[發明專利]用于多相流體流的相分離的裝置、帶有這種裝置的蒸汽渦輪設備以及相關驅動方法

有效

• 申請號: 201080014987.2
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN102378877A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 巴納比·布魯斯
• 申請（專利權）人: 阿海琺NP有限公司
• 主分類號: F22B37/32
• 分類號: F22B37/32;B04C5/00;F22B37/26
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 許偉群;張文

1.一種用于多相流體流的相分離的裝置(1)，其帶有：基本上圍繞中軸(M)旋轉對稱地構建的、包圍空腔(3)的殼體(2)；用于流體流的至少一個輸入管線(6)，所述輸入管線針對基本上相對于殼體內側(11)相切取向的流體流的流入而設計；以及用于流體流的分離的氣態成分的至少一個輸出管線(24)，其中在用于加熱氣態成分的空腔(3)中布置的加熱元件設置在同心圍繞中軸(M)的環形室(14)中。

2.根據權利要求1所述的裝置(1)，其中環形室(14)設置有加熱元件，用于流體流的氣態成分流過，并且環形室(14)將空腔(3)劃分為在殼體內側(11)和環形室(14)之間的流入室(12)以及在環形室(14)內的流出室(16)。

3.根據權利要求1或2所述的裝置(1)，其中殼體(2)基本上空心圓柱形構建。

4.根據權利要求1至3之一所述的裝置(1)，其具有基本上豎直取向的中軸(M)。

5.根據權利要求1至4之一所述的裝置(1)，其中加熱元件在其加熱功率方面設計用于過度加熱流體流的氣態成分，尤其是水蒸氣。

6.根據權利要求1至5之一所述的裝置(1)，其中所述輸入管線或者每個輸入管線(6)設計為使得流入空腔(3)中的流體流的速度矢量具有在殼體(2)的中軸(M)的方向上的分量。

7.根據權利要求6所述的裝置(1)，其中相應的輸入管線(6)構建為使得流入空腔(3)中的流體流的速度矢量相對于垂直于中軸(M)的平面傾斜10°到30°之間、尤其是傾斜15°。

8.根據權利要求1至7之一所述的裝置(1)，其帶有四個輸入管線(6)，所述輸入管線均勻地分布于殼體的環周上地布置。

9.根據權利要求2至8之一所述的裝置(1)，其中在流入室(12)中設置有導向金屬片(32)和/或導向葉片(36)，導向金屬片(32)和/或導向葉片(36)將流體流的氣態成分偏轉至環形室(14)中。

10.根據權利要求2至9之一所述的裝置(1)，其中在流入室(12)中設置有精細分離器(28)，并且其中將精細分離器冷凝物排出管線(50)插入到流入室(12)中，在工作狀態中在精細分離器(28)中形成的冷凝物通過所述精細分離器冷凝物排出管線從空腔(3)中輸出。

11.根據權利要求1至10之一所述的裝置(1)，其中在環形室(14)中在中軸(M)的方向上看相繼設置有加熱元件的兩組或者更多組，其加熱元件針對分別不同的加熱功率而設計。

12.根據權利要求1至11之一所述的裝置(1)，其中加熱元件管狀地構建并且設計用于被流動的加熱介質、尤其是被水蒸汽流過。

13.根據權利要求12所述的裝置(1)，其中加熱元件分別構建為直管，所述直管平行于中軸(M)取向。

14.根據權利要求12或13所述的裝置(1)，其中分別將多個彼此相鄰的加熱元件組合成束。

15.根據權利要求1至14之一所述的裝置(1)，其中環形的、垂直于中軸(M)取向的分離板(37)插入到殼體(2)中，所述分離板將空腔(3)劃分為兩個子空間，并且所述分離板的內圓基本上與環形室(14)的內圓一致，并且所述分離板的外圓半徑小于殼體內側(11)的半徑。

16.一種蒸汽渦輪設備(62)，其帶有高壓渦輪機(70)和低壓渦輪機(74)以及根據權利要求1至15之一所述的裝置(1)，其中所述至少一個輸入管線(6)與高壓渦輪機(70)的蒸汽出口連接，并且其中所述至少一個輸出管線(24)與低壓渦輪機(74)的蒸汽入口連接。

17.一種用于驅動帶有高壓渦輪機(70)和低壓渦輪機(74)的蒸汽渦輪設備(62)的方法，其中從高壓渦輪機(70)的蒸汽出口流出的蒸汽被導入空腔(3)中，該空腔被基本上圍繞中軸(M)旋轉對稱的殼體(2)包圍，由此將蒸汽置于轉動中，并且所述蒸汽的氣態成分被與液態成分分離，并且在殼體(2)的內部區域中收集，并且其中氣態成分在其穿透到內部區域中時通過加熱元件來加熱，并且接著輸送給低壓渦輪機(74)的蒸汽入口。