CS229218B1 - Zařízení k separování kapalné fáze z proudící dvoufázové směsi - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je na výstupu z vysokotlaké části turbiny, na sytou páru, odstranit část kapalné fáze obsažené v proudící mokré páře. Využíváse toho, že se v procesu expanze v průtočné části turbiny kapalné fáze odstřeluje v periferii a tím v této oblasti narůstá její koncentrace. Odvod kapalné fáze se dosahuje tím, že na výstupu z difuzoru je vložena dutá anulárni lopatka,která napomáhá zakřivení proudového pole. Na jejím povrchu se v důsledku odstředivých ' sil separuje kapalná fáze obsažená v proudící mokré páře. Kapalinové filmy, které vznikají na povrchu anulárni lopatky, jsou odsávány štěrbinou do její vnitřní duté části, kde pomoci separačních lamel je odseparovaňá kapalná fáze odvedena do spodní části této lopatky a je vyvedena z tělesa turbiny. Pro zintenzivnění procesu odsáváni kapalné fáze je vnitřní prostor anulárni lopatky spojen s podtlakovou stranou této lopatky. Kapalinové filmy vytvořené na vnitřním povrchu difuzoru jsou také odsávány do speciální sběrné komory, jejíž vnější tvar tvoří výstupní část difuzoru. Navrhovaného uspořádání se dá využít u turbin na sytou páru (jaderných), turbin expanzních, v oborech, kde se požaduje separace kapalné fáze z proudící dvoufázové látky.

Description

(54) Zařízení k separování kapalné fáze z proudící dvoufázové směsi

Účelem vynálezu je na výstupu z vysokotlaké části turbiny, na sytou páru, odstranit část kapalné fáze obsažené v proudící mokré páře. Využíváse toho, že se v procesu expanze v průtočné části turbiny kapalné fáze odstřeluje v periferii a tím v této oblasti narůstá její koncentrace. Odvod kapalné fáze se dosahuje tím, že na výstupu z difuzoru je vložena dutá anulárni lopatka,která napomáhá zakřivení proudového pole. Na jejím povrchu se v důsledku odstředivých ' sil separuje kapalná fáze obsažená v proudící mokré páře. Kapalinové filmy, které vznikají na povrchu anulárni lopatky, jsou odsávány štěrbinou do její vnitřní duté části, kde pomoci separačních lamel je odseparovaňá kapalná fáze odvedena do spodní části této lopatky a je vyvedena z tělesa turbiny. Pro zintenzivnění procesu odsáváni kapalné fáze je vnitřní prostor anulárni lopatky spojen s podtlakovou stranou této lopatky. Kapalinové filmy vytvořené na vnitřním povrchu difuzoru jsou také odsávány do speciální sběrné komory, jejíž vnější tvar tvoří výstupní část difuzoru.

Navrhovaného uspořádání se dá využít u turbin na sytou páru (jaderných), turbin expanzních, v oborech, kde se požaduje separace kapalné fáze z proudící dvoufázové látky.

229 218

2229 218

Vynález se týká zařízení k separování kapalné fáze z proudící dvoufázové směsi na výstupu z průtočné části vysokotlakého dílu turbiny.

Dosud známé uspořádání průtočné části vysokotlakých dílů parních turbin na sytou páru je koncipováno tak, že za posledním lopatkovým stupněm následuje difuzor, který zčásti přeměňuje kinetickou energii proudící směsi aa energii potenciální.

Z difuzoru vystupuje dvoufázová směs složená z. parní a kapalné fáze do výstupního tělesa, výstupního potrubí a před vstupem do nízkotlakého dílu turbiny často proohází vnějšími separátory kapalné fáze většinou žaluziového nebo cyklonového typu spojených s přihříváky páry. V procesu expanze syté páry v lopatkových stupních vysokotlaké části turbiny se v důsledku tangenciálních složek rychlosti proudového pole kapalné fáze postupně odstřeluje průtočné části - oož způsobuje, že v oblasti výstupu z průtočné části je v periferní oblasti zvýšená její koncentrar ce. U stávajících provedení tato dvoufázová směs vstupovala do difuzoru, výstupního potrubního systému a vlastní separace kapalné fáze se prováděla až ve vnějších separátorech. Nevyužívá se výhody zvýšené koncentrace kapalné fáze v periferní části proudu k jejímu účinnému odloučení.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením k separování kapalné fáze z proudící dvoufázové směsi, podle vynálezu, jehož podstatou je, že za výstup z difuzoru, který je umístěn ve výstupním tělese turbiny za zaváděcími a oběžnými lopatkami, je do výstupního tělesa vložena dutá anulární lopatka, která je na náběžněm povrchu opatřena odsávací štěrbinou. Proti náběžnému povrchu této lopatky je na difuzor umístěna anulární sběrná

229 218 komora; mezi vnitřním povrchem difuzoru a vnitřní stěnou anulární sběrné komory je vytvořena vstupní štěrbina a vnějším povrchem anulárrií sběrné komory je vytvořena výstupní část difuzoru. Vnitřní prostor duté anulární lopatky je spojen štěrbinou s podtlakovou stranou této lopatky a do jejího vnitřního prostoru jsou vloženy separační lamely ve tvaru, komolých kuželů.

Nového účinku se dosahuje tím, že se snižuje na výstupu z tělesa koncentrace kapalné fáze v mokré páře a tím se zlepšují podmínky pro práci dosud používaných vnějších separátorů kapalné fáze.

Na připojeném výkresu je znázorněn příklad provedení zařízení k separování kapalné fáze z proudící dvoufázové směsi v průtočné části turbiny na sytou páru podle vyiálezu.

Za výstup z difuzoru 2 » který je umístěn ve výstupním tě lese £ turbiny za rozváděcími a oběžnými lopatkami 1, 2, je do výstupního tělesa £ vložena dutá anulární lopatka která je na náběžném povrchu £ opatřena odsávací štěrbinou 2· Proti neběžnému povrohu 2 duté anulární lopatky £ je na difuzor 2 umístěna anulární sběrná komora 16 tak, že mezi vnitřním povrchem 13 difuzoru 2 ^a vnitřní stěnou anulární sběrné komory 16 je vytvořena vstupní štěrbina 15. Vnějším povrchem 17 anulární sběrné komory 16 je tvořena výstupní část difuzoru 2· Vnitřní prostor j6 duté anulární lopatky je spojen štěrbinou 10 s podtlakovou stranou 11 této lopatky. Do vnitřního prostoru 6 duté anulární lopatky 2 j^sou mezi odsávací štěrbinou 2 ^a štěrbinu 10 na podtlakové straně 11 vloženy separační lamely 12 ve tvaru komolých kuželů.

Sytá pára v procesu expanze v průtočné části turbiny protéká rozváděcími a oběžnými lopatkami 1, 2 a vstupuje do difuzoru 2t který je umístěn ve výstupním tělese £ turbiny. V důsledku tangenciálních složek rychlosti proudového pole v prů točné části turbiny se kapalná fáze postupně odstřeluje k rjl

229 218 periferní části. Na výstupu difuzoru £ je vložena dutá anulární lopatka £, na jejímž nébežném povrchu £ se v důsledku zakřivení proudových polí separuje kapalná fáze 8 obsažená v proudící mokré páře. Tato je unášena ve smšru proudu a nakonec odsáván odsávací štěrbinou £ do Vnitřního prostoiu £ duté anulární lopatky £· Aby byl zlepšen proces odsávání, je vnitřní prostor £ duté anulární lopatky £ spojen štěrbinou 10 s podtlakovou stranou 11. Toto propojení zlepšuje vstup kapalné fáze do vnitřního prostoru £ duté anulárhí lopatky £ ve které se nacházejí separační lamely 12 ve tvaru komolých kuželů, sloužící k zachycení odseparované kapalné fáze a jejímu odvedení do spodní části duté anulární lopatky £· Z vnitřního povrchu 13 difuzoru £ je odseparované kapalná fáze 14 odsávána vstupní štěrbinou 15 do anulárhí sběrné komory 16. jejíž vnější povrch 17 vytváří zakončení difiuzoru £. Ve spodní části turbiny je z vnitřního prostoru £ duté anulární lopatky £ a z anulární sběrné komory 16 odseparovaná kapalná fáze vyvedena z výstupního těleea £ turbiny drenážními vývody.

Použití vynálezu je možné v případech, kde se jedná o separaci kapalné fáze proudící dvoufázové látky.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   229 218

   1. Zařízení k separování kapalné fáze z proudící dvoufázové směsi zejména na výstupu z průtočné části, vysokotlakého dílu turbiny sestávající z difuzoru, který je umístěn ve výstupním tělese turbiny za rozváděoími a oběžnými lopatkami, vyznačené tím, že za výstup z difuzoru (3) do výstupního tělesa (4) je vložena nejméně jedna dutá anulární lopatka (5), která je na nábožném povrchu (7) opatřena odsávací štěrbinou (9) a proti náběžnému povrchu (7) duté anulární lopatky (5) je na difuzor (3) umístěna anulární sběrná komora (16), přičemž mezi vnitřním povrchem (13) difuzoru (3) a vnitřní stěnou anulární sběrné komory (16) je vytvořena vstupní štěrbina (15) a vnějším povrchem (17) anulární sběrné komory (16) je vytvořena výstupní část difuzoru (3)·
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že vnitřní prostor (6) duté anulární lopatky (5) je spojen štěrbinou (10) s podtlakovou stranou (11) duté anulární lopatky (5)·
3. 3. Zařízení podle bodu la 2, vyznačené tím, že mezi odsávací štěrbinou (9) a štěrbinou (10) na podtlakové straně (11) je vnitřní prostor (6) duté anulární lopatky (5) opatřen separačními lamelami (12) ve tvaru komolých kuželů.