NO115030B

NO115030B -

Info

Publication number: NO115030B
Application number: NO157719A
Authority: NO
Inventors: E Coulter; T Modrak
Original assignee: Babcock & Wilcox Co
Priority date: 1964-04-17
Filing date: 1965-04-14
Publication date: 1968-07-08
Also published as: US3435598A; SE314084B; NL6504754A; DK114490B; GB1100845A

Description

Anordning til adskillelse av damp og væske i et dampgeneratoranlegg. Device for separating steam and liquid in a steam generator plant.

Foreliggende oppfinnelse angår sentrifugalseparatorer til bruk i damp og væskemantelen i The present invention relates to centrifugal separators for use in steam and the liquid mantle i

en dampgenerator.a steam generator.

Slike sentrifugalseparatorer skal hjelpe til Such centrifugal separators should help

med adskillelse av dampkomponentene og væs-kekomponentene i en blanding av disse som with separation of the vapor components and the liquid components in a mixture of these which

kammer inn i dampmantelen fra damprørene. chamber into the steam jacket from the steam pipes.

Slike sentrifugalseparatorer har damp- og Such centrifugal separators have steam and

væskeinnløp anordnet slik at væske og damp liquid inlet arranged so that liquid and steam

føres tangentielt inn i separatorenes hvirvel-kammere som dessuten har utløp for adskilt is fed tangentially into the separators' vortex chambers, which also have an outlet for separation

damp og utløp for utskilt væske. Utløpene strekker seg fra veggen av hvirvelkammeret. Blandingen av damp og væske som kommer inn i steam and outlet for secreted liquid. The outlets extend from the wall of the vortex chamber. The mixture of vapor and liquid entering the

hvirvelkammeret, blir utsatt for virkningen av the vortex chamber, is exposed to the effect of

sentrifugalkrefter når blandingen beveger seg centrifugal forces as the mixture moves

langs hvirvelkammerets vegg, og som et resul-tat av dette vil væskekomponenten bevege seg along the wall of the vortex chamber, and as a result of this the liquid component will move

lengst ut mot veggflaten radielt sett mens damp-komponenten drives radielt inn og bort fra furthest out towards the wall surface radially, while the steam component is driven radially in and away from it

hvirvelkammerets vegg. Den utskilte væske kan, om det ønskes, lett tømmes fra hvirvelkammerets vegg gjennom et væskeutløp av enkel ut-førelse, f. eks. et spalteliknende utløp som strekker seg på langs av hvirvelkammeret og som gjør det mulig for vann å flyte tangentielt i forhold til hvirvelkammeret. Hvis på den annen side en slik spalte har for stor dybde vil, på grunn av de variasjoner man kan få på langs av hvirvelkammeret når det gjelder tykkelsen av det utskilte væskelag som kommer frem til spalten, noe damp kunne bringes med den utskilte væske og inn i væskerommet, mens spalten, hvis denne på den annen side har for liten dybde, vil føre til ulemper ved at en urimelig stor del av det utskilte vann ikke kan komme ut i utløpet, slik at dette vann strømmer i hvirve-len tilbake til hvirvelkammerets innløp. wall of the vortex chamber. The secreted liquid can, if desired, be easily emptied from the wall of the vortex chamber through a liquid outlet of simple design, e.g. a slot-like outlet extending lengthwise of the vortex chamber and enabling water to flow tangentially to the vortex chamber. If, on the other hand, such a slot has too great a depth, due to the variations that can be obtained along the length of the vortex chamber in terms of the thickness of the secreted liquid layer reaching the slot, some vapor could be carried with the secreted liquid and into in the liquid space, while the gap, if this, on the other hand, has too little depth, will lead to disadvantages in that an unreasonably large part of the secreted water cannot come out in the outlet, so that this water flows in the vortex back to the vortex chamber inlet.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er utløpet for den utskilte væske fra veggen i hvirvelkammeret dannet av et periferielt veggparti i hvirvelkammeret, hvilket veggparti har et antall åpninger i avstand fra hverandre, hver med et begrenset tverrsnitt og hver åpning slik plasert at den fører ut i en utløpskanal. According to the present invention, the outlet for the secreted liquid from the wall of the vortex chamber is formed by a peripheral wall part of the vortex chamber, which wall part has a number of openings at a distance from each other, each with a limited cross-section and each opening positioned so that it leads out into a outlet channel.

Med en slik sentrifugalseparator vil den utskilte væske, fordi hver av væskeutløpsåpninge-ne i det periferiene veggparti bare gjør det mulig for en liten del av den totale væskemengde å passere gjennom og fordi åpningene står i avstand fra hverandre, strømme over veggpartiet og søke å fordele seg på tvers av sin hovedstrøm-ningsretning slik at det dannes et lag med ensartet tykkelse på nedstrømenden av det nevnte veggparti på tross av de variasjoner man måtte ha i tykkelsen på det utskilte væskelag på opp-strømenden av veggpartiet. På denne måte blir det mulig uten at man bringer en unødig stor del av den utskilte væske til å strømme i hvirvelretningen tilbake til hvirvelkammerets inn-løp og sikre at damp ikke rives med inn i væskerommet i mantelen av den utskilte væske som ledes ut fra separatoren fordi alle åpningene væsken skal strømme gjennom er dekket av væske. Når væskeutløpskanalen mottar væske uten innesluttet damp, kan kanalen bringes til å lede den utskilte væske til et tappepunkt i stor avstand under oversiden av væskerommet i mantelen, hvorved væskeoverflaten vil forbli forholdsvis uforstyrret. With such a centrifugal separator, the separated liquid, because each of the liquid outlet openings in the peripheral wall part only enables a small part of the total amount of liquid to pass through and because the openings are spaced apart, will flow over the wall part and try to distribute itself across its main flow direction so that a layer of uniform thickness is formed on the downstream end of the aforementioned wall section, despite the variations one may have in the thickness of the separated liquid layer on the upstream end of the wall section. In this way, it becomes possible without causing an unduly large part of the separated liquid to flow in the vortex direction back to the inlet of the vortex chamber and ensure that steam is not dragged into the liquid space in the mantle by the separated liquid that is led out from the separator because all the openings for the liquid to flow through are covered with liquid. When the liquid outlet channel receives liquid without trapped steam, the channel can be made to lead the secreted liquid to a tapping point at a great distance below the upper side of the liquid space in the mantle, whereby the liquid surface will remain relatively undisturbed.

Det er i U.S. patent nr. 2 675 888 foreslått i It is in the U.S. patent No. 2,675,888 proposed in

forbindelse med en sentrifugalseparator for damp og vann i tilslutning til en dampkjele å utforme et buet parti av hvirvelkammeret med perforeringer gjennom hvilke utskilt væske kan passere til en væskeutløpskanal. Et slikt parti vil imidlertid bare motta utskilt'væske som er overskuddet av den utskilte væske som ved full belastning fjernes fra separatoren tangentielt gjennom en utløpsspalte like ved oppstrømsi-den av det nevnte veggparti for å flyte derfra i en strøm som er åpen inn til mantelens damprom, der strømmen treffer overflaten av vann-massen i mantelen. Ved anlegg av denne kjente type står man således overfor de ulemper som skyldes at damp rives med av det utskilte vann og dette er unngått ved et anlegg utført i henhold til oppfinnelsen. connection with a centrifugal separator for steam and water in connection with a steam boiler to form a curved part of the vortex chamber with perforations through which separated liquid can pass to a liquid outlet channel. However, such a part will only receive separated liquid which is the excess of the separated liquid which, at full load, is removed from the separator tangentially through an outlet gap close to the upstream side of the said wall part to flow from there in a stream which is open to the mantle vapor space, where the flow hits the surface of the water mass in the mantle. With a plant of this known type, one is thus faced with the disadvantages caused by steam being carried away by the secreted water, and this is avoided with a plant made in accordance with the invention.

Oppfinnelsen angår således i første rekke The invention thus primarily concerns

en anordning til adskillelse over den normale vannstand i dette, og omfattende en sentrifugalseparator med damp og væskeinnløp innrettet til å lede damp og væske tangentielt inn i sentrifugalseparatorens hvirvelkammer og med utløp for utskilt damp, samt utløp for utskilt væske gjennom veggen av hvirvelkammeret, og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at ut-løpet for den utskilte væske fra veggen av hvirvelkammeret kun er dannet av et omløpen-de veggparti i hvirvelkammeret som har et antall åpninger i avstand fra hverandre, hver med begrenset tverrsnitt og førende ut til en væske-utløpskanal. a device for separation above the normal water level therein, and comprising a centrifugal separator with steam and liquid inlet arranged to direct steam and liquid tangentially into the vortex chamber of the centrifugal separator and with outlet for separated steam, as well as outlet for separated liquid through the wall of the vortex chamber, and the is essentially characterized by the fact that the outlet for the secreted liquid from the wall of the vortex chamber is only formed by a circumferential wall section in the vortex chamber which has a number of openings at a distance from each other, each with a limited cross-section and leading out to a liquid outlet channel.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli nærmere beskrevet i form av et eksempel under henvisning til tegningene der: Fig. 1, sett fra siden og i snitt, viser en damp- kjel med damp- og vannkappen inneholdende anordninger for atskillelse av damp og vann med snittet lagt på tvers av kappens akse, In the following, the invention will be described in more detail in the form of an example with reference to the drawings in which: Fig. 1, seen from the side and in section, shows a steam boiler with steam and water jacket containing devices for separating steam and water with the cut laid across the axis of the jacket,

fig. 2 viser kappen, sett ovenfra og i snitt, etter linjen II—II på fig. 1, fig. 2 shows the cover, seen from above and in section, along the line II—II in fig. 1,

fig. 3 viser, sett fra siden, vannkappen og tilhørende deler i snitt etter linjen ni—III på fig. 1, fig. 3 shows, seen from the side, the water jacket and associated parts in section along the line nine—III in fig. 1,

fig. 4 viser en del av fig. 1 i større målestokk med enkelte partier fjernet, og fig. 5 viser, sett fra siden og sett på samme måte som fig. 3, de deler av apparatet som er vist på fig. 4 med en mindre del fjernet. fig. 4 shows a part of fig. 1 on a larger scale with some parts removed, and fig. 5 shows, seen from the side and seen in the same way as fig. 3, the parts of the apparatus shown in fig. 4 with a smaller part removed.

På tegningene vises en damp- og vannkappe 10 for en dampgenererende enhet (ikke vist), The drawings show a steam and water jacket 10 for a steam generating unit (not shown),

anbragt ved kappens akse horisontalt, og i denne befinner det seg en vannflate som normalt ligger i en høyde like under kappens senterlinje, og vannflaten danner en begrensning for et overliggende damprom 12, mens man under vannflaten har vannrommet 14. Fødevann kommer inn i vannrommet i kappen ved hjelp av et perforert rør 16 og flyter da ned gjennom ned-adrettede rør 18 for å komme til de nedre deler av stigekretsene i kappen. Damp- og vannblandinger som fremkommer i stigekretsene føres gjennom stigerør 20, hvorav det bare er vist no-en få som er forbundet med kappen i hele den-nes lengde for utmatning inn i et vanntett inn-løpsrom 22 som strekker seg i kappens lengderetning til områder som er i avstand fra rørenes ender og som strekker seg periferielt rundt den nedre del av kappen fra et punkt på en side av denne, like over den horisontale senterlinje til det tilsvarende punkt på kappens motstående side. Rommet 22 er for størstedelen laget av en rekke buede plater 24 som står radielt innenfor kappens vegg og som bæres av braketter 26 festet til veggen, mens de motstående ender av rommet 22 er lukket av plater 28 som strekker seg mellom og er festet til kappeveggen og platene 24. placed at the axis of the casing horizontally, and in this there is a water surface which normally lies at a height just below the center line of the casing, and the water surface forms a limitation for an overlying steam space 12, while below the water surface there is the water space 14. Feed water enters the water space in the casing by means of a perforated tube 16 and then flows down through down-directed tubes 18 to reach the lower parts of the riser circuits in the casing. Steam and water mixtures that arise in the riser circuits are led through riser pipes 20, of which only a few are shown which are connected to the casing along its entire length for discharge into a watertight inlet space 22 which extends in the longitudinal direction of the casing to areas which are at a distance from the ends of the pipes and which extend circumferentially around the lower part of the jacket from a point on one side thereof, just above the horizontal center line to the corresponding point on the opposite side of the jacket. The space 22 is for the most part made of a series of curved plates 24 which stand radially within the casing wall and which are supported by brackets 26 fixed to the wall, while the opposite ends of the space 22 are closed by plates 28 which extend between and are fixed to the casing wall and plates 24.

Kappen 10 er forsynt med sentrifugal-separatorer 32 for damp og vann, og disse er anbragt The jacket 10 is provided with centrifugal separators 32 for steam and water, and these are placed

i to rader som strekker seg på langs av knappen in two rows extending lengthwise of the button

på hver side av denne. Hver separator ligger for størstedelen i damprommet 12 og omfatter me-tallplater og blikk som danner et i det vesentlige sylindrisk kammer 34 i damprommet 12 med aksen liggende horisontalt. Den omløpende be-grensningsvegg dannes av en buet plate eller et blikk 36 og endeveggene er dannet av plane plater 38 som ligger på tvers av separator-aksen. Hver ende 38 har en sirkulær åpning 42 for ut-løp for damp fra separatoren, og til denne åpning er det festet en forholdsvis kort, sylindrisk krave 40 som stikker inn i kammeret 34. De sylindriske kammere 34 for hver rad separatorer har alle felles akse, og åpningene 42 i endeveggene ligger også på en felles akse som er for-skutt fra den felles akse for kammerne ned fra denne, slik at aksen for åpningene 42 ligger nærmere kappens akse enn fellesaksen for kammerne. on each side of this. Each separator is located for the most part in the steam chamber 12 and comprises metal plates and tin which form an essentially cylindrical chamber 34 in the steam chamber 12 with the axis lying horizontally. The circumferential boundary wall is formed by a curved plate or sheet 36 and the end walls are formed by flat plates 38 lying across the separator axis. Each end 38 has a circular opening 42 for the outlet of steam from the separator, and to this opening is attached a relatively short, cylindrical collar 40 which protrudes into the chamber 34. The cylindrical chambers 34 for each row of separators all have a common axis .

Separator-kammerne får damp- og vannblandinger fra rommet 22 gjennom bratt cpp-adrettede og innadhellende fluidum-tilførsels-kanaler 44 med i det vesentlige rektangulært tverrsnitt som hvert ved sin nedre innløpsende åpner ut i og danner en del av et rom 22, og ved sin øvre utløpsende åpner tangentielt ut i det tilhørende separator-kammer 34 langs hele lengden av dette, og på kappeveggsiden av kammeret omtrent i høyde med kammerets horisontale akse. Innerveggene av kanalen 44 for hver rad er forsynt med en metallplate 46 som strekker seg over hele kappens lengde og er felles for raden, med platens nedre ende forbundet med den øvre kant av en tilstøtende plate 24 for å danne en forlengelse av rommet 22, mens platens øvre del ender over hele sin lengde avveks-lende ved de periferiene vegger av kammerne 34 og ved plater 52 som skal beskrives i det følgen-de. The separator chambers receive steam and water mixtures from the space 22 through steep cpp-oriented and inward-pouring fluid supply channels 44 with an essentially rectangular cross-section, each of which at its lower inlet end opens out into and forms part of a space 22, and at its upper outlet end opens tangentially into the associated separator chamber 34 along its entire length, and on the casing wall side of the chamber approximately at the height of the chamber's horizontal axis. The inner walls of the channel 44 for each row are provided with a metal plate 46 which extends over the entire length of the jacket and is common to the row, with the lower end of the plate connected to the upper edge of an adjacent plate 24 to form an extension of the space 22, while the upper part of the plate ends over its entire length alternately at the peripheral walls of the chambers 34 and at plates 52 which will be described in the following.

Separatorene skiller ut vann gjennom de respektive bratt nedadhellende kanaler eller løp 48 som har sine nedre utløpsender liggende i vannrommet 14 omtrent i høyde med fødevanns-røret 16, og hver kanal eller løp har sin øvre innløpsåpning som leder til det tilhørende kammer 34, rettet gjennom en perforert del 50 av kammerets omløpende vegg som strekker seg over hele lengden og over en bue som innbefat-ter kammerets laveste punkt. Hver kanal 48 har en øvre lengde 48A med gradvis avtagende rektangulært tverrsnitt, sett i vannstrømningens retning, og en nedre lengde 48B som har jevnt, rektangulært tverrsnitt. Kanalene 48 er gjort lange nok til å rekke ned under den laveste ventede vannstand i kappen for å sikre at ut-løpsenden ikke vil komme over vannflaten noen gang mens anordningen er i drift. Kammer-veggdelen 50 er perforert ensartet på langs i forhold til separatoren, og også jevnt i bue rundt separatoren ved hjelp av forskutte rader av sirkulære hull. The separators separate water through the respective steeply downward sloping channels or runs 48 which have their lower outlet ends lying in the water space 14 approximately at the height of the feed water pipe 16, and each channel or run has its upper inlet opening leading to the associated chamber 34, directed through a perforated part 50 of the chamber's circumferential wall which extends over the entire length and over an arc which includes the chamber's lowest point. Each channel 48 has an upper length 48A of gradually decreasing rectangular cross-section, viewed in the direction of water flow, and a lower length 48B having a uniform, rectangular cross-section. The channels 48 are made long enough to reach below the lowest expected water level in the jacket to ensure that the outlet end will not come above the water surface at any time while the device is in operation. The chamber wall part 50 is perforated uniformly longitudinally in relation to the separator, and also uniformly in an arc around the separator by means of staggered rows of circular holes.

Forskyvningen av den felles akse for damp-utløpsåpningene fra den felles akse for separatorene er slik at kanten av damputløpsåpninge-ne ligger lengst fra hvirvelkammerveggen i det område av dette som ligger like bak utløpet fra innløpskanalen 44, sett i hvirvelens retning. The displacement of the common axis of the steam outlet openings from the common axis of the separators is such that the edge of the steam outlet openings is furthest from the vortex chamber wall in the area thereof which lies just behind the outlet from the inlet channel 44, seen in the direction of the vortex.

I hver separatorrad er separatorene skilt aksialt fra hverandre, og mellom to og to separatorer står en U-formet styreanordning 54 som skal hindre direkte bevegelse nedad av den damp som kommer fra damputløpet 42. Hver styre- eller ledeanordning 54 omfatter en plate 52 som er sveiset til to sammenstøtende endeplater 38 på to nabo-separatorer, og disse plater er bøyet slik at de føyer seg etter de nederste bu-er av de sirkulære damputløpsåpninger 42 og strekker seg opp i begge retninger bort fra åpningene. På innsiden, dvs. nærmere en vertikal linje gjennom mantelens akse, av separatorene har platen 52 en oppadrettet og innadrettet forlengelse i form av en bøyet platekonstruksjon 56 som er spent fast på platen 52 og festet til de omløpende vegger av to og to separatorer. Ved utsiden av separatorene er platen 52 forlenget med en plate 58 som også strekker seg over he-le separatorraden og der det ved platens øvre kant er sveiset fast en ytterligere plate 60 som er rettet opp og inn, og som ved sin øvre kant er tett forbundet med mantelveggen. Ved endene av hver separatorrad finner man ledeanord-ninger for dampen svarende til de som er beskrevet under henvisning til anordningen 54, men som man vil forstå, er det nødvendig med vertikale plater på tvers av mantelens akse, for å hindre damp fra å unnvike i aksialretningen. In each separator row, the separators are separated axially from each other, and between two separators there is a U-shaped control device 54 which is to prevent direct downward movement of the steam coming from the steam outlet 42. Each control or guide device 54 comprises a plate 52 which is welded to two abutting end plates 38 on two neighboring separators, and these plates are bent to follow the lowermost arcs of the circular steam outlet openings 42 and extend up in both directions away from the openings. On the inside, i.e. closer to a vertical line through the axis of the mantle, of the separators, the plate 52 has an upward and inwardly directed extension in the form of a bent plate structure 56 which is clamped to the plate 52 and fixed to the surrounding walls of two and two separators. On the outside of the separators, the plate 52 is extended with a plate 58 which also extends over the entire row of separators and where a further plate 60 is welded to the upper edge of the plate, which is directed upwards and inward, and which is tight at its upper edge connected to the mantle wall. At the ends of each row of separators there are guide devices for the steam corresponding to those described with reference to the device 54, but as will be understood, vertical plates across the axis of the mantle are necessary to prevent steam from escaping in the axial direction.

Platene 46 som for de respektive separator - rader danner innerveggen av fluidum-tilførsels-kanalene 44, strekker seg opp, som vist ved 46A, mellom sammenstøtende par separatorer til platene 52, og de er sveiset fast til disse og til separatorendeplatene 38. Endeplater 62 lukker endene av fluidum-rommene som ellers omslut-tes av platene 46, 58 og 60. For hver rad separatorer vil således platene 46, 58, 60 og 62 sam-virke med mantelveggen og de periferiene vegger av kammerne 34, slik at det dannes et øvre rom for en forlengelse av rommet 22. The plates 46 which, for the respective separator rows, form the inner wall of the fluid supply channels 44, extend up, as shown at 46A, between abutting pairs of separators to the plates 52, and they are welded to these and to the separator end plates 38. End plates 62 closes the ends of the fluid spaces which are otherwise enclosed by the plates 46, 58 and 60. For each row of separators, the plates 46, 58, 60 and 62 will thus cooperate with the mantle wall and the peripheral walls of the chambers 34, so that it forms an upper room for an extension of room 22.

Dampledeanordningen fører den utskilte damp fra separatorene slik at den strømmer opp gjennom perforerte plater 64 som kan være un-derstøttet av braketter 66 festet til mantelveggen over separatorradene, og de strekker seg på langs av mantelen og er skråttstilte nedad mot vertikalplanet gjennom mantelens akse. The steam guide device guides the separated steam from the separators so that it flows up through perforated plates 64 which may be supported by brackets 66 attached to the casing wall above the separator rows, and which extend lengthwise of the casing and are inclined downwards towards the vertical plane through the axis of the casing.

I den øverste del av damprommet i mantelen er det anbragt en dampskrubber-seksjon 68, gjennom hvilken dampen må passere før den kommer til mantelens damputløp 70. Etterat den har forlatt mantelen, tar man sikte på at dampen skal varmes i en ikke vist overheter som er tilsluttet dampgenereringsanlegget. Damp-skrubberen 68 er dannet av en rekke tett sam-menstående korrugerte blikkplater som står side ved side i hovedsakelig vertikale plan som er parallelle med hovedretningen for dampstrøm-men, og som mellom seg begrenser en rekke sma-le sinus-kurveformede strømningskanaler. In the upper part of the steam space in the mantle, a steam scrubber section 68 is placed, through which the steam must pass before it reaches the mantle's steam outlet 70. After it has left the mantle, the aim is for the steam to be heated in a superheater not shown which is connected to the steam generation facility. The steam scrubber 68 is formed by a series of close together corrugated tin plates which stand side by side in mainly vertical planes which are parallel to the main direction of the steam flow, and which between them limit a series of narrow sinusoidal flow channels.

Når anlegget er i drift tilføres mantelen 10 damp-, og vannblandinger gjennom stigerørene 20 fra stigekretsen i anlegget. Den nevnte blanding strømmer inn i rommet 22 der damp- og vannblandingene flyter gjennom tilførselska-nalene 44 til separatorene 42 hvori de beveger seg med en hvirvlende bevegelse rundt aksen for separatorenes sylindriske kammer 34. Den hvirvlende bevegelse fører til at sentrifugalkrefter i hver separator søker å skille damp og vann fra hverandre i blandingen, slik at dampen kan for-late separatorene gjennom damputløpsåpninge-ne 42, mens vannet kan komme ut gjennom vannutløpskanalene 48. When the plant is in operation, the mantle 10 is supplied with steam and water mixtures through the risers 20 from the riser circuit in the plant. The aforementioned mixture flows into the space 22 where the steam and water mixtures flow through the supply channels 44 to the separators 42 in which they move with a swirling movement around the axis of the separators' cylindrical chamber 34. The swirling movement causes centrifugal forces in each separator to seek to separate steam and water from each other in the mixture, so that the steam can leave the separators through the steam outlet openings 42, while the water can exit through the water outlet channels 48.

Dampen som forlater separatorene gjennom damputløpsåpningene 42, ledes av dampledeanordningene, slik at dampen vil strømme igjennom de perforerte plater 64 før den kommer inn i hoveddelen av damprommet 12 i mantelen, hvorfra dampen strømmer gjennom skrubberseksjonen 68 før den forlater mantelen gjennom damputløpet 70. Dampen som forlater mantelen vil i det vesentlige være fri for fuktighet, urenheter eller faste stoffer som skyldes anti-korroderende tilsetninger til vannet. Vannet som forlater separatorene gjennom vannut-løpskanalene 48, kommer inn i vannrommet 17 i mantelen og det forlater dette gjennom røret 18. The steam leaving the separators through the steam outlet openings 42 is guided by the steam guide devices, so that the steam will flow through the perforated plates 64 before entering the main part of the steam space 12 in the jacket, from where the steam flows through the scrubber section 68 before leaving the jacket through the steam outlet 70. The steam which leaving the casing will be substantially free of moisture, impurities or solids resulting from anti-corrosive additives to the water. The water that leaves the separators through the water outlet channels 48 enters the water space 17 in the mantle and it leaves this through the pipe 18.

Fluidum-tilførselskanalene 44 danner opp- adrettede forlengelser av innløpsrommene 22 slik at damp- og vanntalandingen etterat den er kommet inn i kammeret 22, kan flyte med minst mulige hindringer og retningsforandringer til hvirvlingen i separator-kammerne 34. The fluid supply channels 44 form upward extensions of the inlet spaces 22 so that the steam and water supply, after it has entered the chamber 22, can flow with the least possible obstacles and changes in direction to the swirl in the separator chambers 34.

Når damp- og vannblandingen strømmer inn i et separator-kammer gjennom innløpska-nalen 44, vil blandingen flyte rundt separatorens akse og vannbestanddelen i blandingen vil av sentrifugalkreftene trekkes mot kammerets periferiene vegg kraftigere enn blandingens damppartikler, og vannet vil da fortrenges ut og damppartiklene inn, og tykkelsen av damp- og vannblandingen avtar progressivt etter hvert som blandingen beveger seg rundt separator-kammeret' i hvirvelretningen fra kanalen 44 mot den perforerte plate 50. Damputløpsåpnin-gen 42 er, som allerede forklart, ikke konsen-trisk med separator-kammeret, men dets om-krets ligger lengst fra separatorens periferiene vegg i området kort bak innløpskanalen 44 sett i hvirvlingens retning, i hvilket område tykkelsen av blandingen er forholdsvis stor, og denne foranstaltning reduserer muligheten for at damp som forlater separatoren, skal rive med seg vanndråper fra blandingen. When the steam and water mixture flows into a separator chamber through the inlet channel 44, the mixture will flow around the axis of the separator and the water component in the mixture will be pulled by the centrifugal forces against the peripheral wall of the chamber more strongly than the steam particles of the mixture, and the water will then be displaced and the steam particles in , and the thickness of the steam and water mixture progressively decreases as the mixture moves around the separator chamber in the vortex direction from the channel 44 towards the perforated plate 50. The steam outlet opening 42 is, as already explained, not concentric with the separator chamber , but its circumference is furthest from the separator's peripheral wall in the area shortly behind the inlet channel 44 seen in the direction of the swirl, in which area the thickness of the mixture is relatively large, and this measure reduces the possibility that steam leaving the separator will carry water droplets with it from the mixture.

Dampledeanordningene 54 med konstruk-sjonen 56 hindrer vann fra vannrommet i kappen eller mantelen fra å komme til dampstrøm-men som forlater separatoren, selvom det er sto-re variasjoner i vann-nivået i mantelen eller kappen, og selvom det kan være forstyrrelser og uro i vannoverflaten i kappen, og ledeanord-ningene 54 sikrer videre at damp som forlater damputløpsåpningene 42 med høy hastighet, rettes bort fra kappens eller mantelens vann-overflate. Lokale variasjoner eller mer omfattende variasjoner i vann-nivået i kappen kan særlig oppstå i skipskjeler på grunn av at skipet ruller og stamper, og på grunn av de plutselige belastningsforandringer som skipskjeler lett kan bli utsatt for. The vapor guide devices 54 with the construction 56 prevent water from the water space in the jacket or jacket from reaching the steam stream leaving the separator, even if there are large variations in the water level in the jacket or jacket, and even though there may be disturbances and disturbances in the water surface in the jacket, and the guide devices 54 further ensure that steam leaving the steam outlet openings 42 at high speed is directed away from the water surface of the jacket or mantle. Local variations or more extensive variations in the water level in the casing can particularly occur in ship's boilers due to the ship rolling and pitching, and due to the sudden load changes that ship's boilers can easily be exposed to.

Damp som forlater separatorene må, før den kommer inn i hoveddelen av damprommet i kappen eller mantelen, passere gjennom de perforerte plater 64 som sørger for å fjerne en del av den fuktighet som kan finnes i dampen. Da damp fra samtlige separatorer i en rad strømmer inn i et felles rom under den perforerte plate 64 som er tilknyttet denne rad, vil det forhold at én separator kanskje kan avgi mer damp enn nabo-separatoren, ikke føre til noen lokal overbelastning av den perforerte plate. Steam leaving the separators must, before entering the main part of the steam space in the jacket or mantle, pass through the perforated plates 64 which ensure the removal of some of the moisture that may be present in the steam. As steam from all separators in a row flows into a common space below the perforated plate 64 which is associated with this row, the fact that one separator may be able to emit more steam than the neighboring separator will not lead to any local overloading of the perforated disc.

Utførelsen av separatorene er slik at under normale forhold vil en sentrifugalkraft som skiller damp og vann og som er mange ganger stør-re enn tyngdekraften, bli utøvet under den hvirvlende bevegelse i hver separator 32, og slik at all eller omtrent all damp er fjernet fra damp-og vannblandingen på det tidspunkt da fluidet som innføres i separatoren gjennom innløpska-nalen 44, under sin hvirvlende bevegelse i separatoren komme frem til den perforerte del 50 av separator-kammerets vegg, og dessuten slik at mesteparten, men ikke alt vann som kommer til den perforerte veggdel 50, forlater separatoren gjennom vannutløpskanalen 48. Av det vann som kommer frem hit fortsetter det vann som ikke forlater separator-kammeret, gjennom den perforerte veggdel 50 i en hvirvlende bevegelse i separatoren for å bli blandet med den ferske damp-og vannblanding som kommer gjennom kanalen 44. The design of the separators is such that under normal conditions a centrifugal force which separates steam and water and which is many times greater than the force of gravity, will be exerted during the swirling movement in each separator 32, and so that all or nearly all steam is removed from the steam and water mixture at the time when the fluid which is introduced into the separator through the inlet channel 44, during its swirling movement in the separator, reaches the perforated part 50 of the separator chamber wall, and furthermore so that most, but not all, of the water that comes to the perforated wall part 50, leaves the separator through the water outlet channel 48. Of the water that arrives here, the water that does not leave the separator chamber continues through the perforated wall part 50 in a swirling movement in the separator to be mixed with the fresh steam and water mixture coming through channel 44.

Da større tykkelse av vannlaget som kommer frem til den perforerte plate 50, fører til større trykk som vannet utøver der det er i berøring med innsiden av den perforerte plate, og desto større er tilbøyeligheten til å drive vann gjennom den perforerte plate, mens en mindre tykkelse på det innløpende vannlag fører til en mindre tilbøyelighet til å drive vannet gj ennom den perforerte plate. Tykkelsen på vannlaget som forlater den perforerte plate, varierer forholdsvis lite med svingninger i tykkelsen på det innkommende vannlag. Da den perforerte plate i vann-utløpet danner et antall sammensnevrete åpninger som er jevnt fordelt i separatorens lengderetning, vil platen hvis tykkelsen på det innkommende vannlag er jevn i separatorens lengderetning, sikre at tykkelsen av det vann som forlater platen også er tilnærmet ensartet i separatorens lengderetning. Da videre den perforerte plate i vannstrømningskanalen danner et antall begrensede åpninger som også er fordelt rundt separatoren over en forholdsvis stor bue av den periferiene vegg (vesentlig større enn buen av en enkel spalte med samme strømningsmot-stand), vil vannet på den perforerte plate ha go-de muligheter til å spre seg utover platen i separatorens lengderetning mens den strømmer over platen, slik at man får en ensartethet sett i separatorens lengderetning, når det gjelder tykkelsen på det vann som forlater platen, på tross av at tykkelsen på det vannlag som kommer til separatoren kan variere i separatorens lengderetning. Av de nevnte årsaker vil man over stør-stedelen av vannutløpet få et vannlag eller en film hvis nærvær er en forsikring om at den sen-trale damp i separatoren ikke er i forbindelse med vannutløpskanalen 48. Når vannutløpska-nalen 48 mottar vann uten damp, kan damp ik-ke gjennom denne kanal føres ned i vannrommet i kappen, der dampen så kan komme inn i ned-løpsrørene 18, og det er derfor heller ikke noen ulempe ved å ha vannutløpskanalen 48 med slik lengde at den mater ut vann godt under det normale vann-nivå i kappen, for derved å dra nytte av det minimum av hvirvel-dannelser i kappen under vannflaten på grunn av vannutløpet. Man skal merke seg at vannlaget eller filmen under forskjellige forhold holdes over innløpet til vann-utløpskanalen som fører fra separatoren, uten at det er nødvendig å resirkulere en stor del av vannet rundt i separatoren, en foranstaltning som ville kreve at separatoren skaper et forholdsvis stort trykkfall i kretsen. Separatorene er bygget slik at vannlagene over de perforerte plater, som hindrer en forbindelse mellom damp-rommene og vannutløpene, opprettholdes under det maksimum ventede område av damp/vann-forhold i den innkommende blanding, og det maksimum ventede belastningsområde. As greater thickness of the layer of water reaching the perforated plate 50, leads to greater pressure which the water exerts where it is in contact with the inside of the perforated plate, and the greater the tendency to drive water through the perforated plate, while a smaller thickness of the inflowing water layer leads to a lower tendency to drive the water through the perforated plate. The thickness of the water layer leaving the perforated plate varies relatively little with fluctuations in the thickness of the incoming water layer. As the perforated plate in the water outlet forms a number of narrowed openings which are evenly distributed in the longitudinal direction of the separator, if the thickness of the incoming water layer is uniform in the longitudinal direction of the separator, the plate will ensure that the thickness of the water leaving the plate is also approximately uniform in the separator's length longitudinal direction. As further the perforated plate in the water flow channel forms a number of limited openings which are also distributed around the separator over a relatively large arc of the peripheral wall (significantly larger than the arc of a single slot with the same flow resistance), the water on the perforated plate will have good opportunities to spread beyond the plate in the longitudinal direction of the separator while it flows over the plate, so that you get a uniformity seen in the longitudinal direction of the separator, in terms of the thickness of the water leaving the plate, despite the fact that the thickness of the water layer which reaches the separator may vary in the longitudinal direction of the separator. For the aforementioned reasons, a layer of water or a film will be obtained over the greater part of the water outlet, the presence of which is an assurance that the central steam in the separator is not in connection with the water outlet channel 48. When the water outlet channel 48 receives water without steam, steam cannot be led through this channel down into the water space in the jacket, where the steam can then enter the downpipes 18, and there is therefore no disadvantage in having the water outlet channel 48 of such a length that it feeds out water well below the normal water level in the jacket, thereby taking advantage of the minimum of vortex formations in the jacket below the water surface due to the water outlet. It should be noted that under various conditions the water layer or film is held over the inlet of the water-discharge channel leading from the separator, without it being necessary to recirculate a large part of the water around the separator, a measure that would require the separator to create a relatively large pressure drop in the circuit. The separators are built so that the water layers above the perforated plates, which prevent a connection between the steam spaces and the water outlets, are maintained below the maximum expected range of steam/water ratio in the incoming mixture, and the maximum expected load range.

I et effektivt damp- og vannsepareringsan-legg av den utførelse som her er beskrevet, ble hver separator for størstedelen laget av nr. 14 plate, der hvirvel-kammeret var 17,5 cm lang og In an efficient steam and water separation plant of the design described here, each separator was made for the most part from No. 14 plate, the vortex chamber being 17.5 cm long and

med en innvendig diameter på 22,5 cm, der with an internal diameter of 22.5 cm, there

damp- og vanninnløpskanalen hadde en utløps-ende som strakk seg i hele separatorens lengde, the steam and water inlet duct had an outlet end which extended the entire length of the separator,

og med et tverrmål på 44 mm, der hver sirkulær and with a transverse measurement of 44 mm, where each circular

damputløpsåpning hadde en diameter på 10,6 cm, steam outlet opening had a diameter of 10.6 cm,

og der den perforerte plate ved innløpsenden av and where the perforated plate at the inlet end of

vannutløpskanalen strakk seg i hele separatorens the water outlet channel extended throughout that of the separator

lengde og rundt en bue på omtrent 45° av hvirvel-kammeret ved bunnen av dette, og var av length and around an arc of approximately 45° of the vortex chamber at the base thereof, and was of

plate nr. 20 samt gjennomhullet med hull av en plate no. 20 as well as pierced with a hole of one

diameter på 4,75 mm i forskutte rader og så tett diameter of 4.75 mm in staggered rows and so close

at man får 51 pst. åpent areal. that you get 51 per cent open area.

Claims

1. Device for separating steam and liquid in a steam generator plant located above it

normal water levels therein, and comprising a centrifugal separator with steam and liquid inlets arranged to guide steam and liquid tangentially into the vortex chamber of the centrifugal separator and with an outlet for separated steam as well as an outlet for separated liquid through the wall of the vortex chamber, characterized in that the outlet for the secreted liquid from the wall (36) of the vortex chamber (34) is only formed by a circumferential wall part (50) in the vortex chamber which has a number of openings at a distance from each other, each with a limited cross-section and leading out to a liquid outlet channel (48).

2. Device as stated in claim 1, characterized in that the openings are located in a perforated part (50) of the swirl chamber's peripheral wall, which perforated wall (36) extends over an arc of the swirl chamber and over the entire axial length of the swirl chamber.

3. Device as stated in claim 2, comprising a number of centrifugal separators, characterized in that the separators (32) are entirely placed in the steam space (12) in the jacket (10) or knit the mantle in at least one row extending 1 the lengthwise direction of the mantle (10), and where the swirl chambers (34) have a common axis, while steam guiding devices (54) are arranged to guide separated steam from the separator up and away from these and to protect the steam outlet openings (42) from the separator from coming in connection with water if the water level in the mantle or mantle should rise too high.

4. Device as stated in claim 3, characterized in that the guide devices (54) must lead steam from the steam outlet openings in the separator row into a common space from which steam is fed up through a perforated plate (64) which extends in the longitudinal direction of the jacket or mantle and is arranged to remove moisture from the steam.

5. Device as stated in claim 4, characterized in that the separator lies on one side of the vertical central plane of the mantle or mantle, while the perforated plate (64) slopes down towards this plane.

6. Device as set forth in any one of claims 3, 4 or 5, characterized in that the perforated parts (50) of the swirl chamber's peripheral wall (36) extend over arcs of the swirl chamber's walls, including the lowest points thereof.

7. Device as stated in claim 6, characterized in that the steam and water inlet channels (44) lead into the vortex chambers (34) steeply upwards, while the vortex chambers are essentially cylindrical and have circular steam outlet openings (42) with a center line which is offset from the axis of the swirl chambers in such a way that the circumference of the steam outlet openings (42) is furthest from the swirl chamber's peripheral wall (36) in the areas of this which lie shortly behind, seen in the direction of the swirl, the outlets from the inlet channels (44) .