JP2645304B2 - 旋回式セパレータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、旋回式セパレータ（気水分離装置）に関
し、詳しくは、ボイラ等に取付けて発生蒸気の乾き度を
向上させるのに適した旋回式セパレータに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の旋回式セパレータには、第４図，第５図に示す
ようなものがある。この旋回式セパレータは、分離筒
１′の側壁部の軸線方向ほぼ中程に蒸気導入管２′を接
続方向に接続し、この蒸気導入管２′を通してボイラか
らの低乾き度状態の蒸気を導入し、分離筒１′内部で遠
心力により液滴と分離するようにしている。そして、分
離した液滴は、分離筒１′の下端部に接続した降水管
４′より排出し、乾き度の良好な蒸気のみ分離筒１′の
上端部に接続した蒸気出口管３′より流出させるように
している。前記降水管４′の一端はボイラの下部ヘッダ
に接続され、分離水が再びボイラ缶内に戻るようになっ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の構成の旋回式セパレータにおいては、ボイラか
らの発生蒸気の乾き度が全体的に低下してくると、ボイ
ラからセパレータまでの流路中の二相流圧損が増大し、
ボイラ缶内の圧力とセパレータ内の圧力との差が大きく
なるため、セパレータ内の水位が上昇する。通常の使用
状態においては、水位は降水管４′の途中にあるが、水
位が上昇してくると水が分離筒１′内にまで溢れてく
る。また、分離水の量が増えてくると、分離水がうまく
排出されずに分離筒内に溜まってしまう。

このようにして、分離筒１′内に分離水が溜まってく
ると、第４図に示すように、分離水が蒸気の流れに再び
巻き込まれることになり、セパレータの捕集効率、即
ち、気水分離性能が低下すると共に、乾き度の低い蒸気
がそのまま蒸気出口管３′から流出してしまう。即ち、
分離筒１′内を旋回する蒸気の流れによって分離水にも
旋回渦が発生し、分離筒１′の内壁面に沿って凹状の水
面が形成されて、蒸気の流れに巻き込まれやすくなって
いるため、上述のような現象が生じる。

この他、次のような問題点もある。分離筒１′内の圧
力分布は、蒸気が流れている間はその旋回流によって中
央部分が低く周壁部分が高くなっているが、分離水を排
出するための降水管４′を分離筒１′の下端部のほぼ中
央に軸線方向に接続しているため、相対的に圧力が低い
部分から分離水を排出することになり、分離水がうまく
排出されない傾向がある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上述の問題点に鑑み、効率よく分離水を
分離筒より排出すると共に分離水の蒸気流れへの巻き込
みを防止して、気水分離性能を向上させることを目的と
するもので、具体的には、分離筒の側壁部に接線方向に
蒸気導入管を接続すると共に、前記分離筒の上端部に蒸
気出口管を、下端部に降水管をそれぞれ連結し、前記分
離筒内において、前記降水管の入口開口部の近傍位置に
プレート部材を水平に設置し、このプレート部材の外周
と前記分離筒の内壁面との間に分離水導入用の間隙を形
成し、前記プレート部材の下面から前記降水管の入口開
口部にわたって旋回防止用羽根部材を設け、この旋回防
止用羽根部材により、前記プレート部材の下面から前記
降水管の入口開口部にいたる空間を複数の空間に分割し
たことを特徴とする旋回式セパレータである。

〔作用〕

この発明によれときは、液滴を含む低乾き度の蒸気を
蒸気導入管から分離筒内に導入し、分離筒内を旋回させ
て遠心力により液滴を分離し、分離した液滴を分離筒の
周壁に沿って落下させ、プレート部材の周面と分離型の
内壁面との間の間隙を通して降水管より排出する。この
とき、乾き度の良好な蒸気のみ蒸気出口管より流出さ
れ、分離水は相対的に圧力の高い周壁部分に形成した間
隙からプレート部材の下面側に流入し、更に、この流入
時点において、旋回防止用羽根部材により分離水におけ
る旋回渦の発生が防止される。

〔実施例〕

以下、この発明の好ましい実施例を、図面に基づいて
説明する。

第１図に、この発明に係る旋回式セパレータ（内部構
造の詳細図示は省略）を、環状に形成した上部ヘッダ７
及び下部ヘッダ８を多数の水管９で連結して成る多管式
還流ボイラに接続した構成例を示す。同図において、旋
回式セパレータの分離筒１には、蒸気導入管2,蒸気出口
管３および降水管４を接続してあり、蒸気導入管２の一
端は前記上部ヘッダ７に、降水管４の一端は前記下部ヘ
ッダ８にそれぞれ接続している。また、同図に示すボイ
ラは、バーナ10および給水ポンプ11を備え、連絡管13,1
3を介して水位制御筒12が缶体に連通している。

第２図，第３図に、この発明の旋回式セパレータの詳
細を示す。分離筒１の側壁部のほぼ中央において、接線
方向に蒸気導入管２を接続してあり、蒸気を分離筒１内
に接線方向に導入し、旋回させて遠心力により液滴を分
離するようにしている。前記分離筒１の上端部には、液
滴分離後の乾き度の良好な蒸気を流出させるための蒸気
出口管３を、下端部には、分離水を排出するための降水
管４をそれぞれ前記分離筒１の軸線方向に沿う方向に接
続している。

この分離筒１の内側下部、即ち降水管４の入口開口部
に近傍位置には、プレート部材６を水平に設け、このプ
レート部材６の周面と前記分離筒１の内壁面との間に分
離水導入用の間隙５を形成している。更に、プレート部
材６の下面から降水管４の入口開口部にわたって旋回防
止用羽根部材14を設け、この旋回防止用羽根部材14によ
り、プレート部材６の下面から降水管４の入口開口部に
いたる空間を複数の空間に分割している。図示する実施
例においては、前記旋回防止用羽根部材14は、４枚とし
てあり、前記プレート部材６の下面から前記降水管４の
入口開口部にわたって、プレート部材６より下方の空間
を完全に区画するように構成してある。この構成によ
り、遠心力によって分離された液滴は、分離筒１の内周
壁を伝って流れ落ち、間隙５を通って降水管４に達する
ようになっている。

さて、以上の構成の旋回式セパレータは、通常の使用
状態においては、蒸気が分離筒１内を旋回しながら流れ
ているため、中央部分の圧力が低く、周壁部分の圧力が
高くなっているが、分離水を排出するための前記間隙５
を周壁部分に沿って形成しているので、相対的に圧力の
高い部分から分離水を排出することになり、分離水の排
出がスムーズに行われる。また、セパレータ内の水位が
上昇して分離筒１内にまで達するようになっても、プレ
ート部材６があるため、蒸気流れの旋回力が分離水に直
接作用せず、第４図に示すような旋回渦による凹状の水
面が形成されないので、分離水が再び蒸気流れに巻き込
まれることがない更に、旋回防止用羽根部材14により、
プレート部材６の下面から降水管４の入口開口部にいた
る空間を複数の空間に分割しているので、分離水におけ
る旋回渦の発生を効果的に防止することができる。

〔発明の効果〕

この発明は、以上のような構成であり、分離筒内下
部、即ち降水管の入口開口部の近傍位置に、分離筒の内
壁面との間に間隙を形成してプレート部材を設けること
により、分離水の巻き込みがなくなると共に、相対的に
圧力の高い周壁部分から前記間隙を通して速やかに且つ
スムーズに分離水を排出することができ、優れた気水分
離性能を得ることができる。また、プレート部材の下面
から降水管の入口開口部にわたって旋回防止用羽根部材
を設け、この旋回防止用羽根部材により、プレート部材
の下面から前記降水管の入口開口部にいたる空間を複数
の空間に分割しているので、前記分離水の排出の支障と
なる旋回渦の発生を効果的に防止することができる。

よって、この発明によれば、ボイラからの発生蒸気の
乾き度が低下し、セパレータ内の水位が多少上昇して
も、初期の気水分離性能を長時間維持でき、乾き度の良
好な蒸気を長時間安定して供給することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の旋回式セパレータを多管式貫流ボイ
ラに採用した実施例を示す縦断面図、第２図はこの発明
における旋回式セパレータの一実施例を示す縦断面図、
第３図はその横断面図、第４図は従来の旋回式セパレー
タを示す縦断面図、第５図はその横断面図である。 １……分離筒 ２……蒸気導入管 ３……蒸気出口管 ４……降水管 ５……間隙 ６……プレート部材 14……旋回防止用羽根部材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分離筒１の側壁部に接線方向に蒸気導入管
   ２を接続すると共に、前記分離筒１の上端部に蒸気出口
   管３を、下端部に降水管４をそれぞれ連結し、前記分離
   筒１内において、前記降水管４の入口開口部の近傍位置
   にプレート部材６を水平に設置し、このプレート部材６
   の外周と前記分離筒１の内壁面との間に分離水導入用の
   間隙５を形成し、前記プレート部材６の下面から前記降
   水管４の入口開口部にわたって旋回防止用羽根部材14を
   設け、この旋回防止用羽根部材14により、前記プレート
   部材６の下面から前記降水管４の入口開口部にいたる空
   間を複数の空間に分割したことを特徴とする旋回式セパ
   レータ。