核岛蒸汽气液旋风分离器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及离心分离设备领域,特别地,涉及一种核岛蒸汽气液旋风分离器。
【背景技术】
[0002]核岛中的核反应器产生高压蒸汽后,必须经由蒸汽发生器产生具有一定温度和压力的水蒸汽,该水蒸汽中除了气化的水分子还含有大量的水份,将严重影响到汽轮机的正常工作。为了保证能在较高的负荷、压力及循环倍率下持续地提供汽轮机用的蒸汽,在设备运行中就要求具备高效的气液分离装置。
[0003]目前国内应用离心分离技术的各种旋风分离器的实际效率仅为70%到80%,效果并不理想,在出气口处仍存在气液混合的现象,而涉及到核相关的设备必须具有极高的分离效率和足够的可靠性,以保证其蒸气的干度达到95%以上。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述气液旋风分离器分离效率低、分离效果不佳的技术问题,本实用新型提供一种结构简单、运行可靠且分离效率高的核岛蒸汽气液旋风分离器。
[0005]本实用新型提供的一种核岛蒸汽气液旋风分离器,包括壳体、气液分离装置和外疏水管,所述壳体的内部设有所述气液分离装置,其外部设有所述外疏水管,其特征在于,
[0006]所述壳体包括旋风筒、外筒身和顶板,所述外筒身的一端与所述旋风筒套接,另一端内壁与所述顶板连接;
[0007]所述气液分离装置包括导向锥、波纹板组件、内疏水管、支承管和疏水槽,所述疏水槽与所述外筒身的内壁相连,其一侧的轴心处与所述支承管连通,所述内疏水管环设于所述支承管一端的外壁,所述导向锥设于所述顶板中心,所述波纹板叶片组件环设于所述导向锥外周且两端分别与所述顶板和所述内疏水管连接。
[0008]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述气液分离装置还包括阻挡器,所述阻挡器与所述疏水槽的轴心处相连通,且与所述支承管相对设置。
[0009]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述外筒身与所述旋风筒间形成环形空腔。
[0010]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述外疏水管与所述外筒身的外壁连接,其一端与所述外筒身和所述疏水槽的连接处连通,另一端外接集液池。
[0011]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述外疏水管还与所述外筒身和所述旋风筒间形成环形空腔的底端连通。
[0012]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述旋风筒包括内筒身和曲叶片组件,所述曲叶片组件设于所述内筒身内部且与其内壁连接。
[0013]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述顶板与所述外筒身内壁间的连接为不连续连接,二者间留有一段未连接处作为出风口。
[0014]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述外筒身与所述旋风筒间的套接为不连续连接,二者间留有一段未连接处作为疏水口。
[0015]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述核岛蒸汽气液旋风分离器各零部件的加工使用特定的工艺方法和设备。
[0016]在本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种较佳实施例中,所述核岛蒸汽气液旋风分离器各零部件的使用的材料为特定304不锈钢材质。
[0017]相较于现有技术,本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器具有以下有益效果:
[0018]一、所述核岛蒸汽气液旋风分离器的制作具有极高的精度和要求,其所用材料为特定304不锈钢,加工过程中也使用了特定的工艺方法及设备,使所述核岛蒸汽气液旋风分离器在运行时具有高度可靠性和稳定性,确保了生产安全。
[0019]二、所述核岛蒸汽气液旋风分离器利用设计的所述阻挡器和所述波纹板组件可有效截留蒸汽中的水分并将其分离,使蒸汽干度达99.75%,符合汽轮机对所需蒸汽的干度要求,分离效率高、效果好。
[0020]三、所述核岛蒸汽气液旋风分离器的结构设计简单,无复杂和异型材,降低了成本且易于批量生产,能产生大的经济效益。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
[0022]图1是本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0024]请参阅图1,为本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的一种实施例的结构示意图。所述核岛蒸汽气液旋风分离器I包括包括壳体11、气液分离装置12和外疏水管13,所述气液分离装置12设于所述壳体11的内部且与其内壁连接,所述外疏水管13设于所述壳体11外壁的一侧。
[0025]所述壳体11包括旋风筒111、外筒身112和顶板113,所述外筒身112 —端的内壁与所述旋风筒111套接,其另一端的内壁与所述顶板113连接。
[0026]所述旋风筒111包括内筒身1111和曲叶片组件1112,所述曲叶片组件1112设于所述内筒身1111的内部。
[0027]所述内筒身1111为圆柱形,利于蒸汽在其内沿内壁做旋转运动,使蒸汽气液分离,且其直径略小于所述外筒身112,使所述外筒身112的内壁与所述内筒身1111的外壁间形成一环形空腔,沿筒身对二者的焊接为不连续连接,二者间留有一段未连接处作为疏水
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[0028]所述曲叶片组件1112设于所述内筒身1111内部的中段,其外沿部分与所述内筒身1111的内壁连接,可使上升的蒸汽沿其叶片的曲面导向做旋转运动。
[0029]所述外筒身112为圆柱形,利于蒸汽在其内沿内壁做旋转运动,使蒸汽气液分离,且所述外筒身112的底端留有一出口,使其与所述内筒身1111间形成的环形空腔与所述外疏水管13连通;
[0030]所述顶板113为圆形,设于所述外筒身112的顶端且与其内壁垂直连接,沿所述顶板113的边沿对二者进行的焊接为不连续连接,二者间留有一段未连接处作为出风口。
[0031]所述气液分离装置12包括导向锥121、波纹板组件122、内疏水管123、支承管124、阻挡器125和疏水槽126,所述疏水槽126设于所述外筒身112内部,所述支承管124和所述阻挡器125分别设于其两侧的轴心处,所述内疏水管123环设于所述支承管124 —端的外壁,所述导向锥121设于所述顶板113的中心,所述波纹板叶片组件122环设于所述导向锥121外周且两端分别与所述顶板113和所述内疏水管123连接。
[0032]所述导向锥121为倒圆锥状,设于所述顶板113的轴心处,可起导向作用,使上升的蒸汽沿其锥面向侧边流动。
[0033]所述波纹板
组件122为多个特制的带钩波纹板环列组成,其环设于所述导向锥121的外围,可有效拦截蒸汽中的水分,且一端固接于所述顶板113,另一端与所述疏水管123连通,能将拦截的水分汇集到疏水管中。
[0034]所述内疏水管123因其一端与所述波纹板组件122连接而呈圆环形,所述内疏水管123环设于所述支承管124—端的外壁,且其两端连通,可以起到导出所述波纹板组件122内截留水分的作用。
[0035]所述支承管124设于所述疏水槽126—侧的轴心处且与其连通,起到导气的作用。
[0036]所述阻挡器125设于所述疏水槽126 —侧的轴心处且与其连通,且与所述支承管124相对设置,所述阻挡器为倒锥形。
[0037]所述疏水槽126为圆环形,设于所述外筒身112的内部且外圆周处与其内壁连接,其所述疏水槽126与所述支承管124组成的结构能汇集所述内疏水管123中流出的水并导入所述外疏水管13中。
[0038]所述外疏水管13平行设于所述外筒身112外部且与其外壁连接,所述外疏水管13的一端与所述外筒身112和所述疏水槽126的连接处连通,另一端则外接集液池,所述外疏水管13的底端还与所述外筒身112和所述内筒身1111间形成的环形空腔连通。
[0039]所述核岛蒸汽气液旋风分离器I的工作原理如下:
[0040]蒸汽从所述内筒身1111的底端进入,因受所述曲叶片组件1112的导向而作用产生旋转,形成螺旋上升的气流,此时蒸汽内的气液因密度不同而具有不同的离心力,密度大的液滴在较大的惯性离心力的作用下被径向甩出,碰到筒壁后停止运动并受重力作用流下,进行第一次气液分离。
[0041]蒸汽继续上升,其中一部分通过了所述阻挡器125和所述支承管124并受到所述导向锥121的阻挡,蒸汽沿其锥面向侧面流动,并切向进入周边环设的所述波纹板组件122,在特定复杂设计的所述波纹板组件122的作用下将截留蒸汽中剩余的水分,进行第二次气液分离。所截留的水分沿着所述波纹板组件122流经连接于其一端的所述内疏水管123,并汇聚于所述疏水槽126,最终由所述外疏水管13导出至外接集液池。
[0042]还有一部分蒸汽被所述阻挡器125阻拦并沿其锥面继续旋转,随着锥体切面圆直径的减小,蒸汽的速度加快,密度不同的气液分离速度也加快,进行第三次气液分离。气体从底端进入所述阻挡器125和所述支承管124并重复上述步骤,而液滴则汇聚于所述外筒身112和所述内筒身1111间形成的环形空腔内,并最终从所述外筒身112的底端由相连通的所述外疏水管13导出至外接集液池。
[0043]分离过的蒸汽通过所述波纹板组件122继续上升,进入下一设备中,经检测,核岛蒸汽气液旋风分离器I所述可有效截留蒸汽中的水分并将其分离,使蒸汽干度达99.75%,符合汽轮机对所需蒸汽的干度要求。
[0044]另外,所述核岛蒸汽气液旋风分离器I的制作具有极高的精度和要求,其所用材料为特定的304不锈钢材质,加工过程中使用了特定的工艺方法及设备:如所用焊接过程都必须采用专用评定PQR和WPS等程序以保证焊接质量和变形控制,零件的加工必须使用专门开发的下料模具、成型模具、装配工装和组焊工装等,能使所述核岛蒸汽气液旋风分离器I的相关结构和尺寸完全符合要求。
[0045]本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器I具有以下有益效果:
[0046]一、所述核岛蒸汽气液旋风分离器I的制作具有极高的精度和要求,其所用材料为特定304不锈钢,加工过程中也使用了特定的工艺方法及设备,使所述核岛蒸汽气液旋风分离器I在运行时具有高度可靠性和稳定性,确保了生产安全。
[0047]二、所述核岛蒸汽气液旋风分离器I利用设计的所述阻挡器125和所述波纹板组件122可有效截留蒸汽中的水分并将其分离,使蒸汽干度达99.75%,符合汽轮机对所需蒸汽的干度要求,分离效率高、效果好。
[0048]三、所述核岛蒸汽气液旋风分离器I的结构设计简单,无复杂和异型材,降低了成本且易于批量生产,能产生大的经济效益。
[0049]以上所述仅为本实用新型的一种实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种核岛蒸汽气液旋风分离器,包括壳体、气液分离装置和外疏水管,所述壳体的内部设有所述气液分离装置,其外部设有所述外疏水管,其特征在于, 所述壳体包括旋风筒、外筒身和顶板,所述外筒身的一端与所述旋风筒套接,另一端内壁与所述顶板连接; 所述气液分离装置包括导向锥、波纹板组件、内疏水管、支承管和疏水槽,所述疏水槽与所述外筒身的内壁相连,其一侧的轴心处与所述支承管连通,所述内疏水管环设于所述支承管一端的外壁,所述导向锥设于所述顶板中心,所述波纹板叶片组件环设于所述导向锥外周且两端分别与所述顶板和所述内疏水管连接。2.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述气液分离装置还包括阻挡器,所述阻挡器与所述疏水槽的轴心处相连通,且与所述支承管相对设置。3.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述外筒身与所述旋风筒间形成环形空腔。4.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述外疏水管与所述外筒身的外壁连接,其一端与所述外筒身和所述疏水槽的连接处连通,另一端外接集液池。5.根据权利要求4所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述外疏水管还与所述外筒身和所述旋风筒间形成环形空腔的底端连通。6.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述旋风筒包括内筒身和曲叶片组件,所述曲叶片组件设于所述内筒身内部且与其内壁连接。7.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述顶板与所述外筒身内壁间的连接为不连续连接,二者间留有一段未连接处作为出风口。8.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述外筒身与所述旋风筒间的套接为不连续连接,二者间留有一段未连接处作为疏水口。9.根据权利要求1所述的核岛蒸汽气液旋风分离器,其特征在于,所述核岛蒸汽气液旋风分离器各零部件的使用的材料为304不锈钢材质。
【专利摘要】本实用新型提供一种核岛蒸汽气液旋风分离器。所述核岛蒸汽气液旋风分离器包括壳体、气液分离装置和外疏水管,所述壳体内部设有所述气液分离装置,其外部设有所述外疏水管,所述壳体包括旋风筒、外筒身和顶板,所述外筒身一端与所述旋风筒套接,另一端与所述顶板连接;所述气液分离装置包括导向锥、波纹板组件、内疏水管、支承管和疏水槽,所述疏水槽与所述外筒身内壁相连,其一侧轴心处与所述支承管连通,所述内疏水管环设于所述支承管一端外壁,所述导向锥设于所述顶板中心,所述波纹板叶片组件环设于所述导向锥外周且两端分别与所述顶板和所述内疏水管连接。本实用新型提供的核岛蒸汽气液旋风分离器的分离效率高、运行可靠且结构简单。
【IPC分类】B01D45/16
【公开号】CN204699523
【申请号】CN201520263079
【发明人】赵金民
【申请人】上海东海压力容器制造有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月27日