，这类汽水分离装置不能随着负荷的变化而随时调节汽水分离效果，严重影响蒸汽品质，甚至造成事故。

发明内容

本发明的目的在于提供可以大幅度减少蒸汽带水的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：包括笛形管、排汽管、连杆机构、飞块、活塞，笛形管横向布置，笛形管的一端封闭，另一端连通竖直布置的排汽管，笛形管里设置有螺旋翅片，螺旋翅片与笛形管内壁形成螺旋流道，笛形管上方的壁上开有蒸汽入口，蒸汽入口与螺旋流道相通，蒸汽入口处安装环形挡板，连杆机构包括连杆单元，连杆单元包括依次相连的横杆、第一可伸缩连杆、第二可伸缩连杆，横杆和第二可伸缩连杆横向布置，第一可伸缩连杆竖直布置，横杆和第一可伸缩连杆之间可移动或转动，第一可伸缩连杆和第二可伸缩连杆之间仅可转动，环形挡板连接横杆，排汽管里设置汽轮，汽轮通过轴与飞块相连，飞块安装在活塞上，活塞下端设置有凸台，活塞中部安装滑套，滑套连接第二可伸缩连杆，滑套与凸台之间安装弹簧，飞块可使滑套向下运动，弹簧可使滑套向上运动，从而分别带动带动环形挡板增加或减小蒸汽入口的开度。

本发明还可以包括：

1、所述的连杆单元包括两组，所述的笛形管有两个，第一连杆单元与第一笛形管相配合，第二连杆单元与第二笛形管相配合，第一连杆单元与第二连杆单元对称布置，第一笛形管与第二笛形管对称布置。

2、笛形管上设置有第一蒸汽入口和第二蒸汽入口，第一蒸汽入口处安装第一环形挡板，第二蒸汽入口出安装第二环形挡板，第一环形挡板偏向第一蒸汽入口的左侧、第二环形挡板偏向第二蒸汽入口的右侧或第一环形挡板偏向第一蒸汽入口的右侧、第二环形挡板偏向第二蒸汽入口的左侧，从而使得滑套带动横杆移动时，第一蒸汽入口开度减小、第二蒸汽入口开度增大或第一蒸汽入口开度增大、第二蒸汽入口开度减小。

3、笛形管上设置有2个或2个以上的蒸汽入口，所有蒸汽入口处均安装环形挡板，至少有一个环形挡板偏向于其蒸汽入口的左侧、其余环形挡板偏向于其蒸汽入口的右侧或至少有一个环形挡板偏向于其蒸汽入口的右侧、其余环形挡板偏向于其蒸汽入口的左侧，从而使得滑套带动横杆移动时，至少一个蒸汽入口开度减小、其余蒸汽入口开度增大或至少一个蒸汽入口开度增大、其余蒸汽入口开度减小。

4、笛形管由波纹板卷制，有波纹一面朝向内侧，笛形管内由螺旋翅片所围成的轴向空间里均匀布置填充钢毛，钢毛为无序放置，螺旋流道的最低点设置疏水孔。

本发明的优势在于：本发明可以根据负荷的变化随时自行调整汽水分离装置的除湿强度，从而保证汽水分离效果，不需要人的参与，也不要设置控制单元。不仅螺旋流道可以对蒸汽起到旋流除湿的效果，由波纹板卷制的笛形管是螺旋流道的外壁，更可以强化螺旋流道内的旋流除湿效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为A—A剖面图；

图3为图1的局部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～3，本发明包括滑套1，飞块2，可轴向伸缩连杆3、4和刚性连杆5，环形挡板6、7、8、9，汽轮10，排气管11，螺旋流道12，笛形管13，填充钢毛14，15为螺旋翅片，疏水孔16，蒸汽入口17、18、19、20。本装置关于排汽管11的轴线对称。本装置设置在蓄热器或汽包的汽空间，笛形管13平行于蓄热器或汽包的轴线，笛形管13上开有等开度的蒸汽入口17、18、19、20，蒸汽入口与螺旋流道12相通，螺旋流道围成的轴向空间设置填充钢毛14。笛形管13一端封闭，另一端与排气管11相连。在排气管11内部设有汽轮10，汽轮与飞块2通过轴连接。滑套1与可轴向伸缩连杆3轴性连接，可轴向伸缩连杆3与可轴向伸缩连杆4为钢性连接，并被轴固定，只能转动，连杆4与连杆5为轴性连接，转轴可随连杆移动。环形挡板6、7、8、9固定在连杆5上，可随连杆5在笛形管13上移动。

参见图2，图2是图1中AA截面上的剖视图。环形挡板6套在笛形管13的外部，由外到内依次为环形挡板6、笛形管13、螺旋翅片15和螺旋流道12、填充钢毛14。

本发明在排汽管内部设有汽轮10，汽轮10与飞块2通过轴连接。滑套1通过连杆3、4、5与环形挡板6、7、8、9相连，这样，滑套1移动的距离就可以控制环形挡板6、7、8、9的位置。由环形挡板控6、7、8、9分别控制蒸汽入口20、19、18、17的开度，即控制各个蒸汽入口的进汽量，从而控制蒸汽在进入排汽管前的除湿距离。这样，就实现了由蒸汽流量来调节除湿强度的效果。

当用户的用汽量较少时，环形挡板8、9远离蒸汽入口17、18，环形挡板6、7挡住蒸汽入口19、20，此时，蒸汽从蒸汽入口17、18进入笛形管13，在螺旋流道12内做旋流运动，实现旋流除湿，然后进入排汽管10，未在螺旋流道12内流动的蒸汽经过填充刚毛14的除湿进入排汽管10，蒸汽从排气管10输给外部管网。当用户的用汽量较大时，汽轮10的转速升高，飞块2会使滑套1向下运动，通过连杆3和连杆4带动连杆5向排汽管方向移动，挡板6、7、8、9会随着连杆5移动，减小蒸汽入口17、18的开度，增加蒸汽入口19、20的开度，此时，蒸汽在进入排汽管10之前所要走的路程变长。

本发明关于排气管轴线两端对称。

笛形管13由波纹板卷制，有波纹一面朝向内侧，笛形管13与蓄热器或汽包的轴线平行放置，在笛形管13的顶端不同位置上设置蒸汽入口17、18等，蒸汽入口17、18等与螺旋流道12相通。笛形管所围空间由外向里依次为，笛形管13、螺旋翅片15和螺旋流道12、钢毛。笛形管13一端封闭，另一端与排汽管11相连。

旋流开度调节装置由汽轮10、飞块2、滑套1、连杆3、4、5以及环形挡板6、7、8、9等组成。

连杆3和连杆4可轴向伸缩，连杆3与连杆4为刚性连接，连接处由固定轴装置固定，连接点只能转动。连杆4与连杆5为可移动轴性连接，连接点可移动、可转动。

环形挡板6、7、8、9等套在笛形管13的外部，分别布置在蒸汽入口17、18、19、20的附近，并固定在连杆5上，可随连杆5移动。

螺旋翅片15固定在笛形管13的内部，等间距，形成螺旋流道12，螺旋翅片15的高度小于笛形管13的半径。螺旋流道12的最低点设置疏水孔16等。

填充钢毛均匀布置在笛形管13内由螺旋翅片15所围成的轴向空间里，钢毛为无序放置。

排汽管11是由普通管板卷成的直管，排汽管11的内部内部装有汽轮10，一端与笛形管13连接，另一端与外部管网连接。

本发明设有笛形管、旋流开度调节单元、螺旋翅片、填充钢毛、排汽管。其中旋流开度调节单元包括滑套、飞块、可轴向伸缩连杆、刚性连杆和环形挡板。该装置设置在蓄热器或汽包的汽空间，笛形管的轴线与蓄热器或汽包的轴线平行，笛形管上开有等开度的蒸汽入口，蒸汽入口与螺旋流道相通，笛形管内除螺旋流道外的轴向空间设置填充钢毛。笛形管一端封闭，另一端与排汽管相连。在排汽管内部设有汽轮，汽轮与飞块通过轴连接。滑套通过连杆与环形挡板相连，这样，滑套移动的距离就可以控制环形挡板的位置。由环形挡板控制各个蒸汽入口的开度，即控制各个蒸汽入口的进汽量，从而控制蒸汽在进入排汽管前的除湿距离。这样，就实现了由蒸汽流量来调节除湿强度的效果了。

本发明在工作时，蒸汽由笛形管上的蒸汽入口进入螺旋流道，在螺旋流道内做旋流运动，可以达到旋流除湿的效果，同时，波纹板制成的笛形管可以加强旋流除湿的效果，然后进入排汽管，未在螺旋流道内运动的蒸汽通过填充钢毛除湿后进入排汽管。

Claims (7)

1.适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：包括笛形管、排汽管、连杆机构、飞块、活塞，笛形管横向布置，笛形管的一端封闭，另一端连通竖直布置的排汽管，笛形管里设置有螺旋翅片，螺旋翅片与笛形管内壁形成螺旋流道，笛形管上方的壁上开有蒸汽入口，蒸汽入口与螺旋流道相通，蒸汽入口处安装环形挡板，连杆机构包括连杆单元，连杆单元包括依次相连的横杆、第一可伸缩连杆、第二可伸缩连杆，横杆和第二可伸缩连杆横向布置，第一可伸缩连杆竖直布置，横杆和第一可伸缩连杆之间可移动或转动，第一可伸缩连杆和第二可伸缩连杆之间仅可转动，环形挡板连接横杆，排汽管里设置汽轮，汽轮通过轴与飞块相连，飞块安装在活塞上，活塞下端设置有凸台，活塞中部安装滑套，滑套连接第二可伸缩连杆，滑套与凸台之间安装弹簧，飞块可使滑套向下运动，弹簧可使滑套向上运动，从而分别带动带动环形挡板增加或减小蒸汽入口的开度。

2.根据权利要求1所述的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：所述的连杆单元包括两组，所述的笛形管有两个，第一连杆单元与第一笛形管相配合，第二连杆单元与第二笛形管相配合，第一连杆单元与第二连杆单元对称布置，第一笛形管与第二笛形管对称布置。

3.根据权利要求1或2所述的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：笛形管上设置有第一蒸汽入口和第二蒸汽入口，第一蒸汽入口处安装第一环形挡板，第二蒸汽入口出安装第二环形挡板，第一环形挡板偏向第一蒸汽入口的左侧、第二环形挡板偏向第二蒸汽入口的右侧或第一环形挡板偏向第一蒸汽入口的右侧、第二环形挡板偏向第二蒸汽入口的左侧，从而使得滑套带动横杆移动时，第一蒸汽入口开度减小、第二蒸汽入口开度增大或第一蒸汽入口开度增大、第二蒸汽入口开度减小。

4.根据权利要求1或2所述的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：笛形管上设置有2个以上的蒸汽入口，所有蒸汽入口处均安装环形挡板，至少有一个环形挡板偏向于其蒸汽入口的左侧、其余环形挡板偏向于其蒸汽入口的右侧或至少有一个环形挡板偏向于其蒸汽入口的右侧、其余环形挡板偏向于其蒸汽入口的左侧，从而使得滑套带动横杆移动时，至少一个蒸汽入口开度减小、其余蒸汽入口开度增大或至少一个蒸汽入口开度增大、其余蒸汽入口开度减小。

5.根据权利要求1或2所述的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：笛形管由波纹板卷制，有波纹一面朝向内侧，笛形管内由螺旋翅片所围成的轴向空间里均匀布置填充钢毛，钢毛为无序放置，螺旋流道的最低点设置疏水孔。

6.根据权利要求3所述的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：笛形管由波纹板卷制，有波纹一面朝向内侧，笛形管内由螺旋翅片所围成的轴向空间里均匀布置填充钢毛，钢毛为无序放置，螺旋流道的最低点设置疏水孔。

7.根据权利要求4所述的适用于变负荷蒸汽系统的汽水分离装置，其特征是：笛形管由波纹板卷制，有波纹一面朝向内侧，笛形管内由螺旋翅片所围成的轴向空间里均匀布置填充钢毛，钢毛为无序放置，螺旋流道的最低点设置疏水孔。