CN1778451A - 汽水分离器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将气体或蒸汽除湿的设备，具体涉及一种核电站蒸汽发生器中或火电站汽包锅炉中的汽水分离器。该汽水分离器包括分离筒和套在分离筒外的套筒，套筒底端设有疏水限流环，分离筒内的中心柱上设有双斜叶片，分离筒的上方设有出汽筒，出汽筒的上方设有分流罩，分流罩上装有辐射叶片。本发明提高了汽水分离器的临界进口蒸汽流速和分离效率，均匀蒸汽分布，使汽水分离器可以插入探头对U形管束弯头区域进行视频检查。

Description

汽水分离器
技术领域
本发明涉及将气体或蒸汽除湿的设备，具体涉及一种核电站蒸汽发生器中或火电站汽包锅炉中的汽水分离器。
背景技术
汽水分离器位于核电站蒸汽发生器或火电站汽包锅炉中干燥器和重力分离空间的下面，其作用是对汽水混合物进行粗分离，减小干燥器入口湿度，保证干燥器向汽轮机提高品质合格的干饱和蒸汽，保证汽轮机的安全、经济运行。现有的核电厂蒸汽发生器汽水分离器的结构如图2所示，这种汽水分离器包括分离筒10，分离筒10外设有外筒9，外筒9上部设有切向疏水口8，外筒9外设有环形疏水通道13，环形疏水通道13下部设有疏水限流环14，在分离筒10上方设有二级分离器7，分离筒10内中心柱12上设有螺旋叶片11。汽水混合物进入汽水分离器，经过螺旋叶片产生旋转，水被抛向分离筒的内壁，并在分离筒的出口流向切向疏水口和分离筒与外筒之间的环形通道，最后经疏水节流孔流出；携带有水滴的蒸汽从分离筒的中心流向二级分离器，经过二级分离器进一步分离后流出。这种汽水分离器临界流速较低，汽水分离效果需要进一步提高，而且由于采用二级分离器，不能够插入探头对蒸汽发生器下半部倒U形传热管束弯头区域进行视频检查。
发明内容
本发明的目的在于提高汽水分离器的临界进口蒸汽流速和分离效率，均匀蒸汽分布，使汽水分离器可以插入探头对U形管束弯头区域进行视频检查。
本发明的技术方案如下：一种汽水分离器，包括分离筒和套在分离筒外的套筒，套筒底端设有疏水限流环，分离筒内的中心柱上设有叶片，分离筒的上方设有出汽筒，出汽筒的上方设有分流罩，分流罩上装有辐射叶片。
如上所述的汽水分离器，其中在所说的分离筒的上部开有若干个平行均匀排列的条状疏水槽。
如上所述的汽水分离器，其中所说的设在中心柱上的叶片为双斜叶片，叶片入口端与中心柱相切，叶片出口端与中心柱径向一致。
本发明的汽水分离器采用分流罩代替二级分离器，能够插入探头对U形管束弯头区域进行视频检查，分流罩上装有辐射叶片，可减小汽水的旋转动能。另外，分流罩还起到了均匀蒸汽分布的作用，避免局部蒸汽流速过高。分离筒的上部开有条状疏水槽，其疏水效果很好，有助于汽水分离器分离效率的提高。分离筒内采用升角较大的双斜叶片，提高了汽水分离器的临界进口蒸汽流速。水一空气试验表明，在正常水位和正常循环倍率工况下，本发明汽水分离器结构的试验件的携带系数非常小，并且几乎不随风量的变化而变化，说明该汽水分离器在很大的风量条件下仍能正常工作，具有很高的临界速度。在正常水位和正常循环倍率工况下，当试验风量为4750m3/h时，采用本发明汽水分离器结构的试验件的携带系数比采用先进国家W型和F型汽水分离器的携带系数分别小1％和4.2％。携带系数越小，分离效率就越高。
附图说明
图1为本发明汽水分离器的结构示意图。
图2为现有技术汽水分离器的结构示意图。
图3为汽水分离器分流罩俯视图。
图4为分离筒的结构示意图。
图5为汽水分离器双斜叶片处的剖视图。
图1中1.分流罩  2.出汽筒  3.套筒  4.疏水限流环  5.分离筒6.双斜叶片
图2中7.二级分离器  8.切向出水口  9.外筒  10.分离筒11.螺旋叶片  12.中心柱  13.环形疏水通道  14.疏水限流环
图3中1.分流罩  15.支撑板  16.辐射叶片
图4中5.分离筒  17.条状疏水槽
图5中5.分离筒  6.双斜叶片  18.中心柱
具体实施方式
如图1所示，汽水分离器包括分离筒5和套在分离筒5外的套筒3，套筒3下部设有疏水限流环4，分离筒5内的中心柱上设有双斜叶片6。在整个蒸汽发生器内部双斜叶片中心部位以下充满了水，本发明的套筒3的长度较短，整个套筒3包括疏水限流环4都位于水空间的上方，这样可以避免旁通蒸汽进入蒸汽发生器的下降通道，消除一般汽水分离器的下携带现象，套筒3的底端与疏水限流环4焊接，可以限制水的流速，防止蒸汽流出。分离筒5的上方设有出汽筒2，出汽筒2的上方设有分流罩1，分流罩1上装有辐射叶片16，如图3所示。分流罩1的作用是改变汽流方向，降低蒸汽向上喷射速度，从而降低汽水分离器上方的干燥器入口蒸汽湿度，保证干燥器的可靠工作。分流罩1装有辐射叶片16，可减小蒸汽的旋转动能，实现进一步的汽水分离，并防止相邻汽水分离器周向流出汽水的对冲。从分流罩1可插入探头对蒸汽发生器下半部倒U形传热管弯头区进行视频检查，克服了现有的汽水分离器不能进行这种检查的缺点，提高了维护传热管的可靠性。
如图4所示，分离筒5的上部开有若干个平行均匀排列的条状疏水槽17。在汽水分离器分离筒的疏水槽17位置，水沿着条状疏水槽17的方向顺畅的流出后，垂直上升动能得以减小，所以条状疏水结构疏出水的流动方向较水平，便于在分离筒端部折转向下流动，疏水效果较好。条状疏水槽17开槽截面比较小，每个条状疏水槽开槽截面为0.001m2，蒸汽不容易通过疏水槽。水一空气试验结果在较高的风量下，其分离效果仍较好。条状疏水结构利用了切向疏水的原理，但避免了各汽水分离器之间切向疏水的对冲。
如图1所示，双斜叶片6是向上倾斜的，叶片升角(叶片与水平面的夹角)为30度。图5为双斜叶片上方汽水分离器的剖视图。图5中双斜叶片共4片，周向均匀分布，4片叶片的下端位置分别为1’、2’、3’和4’，叶片的形状是圆弧转弯后倾斜上升的，至上端位置为1、2、3和4，叶片入口端与中心柱18相切，叶片出口端与中心柱18径向一致。其内外侧分别与中心柱18和分离筒5焊接。由于双斜叶片6采用了导流结构，水滴和蒸汽在导流叶片部位逐渐改变方向，而不是直接冲向叶片壁面，避免了水滴的飞溅和再携带，提高了汽水分离器的分离效果。
在核电厂运行参数下的热态验证试验表明，本发明汽水分离器出口的蒸汽湿度低于4～6％的蒸汽湿度，满足蒸汽发生器的设计要求。

Claims (5)

1.一种汽水分离器，包括分离筒(5)和套在分离筒(5)外的套筒(3)，套筒(3)底端设有疏水限流环(4)，分离筒(5)内的中心柱(18)上设有叶片(6)，其特征在于：分离筒(6)的上方设有出汽筒(2)，出汽筒(2)的上方设有分流罩(1)，分流罩上装有辐射叶片(16)。
2.如权利要求1所述的一种汽水分离器，其特征在于：所说的分离筒(5)的上部开有若干个平行均匀排列的条状疏水槽(17)。
3.如权利要求1或2所述的一种汽水分离器，其特征在于：所说的设有疏水限流环(4)的套筒(3)位于水空间的上方。
4.如权利要求1或2所述的一种汽水分离器，其特征在于：所说的设在中心柱(18)上的叶片为双斜叶片(6)，叶片入口端与中心柱(18)相切，叶片出口端与中心柱(18)径向一致。
5.如权利要求3所述的一种汽水分离器，其特征在于：设在中心柱(18)上的叶片为双斜叶片(6)，叶片入口端与中心柱(18)相切，叶片出口端与中心柱(18)径向一致。
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Assignee: China Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd.

Assignor: Nuclear Power Running Inst.

Contract record no.: 2010420000064

Denomination of invention: Combined moisture separator and reheater

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License type: Exclusive License

Record date: 20100521

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