CN114100254A - 一种一体化波形板及干燥器 - Google Patents

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陈军亮
何戈宁
吴杨
李磊
李毅
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张渝
吴舸
汤臣杭
王海松
李焕鸣
谈国伟
李冬慧
成翔
刘威
田雅婧
鲁佳
余纪成
邓丰
苏桐
许国文
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Abstract

为解决现有技术中由于疏水沟的板厚占据蒸汽流动空间导致波形板蒸汽流速和分离效率降低的技术问题，本发明实施例提供一种一体化波形板及干燥器；波形板包括：波形板本体，设有与波形板本体一体成型的疏水沟；以及疏水沟，包括：弯沟，用于与波形板本体一体连接，弯沟的开口朝向波形板本体；干燥器包括所述一体化波形板。本发明实施例的一体化波形板将疏水沟与波形板本体一体化成型，避免了疏水沟的厚度占据蒸汽流动空间，从而提高了波形板的蒸汽流速和分离效率。

Description

一种一体化波形板及干燥器
技术领域
本发明涉及一种一体化波形板及干燥器。
背景技术
自然循环蒸汽发生器(以下简称SG)是国内核电厂采用的主流SG型式。为得到干度满足要求的蒸汽，该型式SG在传热管束顶端至蒸汽出口间布置有两级汽水分离器(见图1)。其中，第二级汽水分离器2(也称为干燥器)一般采用内置的波形板部件进行汽水分离。
波形板的汽水分离原理为：湿蒸汽在波形板构成的通道里作曲线运动，在惯性力、蒸汽的阻力或曳力、重力和浮力等力的共同作用下，蒸汽中的部分液滴将附着在波形板上形成水膜并被一种适用于电气电子设备的机柜收集，水膜靠自重不断向下流动并汇聚后排出。
衡量波形板性能的重要参数为蒸汽流速和分离效率及临界流速。蒸汽流速和分离效率及临界流速越高，单块波形板允许的蒸汽入口湿度和负荷就越高，即应对相同的分离要求，可以减少波形板数量和干燥器体积，从而减小SG设备尺寸。在一定的入口流动条件下，波形板的蒸汽流速和分离效率及临界流速由其结构决定。
如图2所示。传统的波形板结构一般由一个波形板本体与多个疏水沟点焊组装形成，其蒸汽流速和分离效率较低。
发明内容
发明人发现传统的波形板中由于疏水沟板具有一定的厚度，疏水沟与波形板本体通过焊接等方式连接，疏水沟与波形板本体接触的部分具有厚度，该厚度占据了蒸汽流动空间，从而，在一定程度上阻碍了蒸汽流动，降低了蒸汽流速和分离效率；为解决现有技术中由于疏水沟的板厚占据蒸汽流动空间导致波形板蒸汽流速和分离效率降低的技术问题，本发明实施例提供一种一体化波形板及干燥器。
本发明实施例通过下述技术方案实现：
第一方面，本发明实施例提供一种一体化波形板，包括：
波形板本体，设有与波形板本体一体成型的疏水沟；以及
疏水沟，包括：
弯沟，用于与波形板本体一体连接，弯沟的开口朝向波形板本体。
进一步的，所述弯沟包括：
第一疏水段，第一疏水段的一端与波形板本体一体连接，第一疏水段与波形板本体的夹角为锐角；
第二疏水段，第二疏水段的一端与第一疏水段的另一端一体连接，第二疏水段与第一疏水段的夹角为钝角且第二疏水段与第一疏水段的夹角朝向波形板本体；以及
第三疏水段，第三疏水段的一端与第二疏水段一体连接，第三疏水段与第二疏水段的夹角为钝角且第三疏水段与第二疏水段的夹角朝向波形板本体。
进一步的，所述第二疏水段和第三疏水段分别与波形板本体的上升板段和下降板段平行。
进一步的，所述第三疏水段与波形板本体的间距L2为2-5mm；第二疏水段与波形板本体的间距L6为2-5mm。
进一步的，第一疏水段的一端至与所述第一疏水段的一端相邻的波点之间的距离L3为5-7mm,第二疏水段的长度L5为6-8mm,第三疏水段的长度L4为5-7mm。
进一步的，所述波形板本体与疏水沟采用3D打印技术一体成型。
第二方面，本发明实施例提供一种一体化波形板，包括至少两个所述波形板；所有的波形板横向层叠布置，所述波形板上均匀分布有若干个疏水沟。
进一步的，相邻两个波形板本体之间的间距L1为10-20mm；相邻两个波形板本体之间构成的湿蒸汽流道的宽度L7为10-20mm。
第三方面，本发明实施例提供一种干燥器，包括所述一体化波形板。
进一步的，所述干燥器包括干燥器本体；所述干燥器本体内设有：
均汽板，设有湿蒸汽通道；
一体化波形板，一体化波形板的入口与均汽板连通；
疏水槽，用于与一体化波形板连通；以及
疏水管，用于与疏水槽连通。
本发明实施例与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明实施例的一种一体化波形板及干燥器，通过疏水沟与波形板本体一体化成型，避免了疏水沟的厚度占据蒸汽流动空间，从而提高了波形板的蒸汽流速和分离效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为自然循环蒸汽发生器上部总体结构示意图。
图2为传统波形板水平截面结构示意图。
图3为一体化波形板结构示意图。
图4为干燥器垂直截面结构示意图。
图5为干燥器水平截面结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-第一级汽水分离器；2-第二级汽水分离器；3—蒸汽出口；4—定距架；5—疏水沟；6-波形板；7-一体化波形板；8-均汽板；9-疏水槽；10-疏水管；11-干燥器本体；12-第一疏水段；13-第二疏水段；14-第三疏水段；15-上升板段；16-波点；17-下降板段。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实施例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
实施例
发明人发现传统的波形板中由于疏水沟板具有一定的厚度，疏水沟与波形板本体通过焊接等方式连接，疏水沟与波形板本体接触的部分具有厚度，该厚度占据了蒸汽流动空间，从而，在一定程度上阻碍了蒸汽流动，降低了蒸汽流速和分离效率。
参考图1和2所示，自然循环蒸汽发生器包括第一级汽水分离器1、第二级汽水分离器2和蒸汽出口3；蒸汽出口3设于第二级汽水分离器2上；第二级汽水分离器即干燥器，传统的波形板设于其中。
传统的波形板6如图2所示，包括波形板本体、疏水沟5和定距架4；疏水沟5与波形板本体接触的部分具有较厚的板厚；这是由于疏水沟与波形板本体分成两个单独的部件通过非一体式连接比如焊接造成的。
疏水沟与波形板本体接触的部分是将疏水沟连接在波形板本体上所必须有的部件，因此，传统的波形板的疏水沟与波形板本体接触的部分占据了波形板本体上一部分供蒸汽流动的空间，从而导致波形板的蒸汽流速和分离效率降低。
为解决现有技术中由于疏水沟的板厚占据蒸汽流动空间导致波形板蒸汽流速和分离效率降低的技术问题；第一方面，本发明实施例提供一种一体化波形板，参考图3所示，包括：波形板本体，设有与波形板本体一体成型的疏水沟；以及疏水沟，包括：弯沟，用于与波形板本体一体连接，弯沟的开口朝向波形板本体。
从而，本发明实施例通过波形板本体与弯沟的一体式连接，取消了传统弯沟与波形板接触的部分，从而，避免了疏水沟占用波形板本体上供蒸汽流动的空间，从而提供了蒸汽的蒸汽流速和分离效率。
进一步的，所述弯沟包括：第一疏水段，第一疏水段的一端与波形板本体一体连接，第一疏水段与波形板本体的夹角为锐角；第二疏水段，第二疏水段的一端与第一疏水段的另一端一体连接，第二疏水段与第一疏水段的夹角为钝角且第二疏水段与第一疏水段的夹角朝向波形板本体；以及第三疏水段，第三疏水段的一端与第二疏水段一体连接，第三疏水段与第二疏水段的夹角为钝角且第三疏水段与第二疏水段的夹角朝向波形板本体。
可选地，波形板本体为类似波浪的上下回折往复的结构，包括若干个上升板段15和下降板段17；上升板段和相邻的下降板段之间形成一个波点16。
弯沟包括第一疏水段12、第二疏水段13和第三疏水段14；参考图3所示，第一疏水段12的右端向下连接波形板本体的下降板段；第一疏水段12的左端向上连接第二疏水段13的右端；第二疏水段的左端向上连接第三疏水段的右端；第三疏水段的左端朝向波形板本体弯曲。
可选地，所述第二疏水段和第三疏水段分别与波形板本体的上升板段和下降板段平行。
可选地，第二疏水段13与下降板段17平行；第三疏水段14与上升板段15平行。
参考图3所示，可选地，所述第三疏水段与波形板本体的间距L2为2-5mm；第二疏水段与波形板本体的间距L6为2-5mm；可选地，第一疏水段的一端至与所述第一疏水段的一端相邻的波点之间的距离L3为5-7mm,第二疏水段的长度L5为6-8mm,第三疏水段的长度L4为5-7mm。
三疏水段与波形板本体的间距L2(2～5mm)，第二疏水段与波形板本体的间距L6(2～5mm)；上述两个尺寸越大，疏水沟收集疏水的能力越强，但该尺寸过大，会减小干燥器波形板的临界流速。
可选地，所述波形板本体与疏水沟采用3D打印技术一体成型。
波形板采用3D打印技术制造，波形板与疏水沟为一个整体。消除了疏水沟的厚度，增加了蒸汽的流通面积，增加了允许蒸汽流速。疏水沟位于波形板靠近波点的背部，使疏水通道位于蒸汽的背风面，被波形板分离的水可顺利的往下流动，不会受到蒸汽流动的影响，即避免了水滴的再携带，提高了波形板的临界流速。
第二方面，参考图3所示，本发明实施例提供一种一体化波形板7，包括至少两个所述波形板；所有的波形板横向层叠布置，所述波形板上均匀分布有若干个疏水沟。
可选地，相邻两个波形板本体之间的间距L1为10-20mm；相邻两个波形板本体之间构成的湿蒸汽流道的宽度L7为10-20mm。
相邻波形板之间的间距L1(10-20mm)，该尺寸影响相邻波形板的重叠度，如果L1过大，干燥器波形板蒸汽流速和分离效率会降低，如果L1过小，干燥器波形板临界流速会降低。
第三方面，本发明实施例提供一种干燥器，包括所述一体化波形板7。
进一步的，所述干燥器包括干燥器本体；所述干燥器本体11内设有：
均汽板，设有湿蒸汽通道；一体化波形板，一体化波形板的入口与均汽板连通；疏水槽，用于与一体化波形板连通；以及疏水管，用于与疏水槽连通。
参考图4和5所示，所述干燥器包括一体化波形板7、均汽板8、疏水槽6及疏水管10；湿蒸汽从均汽板湿蒸汽通道的左侧进入一体化波形板7所在的腔室经过分离后，分离出的水通过一体化波形板进入疏水槽而后从疏水槽9进入疏水管10后排出。
湿蒸汽通过湿蒸汽流道进入波形板之间的流通通道，湿蒸汽在波形板构成的通道里作曲线运动，水滴主要在惯性力作用下分离后附着在波形板表面，分离的水膜顺着波形板表面流动，流动的水在遇到弯沟后会在重力作用下改变方向向下流动，最后通过疏水槽和疏水管排出干燥器见图4。
从而，本发明实施例通过疏水沟与波形板本体一体化成型，避免了疏水沟的厚度占据蒸汽流动空间，增加了蒸汽的流通面积，增加了允许蒸汽流速；从而提高了波形板的蒸汽流速和分离效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化波形板，其特征在于，包括：
波形板本体，设有与波形板本体一体成型的疏水沟；以及
疏水沟，包括：
弯沟，用于与波形板本体一体连接，弯沟的开口朝向波形板本体。
2.如权利要求1所述一体化波形板，其特征在于，所述弯沟包括：
第一疏水段，第一疏水段的一端与波形板本体一体连接，第一疏水段与波形板本体的夹角为锐角；
第二疏水段，第二疏水段的一端与第一疏水段的另一端一体连接，第二疏水段与第一疏水段的夹角为钝角且第二疏水段与第一疏水段的夹角朝向波形板本体；以及
第三疏水段，第三疏水段的一端与第二疏水段一体连接，第三疏水段与第二疏水段的夹角为钝角且第三疏水段与第二疏水段的夹角朝向波形板本体。
3.如权利要求2所述一体化波形板，其特征在于，所述第二疏水段和第三疏水段分别与波形板本体的上升板段和下降板段平行。
4.如权利要求3所述一体化波形板，其特征在于，所述第三疏水段与波形板本体的间距L2为2-5mm；第二疏水段与波形板本体的间距L6为2-5mm。
5.如权利要求1所述一体化波形板，其特征在于,第一疏水段的一端至与所述第一疏水段的一端相邻的波点之间的距离L3为5-7mm,第二疏水段的长度L5为6-8mm,第三疏水段的长度L4为5-7mm。
6.如权利要求1-5任意一项所述一体化波形板，其特征在于，所述波形板本体与疏水沟采用3D打印技术一体成型。
7.一种一体化波形板，其特征在于，包括至少两个权利要求1-5任意一项所述波形板；所有的波形板横向层叠布置，所述波形板上均匀分布有若干个疏水沟。
8.如权利要求7所述一体化波形板，其特征在于，相邻两个波形板本体之间的间距L1为10-20mm；相邻两个波形板本体之间构成的湿蒸汽流道的宽度L7为10-20mm。
9.一种干燥器，其特征在于，包括权利要求7或权利要求8所述一体化波形板。
10.如权利要求9所述干燥器，其特征在于，包括干燥器本体；所述干燥器本体内设有：
均汽板，设有湿蒸汽通道；
一体化波形板，一体化波形板的入口与均汽板连通；
疏水槽，用于与一体化波形板连通；以及
疏水管，用于与疏水槽连通。
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