RU2552479C2 - Perfected apparatus for separation of fluid drops caught by gas or vapour - Google Patents
Perfected apparatus for separation of fluid drops caught by gas or vapour Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552479C2 RU2552479C2 RU2012112491/05A RU2012112491A RU2552479C2 RU 2552479 C2 RU2552479 C2 RU 2552479C2 RU 2012112491/05 A RU2012112491/05 A RU 2012112491/05A RU 2012112491 A RU2012112491 A RU 2012112491A RU 2552479 C2 RU2552479 C2 RU 2552479C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steam
- plates
- corrugations
- amplitude
- vapour
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/04—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia
- B01D45/08—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by utilising inertia by impingement against baffle separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/26—Steam-separating arrangements
- F22B37/28—Steam-separating arrangements involving reversal of direction of flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/02—Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
- F22B37/26—Steam-separating arrangements
- F22B37/30—Steam-separating arrangements using impingement against baffle separators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/26—Drying gases or vapours
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к усовершенствованному аппарату для отделения капель жидкости, увлекаемых газом или паром, проходящим через аппарат. Для удобства такой аппарат здесь и далее будет называться сепаратором жидкости.The invention relates to an improved apparatus for separating liquid droplets entrained in gas or steam passing through the apparatus. For convenience, such an apparatus will hereinafter be called a liquid separator.
Уровень техникиState of the art
Несмотря на то что задачей установки, производящей сжатый пар для приведения в движение турбины, является производство 100% сухого пара для подачи в турбины и сохранение пара сухим во всей системе труб, обычно это невозможно, например, из-за потерь тепла в трубах, или в расположенной выше по потоку турбине конденсируется некоторое количество пара в капли воды. Так как паровые турбины подвержены эрозии и/или коррозии, вызываемой каплями, требуются сепараторы влаги для удаления капель воды из пара до его попадания в турбины. Сепараторы влаги особенно необходимы перед подачей пара в турбины среднего и низкого давления, так как пар уже был значительно охлажден благодаря расширению через предыдущую турбину высокого давления.Although the objective of a plant producing compressed steam to drive a turbine is to produce 100% dry steam for feeding into the turbine and keep the steam dry throughout the pipe system, this is usually not possible, for example, due to heat loss in the pipes, or in an upstream turbine, a certain amount of steam condenses into water droplets. Since steam turbines are susceptible to erosion and / or corrosion caused by droplets, moisture separators are required to remove droplets of water from the steam before it enters the turbines. Moisture separators are especially needed before steam is fed into the medium and low pressure turbines, as the steam has already been significantly cooled due to expansion through the previous high pressure turbine.
Сепаратор влаги, известный из патента США №4342570, содержит смежные блоки разнесенных, взаимно параллельных, гофрированных пластин, которые прикреплены болтами к опорным панелям. Гофрированная пластина, расположенная выше блоков по потоку, распространяет входящий поток влажного пара равномерно. Гофрированная пластина также прикручена болтами к опорным панелям. Гофрированные пластины позиционируются таким образом, чтобы гофры шли перпендикулярно направлению потока пара. В результате пар быстро отклоняется поочередно в разных направлениях, когда он протекает между смежными пластинами по гофрам так, что капли воды, имея больше инерции, чем окружающий пар, задерживаются гофрами вместо того, чтобы оставаться захваченными паром. Гофрированные пластины наклонены под углом к горизонтали так, что захваченные капли сбегают по гофрам в желоба, расположенные для сбора воды, когда она вытекает из каждого блока гофрированных пластин. Вода удаляется из сепаратора влаги через сливные трубки, соединенные с желобами. По причине упомянутой выше проблемы эрозии и коррозии существует потребность в максимизации возможности гофрированных пластин эффективно захватывать и собирать капли воды, увлекаемые потоком пара, проходящего через сепаратор влаги, и в минимизации тенденции захваченной и собранной воды повторно увлекаться паровым потоком до слива через желоба и сливные трубки. Для этой цели авторы изобретения обнаружили, что определенная геометрическая конфигурация гофр в значительной степени эффективнее, чем другие.The moisture separator known from US Pat. No. 4,342,570 contains adjacent blocks of spaced, mutually parallel, corrugated plates that are bolted to the support panels. A corrugated plate located upstream of the blocks distributes the incoming wet steam stream evenly. The corrugated plate is also bolted to the support panels. Corrugated plates are positioned so that the corrugations are perpendicular to the direction of steam flow. As a result, the steam quickly deviates alternately in different directions when it flows between adjacent plates along the corrugations so that water droplets, having more inertia than the surrounding steam, are retained by the corrugations instead of being trapped by the steam. The corrugated plates are inclined at an angle to the horizontal so that the captured drops run off along the corrugations into the grooves located to collect water when it flows from each block of corrugated plates. Water is removed from the moisture separator through drain pipes connected to the gutters. Due to the erosion and corrosion problem mentioned above, there is a need to maximize the ability of corrugated plates to effectively capture and collect water droplets entrained by the steam flow through the moisture separator, and to minimize the tendency of trapped and collected water to again be entrained by the steam stream before draining through gutters and drain pipes . For this purpose, the inventors have found that a certain geometric configuration of the corrugations is significantly more effective than others.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
В соответствии с настоящим изобретением сепаратор жидкости содержит гофрированные пластины, имеющие следующие геометрические характеристики.In accordance with the present invention, the liquid separator comprises corrugated plates having the following geometric characteristics.
Длина волны или период гофр Р находится в диапазоне от 6 мм до 24 мм, а амплитуда A составляет около Р/2.The wavelength or corrugation period P is in the range from 6 mm to 24 mm, and the amplitude A is about P / 2.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения Р находится в пределах от 9 мм до 18 мм.In preferred embodiments of the present invention, P ranges from 9 mm to 18 mm.
Кроме того, обнаружено, что хорошая производительность получается, если зазор G между смежными гофрированными пластинами в сепараторе влаги примерно такой же, как и амплитуда A.In addition, it was found that good performance is obtained if the gap G between adjacent corrugated plates in the moisture separator is approximately the same as the amplitude A.
Предпочтительно, чтобы ширина W каждой гофрированной пластины, измеряемая в направлении потока пара, составляла около 10P, а высота Н каждой гофрированной пластины, измеряемая в плоскости пластин перпендикулярно потоку пара и под прямым углом к ширине W, должна быть в диапазоне от 0,75W до 1,5W.Preferably, the width W of each corrugated plate, measured in the direction of steam flow, is about 10P, and the height H of each corrugated plate, measured in the plane of the plates perpendicular to the steam flow and at right angles to the width W, should be in the range from 0.75W to 1,5W.
Точные размеры указанных выше гофрированных пластин варьируются в указанных выше пределах в соответствии с условиями, возникающими в конкретных системах подачи пара, в которых используются пластины. Оптимизированные значения для конкретных систем получаются комбинацией анализа с применением хорошо известных программ ВГД (вычислительной гидродинамики) и тестовых стендов.The exact dimensions of the above corrugated plates vary within the above ranges in accordance with the conditions that arise in specific steam supply systems in which the plates are used. Optimized values for specific systems are obtained by a combination of analysis using well-known IOP (computational fluid dynamics) programs and test benches.
Следующие аспекты раскрытия станут очевидными из следующего описания и формулы изобретения.The following aspects of the disclosure will become apparent from the following description and claims.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Далее будут описываться предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения только посредством примера со ссылкой на чертежи, на которых:Next, preferred embodiments of the present invention will be described by way of example only with reference to the drawings, in which:
Фиг. 1 - вид в плане одной из гофрированных пластин, иFIG. 1 is a plan view of one of the corrugated plates, and
Фиг. 2 - вид с края двух смежных пластин в плоскости II-II Фиг. 1.FIG. 2 is a view from the edge of two adjacent plates in plane II-II of FIG. one.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
На Фиг. 1 показан один вариант осуществления гофрированной пластины 10 для применения в сепараторе жидкости. На виде в плане пластина имеет форму параллелограмма, имеющего сторону шириной W и более длинную сторону H/sin α, где H - высота параллелограмма, измеренная перпендикулярно ширине W, а α - острый внутренний угол, сформированный пересечением сторон параллелограмма. Пластина изготовлена из нержавеющей или другой высоколегированной стали для выдерживания воздействия горячего пара S, проходящего вдоль нее.In FIG. 1 shows one embodiment of a
Как показано на Фиг. 2, гофры 12 в данном конкретном варианте осуществления сформированы как серия однородных синусоидальных волн вдоль ширины W каждой пластины 10. И хотя показаны синусоидальные волны, проектировщик по своему усмотрению может использовать другие типы волн, например параболические, трехгранные и даже квадратные волны, хотя целесообразно закруглять углы последних двух типов волн для предотвращения перегрузки, которая может привести к возникновению трещин и/или коррозии пластин.As shown in FIG. 2, the
Как показано стрелками S в варианте осуществления на Фиг. 1 и 2, пар проходит через зазор G между смежными пластинами перпендикулярно длинам гофр, и это отклоняет пар попеременно в противоположных направлениях при его прохождении между смежными пластинами с гофрами так, что капли воды, имеющие больше инерции, чем окружающий сухой пар, имеет тенденцию задерживаться гофрами вместо того, чтобы увлекаться потоком пара.As shown by arrows S in the embodiment of FIG. 1 and 2, steam passes through a gap G between adjacent plates perpendicular to the lengths of the corrugations, and this deflects the steam alternately in opposite directions when it passes between adjacent plates with corrugations so that water droplets having more inertia than the surrounding dry vapor tend to linger corrugations instead of being carried away by a stream of steam.
Обнаружено, что для эффективного удаления капель, длина волны или период гофр Р должен находиться в пределах от 6 мм до 24 мм, предпочтительно от 9 мм до 18 мм, а амплитуда A должна составлять половину значения P. Производительность также улучшается, если зазор G, т.е. расстояние между смежными гофрированными пластинами в сепараторе жидкости, равен примерно такому же значению, что и амплитуда A.It was found that for effective droplet removal, the wavelength or corrugation period P should be in the range from 6 mm to 24 mm, preferably from 9 mm to 18 mm, and the amplitude A should be half the value P. The performance also improves if the gap G, those. the distance between adjacent corrugated plates in the liquid separator is approximately the same as the amplitude A.
Для того чтобы легко получить и сохранить размер G постоянным в каждом блоке гофрированных пластин, четыре поля 13 формируются на каждой из пластин 10 во время операции прессования, которая образует гофры. Пара полей 13 находится рядом с передним краем каждой пластины, а другая пара полей находится рядом с задним краем, поля каждой пары разнесены в направлении поперек гофр. Каждое поле 13 сформировано таким образом, что углубление соединяет две вершины гофр так, что углубление смежной пластины располагается на поле, как показано на Фиг. 2.In order to easily obtain and keep the size G constant in each block of corrugated plates, four
Необходимо отметить, что пар S проходит перпендикулярно длинам гофр, но не под прямыми углами к ним. Пересечение направления S потока пара с поперечной протяженностью гофр 12 делает острым внутренний угол θ, который в данном предпочтительном варианте осуществления является таким же, как и острый внутренний угол α, сформированный пересечением сторон параллелограмма. И хотя можно сформировать сепаратор жидкости таким образом, что пар будет протекать над гофрами под прямыми углами к гофрам, предпочтительно, чтобы поток пара встречался с гофрами под острым внутренним углом θ, как показано, так как это автоматически придает каплям, захваченным гофрами, составляющую скорости потока в направлении D вдоль длины гофр, что содействует продвижению капель воды в направлении слива. Конечно, проектировщик сам выбирает угол отклонения θ между потоком пара и продольной протяженностью гофр, но конструкция сепаратора влаги будет упрощена, если θ=α.It should be noted that the steam S passes perpendicular to the lengths of the corrugations, but not at right angles to them. The intersection of the steam flow direction S with the transverse length of the
Слив также улучшается, если один конец 14 гофр ниже другого конца 15 так, что углубления каждого блока гофрированных пластин сливаются в желоба, сформированные на их концах 14.Drainage is also improved if one
Необходимо отметить, что передний и задний концы 16, 17 соответственно гофрированных пластин плоские, т.е. без гофр. Они имеют отверстия 18 около каждого угла формы параллелограмма для вставки опорных элементов круглого сечения (не показаны), которые помогают выполнять сборку гофрированных пластин и сохранять их в одном блоке.It should be noted that the front and
Представленное выше описание составлено исключительно посредством примера, возможны модификации в пределах объема приложенной формулы изобретения.The above description is made by way of example only, modifications are possible within the scope of the appended claims.
Claims (4)
длина волны или период гофр P составляет от 6 до 24 мм;
амплитуда А составляет P/2, причем
зазор G между смежными гофрированными пластинами в блоках равен амплитуде А гофр.1. A liquid separator containing blocks of parallel corrugated plates located at a distance from each other and having the following geometric characteristics:
the wavelength or corrugation period P is from 6 to 24 mm;
the amplitude A is P / 2, and
the gap G between adjacent corrugated plates in the blocks is equal to the amplitude A of the corrugations.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1105508.4A GB2489511B (en) | 2011-03-31 | 2011-03-31 | Improved apparatus for separating out droplets of liquid entrained in a gas or a vapour |
GB1105508.4 | 2011-03-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012112491A RU2012112491A (en) | 2013-10-10 |
RU2552479C2 true RU2552479C2 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=44071774
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012112491/05A RU2552479C2 (en) | 2011-03-31 | 2012-03-30 | Perfected apparatus for separation of fluid drops caught by gas or vapour |
RU2012112494/28U RU120192U1 (en) | 2011-03-31 | 2012-03-30 | ADVANCED DEVICE FOR SEPARATING A DROP OF LIQUID EXTRACTED BY A GAS OR STEAM |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012112494/28U RU120192U1 (en) | 2011-03-31 | 2012-03-30 | ADVANCED DEVICE FOR SEPARATING A DROP OF LIQUID EXTRACTED BY A GAS OR STEAM |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN202605895U (en) |
GB (1) | GB2489511B (en) |
RU (2) | RU2552479C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718531C1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-04-08 | Акционерное общество "Тион Умный микроклимат" | Frameless channel filter |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2489511B (en) * | 2011-03-31 | 2018-07-18 | General Electric Technology Gmbh | Improved apparatus for separating out droplets of liquid entrained in a gas or a vapour |
EP2811227B1 (en) | 2013-06-06 | 2018-03-28 | General Electric Technology GmbH | Moisture separator configuration |
EP3034149B1 (en) | 2014-12-17 | 2020-02-05 | General Electric Technology GmbH | Gas liquid separator |
CN105107272B (en) * | 2015-09-10 | 2017-06-16 | 中国石油大学(北京) | A kind of structure improved method for improving corrugated plating separative efficiency |
CN107243248A (en) * | 2017-06-14 | 2017-10-13 | 大唐环境产业集团股份有限公司 | A kind of folded plate type gas-liquid part flow arrangement |
CN107308789A (en) * | 2017-07-17 | 2017-11-03 | 宁波捷通环保工程有限公司 | A kind of cleaning plant for waste gas of plasma |
CN109893914A (en) * | 2019-02-12 | 2019-06-18 | 中广核工程有限公司 | A kind of pouch-type corrugated sheet drier for pressurized water reactor nuclear power station steam generator |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU168643A1 (en) * | Л. К. Дереза , А. К. Коновалов | |||
US5269823A (en) * | 1992-04-29 | 1993-12-14 | Dieter Wurz | Mist eliminator |
EP2272579A1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-12 | Balcke-Dürr GmbH | Droplet separator |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3333172A1 (en) * | 1982-10-12 | 1984-04-12 | Regehr, Ulrich, Dr.-Ing., 5100 Aachen | Apparatus for removing liquid droplets or fine particulate solids from a gas stream |
HU209727B (en) * | 1991-01-28 | 1994-10-28 | Villamos Ipari Kutato Intezet | Cellular drop-separator for the separation of drops from a streaming gas |
AU2002368454A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-09 | Ludwig Michelbach | Air duct module |
GB0308745D0 (en) * | 2003-04-16 | 2003-05-21 | Wigley Albert F | Drift eliminator |
CN100333822C (en) * | 2004-11-24 | 2007-08-29 | 核动力运行研究所 | Drier |
DE102004058700A1 (en) * | 2004-12-06 | 2006-06-14 | Munters Euroform Gmbh | Droplet separator preventing renewed uptake of already separated particles has its discharge device arranged in flow direction behind collector or scoop |
US7343755B2 (en) * | 2006-01-04 | 2008-03-18 | Flatplate, Inc. | Gas-drying system |
CN101967991A (en) * | 2010-10-15 | 2011-02-09 | 镇江安达煤矿专用设备有限公司 | Dewatering device of wet dust removing blower |
GB2489511B (en) * | 2011-03-31 | 2018-07-18 | General Electric Technology Gmbh | Improved apparatus for separating out droplets of liquid entrained in a gas or a vapour |
-
2011
- 2011-03-31 GB GB1105508.4A patent/GB2489511B/en active Active
-
2012
- 2012-03-07 CN CN 201220082559 patent/CN202605895U/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-03-07 CN CN201210057949.6A patent/CN102728145B/en active Active
- 2012-03-30 RU RU2012112491/05A patent/RU2552479C2/en active
- 2012-03-30 RU RU2012112494/28U patent/RU120192U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU168643A1 (en) * | Л. К. Дереза , А. К. Коновалов | |||
US5269823A (en) * | 1992-04-29 | 1993-12-14 | Dieter Wurz | Mist eliminator |
EP2272579A1 (en) * | 2009-06-22 | 2011-01-12 | Balcke-Dürr GmbH | Droplet separator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2718531C1 (en) * | 2019-04-19 | 2020-04-08 | Акционерное общество "Тион Умный микроклимат" | Frameless channel filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102728145A (en) | 2012-10-17 |
GB2489511B (en) | 2018-07-18 |
RU2012112491A (en) | 2013-10-10 |
RU120192U1 (en) | 2012-09-10 |
GB201105508D0 (en) | 2011-05-18 |
CN102728145B (en) | 2016-12-14 |
GB2489511A (en) | 2012-10-03 |
CN202605895U (en) | 2012-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2552479C2 (en) | Perfected apparatus for separation of fluid drops caught by gas or vapour | |
RU2568761C1 (en) | Moisture trap configuration | |
RU2688838C2 (en) | Gas-liquid separator | |
RU2734089C2 (en) | Industrial steam condenser with completely secondary air cooling | |
CN107042048B (en) | Gravity heat pipe type demisting method and demisting device | |
US7004998B2 (en) | Gas-liquid impingement separator incorporated in a piping elbow | |
US20140017066A1 (en) | Device for separating water droplets from a gas or vapor flow | |
CA1051300A (en) | Moisture separator and reheater | |
CN203458911U (en) | Wavelike steam-water separation plate and dryer in steam generator of nuclear power station | |
CN104324556B (en) | Waveform steam-water separation plate in a kind of nuclear power station steam generator and drier | |
JPS62237205A (en) | Moisture separating reheater | |
US20150308338A1 (en) | Gas turbine inlet having integrated coils and mist reducing vanes | |
CN206803201U (en) | One kind collects aqueous and treatment for reuse system of discharging fume | |
KR101985017B1 (en) | Air dryer to prevent condensate from entering | |
RU2366493C1 (en) | Air cleaner | |
CN206688443U (en) | A kind of gravity heat-pipe type demister | |
CN106958830A (en) | One kind collects aqueous and treatment for reuse system and method for discharging fume | |
RU82828U1 (en) | WATER catcher | |
CN220478474U (en) | High-efficiency steam gas-liquid separator | |
CN213802996U (en) | Desulfurization waste water flue gas waste heat flat membrane evaporation concentration equipment | |
RU2184331C2 (en) | Cooling tower water catching unit | |
JP6459027B2 (en) | Heat exchanger | |
RU2335723C1 (en) | Water catcher | |
CN105300162A (en) | Water vapor collecting device and water cooling tower |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |