TW199935B - - Google Patents

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199935 經濟部屮央榀平χ;π工消赀合作社印匁 Λ 6 Β6 五、發明説明（l) 菥明之背醫 本發明供Η於分雛由高壓渦輪櫬單元排出至低懕渦輪機 單元之蒸汽流中所存在之漉氣，尤指採用一種高速濕氣分 難器供此目的，替代到目前為止所使用之不必要較高速分 離器笨重之低速分離單元。 在蒸汽被釋出至低壓或中間壓力蒸汽满輪櫬前，由髙® 蒸汽ift輪機之排出蒸汽除去其中所可能存在之任何瀰氣， 此為人們所已知者*此係為防止由於伴釀由乾嫌高壓蒸汽 提出热（作為臞》«輪機之有用工作）所產生之湄氣，而 可能對渦輪櫬葉片之損《。此種濕氣存在可藉使蒸汽在來 自高壓渦輪櫬之出口後，並在其進入一較低壓渦輪機單元 前•通遇一檐械式瀰氣分離器*例如一種可達到約達97% 溉氣去除水平之V型絜片分離器，予以處理。可任埋使如 此所處理之蒸汽在引進至一钃後渦綸機鈒前•通« —级或 多级之預热式热交換器。 先前所使用之濕氣分離器為R合很低蒸汽速度搡作，因 此，分離器结構必須相當大。核電廠中之安排即為最後所 提及一點之例證，在核®廠中，為®合一種sbwr反應器系 统使用.而使用二漉氣分鑪器’此二分離器各為直徑11沢 及長60呎，大致為園柱形之结構。而且，此等结構位於箱 要很大地板空間之操作工間，並另在温凝土中予w防護· 因此整個來講損失可觀空間，並且其在系統中採用，Μ之 而箝要特殊及加固之结構安裝。 吾人已知一棰湄氣分離器型式w ®悉汽速度處埋分離， -3- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丁 象 199935 A 6 B6 經濟部屮央標準X'JA工消费·合作社印製 五、發明説明（2) 例如Electricite De France配合由蒸汽除去箱氣所使用 • Μ防止糸统姐件侵蝕及侵tt相Μ之蒸汽流通遘此等姐件 Ο «明之曰的好g诚 因此·本發明之目的為搌供一種蒸汽湯輪機糸統•此糸 统具有改良之獼氣分離器装置•用K除去由离懕湯輪機單 元排出並傅至較低懕湯輪機單元之蒸汽潦中所存在之瀏氣 ，以克酿先前技藝之諸多缺黏。 本發明之另一目的為搛供一種較先供相同目的所使用之 瀰氣分鐮器尺寸《為較小並且較e之猬氣分難器装置。 本«明之再一目的為攞供一種特別逋合使用於核子系统 之濕氣分離器装置•其中由於較先前所使用分艨器之較小 尺寸及重量•故可位於《輪機攆作空間外面•因而容許在 搡作空間内之更經濟空間利用。 鳙言之•本發明糴使蒸汽流通《 —离速瀰氣分離器，而 由流出高懕漘輪機之蒸汽流並在其流入低s渦輪機前完成 ㈣氣去除•該离速瀰氣分鑼器之型式為其中在分_器進口 位置之葉片造成蒸汽流之漘流吠旋流•產生溉氣自其鼸心 位移•街擊於一分雛器内*殻轚*它可沿其傅送•在形成 於革般壁上之分離口自罩《流出。巳予分離濕氣之蒸汽流 在流出罩殼前通《矯直絜片*使蒸汽流垂新定向至縱向直 媒流動行程。 根據本發明之此等及其他諸多目的*本發明提供一種蒸 汽渦輪機系统，此系统包括一高壓蒸汽渦輪拥有對其流入 -4 - 本紙56·尺度逍用中围S家樣準(CNS)甲4規格(210x297公; (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 199935 Λ 6 Β6 經濟部屮央標準/;Jn工消於合作社印^ 五、發明説明（3 ) 之乾嫌高壓蒸汽潦，鼷動式旋轉湯輪機之轉子，在通«渦 輪櫬時，此蒸汽之K力滅低，因而在离壓渦輪櫬之出口， 蒸汽為在低壓，有一低β港輪機容納此低壓蒸汽通*，用 Μ驅動低壓渦輪機轉子，由蒸汽搮取另外有用之功，至少 一溉氣分難器插於高壓渦輪機蒸汽出口與低壓湯輪機之進 口之間*該溉氣分離器為可搡作除去實際所有在高低壓湯 輪«間之蒸汽流中所可能存在之任何溉氣·分離器之型式 為包括一有進入*及排出皤之長形罩殼，有轉動絮片接近 罩般進入皤，用Μ使含溉氣之進入直嫌蒸汽流渦動為旋流 ，箱Μ在蒸汽流内引起離心力，使濕氣徑向於與罩般内壁 表面之流向位移，因而在軍般内之溉氣向前傅邋為沿該内 壁表面，Μ在罩般壁上之分離口自其向外流出，其他絜Η 設於靠近分離口並予朝向為使霣除無灘氣之蒸汽流轉變為 其來自分離器排出端之直繚流。 根據本發明之其他特色，可與首一分雕器明埭配置至少 另一濕氣分離器，Μ增進達到獼氰分_之程度。另外，漁 氣分離器將為諸如具有約為2之長/ «比，並且《積及重量 為遠小於先前所使用之低速分離器。在一種大致圓柱形之 分離器•罩般直徑可約為6呎，長度約為12呎。 本發明也提供方法，用以使级間蒸汽流通過革骹，以在 其中引起一種渦流吠旋流，將溉氣投射或碰撞於翬殻，自 此處沿此内壁傳遞，並自罩殻流出，琨為”乾燦”之蒸汽在 其流動時在離關31般前予以重新定向為直埭。 由卜列銳明，I*配合附圈談之，將會明白本發明之以上 -5- 厶紙怅尺度边W中a S家樣準（CNS)甲4規格（210x297公.适) (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 199935 A 6 B6 經濟部屮央榀準Χ;Α工消汾合作社印5ί 五、發明説明（4 ) 及其他諸多目的，待色及優點，在附中，相同參考數字 指示相同元件。 附之籣響妲明 園1為一先前技«核子系统滿輪機單元搡作空間之片断 平面，示一種用以由高歷湯輪櫬排出至低壓潢輪機之蒸 汽流分鑲瀰氣之高壓及低壓湯輪機單元及溉氣分雛器之安 排。 圈2為與園1中所示者對應之片睛蠼視鼷•示在操作空 間所必須攞供以容納瀰氣分麯器之簠型混凝土包封»。 圈3為在一核子糸统中根據本發明並為其所賦予目的所 提供之一種瀰氣分雕器設備之片斷正視匾。 函4為鼷3設供之平面略· Μ及 5為£合本發明所採用之一离速瀰氣分鼸器之縱向半 剖面圈，若干部份係予完全示•該示分離器作用由蒸 汽除去激氣之方式。 齩隹窨牖俐夕注佃銳明 本發明在本文係配合在一種蒸汽沸水反應器核《廠之湯 輪機系統中由蒸汽流分離溉氣予Μ說明•本發明為特別逋 合此用途 > 因為其允許躭条統溉氣分鎌器大為滅輕重S * 並因而允許增加搡作包封體内之有用空間*以及減低底座 負載。但本發明也«用於任何蒸汽《廠設備中之濕氣分離 •其中應在蒸汽流進入較低壓渦輪櫬前自由除去瀰氣而播 以使較高壓與較低《渦輪櫬間之级間”湄蒸汽"流"乾《"者 -6 - 本紙張尺度边用中困國家標準(CNS)甲4規格（210x297公址) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 199935 A 6 B6 經濟部屮央榀準，，TA工消货合作社印51 五、發明説明（5 ) 圔1及2示在一種蒸汽沸 濕氣分離安排及姐成部份 匹£之低懕湯輪機12，用 1200表壓磅/平方时）蒸汽 结至渦輪櫬之發霣櫬13所 量0 蒸汽糴總管14供給至高 放能量•蒸汽降低壓力並 在蒸汽流出高S瀵輪機後 須自其除去此溉氣，湄氣 機損壞低《轉子絮片及類 為避免此種情況並且如 10之蒸汽予以自渦輪機出 二濕氣分離器20、22之一 大之结構（約為直徑11呎 與瀦氣分雛，分離器為V 離後之蒸汽經由管線24输 19° 分離器20、22之K大體 26·它們在此工間佔用否 。再者由於此等装置為在 混凝土防護结構28内。如 離器垂新安置於一特別搡 水反應器（SB VR)中所使用之先前 。採用一高壓渦輪《10及一與其 以由SBVR所產生之高壓（例如 提取热能，並將其K已知方式驊 產生《力之形式轉變為有用之能 壓渦輪櫬10 * 且其中可存在 並在其能進入 如果足狗多* 似部份。 先前技藝所闞 口幹管17通a 各別分離器* ，長60呎）， 型葉片型式分 送至低颸渦輪 並在滿輪機10內釋 某一程度之瀏氣， 低壓滿輪機前•必 則可能在低®渦輪 釋，流出渦輪機 管埭16、18_送至 此二分離器為相當 其中低速蒸汽流參 離器。自其漉氣分 機12之進口幹管 稹需要將其装置於一搮作工間 則可供不同用途使用之可觀空間 搡作樓面上•故其必須位於重型 K下將予解釋，將所霈之濕氣分 作樓面空間為本發明之一項里要 7 f紙尺度边用中SS家櫺準（CNS)甲4規格（21〇χ297公诠） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂' 線· 199935 Λ 6 B 6 姓濟部屮央榀平x;n二消资<>作社印¾ 五、發明説明（6) 現將說明本發明之细節，首先請予察知並謫參照匾5 , 完成由蒸汽除去獯氣所採用之濕氣分離器型式30為到目前 為止在法國由Electricite de France所使用之一種姐件 。分離器30包括一细長大致為圃柱形之罩殼32，在其各別 進入及排出》34、36成漏斗治成鐘形。此漏斗形將容納於 使分離器達接至蒸汽輪送管埭之過渡纗件（未示）。 在罩殼内靠近或接近其進口為一轉動葉片總成38·此總 成由一圈葉片40固定至長穀42所構成，此等絮片予K置定 為致使進入之直線蒸汽流鏞穀42經歷一種渦流狀或氣旋式 旋流路徑形式之流向傾差。 伴«蒸汽流之此種改變幾何形狀為蒸汽流中任何獮氣位 移或離心推移徑向雛開蒸汽流主體，並碰搐革殻壁44之内 表面，在此處被流動動量向前傅至一在絮片埋成順流霣之 位S，它在此可進入—形成於罩殼壁44上之分離口 46，分 離之濕氣可藉其自罩殻除去，並烴由管埭33導至一冷凝液 回收功能，有一套茼35包_分離器K限制來自分鐮口之濕 氣外流，並將其導至管埭33。 一第二葉片總成50位於穀42上霈近分離口之順流處，此 葉片缌成有若干絜片52>其置定方式為使乾嫌蒸汽之旋流 在S骹内轉變或回復為直線或縱向流，致使其能以此形式 自其流出並傳至低懕渦輪櫬。 現讁#照晒3及4，將說明本發明之另外諸方面。自圈3 將會很容易看出，二分_器30a、30b與來自高壓渦輪機一 剧之.¥汽排氣相迪，以及另二分離器3 0 c、3 0 d闶来自該渦 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 線· -8- 中a g家砟準（CNS)甲4規格（21 〇 X 297公逄) 199935__ 五、發明説明（*7 ) 輪櫬10相反衡之蒸汽排氣相連，此二對及Η連之蒸汽管嫌 在渦輪檐單元對準袖線之相對兩側成對稱排列。 使用四具溉氣分雕器為例證所採用之此等分離器之數， 以替代在_1及2所示系统中所使用之二具分離器。高速分 離器30具有很重要之優黏為重量及尺寸滅少至低於分離器 20、2 2者。對此黏之例證為輿麵1及2系统者比較· _3及 國4中之高速分離器*结構容積近乎減少八倍。因此分離 器30箱使用較少空間，它們可如圓3中所示位於搡作工間 下面，免除搡作工間上之防護包封*，並且較輕之璽量必 然對應減輕底座負載及減少所需之支承结構。 在一項特別有利之寅施例·分離器30將具有約為2之長 /寬比。圃3、4分離器之直徑為6呎，長度為12呎。 圓3及4之安排可成功除去流出高®渦輪機之鈒間蒸汽流 中所含之約96%湄氣。 本發明之實施例業經參照附圔予以說明，但請予瞭解· 本發明並不限於此諸嚴格實施例，一般精於此項技藝者可 在其中完成各種變化及修改，而不《離後附申請專利範画 中所界定之本發明之範圍或精神。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 边 度 尺 i(CN rR 5- kt 公I297

Claims (1)

1. 六、申請專利範® 經濟部中央標準局印装 1. —種蒸汽渦綸櫬系統，包括： 一高壓蒸汽渦輪機單元接受至其之進口乾煉高懕蒸汽流 ’此蒸汽流在其通過上述高壓蒸汽渦輪櫬軍元時驅動旋 轉高壓蒸汽滴輪櫬單元之一轉子，蒸汽之壓力在上述通 遇時降低，而致在高壓蒸汽渦輪櫬單元之一出口，蒸汽 為在低壓； 一低壓蒸汽渦輪拥單元接受I出高懕渦輪機單元並通過 此渦輪機單元之蒸汽，以供驅動旋轉一低壓單元轉子， 藉Μ由蒸汽提取另外有用之功； 至少一濕氣分離器插置於高壓單元出口與低壓單元之一 進口之間，上述濕氣分離器為可操作以除去實際所有在 高歷與低壓單元間之高速鈒間蒸汽流中所可能存在之任 何濕氣，上述濕氣分離器之型式為包括： 一長形單毅有一進入蟠及一排出嫌S ; 有轉動葉片接近罩殼進口蟠•用Μ使含濕氣之進入直線 蒸汽渦勡為旋流，》Κ在蒸汽流内引起雇心力，使其中 之濕氣徑向於流向袖埭位移Μ碰攛罩般之内壁表面，而 致湄氣在罩殻内之向前傳遞為沿該内壁表面·Κ在罩般 壁上之分離口自其流出；以及 其他葉片接近分離口並朝向為致使霄際無濕氣之蒸汽流 轉變為其自分離器排出端之直線流。 2. 根據申講専利範麵第1項之蒸汽渦輪拥系铳，其中濕氣 分離器為在一使高壓單元之出口幹管與低壓單元之進口 幹苷相連接之蒸汽支苷上。 -10- .................................................装..............................打..........................線 (請先ΚΙ讀背面之注意事項再琪寫本頁) Τ4(210Χ 297 公廣) AT B7199935 g 六、申請專利範a 經濟部中央橾準局印焚 3. 根據申請專利範園第2項之蒸汽渦輪櫬系統，在上述蒸 汽支苷上包含另一相同之濕氣分離器。 4- 根據申請專利範圍第3項之蒸汽渦輪機糸统.其中首先 述及以及另外一分離器係配置於一在操作工間下面之空 間，高懕及低魘單元係位於此搡作工間。 5_ 根據申謫專利範圃第4項之蒸汽渦輪機系统.包含一使 高壓單元出口幹管與低壓單巟之進口幹管相連接之第二 蒸汽支管*在該第二蒸汽支管有第一及另一湄氣分離器 Ο 6. 根據申謫專利範園第5項之蒸汽渦輪機系统•其中上述 第二支管上之濕氣分離器為配置於上述操作工間下面之 上述空間。 7. 根據申誧専利範園第6項之蒸汽渦輪機系統，其中上述 第一及第二蒸汽支管横過對稱配置於上述高懕單元縱向 軸線相對兩脚之行程，並在高壓單元出口幹苷之相對兩 側有行程末端•行程終止於低颳單元進口幹苷之對應相 對兩側。 8. 根據申誧専利範圃第1項之蒸汽渦輪楗糸統，其中罩般 長/¾比約為2。 9. 根據申請専利範_第8項之蒸汽渦輪櫬系統，其中罩般 為園柱形，並且直徑貢際為6呎。 10. 根據申請專利範圃第1項之蒸汽渦輪楗糸統，其中濕氣 分離器可搡作以除去至少約96%流動通遇之蒸汽中所存 在之任何湄氣。 -11- (請先閑讀背面之注意事項再填穹本頁) f 4(210X 297 公灃） AT 199935 ___ D7 _ 六、申請卑利範BO 11.—種使蒸汽乾埭Μ除去該蒸汽流中之所有濕氣之方法， 係在將含濕氣之蒸汽流自較高壓渦輪機流出並流入較低 壓渦輪機之蝓送過程中進行*並包含下列步驟： 在蒸汽流中引起一棰渦流狀旋轉同時將其限制於一長形 簞毅內* Μ致使蒸汽中之濕氣相對於其流向徑向向外離 心位移，而致其碰撞罩般之内壁表面，並沿其向外傅通 ，Μ纆由罩般上之分離口自莱流出；以及 在蒸汽流出罩殻前使蒸汽之旋流重新定向為直嫌流。 (請先閱讀背面之注意事項再填"本頁) 经濟部中央樣準局印装 -12- f 4(210X 297 公灃）