CS206258B1

CS206258B1 - External humidity separator

Info

Publication number: CS206258B1
Application number: CS590778A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Kadrnozka
Original assignee: Jaroslav Kadrnozka
Priority date: 1978-09-13
Filing date: 1978-09-13
Publication date: 1981-06-30

Description

Vynález se týká vnějšího odlučovače vlhkosti z páry pro turbíny pracující s vlhkou parou, zejména v jaderných elektrárnách, špičkových elektrárnách s akumulací tepla v horké vodě a pod·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an external humidifier from steam for wet steam turbines, particularly in nuclear power plants, high-end heat storage plants in hot water and the like.

U parních turbín, pracujících se sytou nebo jen mírně přehřátou parou, narůstá v průběhu expanze vlhkost páry· To má jednak nepříznivý vliv na účinnost turbíny, jednak vodní kapičky způsobují silnou erozi průtočného systému, zejména oběžných lopatek· Proto se, vedle odvádění vlhkosti páry přímo z tělesa turbíny, vkládá mezi vysokotlakový a nízkotlakový díl turbíny vnější odlučovač vlhkosti a za něj se většinou zařazuje parní přehřívák.Steam turbines operating with saturated or only slightly superheated steam increase steam humidity during expansion · This has an adverse effect on turbine efficiency and water droplets cause severe erosion of the flow system, especially impeller blades. from the turbine body, an external moisture separator is inserted between the high- and low-pressure part of the turbine and usually a steam superheater is placed behind it.

Dosud známé vnější odlučovače vlhkosti využívají silového a turbulentního působení na kapičky, které se zachytí na vhodných vestavbách odlučovače jako jsou např. žaluzie, drátěná síta, tyčové profily a pod· a ve formě vodního filmu stéká působením gravitace odloučená vlhkost do níže položeného sběrače· Nevýhodou těchto odlučovačů je, že rychlost páry musí být menší než kritická rychlost, při níž dochází k rozrušování vodního filmu, a proto jsou tyto odlučovače rozměrné a drahé. Závažným pzůblémem je též rovnoměrné rozdělení protékající páry do celého průřezu odlučovače při velkém snížení rychlosti na vstupu do odlučovače a při velmi malé tlakové ztrátě na vestavbách odlučovače·Previously known external moisture separators utilize force and turbulent action on the droplets that are trapped on suitable separator installations such as blinds, wire screens, rod profiles and the like. In the form of a water film, the drained moisture flows down to the lower collector. These separators are that the velocity of the vapor must be less than the critical rate at which the water film breaks, and therefore the separators are bulky and expensive. Another important problem is the uniform distribution of the flowing steam over the entire cross-section of the separator when the speed at the separator inlet is greatly reduced and at very low pressure loss on the separator's installation.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny u vnějšího odlučovače vlhkosti podle vynálezu·These drawbacks are eliminated with the external moisture separator according to the invention.

Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z předřazené odlučovací mříže vytvořené z drátů,Its essence is that it consists of a pre-separation grid made of wires,

206 2S8 sít, tyčí nebo úzkých profilů a z následujících dutých odlučovacích vestaveb opatřených úzkými štěrbinami spojujícími prostor mezi vestavbami s vnitřním prostorem napojeným na prostor, ve kterém je nižší tlak než mezi odlučovaoími vestavbami· Duté odlučovaoí vestavby mohou být vytvořeny ve tvaru žaluzií, jejichž vnitřní prostor je propojen se sběracím prostorem, v němž je nižší tlak než mezi odlučovacími vestavbami· Duté odsávací vestavby s úzkými štěrbinami mohou být vytvořeny též ve tvaru konfuzorových lopatek, vnějšího plášťového válce, resp· též vnitřních válců a difuzorových lopatek, přičemž jednotlivé vnitřní prostory těchto odlučovacích vestaveb jsou společně napojeny na prostor, ve kterém je nižší tlak než mezi odlučovacími vestavbami·206 2S8 sieves, rods or narrow profiles and from the following hollow separators fitted with narrow slots connecting the space between the internals with the interior connected to the space in which the pressure is lower than between the separators. it is connected to a collecting space in which the pressure is lower than between the separating bodies · Hollow suction assemblies with narrow slots can also be designed in the form of confusor blades, outer jacket cylinder or internal cylinders and diffuser blades, the individual interior spaces of these separators The fittings are connected together to a space in which the pressure is lower than between separator fittings ·

Vynález je blíže objasněn pomooí přiložených výkresů, kde je nakresleno na obr· 1 principiální schéma odlučovače s předřazenou odlučovací mříží a s dutými odlučovaoími vestavbami s úzkými štěrbinami, obr· 2 příkladné provedení odlučovače vlhkosti s předřazenou odlučovaoí mříží vytvořenou z tyčí a s odlučovacími vestavbami ve tvaru dutých žaluzií, obr· 3 příkladné provedení odlučovače vlhkosti vytvořeného ze dvou odlučovačů podle obr· 2 zařazených za sebou, obr· 4 příkladné provedení odlučovače vlhkosti cyklonového typu s dutými konfuzorovými a difuzurovými lopatkami, s dutým plášťovým válcem a s dutými vnitřními váloi pro velký průměr potrubí, do něhož je vestavěn, obr· 5 příčný řez B - B odlučovačem vlhkosti podle obr· 4, obr· 6 částečný řez A - A odlučovačem vlhkosti podle obr· 4, obr· 7 obdobný odlučovač vlhkosti jako na obr· 4 v provedení pro menší průměr potrubí, do něhož je vestavěn, obr· 8 příčný řez C - C odlučovačem vlhkosti podle obr· 7, obr· 9 částečný řez D - D odlučovačem vlhkosti podle obr· 7, obr· 10 detail Ϊ napojení vnitřního prostoru dutých odlučovacích žaluzií na sběrací prostor u odlučovače vlhkosti podle obr· 4, obr· 11 detail X” štěrbin v dutýoh žaluziových vestavbáoh u odlučovače vlhkosti podle obr. 4, obr· 12 detail Z štěrbin v dutých válcích u odlučovače vlhkosti podle obr· 4, resp· podle obr· 7·BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by the accompanying drawings, in which: FIG. 3 shows an example of a cyclone-type moisture separator with hollow confusor and diffuser blades, with a hollow jacket cylinder and hollow inner rollers for a large pipe diameter, FIG. Fig. 5 is a cross-sectional view of the B-B moisture separator according to Fig. 4, Fig. 6 a partial cross-section A-A of the moisture separator according to Fig. 4, Fig. 7 a similar moisture separator as in Fig. 4 pot diameter Fig. 8 Cross section of the C - C moisture separator according to Fig. 7, Fig. 9 Partial section D - D of the moisture separator according to Fig. 7, Fig. 10 detail Fig. 4, Fig. 11 detail X ”slots in hollow roller blinds at the moisture separator according to Fig. 4, Fig. 12 detail Z hollow cylinder slots in the moisture separator according to Fig. 4 and · Fig. 7 ·

Před svislými nebo mírně šikmými dutými odlučovaoími vestavbami ve tvaru žaluzií £ s úzkými štěrbinami 2 je umístěna předřazená odlučovaoí mříž 1 z tyčí (obr· 1, 2).In front of the vertical or slightly oblique hollow separators in the form of blinds 6 with narrow slots 2, a pre-separating grid 1 of rods (FIGS. 1, 2) is placed.

Vnitřní prostor odlučovaoíoh vestaveb 2 je propojen se sběracím prostorem 2 ve spodní části odlučovače vlhkosti a v tomto je udržován mírný podtlak vzhledem k tlaku v prostoru mezi odlučovaoími vestavbami 2· Ve vnitřním prostoru £ odlučovacích vestaveb 2 mohou být napříč štěrbin 2 upevněny šikmé odkapávací plíšky 16.The interior space of the separators 2 is connected to the collection space 2 in the lower part of the moisture separator and a slight negative pressure is maintained in this space due to the pressure in the space between the separator units 2. .

U cyklonového odlučovače vlhkosti s vnitřním odsáváním pro velký průměr potrubí 11. do něhož je odlučovač vestavěn podle obr· 4 je do tělesa odlučovače vlhkosti ^2 uložena předřazená odlučovací mříž 2, za ní ve směru proudění páry jsou upevněny duté konfuzorové lopatky £ a za nimi dutý vnější plášťový válec g a vnitřní duté váloe 2, načež následujíIn a cyclone moisture separator with an internal suction for the large diameter of the pipe 11 into which the separator is installed as shown in FIG. 4, a pre-separating grate 2 is mounted in the body of the moisture separator 2, followed by hollow confuser blades 6 behind it. the hollow outer sheath cylinder g and the inner hollow cylinder 2, followed by

206'258 duté difuzorové lopatky 1» V ose odlučovače vlhkosti je umístěn dutý náboj 1,0 doutníkového tvaru. Konfuzorové lopatky 6, difuzorové lopatky 1 i vnější plášťový válec 8 a vnitřní duté válce 2 jsou opatřeny úzkými štěrbinami 2, přičemž vnitřní prostor konfuzorovýoh lopatek 6 a difuzorových lopatek 2 je propojen se sběracími komorami 13 a na vnitřní prostor vnějšího plášťového válce 8 a vnitřních dutých váloů 2 jsou v nejnižších místech připojeny odváděoí trubky 14. Jednotlivé vnitřní prostory odlučovacích vestaveb mohou být propojeny přes armatury 18 na společnou odsávací sběrnu 15. V horní, event. i ve střední části plášťového válce 8 a vnitřních dutých váloů 2 mohou být štěrbiny 2 částečně překryty odkapávacími plíšky iz.206'258 Hollow Diffuser Blades 1 A cigar-shaped hollow hub 1.0 is disposed in the axis of the moisture separator. The confusor blades 6, the diffuser blades 1 and the outer jacket cylinder 8 and the inner hollow cylinders 2 are provided with narrow slots 2, the inner space of the confuser vanes 6 and the diffuser vanes 2 communicating with the collecting chambers 13 and the inner space of the outer casing roller 8 and inner hollows. The individual interior spaces of the separator assemblies can be connected via the fittings 18 to a common exhaust manifold 15. In the upper or possibly the upper part of the separator 2, the exhaust pipe 14 is connected. Even in the central part of the jacket cylinder 8 and the inner hollow cylinders 2, the slots 2 can be partially covered by the drip plates i.

U cyklonového odlučovače vlhkosti pro menší průměr potrubí 11. do něhož je odlučovač vestavěn, může být počet vnitřních dutých válců 8 menší, nebo mohou být úplně vypuštěny, viz obr. 7.In the cyclone moisture separator for the smaller diameter of the pipe 11 into which the separator is built, the number of inner hollow cylinders 8 can be reduced or completely omitted, see Fig. 7.

Turbulentním a silovým působením při proudění mokré páry po zakřivených drahách v předřazené odlučovací mříži 1 se zachytí i kapičky malého průměru a na jednotlivých prvcích předřazené odlučovací mříže 2 se vytvoří vodní film. Tento vodní film je postupně strháván proudící parou za vzniku poměrně velkých kapiček. Silovým působením na tyto velké kapičky v následující části odlučovače vlhkosti při proudění po zakřivených drahách dochází k jejich snadnému odloučení a zachycení na stěnách odlučovacích vestaveb 2. Štěrbinami 2 ^v těchto vestavbách je vzniklý vodní film trvale odsáván. Mírný podtlak ve vnitřním prostoru 2 dutých odlučovacích vestaveb £ je možno dosáhnout např. připojením tohoto prostoru na odběr páry z turbíny o nižším tlaku, napojením na kondenzátor a pod.By the turbulent and force action of the wet steam flow along the curved paths in the pre-separation grid 1, small droplets are also trapped and a water film is formed on the individual elements of the pre-separation grid 2. This water film is gradually entrained by the flowing steam to form relatively large droplets. By force acting on these large droplets in the following part of the moisture separator, when flowing along curved tracks, they are easily separated and trapped on the walls of the separator internals 2. The resulting water film is permanently sucked off by the slots 2 ⁱⁿ these internals. A slight negative pressure in the interior space 2 of the hollow separator assemblies 6 can be achieved, for example, by connecting this space to take off steam from a lower pressure turbine, connecting it to a condenser and the like.

V první části odlučovdfee vlhkosti se vodní kapičky pouze zachycují, neodvádějí se však do sběrače působením gravitace, nýbrž se přeměňují ve větší kapičky rozrušením vodního filmu. Proto může rychlost páry být velká a odlučovač má malé rozměry. Velká rychlost mokré páry má též příznivý vliv na odlučování kapiček.In the first part of the moisture separator, the water droplets are merely trapped, but are not discharged into the collector by gravity, but are converted into larger droplets by disruption of the water film. Therefore, the steam velocity can be high and the separator has small dimensions. The high speed of wet steam also has a beneficial effect on droplet separation.

Pokud není za odlučovač vlhkosti zařazen přihřívák páry, je možno jej zabudovat přímo do převáděcího potrubí mezi vysokotlakovým a nízkotlakovým dílem parní turbíny a tím ušetřit na rozměrném spojovacím potrubí a zmenšit zastavenou plochu ve strojovně turbín.If a steam reheater is not installed downstream of the moisture separator, it can be incorporated directly into the transfer line between the high pressure and low pressure parts of the steam turbine, thus saving on the large connecting pipe and reducing the built-up area in the turbine engine room.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1 · External moisture separator with pre-separation grate and separator installation, characterized in that the pre-separation separator (1) is made of wires, screens, rods or narrow profiles and the subsequent hollow separator installation (2) is provided with narrow slots (3) , wherein the interior space (4) of the separator assemblies (2) is connected to a space in which there is a lower pressure than between the separator assemblies (2).

External moisture separator according to Claim 1, characterized in that the separating bodies (2) are in the form of hollow louvers, their interior space (4) communicating with a collecting space (5) in which the pressure is lower than in the space between the separating bodies (2).

An external moisture separator according to claim 1, characterized in that the separator assemblies (2) are designed in the form of hollow confuser blades (6), an outer hollow shell cylinder (8), or an outer hollow shell cylinder (8). also internal hollow rolls (9) and hollow diffuser blades (7), whereby

208 258 All these hollow separator inserts are provided with narrow slots (3) and their internal spaces (4) are connected together to a space in which the pressure is lower than the separator inserts (2).