CN104266530A - 一种蒸汽分布器及汽水分离再热器 - Google Patents

一种蒸汽分布器及汽水分离再热器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种蒸汽分布器，包括从底部进入并向四周扩散的蒸汽通道，所述蒸汽通道由下部导流板和位于下部导流板上方的上部导流板围成，所述蒸汽通道内设有连接下部导流板和上部导流板的疏水通道，所述疏水通道将上部导流板上方空间与下部导流板外围空间连通。本发明的上部导流板与下部导流板围成了从底部进入并向四周扩散的蒸汽通道，同时起到了对湿蒸汽防冲和导流的作用，而疏水通道收集上部导流板表面由于湿蒸汽形成的凝结水并排出下部导流板外围的衬板与外壳之间，使得蒸汽分布器可以直接固定于外壳之上，对其安装带来了很大的便利。本发明还涉及一种汽水分离再热器。本发明可应用于汽水分离再热器的蒸汽分布。

Description

一种蒸汽分布器及汽水分离再热器
技术领域
本发明涉及一种核电设备领域，特别是涉及一种蒸汽分布器及汽水分离再热器。
背景技术
蒸汽在壳程内部分布的均匀性是汽水分离再热器（MSR）的重要性能指标，需要MSR进口区域设置相应的设备、设施来辅助实现。目前，MSR为了防止气体直接冲击MSR内的换热管，通常会在进口段布置防冲板或导流板。 
防冲板和导流板形状一般是平板或稍有锥度的板，是非流线型的表面，气体偏转的角度很大，会产生较大的阻力；此外，普通防冲板和导流板没有疏水结构，因此当湿蒸汽流经后，附在板面上的水将无法排走；最后，防冲板和导流板一般直接与壳体连接，MSR的壳体需要留一部分作为疏水空间，因此防冲板和导流板无法与壳体直接连接，这是两种板固定的难题。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具备导流和疏水功能的蒸汽分布器。
本发明所采用的技术方案是：
一种蒸汽分布器，包括从底部进入并向四周扩散的蒸汽通道，所述蒸汽通道由下部导流板和位于下部导流板上方的上部导流板围成，所述蒸汽通道内设有连接下部导流板和上部导流板的疏水通道，所述疏水通道将上部导流板上方空间与下部导流板外围空间连通。
作为上述技术方案的进一步改进，所述下部导流板和上部导流板均为环状且同心，所述蒸汽通道的入口位于下部导流板的底部开口处，所述上部导流板边缘与下部导流板边缘围成蒸汽通道的出口。 
作为上述技术方案的进一步改进，所述疏水通道与上部导流板的轴线成50°~55°的夹角。 
作为上述技术方案的进一步改进，所述疏水通道的截面为水滴形，所述水滴形的底部圆弧半径与水滴形的长度之比为0.2~0.25。 
作为上述技术方案的进一步改进，所述下部导流板外壁设有连接疏水通道出口的水封结构，所述水封结构设有外排口。
作为上述技术方案的进一步改进，所述水封结构内设有由疏水通道出口至外排口的“U”型的水流通道。 
作为上述技术方案的进一步改进，所述上部导流板的纵截面由互为镜像的两段圆弧所构成的展开的翅形。
作为上述技术方案的进一步改进，设定蒸汽通道入口的内径为D，所述上部导流板的外缘直径φ=1.2~1.6D，上部导流板形成的圆弧半径R=0.45~0.7D，蒸汽通道的出口高度H=0.3~0.5D。
作为上述技术方案的进一步改进，所述上部导流板的外缘设有导流槽，所述导流槽与上部导流板围成导流通道，所述导流通道将蒸汽通道出口上端的蒸汽导流至上部导流板上方空间。
本发明还提供一种采用上述蒸汽分布器的汽水分离再热器，其采用的技术方案是：
一种汽水分离再热器，包括衬板和在衬板下方的外壳，还包括蒸汽分布器，所述下部导流板的外壁连接衬板和外壳，所述蒸汽通道的出口位于衬板上方，所述疏水通道的出口位于衬板与外壳之间。
本发明的有益效果是：本发明的上部导流板与下部导流板围成了从底部进入并向四周扩散的蒸汽通道，同时起到了对湿蒸汽防冲和导流的作用，而疏水通道收集上部导流板表面由于湿蒸汽形成的凝结水并排出下部导流板外围的衬板与外壳之间，使得蒸汽分布器可以直接固定于外壳之上，对其安装带来了很大的便利。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是本发明的蒸汽分布器的结构示意图；
图2是蒸汽分布器的俯视图；
图3是图2中A-A的剖面示意图；
图4是图3中A部分的放大示意图；
图5是图2中B-B的剖面示意图；
图6是图5中B部分的放大示意图；
图7是疏水通道的横截面示意图；
图8是蒸汽通道的简化示意图；
图9是汽水分离再热器的结构示意图；
图10是汽水分离再热器的剖面示意图。
具体实施方式
如图1至图8所示的蒸汽分布器，包括从底部进入并向四周扩散的蒸汽通道1，蒸汽通道1由下部导流板2和位于下部导流板2上方的上部导流板3围成。蒸汽通道1内设有连接下部导流板2和上部导流板3的疏水通道4，疏水通道4将上部导流板3上方空间与下部导流板2外围空间连通，将凝结在上部导流板3上表面的水收集并排出蒸汽分布器外。
在本实施例中，下部导流板2和上部导流板3均为环状且同心，两者之间还接有加强筋9，用于增加结构的强度，防止蒸汽分布器受蒸汽冲击而发生结构损坏。其中，下部导流板2由多块环板首尾相焊成上、下两端开口的环状，蒸汽通道1的入口位于下部导流板2的下端开口处，上部导流板3位于下部导流板2的上端开口上方，其边缘与下部导流板2边缘围成蒸汽通道1的出口。上部导流板3一方面防止湿蒸汽向上的冲击，一方面引导湿蒸汽朝四周流动。 
优选的，如图3和图8所示，疏水通道4为一直管，与蒸汽通道1相互隔绝，由中间向四周降低，并且与上部导流板3的轴线成一夹角θ，θ=50°~55°，该角度可以确保疏水的通畅。 
优选的，如图7所示，疏水通道4由两块流线型的侧板41和一块筋板42焊接而成，使得疏水通道4的截面呈水滴形，两侧板41位于筋板42两侧。更优选的，水滴形的底部圆弧半径与水滴形的长度之比为r：L=0.2~0.25，这样更有利于确保疏水的通畅。
在本实施例中，下部导流板2外壁设有连接疏水通道4出口的水封结构，水封结构设有外排口10，水封结构的作用在于防止蒸汽分布器外部的蒸汽压力过大，引起从上部导流板3收集排出的水倒灌回疏水通道4内。
具体的，如图5和图6所示，水封结构包括连接在下部导流板2外壁的底板11和边板12，底板11、边板12和下部导流板2围成了一个储水腔，该储水腔连接疏水通道4的出口，外排口10位于边板12的中部。其中储水腔内还设置了直角挡板13，该直角挡板13固定连接边板12，并将储水腔分隔成由疏水通道4出口至外排口的“U”型的水流通道5。由于外排口10位于边板12的中部而不是在最低点，这样能够保持蒸汽分布器稳定工作时储水腔内有一定的水位，同时本实施例中直角挡板13的最低点低于外排口10的最低点，使储水腔对于外部压力具有一定的抵御作用，这样可防止蒸汽压力突然增加而导致水倒灌。
如图1、3、5和8所示在本实施例中，上部导流板3也由若干段环板首尾相焊而成，成型后其纵截面为由互为镜像的两段圆弧所构成的展开的翅形，这种展开的翅形不仅能起到蒸汽防冲的作用，而且还能够使蒸汽缓缓的偏转。在该翅形的最底端留有一个气孔31，防止形成封闭的空间。
优选的，如图8所示，设定蒸汽通道1入口的内径为D，为了使蒸汽通道1内蒸汽流动的阻力尽量小，上部导流板3的外缘直径φ=1.2~1.6D，上部导流板3形成的圆弧半径R=0.45~0.7D，蒸汽通道1的出口高度H=0.3~0.5D。
作为优选的，如图1、3和4所示，上部导流板3的外缘定位设有围板14，围板14与加强筋9焊接固定。围板14的纵截面为一端开口的矩形，矩形的内腔形成导流槽，上部导流板3的外缘朝向矩形的开口端朝并伸入导流槽中，从而与围板14围成横置的“U”型导流通道6，该导流通道6将蒸汽通道1出口上端的蒸汽导流至上部导流板3上方空间。在本实施例中由于大部分蒸汽被上部导流板3引向四周，使得上部导流板3上方的流量少，流动不均匀，所以需要增加导流槽使部分蒸汽能绕到上部导流板3上方。
如图9和图10所示的汽水分离再热器，包括衬板7和在衬板7下方的外壳8，还包括蒸汽分布器。蒸汽分布器的下部导流板2的外壁连接衬板7和外壳8，蒸汽通道1的出口位于衬板7上方，疏水通道4的出口位于衬板7与外壳8之间。
以上所述只是本发明优选的实施方式，其并不构成对本发明保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种蒸汽分布器，其特征在于：包括从底部进入并向四周扩散的蒸汽通道，所述蒸汽通道由下部导流板和位于下部导流板上方的上部导流板围成，所述蒸汽通道内设有连接下部导流板和上部导流板的疏水通道，所述疏水通道将上部导流板上方空间与下部导流板外围空间连通。
2.根据权利要求1所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述下部导流板和上部导流板均为环状且同心，所述蒸汽通道的入口位于下部导流板的底部开口处，所述上部导流板边缘与下部导流板边缘围成蒸汽通道的出口。
3.根据权利要求2所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述疏水通道与上部导流板的轴线成50°~55°的夹角。
4.根据权利要求3所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述疏水通道的截面为水滴形，所述水滴形的底部圆弧半径与水滴形的长度之比为0.2~0.25。
5.根据权利要求1所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述下部导流板外壁设有连接疏水通道出口的水封结构，所述水封结构设有外排口。
6.根据权利要求5所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述水封结构内设有由疏水通道出口至外排口的“U”型的水流通道。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述上部导流板的纵截面由互为镜像的两段圆弧所构成的展开的翅形。
8.根据权利要求7所述的蒸汽分布器，其特征在于：设定蒸汽通道入口的内径为D，所述上部导流板的外缘直径φ=1.2~1.6D，上部导流板形成的圆弧半径R=0.45~0.7D，蒸汽通道的出口高度H=0.3~0.5D。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸汽分布器，其特征在于：所述上部导流板的外缘设有导流槽，所述导流槽与上部导流板围成导流通道，所述导流通道将蒸汽通道出口上端的蒸汽导流至上部导流板上方空间。
10. 一种汽水分离再热器，包括衬板和在衬板下方的外壳，其特征在于：还包括权利要求1至9中任一项所述的蒸汽分布器，所述下部导流板的外壁连接衬板和外壳，所述蒸汽通道的出口位于衬板上方，所述疏水通道的出口位于衬板与外壳之间。
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