一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構的製作方法
2023-07-01 03:51:01
專利名稱：一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構。
背景技術：
汽水分離器和再熱器是合併在一個軸向伸長的圓筒形殼體裡的，因此，可把流到上述圓筒形殼體內的溼蒸汽中所含的水分分離出來，而除去水分的蒸汽接著就在上述再熱器部分再次加熱。在核電站裡，高壓汽輪機和低壓汽輪機是串聯連接的，從高壓汽輪機排出的蒸汽含有大量水分的溼蒸汽，這些水分會引起汽輪機葉片的腐蝕並且降低汽輪的效率，因此必須把水分從蒸汽中分離出來，把不帶水分的蒸汽輸入到低壓汽輪機中，為此核電站中就在高壓汽輪機和低壓汽輪機之間設置一個汽水分離再熱器，不僅把從高壓汽輪機排出的蒸汽送入汽水分離再熱器，把蒸汽中所含的水分分離出去，而且把除去水分的蒸汽再加入到過熱狀態，使進入低壓缸的蒸汽為過熱蒸汽，減低了對低壓汽輪機葉片的衝蝕。同時， 汽水分離再熱器還起到了合理分配低壓汽輪機負荷，減輕高壓汽輪機負載的功能。現有的汽水分離再熱器是一個大型壓力容器，它的殼體一般比較長，一般為十幾米，進入汽水分離再熱器的蒸汽很難在其長度方向均勻分配。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，它能使需要除溼的循環蒸汽在汽水分離再熱器的殼體內能在其長度方向均勻分布，從而使汽水分離片的負荷分配均勻，提高汽水分離片的分離效果。實現上述目的的技術方案是一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，所述汽水分離再熱器包括一圓筒形殼體、一對分別設置在殼體的前後端的端隔板、一對連接在殼體前後端的橢圓形端蓋、一對間隔一有效距離地設置在殼體的下腔室中央並且軸向排列的汽水分離片組、一位於一對汽水分離片組之間的中央腔室、一由一對設置在上腔室中並且固定在汽水分離片組上端的側壁構成的蒸汽通道及兩個設置在蒸汽通道中的再熱器管束，所述前端蓋上軸向開設一蒸汽進口，使所述前端蓋與前端隔板之間形成蒸汽腔室，其中，所述汽水分離再熱器還包括一對前端開口而後端封閉的蒸汽分配管，該一對蒸汽分配管分別沿軸向設置在所述殼體的上腔室中並位於所述一對汽水分離片組的外側上方，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過所述蒸汽腔室與所述蒸汽進口連通，每根蒸汽分配管的下部管壁上沿軸向均布地開設多個尺寸不同的窗口，使高溫溼蒸汽從所述蒸汽進口先通過蒸汽腔室進入所述蒸汽分配管，再從蒸汽分配管上的多個窗口出來並通過汽水分離片組進入所述中央腔室，把高溫溼蒸汽中所含的水分分離出來，而除去水分的蒸汽向上進入所述蒸汽通道，再經過所述再熱器管束再次加熱。上述的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，其中，所述蒸汽分配管上的窗口形狀為矩形，並且每個窗口根據蒸汽的具體流動特性而面積不等。本發明的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構的技術方案，採用在蒸汽進口處設置蒸汽分配管，並通過計算蒸汽分配管內沿軸向不同位置上由摩擦引起的管道壓損，以及隨著蒸汽流出，蒸汽分配管內流速降低而獲得的由蒸汽滯止帶來的蒸汽靜壓頭的提高，沿蒸汽分配管的軸向根據各點的靜壓不同而開設大小不同的窗口，使得流出每個窗口的蒸汽流量相等，從而達到均勻分配蒸汽的目的。它能使需要除溼的循環蒸汽在汽水分離再熱器的殼體內在其長度方向均勻分布，從而使汽水分離片的負荷分配均勻，產生的附加蒸汽壓力損失很小，分配效果較好，從而使汽水分離片的分離效果達到最佳。
圖I為本發明的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構剖視圖；圖2為圖I中的A-A向截面圖；圖3為本發明的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構中蒸汽分配管的仰視圖。
具體實施方式
為了能更好地對本發明的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例並結合附圖進行詳細地說明請參閱圖I至圖3，本發明的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，包括一圓筒形殼體
I、前、後端隔板21、22、一對汽水分離片組31、32、一對側壁41、42及兩個再熱器管束51、52及一對蒸汽分配管61、62，其中，殼體I的前後兩端被一對橢圓形端蓋11、12封閉，形成一個整體；前端端蓋11上開設一蒸汽進口 10 ；殼體I至少在上部壁面上開設一個蒸汽出口 13，並且殼體I至少在下部壁面上開設一個疏水排出口 14。前、後端隔板21、22分別設置在殼體I的前後端，使前端隔板21與前端蓋11之間形成蒸汽腔室；一對汽水分離片組31、32以間隔一有效距離並且軸向排列的方式安裝在殼體I的下腔室中央，使一對汽水分離片組4之間形成一中央腔室30 ;每對汽水分離片組31、32中的汽水分離片之間以很小的距離隔開；一對側壁41、42設置在殼體I的上腔室中並且固定在汽水分離片組31、32上端，使一對側壁41、42之間形成一蒸汽通道40 ；兩個再熱器管束51、52 —上一下地設置在蒸汽通道40中；一對蒸汽分配管61、62的前端開口而後端封閉，它們分別沿軸向通過一組筋板71,72設置在殼體I的上腔室中並分別位於一對汽水分離片組31、32的兩側上方，每組筋板71、72由多塊筋板構成，這些筋板是沿軸向間隔一致地固定在殼體I的內壁面與側壁41、42的外表面之間，並且每塊筋板具有一與蒸汽分配管61、62的外表面適配的弧面，使一對蒸汽分配管61、62能夠被固定地懸掛在殼體I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通過蒸汽腔室與蒸汽進口 10連通，每根蒸汽分配管61、62的下部管壁上沿軸向均布地開設多個尺寸不同的窗口 60，這些窗口 60的形狀為矩形，並且每個窗口 60的寬度相等，而長度不等。從高壓汽輪機排出的溼蒸汽從蒸汽進口 10進入蒸汽腔室，分成兩股後分別進入蒸汽分配管61、62,再從蒸汽分配管61、62上的多個窗口 60出來進入殼體I內，溼蒸汽衝擊汽水分離片組31、32，並通過汽水分離片組31、32把高溫溼蒸汽中所含的水分分離出來，由於離心作用，水滴被汽水分離片組31、32捕集並向下再經疏水排出口 14排出，而除去水分的蒸汽匯集到中央腔室30並向上進入蒸汽通道40，再經過再熱器管束51、52進行加熱並從蒸汽出口 13排出進入低壓汽輪機。根據蒸汽分配管內沿軸向不同位置由摩擦引起的管道壓損，以及隨著蒸汽流出，蒸汽分配管內流速降低而獲得的由蒸汽滯止帶來的蒸汽靜壓頭的提高，沿蒸汽分配管的軸向各點的不同靜壓，計算每個窗口 60的面積，使得流出每個窗口 60的蒸汽流量相等，從而達到均勻分配蒸汽的目的。本發明的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構能使需要除溼的循環蒸汽在汽水分離再熱器的殼體內沿軸向均勻分布，從而使汽水分離片的負荷分配均勻，產生的附加蒸汽壓力損失很小，分配效果較好，從而提高汽水分離片的分離效果。
本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明的權利要求書範圍內。
權利要求
1.一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，所述汽水分離再熱器包括一圓筒形殼體、一對分別設置在殼體的前後端的端隔板、一對連接在殼體前後端的橢圓形端蓋、一對間隔一有效距離地設置在殼體的下腔室中央並且軸向排列的汽水分離片組、一位於一對汽水分離片組之間的中央腔室、一由一對設置在上腔室中並且固定在汽水分離片組上端的側壁構成的蒸汽通道及兩個設置在蒸汽通道中的再熱器管束，所述前端蓋上軸向開設一蒸汽進口，使所述前端蓋與前端隔板之間形成蒸汽腔室，其特徵在於， 所述汽水分離再熱器還包括一對前端開口而後端封閉的蒸汽分配管，該一對蒸汽分配管分別沿軸向設置在所述殼體的上腔室中並位於所述一對汽水分離片組的外側上方，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過所述蒸汽腔室與所述蒸汽進口連通，每根蒸汽分配管的下部管壁上沿軸向均布地開設多個尺寸不同的窗口，使高溫溼蒸汽從所述蒸汽進口先通過蒸汽腔室進入所述蒸汽分配管，再從蒸汽分配管上的多個窗口出來並通過汽水分離片組進入所述中央腔室，把高溫溼蒸汽中所含的水分分離出來，而除去水分的蒸汽向上進入所述蒸汽通道，再經過所述再熱器管束再次加熱。
2.根據權利要求I所述的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，其特徵在於，所述蒸汽分配管上的窗口形狀為矩形，並且每個窗口根據蒸汽的具體流動特性而面積不等。
全文摘要
本發明公開了一種汽水分離再熱器的蒸汽分配結構，包括一圓筒形殼體、一對端蓋、一對端隔板、一對汽水分離片組、一中央腔室、一蒸汽通道、兩個再熱器管束及一對蒸汽分配管。一對蒸汽分配管的前端與蒸汽進口連通，它們分別沿軸向設置在所述殼體的上腔室中並位於一對汽水分離片組的外側上方，每根蒸汽分配管的下部管壁上沿軸向均布地開設多個尺寸不同的窗口，使高溫溼蒸汽由蒸汽進口先進入蒸汽分配管，從蒸汽分配管上的多個窗口出來並經過汽水分離片組去除水分，再經過再熱器管束進行加熱，從而提高汽輪機整體循環效率並減小溼蒸汽對汽輪機低壓缸的衝蝕。本發明的汽水分離再熱器的蒸汽分配結構能使汽水分離片的負荷分配均勻，從而提高分離效果。
文檔編號B01D45/12GK102828788SQ20111016125
公開日2012年12月19日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者張頁, 吳建中 申請人:上海電氣電站設備有限公司