JP3991125B2 - 湿分分離装置 - Google Patents
湿分分離装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3991125B2 JP3991125B2 JP14829096A JP14829096A JP3991125B2 JP 3991125 B2 JP3991125 B2 JP 3991125B2 JP 14829096 A JP14829096 A JP 14829096A JP 14829096 A JP14829096 A JP 14829096A JP 3991125 B2 JP3991125 B2 JP 3991125B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture separator
- moisture
- parallel
- gradually
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿分分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、発電プラントなどでは、高圧タービンの排気側に設置された低圧タービン内の湿り度を減らすことによって、水分による低圧タービンやその後段にある加熱器周りのエロージョンを軽減すると共にプラント性能の向上を図るために、従来から高圧タービンと低圧タービンとの間に湿分分離装置が設けられている。
【0003】
一般的な湿分分離装置は、図3・図4に示すように、蒸気などのガス1が流れる均一径寸法の筒状をした流路2の途中に、旋回流3を発生させるための旋回ノズル4を配置し、旋回ノズル4の出側に、旋回流3の遠心力によって流路2の壁面に集められたガス1中の湿分5をリング状のスリット6から分離捕集させるようにしたドレンキャッチャー7を形成し、ドレンキャッチャー7の出側に旋回流3を軸方向流8に変換するための出口案内翼9を配置した構造を有している。
【0004】
このような湿分分離装置で、ガス1中に含まれる湿分5の分離能力を高めるようにするためには、入側の旋回ノズル4における流出角10を大きくしてガス1により大きな旋回力を発生させれば良いことになるが、流路2は通常、入側から出側まで均一径寸法に形成されているため、旋回ノズル4の流出角10に対応させて出口案内翼9の流入角11も大きくしなければ、旋回流3を軸方向流8に変換できないこととなる。
【0005】
ところが、出口案内翼9の流入角11を大きくすると、流路2の圧力損失が大きくなってしまうため、出口案内翼9側からの制限により、旋回ノズル4の流出角10を余り大きく設定することができず、得られる湿分分離能力には限界がある。そこで、図5に示すように、旋回ノズルの流出角を大きく設定しても、出口案内翼の流入角を小さく抑えることができる構造の湿分分離装置が開発された。
【0006】
即ち、入側に平行部12を有し、中間部に漸拡部13を有し、出側に漸縮部14を有する流路状をした湿分分離装置本体15を形成する。
【0007】
尚、平行部12の入口部と、漸縮部14の出口部は、互いに同一の径寸法Dとなるようにする。
【0008】
湿分分離装置本体15の軸心部に、湿分分離装置本体15の形状に合せて、入側が平行形状をし、中間部が漸拡形状をし、出側が漸縮形状をした一体物の翼支持用コーン16を配設する。
【0009】
そして、前記平行部12と翼支持用コーン16との間に、三次元翼形状をした旋回ノズル17(旋回流発生部)を設ける。
【0010】
前記漸拡部13の外周に、水受用外筒18と、水受用外筒18に連通するドレン流路19とを設け、更に、漸拡部13における比較的広い範囲20の部分に多数の水抜孔21を設けて、湿分分離部22を形成する。
【0011】
水抜孔21は、円形や長円形など、どのような形状であっても良い。
【0012】
前記漸縮部14と翼支持用コーン16との間に、三次元翼形状をした出口案内翼23(軸方向流変換部)を設ける。
【0013】
尚、24は蒸気などのガス、25は湿分分離部22に形成される水膜、26は湿分分離部22から外部へ排出される水、27は旋回ノズル17の流出角、28は出口案内翼23の流入角である。
【0014】
斯かる構成によれば、図示しない高圧タービンから出た蒸気などのガス24は、図示しない配管を軸方向に流れ、湿分分離装置本体15へ入る。
【0015】
そして、湿分分離装置本体15へ入ったガス24は、先ず、旋回ノズル17によって旋回流に変換され、含有する湿分を遠心分離される。
【0016】
遠心分離された湿分は、水膜25となって漸拡部13の内壁面に沿い下流側へ進み、漸拡部13に形成された多数の水抜孔21から水受用外筒18内へ取出され、ドレン流路19を介して水26として外部へ排出される。
【0017】
その後、湿分を分離されたガス24は、漸縮部14で絞られつつ、出口案内翼23によって軸方向流に変換され、図示しない配管を介して低圧タービンなどへ送給される。
【0018】
この際、旋回ノズル17の出側を漸拡部13としたので、旋回ノズル17で発生された旋回流は、旋回半径が大きくなるに従って、徐々に旋回速度が低下されるため、旋回ノズル17の流出角27に比べて出口案内翼23の流入角28を小さくしても、支障なく旋回流を軸方向流へ変換することができるようになる。
【0019】
従って、旋回ノズル17の流出角27を大きくしても、湿分分離装置本体15の圧力損失が大きくならなくて済むようになり、湿分分離能力を従来の限界以上に上げることが可能となる。
【0020】
又、漸拡部13における比較的広い範囲20の部分に多数の水抜孔21を設けることにより、水膜25を捕集し得る範囲20が広くなるので、安定且つ確実に湿分除去を行わせることができる。
【0021】
特に、漸拡部13の下流側で旋回流の旋回速度が低下されるが、このような場合でも、多数の水抜孔21によって支障なく湿分除去を行わせることができる。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記湿分分離装置では、湿分分離装置本体15に漸拡部13を設けて、下流側へ進むに従い徐々にガス24の旋回速度が低下されるようにしていたので、高い湿分分離性能が得られる反面、湿分分離装置本体15が大型となるという問題があった。
【0023】
本発明は、上述の実情に鑑み、より小型で高い湿分分離性能を確保し得るようにした湿分分離装置を提供することを目的とするものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明は、均一径寸法の筒状をした湿分分離装置本体の内部における、入側と出側に平行部を形成し、中間部に小径平行部を形成し、入側の平行部と小径平行部との間に漸縮部を形成し、小径平行部と出側の平行部との間に漸拡部を形成して、入側の平行部に旋回流発生部を設け、少くとも中間の小径平行部に湿分分離部を設け、出側の平行部に軸方向流変換部を設けたことを特徴とする湿分分離装置にかかるものである。
【0025】
この場合において、湿分分離装置本体中間の湿分分離部に、多数の水抜孔を形成しても良い。
【0026】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0027】
湿分分離装置本体へ入ったガスは、先ず、旋回流発生部によって旋回流に変換され、含有する湿分を遠心分離される。
【0028】
遠心分離された湿分は、水膜となって漸縮部及び小径平行部並びに漸拡部の内壁面に沿い下流側へ進み、小径平行部に形成された多数の水抜孔から外部へ排出される。
【0029】
その後、湿分を分離されたガスは、漸拡部で旋回半径を拡げられつつ、軸方向流変換部によって軸方向流に変換される。
【0030】
この際、本発明では、旋回流発生部の出側に漸縮部及び小径平行部を形成して流路を絞るようにしたので、旋回流発生部で発生された旋回流は、旋回半径が小さくなるに従って、徐々に旋回速度が増加され、その分遠心力が大きくなることから、湿分分離性能が向上する。
【0031】
従って、旋回流発生部の流出角を小さくしても、小径平行部などで旋回流を増速させて高い湿分分離性能を確保することが可能となる。
【0032】
又、小径平行部で増速された旋回流は、前記したように、漸拡部で拡げられて減速された後、軸方向流変換部によって軸方向流に変換されるが、出側の平行部を入側の平行部と同径に戻すことにより、軸方向流変換部の流入角を、前述のように小さく設定された旋回流発生部の流出角と同じ角度にして、湿分分離装置本体の圧力損失の増大を防ぐようにすることができる。
【0033】
更に、漸縮部及び小径平行部並び漸拡部における、少くとも平行部の部分に多数の水抜孔を設けることにより、水膜を捕集し得る範囲が広くなるので、安定且つ確実に湿分除去を行わせることができる。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例と共に説明する。
【0035】
図1は、本発明の実施の形態の一例である。
【0036】
均一径寸法の筒状をした湿分分離装置本体29を設け、湿分分離装置本体29の内部における、入側と出側に平行部30,31を形成し、中間部に小径平行部32を形成し、入側の平行部30と小径平行部32との間に漸縮部33を形成し、小径平行部32と出側の平行部30との間に漸拡部34を形成する。
【0037】
湿分分離装置本体29入側の平行部30と漸縮部33の軸心部に、これらの形状に合せて、入側が平行形状をし、中間部が漸縮形状をした短い分離型の翼支持用コーン35を配設する。
【0038】
そして、前記入側の平行部30と翼支持用コーン35との間に、三次元翼形状又は二次元翼形状をした旋回ノズル36を設けて、旋回流発生部37を形成する。
【0039】
次に、前記湿分分離装置本体29と、漸縮部33及び小径平行部32並びに漸拡部34との間に形成される水受用空間38にドレン39を排出するためのドレン排出口40を接続し、更に、漸縮部33から小径平行部32及び漸拡部34にかけての、平行部12の径寸法の0.5倍以上2倍程度以下の長さに及ぶ範囲41の部分に多数の水抜孔42を設けて、湿分分離部43を形成する。
【0040】
水抜孔42は、円形や長円形など、どのような形状であっても良い。
【0041】
又、湿分分離装置本体29の漸拡部34と出側の平行部31との軸心部に、入側が漸拡部34に対応する漸拡形状をし、出側が漸縮形状をした短い分離型の翼支持用コーン44を配設する。
【0042】
前記出側の平行部31と翼支持用コーン44との間に、三次元翼形状をした出口案内翼45を設け、軸方向流変換部46を構成する。
【0043】
又、必要に応じて、翼支持用コーン44に、漸拡形状部分から漸縮形状部分へと抜ける剥離防止用貫通孔47を形成する。
【0044】
尚、48は蒸気などのガス、52は湿分分離部43に形成される水膜、50は旋回ノズル36の流出角、51は出口案内翼45の流入角である。
【0045】
次に、作動について説明する。
【0046】
図示しない高圧タービンから出た蒸気などのガス48は、図示しない配管を軸方向に流れ、均一径寸法の筒状をした湿分分離装置本体29へ入る。
【0047】
そして、湿分分離装置本体29へ入ったガス48は、先ず、旋回ノズル36によって旋回流に変換され、含有する湿分を遠心分離される。
【0048】
遠心分離された湿分は、水膜52となって漸縮部33及び小径平行部32並びに漸拡部34の内壁面に沿い下流側へ進み、漸縮部33から小径平行部32及びに漸拡部34にかけて形成された多数の水抜孔42から水受用空間38内へ取出され、ドレン排出口40を介してドレン39として外部へ排出される。
【0049】
その後、湿分を分離されたガス48は、漸拡部34で旋回半径を拡げられつつ、出口案内翼45によって軸方向流に変換され、図示しない配管を介して低圧タービンなどへ送給される。
【0050】
この際、本発明では、旋回ノズル36の出側に漸縮部33及び小径平行部32を形成して流路を絞るようにしたので、旋回ノズル36で発生された旋回流は、旋回半径が小さくなるに従って、徐々に旋回速度が増加され、その分遠心力が大きくなることから、湿分分離性能が向上する。
【0051】
即ち、小径平行部32には軸心部に翼支持用コーン35や翼支持用コーン44などが設けられていないため、小径平行部32における旋回流は自由渦流れとなる。そこで、入側の平行部30における旋回流の代表径をr1、小径平行部32における旋回流の代表径をr2、入側の平行部30におけるガス48の旋回速度をc1、小径平行部32におけるガス48の旋回速度をc2とすると、旋回速度c2は、c1に対して旋回流の代表径の比に相当する大きさ、つまり、c2=c1*r1/r2となる。そして、小径平行部32の湿分粒子に作用する遠心力は、c1に対してr1/r2倍と大きくなったc2の2乗に比例するので、結果として、図3の場合の約10倍程度の湿分分離性能が得られるようになる。
【0052】
以上により、旋回ノズル36の流出角50を小さくしても、小径平行部32などで旋回流を増速させて高い湿分分離性能を確保することが可能となる。
【0053】
又、小径平行部32で増速された旋回流は、前記したように、漸拡部34で拡げられて減速された後、出口案内翼45によって軸方向流に変換されるが、出側の平行部31を入側の平行部30と同径に戻すことにより、出口案内翼45の流入角51を、前述のように小さく設定された旋回ノズル36の流出角50と同じ角度にして、湿分分離装置本体29の圧力損失の増大を防ぐようにすることができる。
【0054】
この際、出側の翼支持用コーン44に沿って流れる旋回流は減速流となるため、翼支持用コーン44出側の漸縮形状の部分に流れの剥離が生じるおそれがある場合には、翼支持用コーン44に入出側間を貫通する剥離防止用貫通孔47を形成して、剥離防止用貫通孔47からガス48の一部をバイパスさせ、翼支持用コーン44出側の漸縮形状の部分に噴出させることにより、この部分における流れの剥離を抑制するようにすることもできる。
【0055】
又、漸縮部33及び小径平行部32並び漸拡部34における、平行部30の径寸法の0.5倍以上2倍程度以下の長さに及ぶ範囲41の部分に多数の水抜孔42を設けることにより、水膜52を捕集し得る範囲41が広くなるので、安定且つ確実に湿分除去を行わせることができる。
【0056】
しかも、入側から出側までが均一径寸法の筒状をした湿分分離装置本体29の内部に装置を納めるようにしているので、全体としてのまとまりを良くし小型化することが可能であり、図2に示すように、湿分分離装置本体29を複数束ねて効率の向上を図ることが容易にできるようになる。
【0057】
更に、本発明では、入側の平行部30を絞って小径平行部32へとつなげるに際して、入側の平行部30における翼支持用コーン35を相対的に大径化するようにすると、旋回ノズル36の半径方向の長さ寸法が短くなるので、旋回ノズル36が三次元翼形状であっても二次元翼形状であってもさほど効果に違いが出なくなるため、旋回ノズル36を二次元翼形状としてコストダウンを図ることも可能である。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の湿分分離装置によれば、より小型で高い湿分分離性能を確保することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の概略側方断面図である。
【図2】図1の適用例を示す正面から見た概略断面図である。
【図3】従来例の概略側方断面図である。
【図4】図3のIV−IV矢視図である。
【図5】他の従来例の概略側方断面図である。
【符号の説明】
29 湿分分離装置本体
30,31 平行部
32 小径平行部
33 漸縮部
34 漸拡部
37 旋回流発生部
42 水抜孔
43 湿分分離部
46 軸方向流変換部
Claims (2)
- 均一径寸法の筒状をした湿分分離装置本体の内部における、入側と出側に平行部を形成し、中間部に小径平行部を形成し、入側の平行部と小径平行部との間に漸縮部を形成し、小径平行部と出側の平行部との間に漸拡部を形成して、入側の平行部に旋回流発生部を設け、少くとも中間の小径平行部に湿分分離部を設け、出側の平行部に軸方向流変換部を設けたことを特徴とする湿分分離装置。
- 湿分分離装置本体中間の湿分分離部に、多数の水抜孔を形成した請求項1記載の湿分分離装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14829096A JP3991125B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 湿分分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14829096A JP3991125B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 湿分分離装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09299728A JPH09299728A (ja) | 1997-11-25 |
JP3991125B2 true JP3991125B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=15449474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14829096A Expired - Fee Related JP3991125B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 湿分分離装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3991125B2 (ja) |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP14829096A patent/JP3991125B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09299728A (ja) | 1997-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100590485B1 (ko) | 물 분리용 원심분리기 | |
JP5550318B2 (ja) | 多段気水分離装置、および気水分離器 | |
US4162906A (en) | Side outlet tube | |
JPH06507693A (ja) | 並流から有用なエネルギーを発生させるための方法及び装置 | |
JPH0579816B2 (ja) | ||
JPH0278412A (ja) | 渦巻きチューブ型分離装置およびその装置によるガス、粒子分離方法 | |
US8317467B2 (en) | Radial channel diffuser for steam turbine exhaust hood | |
EP0018840A1 (en) | Separator for removing entrained moisture from saturated steam in a nuclear steam generator | |
US20110146216A1 (en) | Cyclonic separator with a volute outlet duct | |
JPS6238523B2 (ja) | ||
US4336039A (en) | Geothermal turbine | |
EP3620222B1 (en) | High pressure water collector with radial diffuser | |
JP3991125B2 (ja) | 湿分分離装置 | |
JPS6330055B2 (ja) | ||
CN111278339B (zh) | 旋风分离器 | |
NL8303937A (nl) | Diffuser, in het bijzonder geschikt voor gasturbines met een groot vermogen. | |
JP3424348B2 (ja) | 湿分分離装置 | |
KR0155957B1 (ko) | 에너지 변환장치를 가진 원심 분리기 | |
JP3815143B2 (ja) | 蒸気タービン | |
JP3432674B2 (ja) | 多段遠心圧縮機 | |
JP3424347B2 (ja) | 湿分分離装置 | |
JP2004156617A (ja) | 軸方向に結合されたタービンのための拡散結合カバー | |
JP4151993B2 (ja) | セパレータ | |
JP3663836B2 (ja) | 軸流蒸気タービンの低圧翼部のドレン除去構造 | |
US4190078A (en) | Apparatus for converting of spin flow energy into pressure energy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070626 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070709 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110803 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |