CN209392888U - 一种带压力恢复级的汽水分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽水分离器技术领域，具体涉及一种带压力恢复级的汽水分离器，目的是通过设计一种带压力恢复级的汽水分离器，降低目前蒸汽发生器出口蒸汽压损，提高蒸汽发生器工作性能。其特征在于，包括出汽筒、二级疏水通道、二级消旋板、二级疏水限流环、二级分离筒、二级正向旋叶、一级疏水通道、一级消旋板、一级正向旋叶、导流叶片、一级疏水限流环、一级分离筒、逆向旋叶中心柱、逆向旋叶、二级正向旋叶中心柱和一级正向旋叶中心柱。因此本实用新型具备降低蒸汽发生器出口蒸汽压损的优点。

Description

一种带压力恢复级的汽水分离器

技术领域

本实用新型属于汽水分离器技术领域，具体涉及一种带压力恢复级的汽水分离器。

背景技术

蒸汽发生器作为压水堆核动力装置的关键设备之一，其作用是将反应堆所产生的热量传入二回路***，并产生符合性能指标的蒸汽，以推动汽轮机做功。蒸汽发生器内汽水分离装置能够去除来自U型传热管束的汽水混合物中的大量水分，是自然循环蒸汽发生器的重要部件，其各项工作性能指标直接关系到蒸汽发生器的运行安全与汽轮机的工作安全和工作效率，甚至整个核动力装置运行的安全可靠性。蒸汽发生器出口蒸汽参数很大程度上取决于汽水分离装置的结构。汽水分离装置通常分为三部分：1.一级分离：通常采用离心分离器实现；2.重力分离：由位于一级分离器和干燥器或二级分离器之间的空间实现；3.二级分离：通常采用波形板干燥器。

优秀的汽水分离装置应当在较宽运行范围内具有分离效率高、压损低、下携带低等优点，而汽水混合物沿竖直导管自下而上流过一次分离器螺旋叶片时，由直线运动变为旋转运动，会使出口蒸汽产生较大的压损，从而降低整个汽水分离装置的性能。

为了降低蒸汽发生器出口蒸汽压损，更好的保证蒸汽发生器的运行安全与汽轮机的工作安全和工作效率，目前需要设计一种带压力恢复级的汽水分离器。

实用新型内容

本实用新型的目的是通过设计一种带压力恢复级的汽水分离器，降低目前蒸汽发生器出口蒸汽压损，提高蒸汽发生器工作性能。

本实用新型是这样实现的：

一种带压力恢复级的汽水分离器，包括出汽筒、二级疏水通道、二级消旋板、二级疏水限流环、二级分离筒、二级正向旋叶、一级疏水通道、一级消旋板、一级正向旋叶、导流叶片、一级疏水限流环、一级分离筒、逆向旋叶中心柱、逆向旋叶、二级正向旋叶中心柱和一级正向旋叶中心柱。所述逆向旋叶中心柱上焊接逆向旋叶，并通过逆向旋叶固定在出汽筒内，逆向旋叶底部与出汽筒底部齐平，逆向旋叶中心柱与逆向旋叶等高；所述二级疏水通道与出汽筒相连，其底部有二级疏水限流环，内部有二级消旋板；所述二级分离筒通过二级消旋板与二级疏水通道相连；所述二级正向旋叶中心柱上焊接二级正向旋叶，并通过二级正向旋叶固定在二级分离筒内，二级正向旋叶底部与二级分离筒底部齐平，二级正向旋叶中心柱与二级正向旋叶等高；所述二级分离筒底部与一级疏水通道顶部相连；所述一级疏水通道底部有一级疏水限流环，内部有一级消旋板；所述一级分离筒通过一级消旋板与一级疏水通道相连；所述一级正向旋叶中心柱上焊接一级正向旋叶，并通过一级正向旋叶固定在一级分离筒内。所述一级正向旋叶下部连有等数量的导流叶片。汽水混合物沿一级分离筒依次进入导流叶片和一级正向旋叶，变成旋转流动，在离心力的作用下，水分被甩向一级分离筒内壁，形成水膜并沿着筒壁向上流动，并沿着一级疏水通道经一级消旋板消旋后从一级疏水限流环和一级分离筒之间的环形缝隙离开。蒸汽带着剩余的水分向上进入二级正向旋叶，旋转流动得到强化，水分被甩向二级分离筒内壁，形成水膜并沿着筒壁向上流动，并沿着二级疏水通道经二级消旋板消旋后从二级疏水限流环和二级分离筒之间的环形缝隙离开。而蒸汽则进入出汽筒，经逆向旋叶后上升方式由螺旋上升转为竖直上升，恢复压力后离开。

所述出汽筒内径为二级分离筒内径的0.7～0.9倍；

所述二级分离筒内径为一级分离筒内径的0.7～1倍；

所述出汽筒高度为其内径的0.4～1倍；

所述二级分离筒高度为其内径的0.4～1倍；

所述逆向旋叶中心柱直径为出汽筒内径的0.4～0.6倍；

所述二级正向旋叶中心柱直径为二级分离筒内径的0.4～0.6倍；

所述一级正向旋叶中心柱直径为一级分离筒内径的0.4～0.6倍；

所述一级正向旋叶和二级正向旋叶的结构相似，倾斜角度相同；

所述逆向旋叶和正向旋叶的结构相似，倾斜角度互补；

二级正向旋叶高度为二级分离筒内径的0.4～0.7倍；

逆向旋叶高度为出汽筒内径的0.4～0.7倍；

二级消旋板的高度与二级疏水通道的直段长度相当，二者底部齐平；

一级消旋板的高度与一级疏水通道的直段长度的一半相当，二者底部齐平；

二级限流环的出流横截面积为二级疏水通道横截面积的30％～50％；

一级限流环的出流横截面积为一级疏水通道横截面积的15％～25％；

二级疏水通道内径为二级分离筒内径的1.2～1.5倍；

一级疏水通道内径为一级分离筒内径的1.2～1.5倍；

一级正向旋叶顶部与一级分离筒顶部的距离为一级分离筒内径的0.5～1.5倍；

一级正向旋叶和二级正向旋叶的倾角为25°～45°，数量为4～12片；

逆向旋叶的倾角为135°～155°，数量为4～12片；

一级消旋板和二级消旋板数量为4～12片，可垂直安装，也可倾斜安装。

本实用新型的有益效果是：

当前汽水分离装置常用采用旋叶式分离器作为一次分离器对汽水混合物进行初次分离，其在分离水分的同时将竖直向上流动的气流变为螺旋方式上升，增大了上升气流的压力损失，降低了汽水分离装置的整体性能。本实用新型在上出汽筒内增设逆向旋叶结构，将正向螺旋上升的气流恢复为竖直上升，实现了降低上升气流压力损失的目的，提高了汽水分离装置的整体性能。

因此本实用新型具备降低蒸汽发生器出口蒸汽压损的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型A-A截面俯视图.

其中：1.出汽筒，2.二级疏水通道，3.二级消旋板，4.二级疏水限流环，5.二级分离筒，6.二级正向旋叶，7.一级疏水通道，8.一级消旋板，9.一级正向旋叶，10.导流叶片，11.一级疏水限流环，12.一级分离筒，13.逆向旋叶中心柱，14.逆向旋叶，15.二级正向旋叶中心柱，16.一级正向旋叶中心柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步描述。

如图1至图2所示，一种带压力恢复级的汽水分离器，如图1所示，包括出汽筒1、二级疏水通道2、二级消旋板3、二级疏水限流环4、二级分离筒5、二级正向旋叶6、一级疏水通道7、一级消旋板8、一级正向旋叶9、导流叶片10、一级疏水限流环11、一级分离筒12、逆向旋叶中心柱13、逆向旋叶14二级正向旋叶中心柱15和一级正向旋叶中心柱16。

所述二级疏水通道2与出汽筒1相连，其底部有二级疏水限流环4，内部有4～12片二级消旋板3；所述逆向旋叶中心柱13上焊接逆向旋叶14，并通过逆向旋叶14固定在出汽筒1内，逆向旋叶14底部与出汽筒1底部齐平，逆向旋叶中心柱13与逆向旋叶14等高；所述二级分离筒5通过二级消旋板3与二级疏水通道2相连；所述二级正向旋叶中心柱15上焊接二级正向旋叶6，并通过二级正向旋叶6固定在二级分离筒5内，二级正向旋叶6底部与二级分离筒5底部齐平，二级正向旋叶中心柱15与二级正向旋叶6等高；所述二级分离筒5底部与一级疏水通道7顶部相连；所述一级疏水通道7底部有一级疏水限流环11，内部有一级消旋板8；所述一级分离筒12通过一级消旋板8与一级疏水通道7相连；所述一级正向旋叶中心柱16上焊接一级正向旋叶9，并通过一级正向旋叶9固定在一级分离筒12内。所述一级正向旋叶9下部连有等数量的导流叶片10。汽水混合物沿一级分离筒12依次进入导流叶片10和一级正向旋叶9，变成旋转流动，在离心力的作用下，水分被甩向一级分离筒12内壁，形成水膜并沿着筒壁向上流动，并沿着一级疏水通道7经一级消旋板8消旋后从一级疏水限流环11和一级分离筒12之间的环形缝隙离开。蒸汽带着剩余的水分向上进入二级正向旋叶6，旋转流动得到强化，水分被甩向二级分离筒5内壁，形成水膜并沿着筒壁向上流动，并沿着二级疏水通道2经二级消旋板3消旋后从二级疏水限流环4和二级分离筒5之间的环形缝隙离开。而蒸汽则进入出汽筒1，经逆向旋叶14后上升方式由螺旋上升转为竖直上升，恢复压力后离开。

所述出汽筒1内径为二级分离筒5内径的0.7～0.9倍，优选0.8倍；

所述二级分离筒5内径为一级分离筒12内径的0.7～1倍，优选0.8倍；

所述出汽筒1高度为其内径的0.4～1倍，优选0.6倍；

所述二级分离筒5高度为其内径的0.4～1倍，优选0.6倍；

所述逆向旋叶中心柱13直径为出汽筒1内径的0.4～0.6倍，优选0.5倍；

所述二级正向旋叶中心柱15直径为二级分离筒5内径的0.4～0.6倍，优选0.5倍；

所述一级正向旋叶中心柱16直径为一级分离筒12内径的0.4～0.6倍，优选0.5倍；

所述一级正向旋叶9和二级正向旋叶6的结构相似，倾斜角度相同；

所述逆向旋叶和正向旋叶的结构相似，倾斜角度互补；

二级正向旋叶6高度为二级分离筒5内径的0.4～0.7倍，优选0.5倍；

逆向旋叶14高度为出汽筒1内径的0.4～0.7倍，优选0.5倍；

二级消旋板3的高度与二级疏水通道2的直段长度相当，二者底部齐平；

一级消旋板8的高度与一级疏水通道7的直段长度的一半相当，二者底部齐平；

二级限流环4的出流横截面积为二级疏水通道2横截面积的30％～50％，优选40％；

一级限流环的出流横截面积为一级疏水通道横截面积的15％～25％，优选20％；

二级疏水通道2内径为二级分离筒5内径的1.2～1.5倍，优选1.3倍；

一级疏水通道7内径为一级分离筒12内径的1.2～1.5倍，优选1.3倍；

一级正向旋叶9顶部与一级分离筒12顶部的距离为一级分离筒12内径的0.5～1.5倍，优选0.8倍；

一级正向旋叶9和二级正向旋叶6的倾角为25°～45°，数量为4～12片，优选8片；

逆向旋叶14的倾角为135°～155°，数量为4～12片，优选8片；

一级消旋板8和二级消旋板3数量为4～12片，优选8片，可垂直安装，也可倾斜安装。

上面结合实施例对实用新型的实施方法作了详细说明，但是实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。本实用新型说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (7)

1.一种带压力恢复级的汽水分离器，其特征在于：它包括出汽筒(1)、二级疏水通道(2)、二级消旋板(3)、二级疏水限流环(4)、二级分离筒(5)、二级正向旋叶(6)、一级疏水通道(7)、一级消旋板(8)、一级正向旋叶(9)、导流叶片(10)、一级疏水限流环(11)、一级分离筒(12)、逆向旋叶中心柱(13)、逆向旋叶(14)、二级正向旋叶中心柱(15)和一级正向旋叶中心柱(16)；所述二级疏水通道(2)与出汽筒(1)相连，其底部有二级疏水限流环(4)，内部有二级消旋板(3)；所述逆向旋叶中心柱(13)上焊接逆向旋叶(14)，并通过逆向旋叶(14)固定在出汽筒(1)内，逆向旋叶(14)底部与出汽筒(1)底部齐平，逆向旋叶中心柱(13)与逆向旋叶(14)等高；所述二级分离筒(5)通过二级消旋板(3)与二级疏水通道(2)相连；所述二级正向旋叶中心柱(15)上焊接二级正向旋叶(6)，并通过二级正向旋叶(6)固定在二级分离筒(5)内，二级正向旋叶(6)底部与二级分离筒(5)底部齐平，二级正向旋叶中心柱(15)与二级正向旋叶(6)等高；所述二级分离筒(5)底部与一级疏水通道(7)顶部相连；所述一级疏水通道(7)底部有一级疏水限流环(11)，内部有一级消旋板(8)；所述一级分离筒(12)通过一级消旋板(8)与一级疏水通道(7)相连；所述一级正向旋叶中心柱(16)上焊接一级正向旋叶(9)，并通过一级正向旋叶(9)固定在一级分离筒(12)内；所述一级正向旋叶(9)下部连有等数量的导流叶片(10)；汽水混合物沿一级分离筒(12)依次进入导流叶片(10)和一级正向旋叶(9)，变成旋转流动，在离心力的作用下，水分被甩向一级分离筒(12)内壁，形成水膜并沿着筒壁向上流动，并沿着一级疏水通道(7)经一级消旋板(8)消旋后从一级疏水限流环(11)和一级分离筒(12)之间的环形缝隙离开；蒸汽带着剩余的水分向上进入二级正向旋叶(6)，旋转流动得到强化，水分被甩向二级分离筒(5)内壁，形成水膜并沿着筒壁向上流动，并沿着二级疏水通道(2)经二级消旋板(3)消旋后从二级疏水限流环(4)和二级分离筒(5)之间的环形缝隙离开；而蒸汽则进入出汽筒(1)，经逆向旋叶(14)后上升方式由螺旋上升转为竖直上升，恢复压力后离开。

2.根据权利要求1所述的一种带压力恢复级的汽水分离器，其特征在于：所述出汽筒(1)高度为其内径的0.4～1倍。

3.根据权利要求1所述的一种带压力恢复级的汽水分离器，其特征在于：所述逆向旋叶中心柱(13)直径为出汽筒(1)内径的0.4～0.6倍。

4.根据权利要求1所述的一种带压力恢复级的汽水分离器，其特征在于：所述一级正向旋叶(9)和二级正向旋叶(6)的结构相似，倾斜角度相同，逆向旋叶和正向旋叶的结构相似，倾斜角度互补。

5.根据权利要求1所述的一种带压力恢复级的汽水分离器，逆向旋叶(14)高度为出汽筒(1)内径的0.4～0.7倍。

6.根据权利要求1所述的一种带压力恢复级的汽水分离器，其特征在于：所述一级正向旋叶(9)和二级正向旋叶(6)的倾角为25°～45°，数量为4～12片。

7.根据权利要求1所述的一种带压力恢复级的汽水分离器，其特征在于：逆向旋叶(14)的倾角为135°～155°，数量为4～12片。