CN1250319C - 除湿装置和蒸汽发生器 - Google Patents

Abstract

一种除湿装置(100)，包括多个相互平行设置的框板(102)，用以在这些框板(102)之间限定出多个Z形通道(101)，面对着通道(101)的上游侧的侧壁限定出了液滴捕集凹穴(120和122)的入口(120a和122a)。

Description

除湿装置和蒸汽发生器

技术领域

本发明涉及一种用在压水式核反应工厂中的蒸汽发生器内的蒸汽发生器。

背景技术

在压水式核反应发电厂中，位于核反应堆容器内的反应堆活性区由一次冷却水进行冷却。由从反应堆活性区发出的核能加热后的一次冷却水，被导入一蒸汽发生器中。在该蒸汽发生器中，热量被传递至二次冷却水，用以使得二次冷却水沸腾。由此产生的蒸汽驱动蒸汽涡轮机产生出电能。在蒸汽发生器中产生的蒸汽被导入一个蒸汽分离设备中，用于去除包含在蒸汽流中的水，其中所述蒸汽分离设备位于蒸汽发生器内侧的上部。蒸汽分离设备通常包括相对于蒸汽流被设置在上游侧的离心式蒸汽分离器，和设置于离心式蒸汽分离器下游的框板型除湿装置(a frame plate typemoisture)。

图5示出了常规框板型除湿装置的一个示例。

在图5中，除湿装置10由多个框板12组成。在框板12之间限定出多个Z形通道11。各个用于限定通道11的框板12均包括有多个液滴捕集凹穴14，这些液滴捕集凹穴14位于从根部16朝向顶点18延伸的侧壁部分12a上，其中根部16相对于Z形通道11向外隆起，顶点18相对于通道11向内隆起。在图4中，包括有液滴W的蒸汽通过左端被送入通道11内，并且在液滴W被俘获和转移至凹穴14内之后，通过右端排出。

最近，有减少在蒸汽发生器出口处的水分的需求。但是，存在的问题在于，常规的除湿装置10无法充分地降低湿度。也就是说，常规的除湿装置10具有一个问题，即位于通道11上游侧的液滴捕集凹穴可以捕集相对较大的液滴W，但是，会发生所谓的“携带”现象(carry over)，从而使得那些曾经被凹穴14俘获的液滴从凹穴中飞出来进入通道11中的蒸汽流内，或者相对较小的液滴W无法充分地被位于通道11中下游侧的凹穴14所俘获。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的前述问题，并且旨在提供一种经过改进的除湿装置，以提高液滴捕集性能。

还有，本发明的目的在于提供一种降低了其生产成本的除湿装置。

还有，本发明的目的在于提供一种可以捕集相对较小的液滴的除湿装置。

根据本发明，在这里提供了一种除湿装置，这种除湿装置包括多个相互平行设置的平整框板，用以在这些框板之间限定出多个Z形通道，面对着通道上游侧的侧壁限定出了液滴捕集凹穴的入口。

通过使用平整的框板，与根据现有技术的除湿装置相比，生产成本明显降低。

根据本发明，在这里提供了一种除湿装置，这种除湿装置带有多个相互平行的框板，用以限定出多个Z形通道，其中：所述框板包括平整的板状部件；所述除湿装置包括液滴捕集凹穴，从通道的上游侧进行观察，这些液滴捕集凹穴的入口被设置在根部与顶点之间的Z形通道的侧壁部分上，其中所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起；并且所述液滴捕集凹穴包括位于通道上游侧、用于捕集相对较大的液滴的第一液滴捕集凹穴，和位于通道下游侧、用于捕集相对较小的液滴的第二液滴捕集凹穴。

当蒸汽流过Z形通道时，包含在蒸汽中的液滴会撞击通道的侧壁。此时，一部分液滴会进入液滴捕集凹穴，并且被俘获在凹穴中。在通道的上游侧，由于大的液滴易于被俘获，所以相对较大的液滴被捕集起来。因此，用于捕集相对较大的液滴的第一液滴捕集凹穴被设置在通道的上游区段。另一方面，在通道的下游区段，相对较小的液滴在大的液滴被俘获起来之后仍旧滞留在蒸汽流中。因此，用于捕集相对较小的液滴的第二液滴捕集凹穴被设置在通道的下游区段。因此，利用第一液滴捕集凹穴和第二液滴捕集凹穴的这种排布方式，即用于捕集相对较大液滴的第一液滴捕集凹穴被设置在通道的上游区段，而用于捕集相对较小液滴的第二液滴捕集凹穴被设置在其下游区段，液滴捕集效率、尤其是对较小液滴的捕集效率可以显著提高。

第一液滴捕集凹穴的入口最好被设置成远离根部与顶点之间侧壁部分上的顶点，而第二液滴捕集凹穴的入口最好被设置成邻近根部与顶点之间侧壁部分上的顶点，其中所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起。

在第一与第二液滴捕集凹穴之间，可以设置用于凝聚液滴的装置。用于凝聚液滴的装置可以包括被设置成横跨在通道上的卷绕部件。

还有，根据本发明的另外一个特征，在这里提供了一种除湿装置，这种除湿装置带有多个相互平行设置的框板，用以限定出多个Z形通道，其中：所述框板包括平整的板状部件；所述除湿装置包括多个液滴捕集凹穴，从通道的上游侧进行观察，这些液滴捕集凹穴的入口被设置在根部与顶点之间的Z形通道的侧壁部分上，其中所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起；并且所有液滴捕集凹穴的入口均被设置成邻近根部与顶点之间侧壁部分上的顶点，其中所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起。

还有，根据本发明的再一个特征，在这里提供了一种除湿装置，这种除湿装置带有多个相互平行设置的框板，并且多个弧形区段被固附在这些框板上，用以限定出多个蜿蜒通道，其中：所述框板包括平整的板状部件；并且所述除湿装置包括多个液滴捕集凹穴，从通道的上游侧进行观察，这些液滴捕集凹穴的入口被设置在根部与顶点之间的蜿蜒通道的侧壁部分上，其中所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起。

还有，根据本发明的又一个特征，一种蒸汽发生器包括有一种前述的除湿装置、倒置的U形管束以及多个蒸汽分离器，其中所述倒置的U形管束利用来自于核反应堆的一次冷却水作为加热介质。利用一种带有前述除湿装置的蒸汽发生器，可以产生出含有很少水分的蒸汽，以便有效地防止在涡轮发电机中涡轮装置处发生腐蚀现象。

附图说明

图1是一个简图，示出了一个根据本发明第一实施例的除湿装置中的一条通道。

图2是一个类似于图1的简图，示出了本发明的一个第二实施例。

图3是一个除湿装置的局部剖开透视图。

图4是一个用于压水式核反应发电厂的蒸汽发生器中的示意性剖面。

图5是一个类似于图1的简图，示出了一个根据现有技术的除湿装置。

具体实施方式

参照附图，下面将对本发明的优选实施例进行描述。

参照图3，示出了一种蒸汽发生器的示例，该蒸汽发生器使用了根据本发明的除湿装置。蒸汽发生器50包括管束54，该管束54被设置在压力容器52内侧的下部，并且被浸没在二次冷却水中。管束54被制成倒置的U形，其一个端部以流体连通方式连接在一次冷却水进入腔室53上，而另外一个端部以流体连通方式连接在一次冷却水输出腔室55上。多个离心式蒸汽分离器56被设置在压力容器52内侧的上部，位于管束54的上方，尤其是位于盛装在压力容器52中的二次冷却水的表面上方。一个除湿装置60被设置在离心式分离器56的上方，在该除湿装置60上应用了本发明。

高温的一次冷却水被供送至一次冷却水进入腔室53中，该一次冷却水已经在核反应堆中对反应堆活性区进行了冷却。一次冷却水通过管束54从一次冷却水进入腔室53流向一次冷却水输出腔室55。相反，二次冷却水通过二次冷却水入口52b和给水环58被导入压力容器52内管束54的四周，其中，二次冷却水入口52b被设置在压力容器52上。在一次冷却水流过管束54的过程中，通过与一次冷却水进行热交换，盛装在压力容器52中的二次冷却水被加热。由此，由二次冷却水产生出蒸汽。

参照图4，示出了除湿装置60的局部剖面，在除湿装置60上应用了本发明。本发明中的除湿装置60(100-1500)具有被设置在壳体62中的Z形通道68。如前所述，通过与一次冷却水进行热交换而产生出的蒸汽S，从罩板64的下侧流过多个穿孔66a以及通道68，并且从相对侧流出，其中穿孔66a成形于一个穿孔板66上。在蒸汽S流过通道68的过程中，包含于蒸汽S中的液滴被分离出来，并且通过泄流管70返回到压力容器52内侧的下部，在这里盛装有二次冷却水。

参照图1和2，下面将对除湿装置60中的通道68进行详细描述。就此而言，通道68在各附图中由新的附图标记加以标识。还有，尽管在图1或图2中仅示出了一条通道，但是除湿装置60中包括有多个通道，如图3中所示，这些通道并排设置并且由多个框板限定而成。

根据图1中所示第一实施例的除湿装置100包括有多个框板102，这些框板102被设置成相互平行，并且由间隔件126相互间隔开。在框板102之间，限定出多个Z形通道101。尤其是，用于限定通道101的侧壁的多个翼板或者叶片104、106、108、110、112和114，被固附在框板102上。翼板104、106、108、110、112和114形成了根部116和顶点118，其中根部116相对于通道101向外隆起，而顶点118相对于通道101向内隆起。就此而言，在图1所示的实施例中，含有液滴的蒸汽通过各条通道101的左端部被供入，并且通过右端部流出除湿装置100。在下文中使用的词语“上游”、“下游”和“流动方向”均与这种流过通道101的蒸汽流有关。

翼板104被设置在最上游区域，并且具有一个主体部104a，用于限定出一个蒸汽导引区段，和一个尾部104b，该尾部104b朝向顶点118进行延伸。各个翼板106均具有一个固附于框板102上的平整主体部106a，一个从主体部106a朝向顶点118进行延伸的前部106b，一个从前部106b开始相对于通道101向外弯曲的弯曲部106c，以及一个从主体部106a朝向下游顶点118进行延伸的尾部106d。各个翼板108均具有一个主体部108a，一个前部108b，一个弯曲部108c，以及一个尾部108d。翼板108被制成类似于翼板106，但是，尾部108d的长度大于翼板106的尾部106d。各个翼板110均具有一个主体部110a，一个前部110b，以及一个尾部110c，但是没有弯曲部。翼板112和114分别具有平整的主体部112a和114a，用于限定出一个蒸汽排放区段，和延伸至上游顶点118的前部112b和114b。主体部104a、106a、108a、110a、112a和114a均被设置成平行于框板112，并且被固附在框板112上。这种构造能够使得，即使框板102是平整的，也能够在框板102之间限定出Z形通道101。

从通道101的上游侧进行观察，由翼板104、106、108、110、112和114限定出的侧壁，尤其是从根部116延伸至顶点118的侧壁部分，限定出了多个开口120a和112a，它们形成了液滴捕集凹穴120和122的入口。在本实施例中，液滴捕集凹穴包括用于捕集相对较大液滴的第一液滴捕集凹穴120，和用于捕集相对较小液滴的第二液滴捕集凹穴122，该第二液滴捕集凹穴122在通道101中被设置在第一液滴捕集凹穴120的下游。

在本实施例中，第一液滴捕集凹穴120的入口120a被设置在翼板104的尾部104b与一个翼板106的弯曲部106c之间，以及尾部106d与翼板108的弯曲部108c之间。另一方面，第二液滴捕集凹穴122的入口122a被设置在翼板108的尾部108d与翼板110的前部110a之间，以及翼板110的尾部110c与翼板112和114的前部112a和114a之间。

如图1中所示，第一液滴捕集凹穴120的入口120a被设置成以一定的距离朝向根部116远离顶点118，所述距离对应于翼板106和108的弯曲部106c和108c的长度。另一方面，第二液滴捕集凹穴122的入口112a被设置成邻近顶点118，因为翼板110、112和114上均没有从顶点118朝向上游侧根部116延伸的部分。

下面将对本实施例的工作过程和功用进行描述。

在图1中，含有液滴的蒸汽通过通道的左端部流入通道101内。当蒸汽流过Z形通道101时，包含在蒸汽中的液滴会撞击通道101的侧壁。与此同时，一部分液滴会进入第一液滴捕集凹穴120和第二液滴捕集凹穴122内，从而被俘获在凹穴120和122中。被俘获在凹穴120和122中的液滴被汇集到一个泄流回收装置(未示出)内，并且混合入盛装在蒸汽发生器中的二次冷却水内。

在通道101的上游侧，大部分相对较大的液滴均被俘获。因此，所述液滴捕集凹穴对于水达到饱和状态，并且易于发生所谓的“携带”现象，使得液滴再次飞入通道101中的蒸汽流内。尤其是，邻近根部116处会产生滞流现象，从而使得通道101中的干流流过滞流部分。因此，在第一液滴捕集凹穴120的内部，被俘获的水通常会以不稳定状态留置在从顶点118开始的下游侧。因此，翼板106和108的弯曲部106c和108c被设置在第一液滴捕集凹穴120的入口120a处，其中第一液滴捕集凹穴120位于通道101的上游侧，来减少以不稳定状态留置的水，并且防止发生“携带”现象。还有，第一液滴捕集凹穴120的入口120a最好被设置成远离滞流部分邻近顶点118。

另一方面，在通道101的下游侧，在蒸汽流中包含有多个相对较小液滴。液滴越小，它们就越易于滞留在蒸汽流中，并且不会撞击侧壁。因此，第二液滴捕集凹穴122的入口122a邻近顶点118，在这里流速很高并且流动方向突然改变，促进了对细小液滴的捕集。

参照图2，下面将对本发明的第二实施例进行描述。

在图2中，根据第二实施例的除湿装置200包括有多个框板202，这些框板202被设置成相互平行，并且由间隔件224相互间隔开。在框板202之间，限定出了多个Z形通道201。尤其是，在所述框板202上固附有多个用于限定通道201侧壁的翼板或者叶片204、206、208、210、212和214。翼板204、206、208、210、212和214形成了根部216和顶点218，其中根部216相对于通道201向外隆起，而顶点218相对于通道201向内隆起。就此而言，在图2所示的实施例中，含有液滴的蒸汽也通过各条通道201的左端部被供入，并且通过右端部流出除湿装置200。在下文中使用的词语“上游”、“下游”和“流动方向”均与所述流过通道201的蒸汽流有关。

翼板204被设置在最上游区域，并且具有一个主体部204a，用于限定出一个蒸汽导引区段，和一个尾部204b，该尾部204b朝向顶点218进行延伸。各个翼板206均具有一个固附于框板202上的平整主体部206a，一个从主体部206b朝向顶点218进行延伸的前部206b，一个从前部206b开始平行于框板202进行延伸的中间部206c，一个从中间部206c开始相对于通道201向外弯曲的弯曲部206d，以及一个从主体部206a朝向下游顶点218进行延伸的尾部206e。各个翼板208均具有一个主体部208a，一个前部208b，一个中间部208c，一个弯曲部208d，以及一个尾部208e。翼板208被制成类似于翼板206，但是，尾部208e的长度大于翼板206的尾部206d。各个翼板210均具有一个主体部210a，一个前部210b以及一个尾部210c，但是没有中间部和弯曲部。翼板212和214分别具有平整的主体部212a和214a，用于限定出蒸汽排放区段，以及延伸至上游顶点218的前部212b和214b。主体部204a、206a、208a、210a、212a和214a均被设置成平行于框板202，并且被固附在框板202上。这种构造能够使得，即使框板202是平整的，也能够在框板202之间限定出Z形通道201。

从通道201的上游侧进行观察，由翼板204、206、208、210、212和214限定出的侧壁，尤其是从根部216延伸至顶点218的侧壁部分，限定出了多个开口220a和212a，它们形成了液滴捕集凹穴220和222的入口。在本实施例中，液滴捕集凹穴包括用于捕集相对较大液滴的第一液滴捕集凹穴220，和用于捕集相对较小液滴的第二液滴捕集凹穴222，该第二液滴捕集凹穴222在通道201中被设置在第一液滴捕集凹穴220的下游。

在本实施例中，第一液滴捕集凹穴220的入口220a被设置在翼板204的尾部204b与一个翼板206的弯曲部206d之间，以及尾部206e与翼板208的弯曲部208d之间。另一方面，第二液滴捕集凹穴222的入口222a被设置在翼板208的尾部208e与翼板210的前部210a之间，以及翼板210的尾部210c与翼板212和214的主体部212a和214a之间。

正如前面所描述过的那样，除了翼板206和208具有中间部206c和208c之外，第二实施例基本上与第一实施例相同。因此，第二实施例的工作过程和效果基本上类似于第一实施例。但是，根据第二实施例，通过设置中间部206c和208c，减小了蒸汽穿过通道201的压力损失。

还有，在前述实施例中，翼板的剖面构造由相互连接在一起的直线组成。但是，翼板的剖面构造也可以由相互连接在一起的弧形区段组成。

还有，液滴捕集与部件，比如用于促进液滴发生凝聚的卷绕部件或者穿孔板，可以被设置在第一液滴捕集凹穴与第二液滴捕集凹穴之间。

Claims (8)

1、一种除湿装置，带有多个相互平行设置的框板，用以限定出多个Z形通道，其特征在于：

所述框板包括平整的板状部件；

所述除湿装置包括液滴捕集凹穴，从通道的上游侧进行观察，这些液滴捕集凹穴的入口被设置在根部与顶点之间的Z形通道的侧壁部分上，所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起；并且

所述液滴捕集凹穴包括位于通道上游侧、用于捕集相对较大的液滴的第一液滴捕集凹穴，和位于通道下游侧、用于捕集相对较小的液滴的第二液滴捕集凹穴，

其特征在于：所述第一液滴捕集凹穴的入口被设置成远离根部与顶点之间侧壁部分上的顶点，而所述第二液滴捕集凹穴的入口被设置成紧邻根部与顶点之间侧壁部分上的顶点。

2、根据权利要求1中所述的除湿装置，还包括被设置在第一与第二液滴捕集凹穴之间、用于凝聚液滴的装置。

3、根据权利要求2中所述的除湿装置，其特征在于：所述用于凝聚液滴的装置包括被设置成横跨所述通道的卷绕部件。

4、一种除湿装置，带有多个相互平行设置的框板，用以限定出多个Z形通道，其特征在于：

所述框板包括平整的板状部件；

所述除湿装置包括多个液滴捕集凹穴，从所述通道的上游侧进行观察，这些液滴捕集凹穴的入口被设置在根部与顶点之间的Z形通道的侧壁部分上，所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起；并且

所有液滴捕集凹穴的入口均被设置成紧邻根部与顶点之间侧壁部分上的顶点。

5、根据权利要求4中所述的除湿装置，其特征在于：所述Z形通道由多个被固定在框板上的翼板限定而成，所述多个翼板中的最上游翼板均具有尾部，这些尾部均在相对于流过所述通道的蒸汽流的上游方向、沿着中心轴线朝向蒸汽导引区段延伸。

6、一种除湿装置，带有多个相互平行设置的框板和多个被固附在所述框板上的弧形区段，用以限定出多个蜿蜒通道，其特征在于：

所述框板包括平整的板状部件；

所述除湿装置包括多个液滴捕集凹穴，从所述通道的上游侧进行观察，这些液滴捕集凹穴的入口被设置在根部与顶点之间的蜿蜒通道的侧壁部分上，所述根部相对于通道向外隆起，而所述顶点相对于通道向内隆起；并且

所述液滴捕集凹穴包括位于通道上游侧、用于捕集相对较大的液滴的第一液滴捕集凹穴，和位于通道下游侧、用于捕集相对较小的液滴的第二液滴捕集凹穴，

其特征在于：所述第一液滴捕集凹穴的入口被设置成远离根部与顶点之间侧壁部分上的顶点，而所述第二液滴捕集凹穴的入口被设置成紧邻根部与顶点之间侧壁部分上的顶点。

7、根据权利要求6中所述的除湿装置，其特征在于：所述蜿蜒通道由多个固定在框板上的翼板限定而成，所述多个翼板包括设置在至少其任一端部处的弧形弯曲部分。

8、一种蒸汽发生器，包括一种根据前述任一权利要求中所述的除湿装置、倒置的U形管束以及多个蒸汽分离器，其中所述倒置的U形管束利用来自于核反应堆的一次冷却水作为加热介质。

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