CN102828788A - 一种汽水分离再热器的蒸汽分配结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽水分离再热器的蒸汽分配结构，包括一圆筒形壳体、一对端盖、一对端隔板、一对汽水分离片组、一中央腔室、一蒸汽通道、两个再热器管束及一对蒸汽分配管。一对蒸汽分配管的前端与蒸汽进口连通，它们分别沿轴向设置在所述壳体的上腔室中并位于一对汽水分离片组的外侧上方，每根蒸汽分配管的下部管壁上沿轴向均布地开设多个尺寸不同的窗口，使高温湿蒸汽由蒸汽进口先进入蒸汽分配管，从蒸汽分配管上的多个窗口出来并经过汽水分离片组去除水分，再经过再热器管束进行加热，从而提高汽轮机整体循环效率并减小湿蒸汽对汽轮机低压缸的冲蚀。本发明的汽水分离再热器的蒸汽分配结构能使汽水分离片的负荷分配均匀，从而提高分离效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽水分离再热器的蒸汽分配结构。
背景技术
汽水分离器和再热器是合并在一个轴向伸长的圆筒形壳体里的，因此，可把流到上述圆筒形壳体内的湿蒸汽中所含的水分分离出来，而除去水分的蒸汽接着就在上述再热器部分再次加热。在核电站里，高压汽轮机和低压汽轮机是串联连接的，从高压汽轮机排出的蒸汽含有大量水分的湿蒸汽，这些水分会引起汽轮机叶片的腐蚀并且降低汽轮的效率，因此必须把水分从蒸汽中分离出来，把不带水分的蒸汽输入到低压汽轮机中，为此核电站中就在高压汽轮机和低压汽轮机之间设置一个汽水分离再热器，不仅把从高压汽轮机排出的蒸汽送入汽水分离再热器，把蒸汽中所含的水分分离出去，而且把除去水分的蒸汽再加入到过热状态，使进入低压缸的蒸汽为过热蒸汽，减低了对低压汽轮机叶片的冲蚀。同时，汽水分离再热器还起到了合理分配低压汽轮机负荷，减轻高压汽轮机负载的功能。
现有的汽水分离再热器是一个大型压力容器，它的壳体一般比较长，一般为十几米，进入汽水分离再热器的蒸汽很难在其长度方向均匀分配。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种汽水分离再热器的蒸汽分配结构，它能使需要除湿的循环蒸汽在汽水分离再热器的壳体内能在其长度方向均匀分布，从而使汽水分离片的负荷分配均匀，提高汽水分离片的分离效果。
实现上述目的的技术方案是：一种汽水分离再热器的蒸汽分配结构，所述汽水分离再热器包括一圆筒形壳体、一对分别设置在壳体的前后端的端隔板、一对连接在壳体前后端的椭圆形端盖、一对间隔一有效距离地设置在壳体的下腔室中央并且轴向排列的汽水分离片组、一位于一对汽水分离片组之间的中央腔室、一由一对设置在上腔室中并且固定在汽水分离片组上端的侧壁构成的蒸汽通道及两个设置在蒸汽通道中的再热器管束，所述前端盖上轴向开设一蒸汽进口，使所述前端盖与前端隔板之间形成蒸汽腔室，其中，
所述汽水分离再热器还包括一对前端开口而后端封闭的蒸汽分配管，该一对蒸汽分配管分别沿轴向设置在所述壳体的上腔室中并位于所述一对汽水分离片组的外侧上方，每根蒸汽分配管的前端穿插在所述前端隔板上，使每根蒸汽分配管通过所述蒸汽腔室与所述蒸汽进口连通，每根蒸汽分配管的下部管壁上沿轴向均布地开设多个尺寸不同的窗口，使高温湿蒸汽从所述蒸汽进口先通过蒸汽腔室进入所述蒸汽分配管，再从蒸汽分配管上的多个窗口出来并通过汽水分离片组进入所述中央腔室，把高温湿蒸汽中所含的水分分离出来，而除去水分的蒸汽向上进入所述蒸汽通道，再经过所述再热器管束再次加热。
上述的汽水分离再热器的蒸汽分配结构，其中，所述蒸汽分配管上的窗口形状为矩形，并且每个窗口根据蒸汽的具体流动特性而面积不等。
本发明的汽水分离再热器的蒸汽分配结构的技术方案，采用在蒸汽进口处设置蒸汽分配管，并通过计算蒸汽分配管内沿轴向不同位置上由摩擦引起的管道压损，以及随着蒸汽流出，蒸汽分配管内流速降低而获得的由蒸汽滞止带来的蒸汽静压头的提高，沿蒸汽分配管的轴向根据各点的静压不同而开设大小不同的窗口，使得流出每个窗口的蒸汽流量相等，从而达到均匀分配蒸汽的目的。它能使需要除湿的循环蒸汽在汽水分离再热器的壳体内在其长度方向均匀分布，从而使汽水分离片的负荷分配均匀，产生的附加蒸汽压力损失很小，分配效果较好，从而使汽水分离片的分离效果达到最佳。
附图说明
图1为本发明的汽水分离再热器的蒸汽分配结构剖视图；
图2为图1中的A-A向截面图；
图3为本发明的汽水分离再热器的蒸汽分配结构中蒸汽分配管的仰视图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1至图3，本发明的汽水分离再热器的蒸汽分配结构，包括一圆筒形壳体1、前、后端隔板21、22、一对汽水分离片组31、32、一对侧壁41、42及两个再热器管束51、52及一对蒸汽分配管61、62，其中，
壳体1的前后两端被一对椭圆形端盖11、12封闭，形成一个整体；前端端盖11上开设一蒸汽进口10；
壳体1至少在上部壁面上开设一个蒸汽出口13，并且壳体1至少在下部壁面上开设一个疏水排出口14。
前、后端隔板21、22分别设置在壳体1的前后端，使前端隔板21与前端盖11之间形成蒸汽腔室；
一对汽水分离片组31、32以间隔一有效距离并且轴向排列的方式安装在壳体1的下腔室中央，使一对汽水分离片组4之间形成一中央腔室30；每对汽水分离片组31、32中的汽水分离片之间以很小的距离隔开；
一对侧壁41、42设置在壳体1的上腔室中并且固定在汽水分离片组31、32上端，使一对侧壁41、42之间形成一蒸汽通道40；
两个再热器管束51、52一上一下地设置在蒸汽通道40中；
一对蒸汽分配管61、62的前端开口而后端封闭，它们分别沿轴向通过一组筋板71、72设置在壳体1的上腔室中并分别位于一对汽水分离片组31、32的两侧上方，每组筋板71、72由多块筋板构成，这些筋板是沿轴向间隔一致地固定在壳体1的内壁面与侧壁41、42的外表面之间，并且每块筋板具有一与蒸汽分配管61、62的外表面适配的弧面，使一对蒸汽分配管61、62能够被固定地悬挂在壳体1的上腔室中；每根蒸汽分配管61、62的前端穿插在前端隔板21上，使每根蒸汽分配管61、62通过蒸汽腔室与蒸汽进口10连通，每根蒸汽分配管61、62的下部管壁上沿轴向均布地开设多个尺寸不同的窗口60，这些窗口60的形状为矩形，并且每个窗口60的宽度相等，而长度不等。
从高压汽轮机排出的湿蒸汽从蒸汽进口10进入蒸汽腔室，分成两股后分别进入蒸汽分配管61、62，再从蒸汽分配管61、62上的多个窗口60出来进入壳体1内，湿蒸汽冲击汽水分离片组31、32，并通过汽水分离片组31、32把高温湿蒸汽中所含的水分分离出来，由于离心作用，水滴被汽水分离片组31、32捕集并向下再经疏水排出口14排出，而除去水分的蒸汽汇集到中央腔室30并向上进入蒸汽通道40，再经过再热器管束51、52进行加热并从蒸汽出口13排出进入低压汽轮机。
根据蒸汽分配管内沿轴向不同位置由摩擦引起的管道压损，以及随着蒸汽流出，蒸汽分配管内流速降低而获得的由蒸汽滞止带来的蒸汽静压头的提高，沿蒸汽分配管的轴向各点的不同静压，计算每个窗口60的面积，使得流出每个窗口60的蒸汽流量相等，从而达到均匀分配蒸汽的目的。
本发明的汽水分离再热器的蒸汽分配结构能使需要除湿的循环蒸汽在汽水分离再热器的壳体内沿轴向均匀分布，从而使汽水分离片的负荷分配均匀，产生的附加蒸汽压力损失很小，分配效果较好，从而提高汽水分离片的分离效果。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (2)
1.一种汽水分离再热器的蒸汽分配结构，所述汽水分离再热器包括一圆筒形壳体、一对分别设置在壳体的前后端的端隔板、一对连接在壳体前后端的椭圆形端盖、一对间隔一有效距离地设置在壳体的下腔室中央并且轴向排列的汽水分离片组、一位于一对汽水分离片组之间的中央腔室、一由一对设置在上腔室中并且固定在汽水分离片组上端的侧壁构成的蒸汽通道及两个设置在蒸汽通道中的再热器管束，所述前端盖上轴向开设一蒸汽进口，使所述前端盖与前端隔板之间形成蒸汽腔室，其特征在于，
所述汽水分离再热器还包括一对前端开口而后端封闭的蒸汽分配管，该一对蒸汽分配管分别沿轴向设置在所述壳体的上腔室中并位于所述一对汽水分离片组的外侧上方，每根蒸汽分配管的前端穿插在所述前端隔板上，使每根蒸汽分配管通过所述蒸汽腔室与所述蒸汽进口连通，每根蒸汽分配管的下部管壁上沿轴向均布地开设多个尺寸不同的窗口，使高温湿蒸汽从所述蒸汽进口先通过蒸汽腔室进入所述蒸汽分配管，再从蒸汽分配管上的多个窗口出来并通过汽水分离片组进入所述中央腔室，把高温湿蒸汽中所含的水分分离出来，而除去水分的蒸汽向上进入所述蒸汽通道，再经过所述再热器管束再次加热。
2.根据权利要求1所述的汽水分离再热器的蒸汽分配结构，其特征在于，所述蒸汽分配管上的窗口形状为矩形，并且每个窗口根据蒸汽的具体流动特性而面积不等。
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2011
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