CN207056134U - 汽水分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽水分离器，包括上升管和套在上升管外的下降筒，其中，上升管上部设置有汽水分离器芯，下降筒的上部设置有疏水孔，汽水分离器芯位于疏水孔的下方。与现有技术相比，本实用新型汽水分离器结构简单，易于安装和拆卸，汽水分离效率高。

Description

汽水分离器

技术领域

本实用新型属于核电技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种汽水分离器。

背景技术

汽水分离器为压水堆核电厂一、二回路之间的换热设备，用于将反应堆冷却剂的热量传给二次侧，使二次侧的水变成蒸汽，对汽水混合物进行粗分离，减小次级汽水分离器入口湿度，保证向汽轮机提供合格品质的饱和蒸汽，保证汽轮机安全、经济运行。

现有核电厂汽水分离器的结构如图1所示，这种汽水分离器包括分离筒11 和套在分离筒11外的套筒12，分离筒中心柱13上设有叶片14，叶片14下部与中心柱13相切，分离筒11上部开有若干个平行均匀排列的条状疏水槽15，套筒12底端设有疏水限流环16。汽水混合物由分离筒11向上流经叶片14，水被旋转抛向分离筒11内壁，在上升动能作用下，由条状疏水槽15流向套筒12 内侧的下降通道，最后经由疏水限流环16排出；携带有液滴的蒸汽则由分离筒 11上方的出汽筒17流出。

但是，这种分离器中心柱13直径较大，出汽筒17处流通面积突缩，会造成较大的流体阻力，使得这种汽水分离器的分离效率较低；叶片14结构复杂，制造、组焊难度较大。

有鉴于此，确有必要提供一种结构简单、易于制造和安装，能够提高汽水分离效率的汽水分离器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、易于制造和安装，能够提高汽水分离效率的汽水分离器。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种汽水分离器，包括上升管和套在上升管外的下降筒，所述上升管上部设置有汽水分离器芯，下降筒的上部设置有疏水孔，汽水分离器芯位于疏水孔的下方。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述汽水分离器芯为3～8叶悬臂式结构，由3～8组弧形立板拼接而成，每叶悬臂式结构对应一组弧形立板，所述弧形立板与上升管相切，并形成螺旋状的汽水通道。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述汽水分离器芯为4～6叶悬臂式结构，由4～6组弧形立板拼接而成，每叶悬臂式结构对应一组弧形立板，所述弧形立板与上升管相切，并形成螺旋状的汽水通道。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述汽水分离器芯为4叶悬臂式结构，由4组弧形立板拼接而成，所述弧形立板与上升管相切，并形成螺旋状的汽水通道。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述汽水分离器芯为6叶悬臂式结构，由6组弧形立板拼接而成，所述弧形立板与上升管相切，并形成螺旋状的汽水通道。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述汽水通道的顶部设置有顶盖，每个汽水通道内设置有2～5块挡水片，将汽水通道分隔成2～5个子通道。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，每组所述弧形立板由2～5块弧形立板组焊而成，其中至少一块弧形立板为“V”形。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述每个汽水通道内设置有3块挡水片，将汽水通道分隔成3个子通道。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述下降筒的上部边缘还设置有下降筒上舌，下降筒和下降筒上舌为一体化结构。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述疏水孔为3～8组，成三角形排列方式均匀分布在下降筒圆周上。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述上升管管体上、下部沿圆周方向均匀设置有多个凸台，每个凸台上开设有螺栓孔，并通过螺栓保持上升管与下降筒之间的径向距离。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述上升管管体上、下部沿圆周方向均匀设置有4个凸台，每个凸台上开设有螺栓孔，并通过螺栓保持上升管与下降筒之间的径向距离。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述下降筒下部通过3～8块沿圆周方向均匀分布的支板与上升管焊接连接。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述下降筒下部通过4块沿圆周方向均匀分布的支板与上升管焊接连接。

作为本实用新型汽水分离器的一种改进，所述汽水分离器芯与上升管上部焊接连接。

相对于现有技术，本实用新型汽水分离器具有以下技术效果：

1)通过设置悬臂式汽水分离器芯、下降筒疏水孔以及下降筒上舌，有效减少了上携带，提高了初级汽水分离器的汽水分离效率；

2)汽水分离器芯底部超出水位，上升管和下降筒之间环形通道较长，水位淹没下降筒底端的高度较大，可以有效降低蒸汽下携带，保证水位的稳定性；

3)汽水分离器芯采用悬臂式结构，弧形立板与上升管相切，流道面积较大，且上升管和下降筒截面变化很小，可有效降低流体阻力，有利于蒸汽发生器维持高的循环倍率；

4)在水位介于汽水分离器芯下部和下降筒底部之间时，对压力、水位、入口含水量的波动不敏感；

5)结构简单紧凑，部件易于加工制造，组装和拆卸方便，汽水分离效率高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型汽水分离器及其有益技术效果进行详细说明，其中：

图1为现有汽水分离器的结构示意图。

图2为本实用新型汽水分离器的结构示意图。

图3为本实用新型汽水分离器的汽水分离器芯的结构示意图。

图4为图3汽水分离器芯的剖视图。

图5为本实用新型汽水分离器的汽水分离器芯的另一种结构示意图。

图6为图5汽水分离器芯的剖视图。

图7为本实用新型汽水分离器下降筒上部的放大图。

附图标记，

10-上升管；100-凸台；

20-下降筒；

30-汽水分离器芯；300-弧形立板；302-挡水片；304-汽水通道；306-顶盖；

40-疏水孔；

50-下降筒上舌；

60-螺栓；

70-支板；

80-下降通道；

90-上部出口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式只是为了解释本实用新型，并非为了限定本实用新型。

请参阅图2至图7所示，本实用新型汽水分离器包括上升管10和套在上升管10外的下降筒20，上升管10上部设置有汽水分离器芯30，下降筒20的上部设置有疏水孔40，汽水分离器芯30为3～8叶悬臂式结构，位于疏水孔40的下方。

请参阅图2至图4所示，汽水分离器芯30为四叶悬臂式结构，焊接在上升管10的上部，由4组弧形立板300拼接而成，每组弧形立板300由2～5块立板组焊而成，其中至少一块弧形立板300为“V”形。弧形立板300与上升管10 相切设置，并形成螺旋状的汽水通道304，汽水通道304的顶部焊接有顶盖306，每个汽水通道304内设置有2～5块挡水片302，将汽水通道304分隔成2～5个子通道。在图示实施方式中，每个汽水通道304内焊接有3块挡水片302，将每个汽水通道304均匀分隔成3个子通道，挡水片302均匀设置在汽水通道304内，最下面的挡水片302位于汽水通道304的底端，中间的挡水片302将汽水通道 304均匀隔开，挡水片302通过焊接与弧形立板300固定。在设置过程中，汽水分离器芯30的底部超出水位。

在本实用新型的另一种实施方式中，请参阅图5和图6所示，汽水分离器芯30为六叶悬臂式结构，由6组弧形立板300拼接而成，每组弧形立板300由 2～5块组成，其中至少一块弧形立板300为“V”形。弧形立板300与上升管10 相切设置，并形成螺旋状的汽水通道304，每个汽水通道304内设置有2～5块挡水片302，将汽水通道304分隔成2～5个子通道。在图示实施方式中，每个汽水通道304内焊接有3块挡水片302，将每个汽水通道304均匀分隔成3个子通道。汽水通道304的顶部焊接有顶盖306。

上升管10的管体上、下部沿圆周方向均匀设置有多个凸台100，在图示实施方式中，设置有4个凸台100，每个凸台100上开设有螺栓孔(未示出)，并通过在螺栓孔上安装螺栓60来保持上升管10和下降筒20之间的径向距离。

下降筒20套装在上升管10的外部，下降筒20的上部圆周上均匀设置有3～8 组成三角形排列方式的疏水孔40，考虑到汽水分离器的分离效果和加工强度，根据本实用新型汽水分离器优选的一种实施方式，在下降筒20的上部圆周上均匀设置有5组成三角形排列方式的疏水孔40。在本实用新型的其他实施方式中，可设置3组，也可设置8组，也可设置3～8组中的任一一种形式，可为三角形排列方式，也可为正方形、棱形、多边形、环形排列方式。

请参阅图7所示，根据本实用新型优选的一种实施方式，下降筒20的上部边缘还设置有下降筒上舌50，下降筒上舌50的作用是阻挡沿着下降筒20内壁向上螺旋运动的水继续向上流出分离器，提高分离效率。因为疏水孔40可能只带走一部分疏水，每组疏水孔40之间又存在无开孔的间距，这样不可避免的会沿着下降筒20内壁产生向上的上携带(水)。为便于安装，下降筒20和下降筒上舌50为一体化结构。

下降筒20的下部通过3～8块沿圆周方向均匀分布的支板70与上升管10焊接连接。在图示实施方式中，通过4块支板70焊接在上升管10和下降筒20之间，相邻两块支板70之间的夹角为90°，对下降筒20起支承作用。

汽水分离器实现汽水分离的过程如下：汽水混合物沿着上升管10向上运动，进入汽水分离器芯30的汽水通道304，汽水混合物在汽水通道304内改变流动方向，弧形立板300与上升管10相切，有利于减少流体的阻力。汽水通道304 被挡水片302由下到上分隔成三个旋转子通道，下部的子通道含水量高于上部，有利于混合物离开通道后的汽水分离，提高汽水分离效率。汽水离开汽水通道 304后，在离心力的作用下，被分离出来的水被继续抛向下降筒20内壁并成螺旋运动形成液膜，大部分水在重力作用下会抵消掉上升的动能，沿上升管10和下降筒20之间的环形下降通道80向下流出，少部分水以液膜状沿下降筒20内壁上升，并通过疏水孔40排出，疏水孔40可以起到切向疏水的效果，且由于开孔较小，可以有效减小流体流出的动能，防止汽水分离器之间的对冲。未经疏水孔40排出的极少部分水被下降筒上舌50阻挡，最终经下降通道80排出；疏水孔40和下降筒上舌50的设置，有效减少了液滴的上携带，提高了汽水分离效率。上升管10和下降筒20之间的环形下降通道80较长，且有足够的长度淹没在水位以下，这样可以有效减小蒸汽的下携带，不会使蒸汽进入旁路。下降通道80携带有小液滴的饱和蒸汽则向上通过下降筒20上部出口90流出，最终实现气液分离的目的。

相对于现有技术，本实用新型汽水分离器具有以下技术效果：

1)通过设置悬臂式汽水分离器芯30、下降筒疏水孔40以及下降筒上舌50，有效减少了上携带，提高了初级汽水分离器的汽水分离效率；

2)汽水分离器芯30底部超出水位，上升管10和下降筒20之间环形通道较长，水位淹没下降筒20底端的高度较大，可以有效降低蒸汽下携带，保证水位的稳定性；

3)汽水分离器芯30采用悬臂式结构，弧形立板300与上升管10相切，流道面积较大，且上升管10和下降筒20截面变化很小，可有效降低流体阻力，有利于蒸汽发生器维持高的循环倍率；

4)在水位介于汽水分离器芯30下部和下降筒20底部之间时，对压力、水位、入口含水量的波动不敏感；

5)结构简单紧凑，部件易于加工制造，组装和拆卸方便，汽水分离效率高。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述具体实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (12)

1.一种汽水分离器，包括上升管和套在上升管外的下降筒，其特征在于，所述上升管上部设置有汽水分离器芯，下降筒的上部设置有疏水孔，汽水分离器芯位于疏水孔的下方。

2.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述汽水分离器芯为3～8叶悬臂式结构，由3～8组弧形立板拼接而成，每叶悬臂式结构对应一组弧形立板，所述弧形立板与上升管相切，并形成螺旋状的汽水通道。

3.根据权利要求2所述的汽水分离器，其特征在于，所述汽水通道的顶部设置有顶盖，每个汽水通道内设置有2～5块挡水片，将汽水通道分隔成2～5个子通道。

4.根据权利要求2所述的汽水分离器，其特征在于，每组所述弧形立板由2～5块弧形立板组焊而成，其中至少一块弧形立板为“V”形。

5.根据权利要求3所述的汽水分离器，其特征在于，所述每个汽水通道内设置有3块挡水片，将汽水通道分隔成3个子通道。

6.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述下降筒的上部边缘还设置有下降筒上舌，下降筒和下降筒上舌为一体化结构。

7.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述疏水孔为3～8组，成三角形排列方式均匀分布在下降筒圆周上。

8.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述上升管管体上、下部沿圆周方向均匀设置有多个凸台，每个凸台上开设有螺栓孔，并通过螺栓保持上升管与下降筒之间的径向距离。

9.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述上升管管体上、下部沿圆周方向均匀设置有4个凸台，每个凸台上开设有螺栓孔，并通过螺栓保持上升管与下降筒之间的径向距离。

10.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述下降筒下部通过3～8块沿圆周方向均匀分布的支板与上升管焊接连接。

11.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述下降筒下部通过4块沿圆周方向均匀分布的支板与上升管焊接连接。

12.根据权利要求1所述的汽水分离器，其特征在于，所述汽水分离器芯与上升管上部焊接连接。