DE3731719A1

DE3731719A1 - Vapour separator (eliminator) and surge drum

Info

Publication number: DE3731719A1
Application number: DE19873731719
Authority: DE
Inventors: Vladimir Ivanovic Trosin; Vladimir Denisovic Belousov; Dmitrij Georgievic Gostev; Anatolij Fedorovic Bakanov; Lev Nikolaevic Artemov; Vladimir Nikolaevi Grebennikov
Original assignee: GREBENNIKOV VLADIMIR NIKOLAEVIC
Current assignee: GREBENNIKOV VLADIMIR NIKOLAEVIC
Priority date: 1987-09-21
Filing date: 1987-09-21
Publication date: 1989-04-06
Also published as: FI874011A; FR2620951B1; FI874011A0; FR2620951A1; DE3731719C2

Abstract

The vapour separator and surge drum contains a collector 1 which is connected to an inlet collector and an outlet collector between which separating elements 4 which have drainage grooves 5 are arranged in stages (floors). Present in the collector 1 are main intermediate walls 6 which form main ducts 7 for the liquid drainage. Each main duct 7 is connected to the associated drain groove 5 via apertures 8. Provided in the collector 1 are additional intermediate walls 9 of which each forms an additional duct 10 with the associated main intermediate wall 6. The additional intermediate walls 9 are arranged over the length of the collector 1 at a distance from the corresponding drain groove 5. <IMAGE>

Description

Die Erfindung Dampf- und Flüssigkeitsabscheider, die in der Wärmeenergietechnik, insbesondere in Kernkraftwerken, Zwi schenabscheidungssystemen, Systemen der Dampfüberhitzung der Turbinen eingesetzt werden, welche mit sattem oder leicht überhitztem Dampf betrieben werden.The invention vapor and liquid separator, which in the Thermal energy technology, especially in nuclear power plants, Zwi separation systems, systems of steam superheating of the turbines are used, which with rich or slightly superheated steam.

Die Erfindung kann bei der Erdgas-, Erdölgewinnung sowie in jedem anderen Produktionszweig ihre Anwendung finden, wo Zweistoffgemische getrennt werden müssen.The invention can be used in the production of natural gas, oil and any other branch of production can be used where Two-substance mixtures must be separated.

Aus der SU-A-8 98 210 ist ein Dampf- und Flüssigkeitsab scheider bekannt, der einen Sammler enthält, welcher mit einem Eintrittssammler und einem Austrittssammler in Ver bindung steht, zwischen denen etagenweise Abscheidungsele mente mit Abflußrinnen angeordnet sind, die mit dem Sammler in Verbindung stehen. Bei diesem Abscheider ergibt sich eine ungleichmnäßige Flüssigkeitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente infolge einer intensiven Dampf strömung über den Sammler aus einer Etage in die andere, was die Wirksamkeit der Abscheidung beeinträchtigt. From SU-A-8 98 210 is a vapor and liquid section Scheider known that contains a collector who with an entry collector and an exit collector in Ver there is a bond between which there are layers of separation elements elements with troughs are arranged with the collector stay in contact. With this separator it follows an uneven liquid discharge from the floors of the deposition elements due to an intense vapor flow over the collector from one floor to the other, which affects the effectiveness of the deposition.

Aus der SU-A-1 060 880 ist ein Dampf- und Flüssigkeitsab scheider bekannt, dessen Sammler mit einem Eintrittssammler und einem Austrittssammler in Verbindung steht, zwischen denen etagenweise Abscheidungselemente mit Abflußrinnen angeordnet sind. Im Sammler sind Zwischenwände vorgesehen, welche Kanäle für den Flüssigkeitsdurchlauf bilden, von denen jeder Kanal mit einer zugehörigen Abflußrinne in Verbindung steht. Die Flüssigkeitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente ist ungleichmäßig infolge einer unterschiedlichen Länge der Kanäle für den Durchlauf der Flüssigkeit und eines Überströmens des Dampfes aus einem Kanal in den anderen, was die Wirksamkeit der Abscheidung vermindert. Die große Länge der Zwischenwände kompliziert die Konstruktion und die Herstellung des Abscheiders.From SU-A-1 060 880 is a vapor and liquid section Scheider known, its collector with an entry collector and communicates with an exit collector between those with separation elements with troughs are arranged. Partitions are provided in the collector, which channels for the liquid flow form from which each channel with an associated trough in Connection is established. The liquid drainage from the floors the deposition elements is uneven as a result of one different length of the channels for the passage of the Liquid and an overflow of vapor from one Channel in the other what the effectiveness of the deposition reduced. The great length of the partitions is complicated the design and manufacture of the separator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dampf- und Flüssigkeitsabscheider zu schaffen, der eine wirksamere Dampfabscheidung und eine gleichmäßige Flüssigkeitsabfüh rung aus den Etagen der Abscheidungselemente gewährleistet.The invention has for its object a steam and To create liquid separators that are more effective Vapor separation and even liquid removal guaranteed from the floors of the separation elements.

Diese Aufgabe wird bei einem Dampf- und Flüssigkeitsab scheider, enthaltend einen Sammler, der mit einem Ein trittssammler und einem Austrittssammler in Verbindung steht, zwischen welchen etagenweise Abscheidungselemente mit Abflußrinnen angeordnet sind, wobei im Sammler Haupt zwischenwände vorgesehen sind, die Hauptkanäle für den Flüssigkeitsdurchlauf bilden, von denen jeder Hauptkanal mit der zugehörigen Abflußrinne verbunden ist, erfindungs gemäß dadurch gelöst, daß im Sammler zusätzliche Zwischen wände vorgesehen sind, von denen jede mit der zugehörigen Hauptzwischenwand einen Zusatzkanal bildet, der eine Fort setzung des entsprechenden Hauptkanals darstellt und für eine Stromrichtungsumkehrung der Flüssigkeit sorgt, wobei die zusätzlichen Zwischenwände über die Länge des Sammlers in einem Abstand von der zugehörigen Abflußrinne angeordnet sind. This task is done with a vapor and liquid separator containing a collector with an on step collector and an outlet collector in connection stands between which floor-level separation elements are arranged with troughs, the main in the collector Partitions are provided, the main channels for the Form liquid flow, each of which is the main channel is connected to the associated trough, fiction solved according to that in the collector additional intermediate walls are provided, each with the associated Main partition wall forms an additional channel, which is a fort represents setting of the corresponding main channel and for provides a flow reversal of the liquid, whereby the additional partitions along the length of the collector arranged at a distance from the associated trough are.

Es ist zweckmäßig, die Hauptzwischenwand im Mündungsbereich der Abflußrinne konvex auszubilden und die Breite der zusätzlichen Zwischenwand kleiner als die Breite dieses konvexen Abschnittes der Hauptzwischenwand auszuführen.It is useful to have the main partition in the mouth area the trough convex and the width of the additional partition smaller than the width of this convex section of the main partition.

Die zusätzlichen Zwischenwände, welche mit der zugehörigen Hauptzwischenwand je einen Zusatzkanal in Fortsetzung des entsprechenden Hauptkanals bilden, gewährleisten eine gleichmäßige Flüssigkeitsabführung aus den Etagen. Dabei wird ein Überströmen des Dampfes aus dem einen Hauptkanal in den anderen verhindert, was die Wirksamkeit der Abschei dung erhöht. Außerdem werden dadurch die Metallintensität des Dampf- und Flüssigkeitsabscheiders vermindert und seine Herstellung vereinfacht.The additional partitions, which with the associated Main partition wall each an additional channel in continuation of the form the corresponding main channel, ensure a Even liquid drainage from the floors. Here there is an overflow of steam from one main channel in the others, which prevents the effectiveness of the Abschei dung increased. It also increases the metal intensity of the steam and liquid separator is reduced and its Manufacturing simplified.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 schematisch einen Dampf- und Flüssigkeitsabscheider im Längsschnitt; Figure 1 shows schematically a vapor and liquid separator in longitudinal section.

Fig. 2 einen Schnitt II-II in Fig. 1; Fig. 2 shows a section II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt III-III in Fig. 1; Fig. 3 shows a section III-III in Fig. 1;

Fig. 4 den Abscheider in perspektivischer Darstellung. Fig. 4 shows the separator in perspective.

Der Dampf- und Flüssigkeitsabscheider enthält einen Sammler 1 in Form eines Rechteck-Rohrs, an dessen eine Längsseite ein Eintrittssammler 2 und ein Austrittssammler 3 in der in Fig. 2 dargestellten Bauart angeschlossen ist. Zwischen den Sammlern 2 und 3 sind etagenweise Abscheidungselemente 4 (Fig. 1) mit je einer unteren Abflußrinne 5 pro Etage angeordnet. Im Sammler 1 sind Hauptzwischenwände 6 vorhan den, welche Hauptkanäle 7 für den Flüssigkeitsablauf bil den. Jeder Hauptkanal 7 ist über Öffnungen 8 mit der zuge hörigen Abflußrinne 5 verbunden. Ferner sind quer im Samm ler 1 zusätzliche L-förmige Zwischenwände 9 unmittelbar unter jedem Hauptkanal 7 vorgesehen, von denen jede mit der zugehörigen Hauptzwischenwand 6 einen Zusatzkanal 10 bil det, der eine Fortsetzung des entsprechenden Hauptkanals 7 darstellt und für eine Stromrichtungsumkehrung der Flüssig keit sorgt. Die zusätzlichen Zwischenwände 9 sind über die Länge des Sammlers 1 in einem Abstand unter der zugehörigen Abflußrinne 5 angeordnet. Die Hauptzwischenwand 6 ist im Mündungsbereich der Abflußrinne 5 konvex erweitert ausge bildet, wobei die Breite der zusätzlichen Zwischenwand 9 kleiner als die Breite des konvexen Abschnittes der Haupt zwischenwand 6 ist. Durch die Verwendung der zusätzlichen Zwischenwände 9 im Sammler 1, von denen jede mit der zuge hörigen Hauptzwischenwand 6 einen Zusatzkanal 10 bildet, der eine Fortsetzung des entsprechenden Hauptkanals 7 darstellt und für eine Stromrichtungsumkehrung der Flüs sigkeit sorgt, wird eine Einteilung der Etagen der Abschei dungselemente nach Dampf gewährleistet, wodurch eine gleichmäßige Flüssigkeitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente erzielt wird.The steam and liquid separator contains a collector 1 in the form of a rectangular tube, on the long side of which an inlet header 2 and an outlet header 3 of the type shown in FIG. 2 are connected. Separation elements 4 ( FIG. 1), each with a lower trough 5 per floor, are arranged between the collectors 2 and 3 . In the collector 1 are main partitions 6 IN ANY, which main channels 7 for the fluid drain bil. Each main channel 7 is connected via openings 8 to the associated gutter 5 . Furthermore, additional L-shaped partitions 9 are provided transversely in the collector 1 directly below each main channel 7 , each of which with the associated main partition 6 an additional channel 10 bil, which is a continuation of the corresponding main channel 7 and ensures a flow reversal of the liquid speed . The additional partitions 9 are arranged along the length of the collector 1 at a distance below the associated trough 5 . The main partition 6 is in the mouth of the trough 5 extends convexly, the width of the additional partition 9 is smaller than the width of the convex portion of the main partition 6 . By using the additional partitions 9 in the collector 1 , each of which forms an additional channel 10 with the associated main partition 6 , which represents a continuation of the corresponding main channel 7 and ensures a flow reversal of the liquid, a division of the floors of the deposition elements guaranteed after steam, whereby a uniform liquid discharge from the floors of the separating elements is achieved.

Der Dampf- und Flüssigkeitsabscheider wird wie folgt be trieben.The steam and liquid separator is as follows driven.

Von einer Quelle, z.B. einer Hochdruckstufe einer Turbine (nicht gezeigt), wird Sattdampf in den Eintrittssammler 2 (Fig. 2, 3) zugeführt, indem er über die Abscheidungsele mente 4 verteilt wird. In den Abscheidungselementen 4 wird die Flüssigkeit vom Dampf abgetrennt, die in die Abflußrin nen 5 fließt (Fig. 1). Aus den Abflußrinnen 5 gelangt die Flüssigkeit durch die Öffnungen 8 in die entsprechenden Hauptkanäle 7, weiter in die entsprechenden Zusatzkanäle 10 und dann in den Sammler 1, aus welchem sie abgeführt und auf diese Weise aus dem Dampf- und Flüssigkeitsabscheider entfernt wird. Durch die Richtungsumkehrung der aus dem Hauptkanal 7 und dem Zusatzkanal 9 strömenden Flüssigkeit wird ein hydraulischer Verschluß gebildet, der einen Durch strom des Dampfes aus der Abflußrinne 5 in den Sammler 1 verhindert. Der an den Abscheidungselementen 4 entwässerte Dampf wird in den Austrittssammler 3 (Fig. 2, 3) geführt. Aus dem Austrittssammler 3 wird der Dampf dem Verbraucher, z.B. Niederdruckstufen einer Turbine (in Fig. nicht ge zeigt) zugeführt. Da die Breite der Zusatzkanäle 9 kleiner als die Breite des erweiterten Abschnittes der Hauptkanäle ist, kann die von den oberen Etagen der Abscheidungselemen te 4 abtropfende Flüssigkeit nicht in den hydraulischen Verschluß gelangen, was einen stabilen Betrieb des hydrau lischen Verschlusses gewährleistet. In dem Dampf- und Flüssigkeitsabscheider hat eine der Etagen der Abschei dungselemente 4 keinen hydraulischen Verschluß am Flüssig keitsabfluß, weil die übrigen Etagen der Abscheidungsele mente 4 durch hydraulische Verschlüsse dampfseits vom Sammler 1 abgetrennt sind.From a source, for example a high-pressure stage of a turbine (not shown), saturated steam is fed into the inlet header 2 ( FIGS. 2, 3) by being distributed over the separating elements 4 . In the separating elements 4 , the liquid is separated from the steam, which flows into the Abflußrin NEN 5 ( Fig. 1). From the troughs 5 , the liquid passes through the openings 8 into the corresponding main channels 7 , further into the corresponding additional channels 10 and then into the collector 1 , from which it is removed and in this way is removed from the vapor and liquid separator. By reversing the direction of the liquid flowing from the main channel 7 and the additional channel 9 , a hydraulic closure is formed, which prevents the steam from flowing through the trough 5 into the collector 1 . The steam dewatered at the separation elements 4 is fed into the outlet header 3 ( FIGS. 2, 3). From the outlet header 3 , the steam is supplied to the consumer, for example low-pressure stages of a turbine (not shown in FIG. 3 ). Since the width of the additional channels 9 is smaller than the width of the expanded section of the main channels, the liquid dripping from the upper floors of the separating elements 4 cannot get into the hydraulic closure, which ensures stable operation of the hydraulic closure. In the steam and liquid separator, one of the floors of the separating elements 4 has no hydraulic closure at the liquid outlet because the remaining floors of the separating elements 4 are separated from the collector 1 by hydraulic closures on the steam side.

Erfindungsgemäß gewährleistet eine gleichmäßige Flüssig keitsabführung aus den Etagen der Abscheidungselemente, was die Qualität der Dampfabscheidung erhöht, wobei die Außen abmessungen und die Metallmengen des erfindungsgemäßen Abscheiders kleiner als bei den bekannten Abscheidern sind. Außerdem ist der Abscheider in der vorliegenden Ausfüh rungsform einfacher in der Herstellung.According to the invention ensures a uniform liquid evacuation from the floors of the separating elements, what the quality of vapor deposition increases, the outside dimensions and the amounts of metal of the invention Separators are smaller than in the known separators. In addition, the separator is in the present version form easier to manufacture.

Claims

1. vapor and liquid separator, with a liquid speed collector ( 1 ), with an inlet collector ( 2 ) and with an outlet collector ( 3 ), between which tiered separation elements ( 4 ) with troughs ( 5 ) are arranged, the liquid collector ( 1 ) Main partitions ( 6 ) are provided, the main channels ( 7 ) for the liquid flow and are connected to the associated trough ( 5 ), characterized in that additional partitions ( 9 ) are provided in the liquid collector ( 1 ), each of which with the Associated main partition ( 6 ) forms an additional channel ( 10 ) which is a continuation of the downwardly open main channel ( 7 ) and forms a hydraulic closure by reversing the flow direction, the additional partition walls ( 9 ) over the length of the collector ( 1 ) in a distance from the associated trough ( 5 ) are arranged.

2. A separator according to claim 1, characterized in that the main partition ( 6 ) in the region of the trough ( 5 ) is convex, and the width of the additional partition is smaller than the width of the convex portion of the main partition ( 6 ).

3. A separator according to claim 1 or 2, characterized in that the additional partitions ( 9 ) have an L-shaped cross section and that the internal ends of the main intermediate walls ( 6 ) immerse in the respective additional channel ( 10 ).