CN105749628B - 一种汽水分离波纹板及分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽水分离波纹板，由两块无钩波纹板组合板构成，两块无钩波纹板组合板的中间波纹段通过连接板连接，两块无钩波纹板组合板两端的直板段并排紧密固定，形成一双层空心板结构；两块无钩波纹板组合板之间的空心处形成疏水通道，双层空心板结构上设有疏水口。本发明还提供了一种波纹板汽水分离器。本发明提供的装置结构紧凑、易于装配，不需再特制钩形疏水槽部件，使分离器通道内流场更平滑，降低了波纹板通道阻力系数；同时提高了波纹板制造加工精度，降低了生产成本；其较长的疏水通道，增大了排水槽有效流通面积，提高了波纹板分离器疏水能力；可用于分离蒸汽/水或空气/水混合介质中的水颗粒。
Description
技术领域
本发明涉及汽水分离技术领域，具体涉及一种汽水分离波纹板及分离器，可应用于蒸汽-水和空气-水混合介质中液滴分离。
背景技术
核电站系统运行中，对蒸汽干度要求较高。为得到较高品质的蒸汽，核电站在一回路蒸汽发生器出口设置了汽水分离干燥器，在二回路汽机系统高低压缸之间设汽水分离再热器(MSR)，以提高发电经济性，减少放射性辐射风险、汽轮机低压缸叶片水蚀和管道阀门积盐等危害的发生。
核电站蒸发器干燥器和汽水分离再热器等设备目前使用单钩和双钩结构波纹分离板，存在如下问题：1、分离器临界流速低；2、分离器设备体积庞大、造价高；3、分离效率在大流量高湿度工况不能满足设计要求；4、钩部件需单独加工后焊接，结构复杂，不易于加工和保证波纹板制造精度。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低流阻高分离效率、高临界流速、易于加工的汽水分离波纹板和结构紧凑、易于装配的波纹板分离器。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种汽水分离波纹板，其特征在于：由两块无钩波纹板组合板构成，两块无钩波纹板组合板的中间波纹段通过连接板连接，两块无钩波纹板组合板两端的直板段并排紧密固定，形成一双层空心板结构；两块无钩波纹板组合板之间的空心处形成疏水通道，双层空心板结构上设有疏水口。
优选地，所述两块无钩波纹板组合板的中间波纹段型线一致、平行布置。
优选地，所述双层空心板结构的迎风面设有疏水口，背风面不设置疏水口。
优选地，所述疏水通道设有折角。
优选地，所述折角个数为至少3个；所述折角角度为85°～115°。
优选地，所述疏水通道的宽度h与两块无钩波纹板组合板的间距w关系如下：2mm≤h≤w/2。
优选地，所述疏水口的高度不贯穿所述无钩波纹板组合板高度方向；所述疏水口的宽度d与所述无钩波纹板组合板直边长1之间的关系如下：4mm≤d≤1/2。
本发明还提供了一种波纹板汽水分离器，其特征在于：包括壳体，壳体内设有多块上述的汽水分离波纹板，所述汽水分离波纹板等间距平行布置且通过定距板和壳体固定，相邻所述汽水分离波纹板之间形成汽水分离通道，疏水装置设于所述汽水分离波纹板下方。
优选地，所述疏水装置包括疏水槽，疏水槽内设有疏水缓冲板，疏水缓冲板同时为所述汽水分离波纹板提供支撑。
优选地，所述汽水分离波纹板布置间距为10～18mm。
区别于传统单钩、双钩汽水分离波纹板，本发明波纹板无单独疏水钩板部件，通过两块无钩波纹板组合板板间间隙、折角和连接板形成疏水通道。疏水通道内设有折角，被分离水进入疏水通道后，保证在高流速工况下疏水通道内的水不会被再次携入分离器流道。
含湿气流经多块波纹板排列构成的曲折汽水分离通道时，将气流中水颗粒分离；被汽水分离波纹板捕集的水颗粒因重力沿波纹板疏水通道向下流入分离器疏水槽并排出。波纹板分离器流道流场平滑且波纹板疏水通道后置，减少分离水二次携带，提高分离器临界流速，有效提高10微米以下小颗粒分离效率，降低了流动阻力，增大了分离器处理气量。
本发明提供的装置结构紧凑、易于装配，通过两块波纹板板间间隙、折角和连接板形成疏水通道，不需再特制钩形疏水槽部件，使分离器通道内流场更平滑，降低了波纹板通道阻力系数；同时提高了波纹板制造加工精度，降低了生产成本；其较长的疏水通道，增大了排水槽有效流通面积，提高了波纹板分离器疏水能力。该波纹板及分离器可用于分离蒸汽/水或空气/水混合介质中的水颗粒，尤其适用于分离因蒸汽膨胀做功而形成的微小水滴，如用于核电站汽水分离再热器MSR等。
附图说明
图1为实施例1提供的汽水分离波纹板立体结构示意图；
图2为实施例1提供的汽水分离波纹板平面结构示意图；
图3为实施例2提供的波纹板汽水分离器结构示意图；
图4为实施例2提供的波纹板汽水分离器内部波纹板结构示意图；
图5为实施例2提供的波纹板汽水分离器外部壳体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
图1和图2分别为本实施例提供的汽水分离波纹板立体和平面结构示意图，所述的汽水分离波纹板由两块无钩波纹板组合板201、202构成，两块无钩波纹板组合板201、202中间波纹段型线一致，平行布置，保证板间间隙不变，且中间的波纹段通过连接板203焊接固定，两块无钩波纹板组合板201、202两端的直板段207分别部分重叠设置并连接固定，形成一双层空心板结构。
两块无钩波纹板组合板201、202之间的空心处形成疏水通道206。在双层空心板结构的迎风面204开设疏水口208，背风面205无疏水口，通过连接板和无钩波纹板组合板折弯形成向下的疏水通道，取代常规波纹板疏水钩设计，优化波纹板性能。保证分离器排水能力，同时可减少流场内湍流效应，降低流动阻力；疏水口高度不贯穿无钩波纹板组合板高方向，保证单块无钩波纹板组合板完整性。
疏水通道内设有转折角，被分离水进入疏水通道后，保证在高流速工况下疏水通道内的水不会被再次携入分离器流道。
疏水通道宽度h与两块无钩波纹板组合板间距w关系如下：2mm≤h≤w/2。
疏水口宽d与波纹板直边长1之间的关系如下：4mm≤d≤1/2；不同位置的疏水口宽度不一定相同。
疏水口形状不局限于图1所示的单个矩形疏水口，也可以是单个其他形状、多个矩形或多个其他形状开口。
无钩波纹板组合板折角角度α范围为85°～115°。
无钩波纹板组合板折角数n≥3。
实施例2
图3为本实施例提供的波纹板汽水分离器结构示意图，所述波纹板汽水分离器包括壳体102，壳体102内设有若干块实施例1提供的汽水分离波纹板101。
结合图4，若干块汽水分离波纹板101等间距平行排列于壳体102内，相邻汽水分离波纹板101之间形成汽水分离通道，图4中箭头表示气流流向。
结合图5，壳体102由盖板301、定距板302、密封挡板303、挡风板304、波纹板支撑板及疏水缓冲板305、疏水槽306、盖板固定条307、壳体侧板308和疏水管309组成，密封挡板303和挡风板304共同组成前侧面，与其余三面壳体侧板308共同组成壳体框架的四个侧面，壳体框架顶部两侧设有定距板302，盖板301通过盖板固定条307固定在壳体框架顶部，壳体框架底部设有疏水槽306，疏水槽306内设有疏水缓冲板305，防止因气流造成疏水箱内液面冲击造成二次携带，疏水管309连接疏水槽306并伸出壳体外部。
疏水缓冲板305下部开缺口，疏水缓冲板305中部可依据使用工况布缓冲孔，疏水缓冲板305同时为汽水分离波纹板101提供支撑。
疏水管309高度略高于汽水分离波纹板101底部，保证具有合适的水封高度，以防发生漏气造成分离效率下降。
汽水分离波纹板101数量超过2块时，即可组成汽水分离器；汽水分离波纹板101布置间距w为10mm～20mm。
携湿气流A进入波纹板汽水分离器，流经波纹板汽水分离通道后，液态水颗粒B被波纹分离板捕集，被捕集水在波纹板分离板表面积聚成液膜流入疏水通道内，液膜因自重向下流入至疏水槽形成疏水C排出，干燥气流D从分离器出口流出。
本实施例提供的波纹板汽水分离器拆装方便，波纹板分离通道不漏气串气，设置疏水缓冲板，使疏水顺畅，防止发生水滴飞溅引起的二次携带。
Claims (9)
1.一种汽水分离波纹板，其特征在于：由两块无钩波纹板组合板(201、202)构成，两块无钩波纹板组合板(201、202)的中间波纹段通过连接板(203)连接，两块无钩波纹板组合板(201、202)两端的直板段(207)并排紧密固定，形成一双层空心板结构；两块无钩波纹板组合板(201、202)之间的空心处形成疏水通道(206)，双层空心板结构上设有疏水口(208)；
所述双层空心板结构的迎风面(204)设有疏水口(208)，背风面(205)不设置疏水口。
2.如权利要求1所述的一种汽水分离波纹板，其特征在于：所述两块无钩波纹板组合板(201、202)的中间波纹段型线一致、平行布置。
3.如权利要求1所述的一种汽水分离波纹板，其特征在于：所述疏水通道(206)设有折角。
4.如权利要求3所述的一种汽水分离波纹板，其特征在于：所述折角个数为至少3个；所述折角角度为85°～115°。
5.如权利要求1或3所述的一种汽水分离波纹板，其特征在于：所述疏水通道(206)的宽度h与两块无钩波纹板组合板(201、202)的间距w关系如下：2mm≤h≤w/2。
6.如权利要求1所述的一种汽水分离波纹板，其特征在于：所述疏水口(208)的高度不贯穿所述无钩波纹板组合板高度方向；所述疏水口(208)的宽度d与所述无钩波纹板组合板直边长l之间的关系如下：4mm≤d≤l/2。
7.一种波纹板汽水分离器，其特征在于：包括壳体(102)，壳体(102)内设有多块如权利要求1～6任一项所述的汽水分离波纹板，所述汽水分离波纹板等间距平行布置且通过定距板和壳体(102)固定，相邻所述汽水分离波纹板之间形成汽水分离通道，疏水装置设于所述汽水分离波纹板下方。
8.如权利要求7所述的一种波纹板汽水分离器，其特征在于：所述疏水装置包括疏水槽(306)，疏水槽(306)内设有疏水缓冲板(305)，疏水缓冲板(305)同时为所述汽水分离波纹板提供支撑。
9.如权利要求7所述的一种波纹板汽水分离器，其特征在于：所述汽水分离波纹板布置间距为10～18mm。
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