[發(fā)明專利]水分分離器構造

有效

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• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104226022A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: L.帕多范;A.斯加巴蒂
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: B01D45/08
• 分類號: B01D45/08;B01D45/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發(fā)明涉及一種特別是在發(fā)電廠中使用的提供提高的效力的水分分離器構造。

背景技術

也稱為微滴分離器的水分分離器是用于使水滴與蒸汽分離的裝置。水分分離器廣泛用于油氣行業(yè)中來從氣體或蒸汽移除液滴。大體上，如下文闡釋那樣，出于若干原因而需要除霧。

·一個原因在于提高發(fā)電廠的循環(huán)效率。通常，在熱電廠中，從鍋爐生成的蒸汽在所謂的高(H)壓渦輪、中(M)壓渦輪和低壓渦輪(LPT)中膨脹數(shù)倍。在核電廠中，在來自鍋爐的過熱或飽和蒸汽在HPT中的第一膨脹期間，成核現(xiàn)象沿HPT氣缸發(fā)生，且在HPT排氣處所得的工作流體為具有一定蒸汽品質(zhì)的潮濕蒸汽。在出于效率原因在MPT和LPT上游再加熱潮濕蒸汽之前，通過水分分離器來完成水分從飽和蒸汽的機械分離：發(fā)送至再熱器管束的所得的工作流體為具有低水分含量的潮濕蒸汽。由于水的蒸發(fā)潛熱相當高，故優(yōu)選的是消除潮濕蒸汽中的水含量，且將收集的水發(fā)送回熱力循環(huán)中，替代使用大量能量用于水分蒸發(fā)，限制了也由蒸發(fā)過程引起的管束上的熱負載。

·通過移除水分含量實現(xiàn)的另一個利益為保護下游設備免受侵蝕破壞。一類水分分離器為所謂的波板除霧器，其廣泛用于油氣行業(yè)以及發(fā)電行業(yè)，以從氣體或蒸汽相移除液滴。大多數(shù)分離器使用慣性原理，由此更大的水滴在這些水滴被攜帶在其中的空氣/蒸汽流的流動方向變化時趨于繼續(xù)成直線。這些波板除霧器包括多個窄間隔波形彎曲金屬片，其定向成與空氣/蒸汽流動通路一致。兩相流(蒸汽和水滴的混合物)被迫行進經(jīng)過曲折通道且重復地改變流動方向。由其慣性引起不能遵循這些方向上的變化的水滴從主流偏離，且沖擊通道壁，在該處，它們粘附且聚結。當液體量足夠高時，形成了膜和液體細流，這從波板除霧器通過重力而連續(xù)地排出。微滴的慣性和蒸汽的阻力控制微滴經(jīng)過通道的運動。

本發(fā)明針對一種水分分離器，其相比于現(xiàn)有技術中的水分分離器具有提高的效力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種特別用于發(fā)電廠的水分分離器構造。水分分離器構造包括多個板，優(yōu)選為彎曲成波形的多個金屬板，這些板定向成與流一致，流包括氣體/蒸汽和水滴，且行進經(jīng)過所述的水分分離器構造，使得水滴在流已經(jīng)行進經(jīng)過水分分離器構造之后從蒸汽有效地分離。已經(jīng)從蒸汽分離的水滴收集在板壁處，使得當這些水滴的量足夠高時，形成了液膜或細流，其然后從板通過重力排出。

本發(fā)明的水分分離器構造具有以下特性：

-各個板均包括非碰撞壁側和碰撞壁側：非碰撞壁側具有光滑表面，而碰撞壁側包括多個縱向凹槽，其構造多個排水通道來用于有助于減小當前的膜的厚度，因此降低了臨界氣體/蒸汽速度下再卷吸的風險，且排出了累積在板壁處的液膜；

-各對板的聯(lián)接構造了文氏管通道，其針對防止由從板壁起的蒸汽流線分離/分開引起的再卷吸效果；

-各對板的聯(lián)接構造了第一凹形腔，其用于捕集累積的水滴，防止了直接經(jīng)歷高/蒸汽流速；

-第二凹形腔構造在水分分離器構造中的板的端部處，用于捕集還未由第一凹形腔捕獲的水滴，使這些水滴從蒸汽分離；

-當兩個板在水分分離器構造的端部部分處裝配在一起時，還構造壁梯級，以便使水膜從由形成壁梯級的區(qū)域中的蒸汽施加的剪切力的作用分開；

-具有增加的湍流分散的中間區(qū)構造成以便增加仍存在且并未被收集的小水滴的分離，使這些小水滴從蒸汽分離。

-多個窗口開口設在板中，形成用于蒸汽的通路，同時用作結構裝置，防止了水分分離器構造中的振動。

因此，根據(jù)本發(fā)明的水分分離器構造能夠提供固持系統(tǒng)，其具有高效力，且其中實現(xiàn)了漸進的水滴收集。

附圖說明

在結合附圖時，通過參照以下詳細描述，本發(fā)明的前述目的和許多伴隨的優(yōu)點將由于其變得更容易理解而將變得更容易被認識到，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的提供提高的效力的水分分離器構造的頂視圖。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的提供提高的效力的水分分離器構造的側視圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的提供提高的效力的水分分離器構造的底視圖。

零件清單

10?水分分離器構造

11,11’?板

20?流(蒸汽和水滴)

30?通道

12?板的非碰撞壁側

13?板的碰撞壁側

14?縱向凹槽

40?文氏管通道

101?具有增加的湍流分散的中間區(qū)

102?壁梯級

103?第二凹形腔

104?第一凹形腔

60?排水通道