一種汽水分離再熱裝置的製作方法

2023-05-18 15:16:36 5

本發明涉及一種汽水分離再熱裝置。

背景技術：

汽水分離再熱裝置的作用是進行除溼提高蒸汽溫度，有利於蒸汽的二次利用，諸如，當前的大型核電站常規島的汽輪機組均在高壓缸和低壓缸之間設置汽水分離再熱裝置，目的是去除高壓缸排出的溼蒸汽中的水分，並進行加熱後排至低壓缸進行做功。從而達到保護汽輪機葉片，提高汽輪機機組出力的效果。隨著小型核電反應堆的迅速發展，現有的大型核電汽水分離再熱裝置在結構和性能上已不能滿足小型核電反應堆小型化、模塊化的需求，況且大型核電汽水分離再熱裝置結構複雜，製造成本高，效率相對較低。

技術實現要素：

本發明為了解決現有汽水分離再熱裝置適應性差，結構複雜，汽水分離效率低以及傳熱性能差的問題，進而提出一種汽水分離再熱裝置。

本發明為解決上述問題採取的技術方案是：

一種汽水分離再熱裝置，它包括殼體，再熱器以及汽水分離器；殼體內布置有再熱器和兩套汽水分離器，兩套汽水分離器斜向上布置，再熱器布置在兩套汽水分離器的上端之間的上方；

汽水分離器包括分離固定架、緊固件和多個波紋板組；分離固定架內沿殼體的長度方向布置有多個波紋板組，相鄰兩個波紋板組之間通過緊固件連接在一起，每個波紋板組包括多個波紋板、多個水滴捕捉板和多個墊塊；相鄰兩個波紋板之間設置有墊塊，每個波紋板的波峰和波谷之間的板面兩側交替布置有水滴捕捉板。

本發明的有益效果是：本發明結構簡單，溼蒸汽由殼體下部蒸汽進口進入殼體後，經下部蒸汽通道水平流動後，再由多孔板進行蒸汽流量的均勻分配，減少了因蒸汽流通路徑過長帶來的蒸汽壓力損失。當溼蒸汽經多孔板進入汽水分離裝置時，本發明通過波紋板上的水滴捕捉板捕捉溼蒸汽中的水分，被捕捉到的水汽逐漸形成小水滴，不斷聚集後受重力沿波紋板壁面滑落，再經疏水孔排出，很大程度上提高汽水分離器的汽水分離效率。本發明採用帶有翅片的u型管束增大了換熱面積，極大程度的提高了傳熱性能，管束支撐板採用柔性側板連接，可有效吸收管束的熱膨脹，側板兩側設有滾輪，方便管束安裝、拆卸。本發明用於對小型核電反應堆高壓缸排出的溼蒸汽進行除溼、再熱，可有效提高汽輪機組的出力效果，增強機組運行的經濟性和安全性。大大地提高了汽水分離效率和傳熱性能差。汽水分離效率提高了45％以上，傳熱效率提高了62％以上。

附圖說明

圖1為本發明的主剖視圖，圖2為圖1的左剖視圖，圖3為汽水分離器的側視圖，圖4為汽水分離器的側視圖，圖5為汽水分離器中波紋板及水滴捕捉鉤的結構圖，圖6為再熱器的主視圖，圖7為圖6的側視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1-圖7說明，一種汽水分離再熱裝置，它包括殼體1，再熱器3以及汽水分離器2；殼體1內布置有再熱器3和兩套汽水分離器2，兩套汽水分離器2斜向上布置，再熱器3布置在兩套汽水分離器2的上端之間的上方；汽水分離器2包括分離固定架、緊固件2-4和多個波紋板組；分離固定架內沿殼體1的長度方向布置有多個波紋板組，相鄰兩個波紋板組之間通過緊固件2-4連接在一起，每個波紋板組包括多個波紋板2-1、多個水滴捕捉板2-6和多個墊塊2-5；相鄰兩個波紋板2-1之間設置有墊塊2-5，每個波紋板2-1的波峰和波谷之間的板面兩側交替布置有水滴捕捉板2-6。

本實施方式的相鄰兩個波紋板2-1的上端和下端分別連接有墊塊2-5，殼體1為鋼板卷制圓形筒體1-1，兩側焊有橢圓封頭1-2，殼體1的下部設有蒸汽進口1-3，上部設有蒸汽出口1-4，整個殼體1由鞍式支座1-5支承在核電站汽輪機平臺上。每根波紋板的波峰波谷的內外表面對應安裝一對水滴捕捉板2-6，用於捕捉蒸汽中的水分。本實施方式中，進入殼體內部的溼蒸汽中的水汽會被波紋板2-1上的水滴捕捉板2-6捕捉後形成小水滴，不斷聚集後受重力沿波紋板壁面滑落，再經疏水孔1-8排出。汽水分離器2在殼體1內，與水平面成一定角度設置，可有效節約殼體1內部的布置空間，本實施方式可有效對高壓缸排出的溼蒸汽進行去溼、再熱，提高汽輪機組的出力效果，增加機組運行的經濟性和安全性。波紋板2-1在安裝過程中不進行焊接，通過波紋板2-1邊緣焊接的墊塊2-5逐塊疊放，在調整緊固件2-4，將墊塊2-6相互壓緊，每個波紋板2-1的兩端分別焊接一個墊塊2-5。本實施方式可方便波紋板的安裝和拆卸，優選地，緊固件2-4為螺栓。

具體實施方式二：結合圖2說明，本實施方式的兩套汽水分離器2呈喇叭形布置，再熱器3布置在兩套汽水分離器2的大埠之間的上方。如此設置，除溼後的幹蒸汽再經過再熱器3進行蒸汽再熱，最後由殼體1上部的蒸汽出口1-4排出，從而達到對溼蒸汽除溼、再熱的目的。

具體實施方式三：結合圖4說明，本實施方式的波紋板2-1的同一側面布置的多個水滴捕捉板2-6呈波浪形布置。水滴捕捉板2-6採用一階折板或二階折板，波紋板2-1的兩端分別通過兩個墊塊2-5夾緊，波紋板2-1與墊塊2-5之間布置的水滴捕捉板2-6為一階折板，相對的兩個墊塊2-5之間的波紋板2-1的板面兩側交替布置的水滴捕捉板2-6為二階折板，一階折板或二階折板與波紋板2-1的摺疊方式一致。如此設置，進入殼體1內部的溼蒸汽中的水汽會被波紋板2-1上的水滴捕捉板2-6捕捉後形成小水滴，不斷聚集後受重力沿波紋板壁面滑落，再經疏水孔1-8排出。其它與具體實施方式一或二相同。

具體實施方式四：結合圖2說明，本實施方式的每個波紋板組的外側面布置有多孔板1-7。溼蒸汽由高壓缸經進汽口1-3進入殼體1內部，在下部蒸汽通道水平流通，並經過多孔板1-7進行蒸汽分配，流經汽水分離器2捕捉，更加利於蒸汽的高效分配。其它與具體實施方式三相同。

具體實施方式五：結合圖1說明，本實施方式的再熱器3包括換熱管固定架和多個u形換熱管3-1，換熱管固定架內布置多個u形換熱管3-1，u形換熱管3-1的長度方向與殼體1的長度方向相同。採用u形換熱管增大了換熱面積，極大程度的提高了傳熱性能。如圖7所示。換熱管固定架包括若干個支撐板3-2、若干個側板3-3及滾輪3-4組成，相鄰兩個支撐板3-2之間通過側板3-3相互連接，滾輪3-4安裝在支撐板3-2上，使用時，組裝好再熱器3的各部件，滾輪3-4能在殼體1內滾動，可方便再熱器及u形換熱管的安裝和拆卸。側板3-3通過阻隔板4與汽水分離器2的分離固定架連接，以保證進入汽水分離器2內的蒸汽不洩漏，經汽水分離器2進出後再進入再熱器3內。其它與具體實施方式一、二或三相同。

具體實施方式六：結合圖1說明，本實施方式的u形換熱管3-1為翹片式換熱管。如此設置，採用翹片式u形換熱管增大了換熱面積，極大程度的提高了傳熱性能，換熱管採用柔性側板，可有效吸收管束的熱膨脹，側板兩側設有滾輪3-4，方便再熱器安裝、拆卸。其它與具體實施方式五相同。

具體實施方式七：結合圖1、圖3和圖4說明，本實施方式的分離固定架包括上頂板2-2、下底板2-3和兩個擋板2-7；上頂板2-2、下底板2-3和兩個擋板2-7之間布置有多個波紋板組，上頂板2-2和下底板2-3分別與兩個擋板2-7連接，波紋板2-1頂靠在擋板2-7上。上頂板2-2與下底板2-3並排平行設置，波紋板2-1由墊塊2-5和緊固件2-4平行疊放於上頂板2-2和下底板2-3之間。其它與具體實施方式一、二、四或六相同。

工作原理

本發明應用於小型核反應堆的汽輪機組時，溼蒸汽由常規島的汽輪機組的高壓缸經進蒸汽進口1-3進入殼體1內部，在下部蒸汽通道水平流通，並經過多孔板1-7進行蒸汽分配。均勻分配後的溼蒸汽流經汽水分離器2，被波紋板2-1上的水滴捕捉板2-6捕捉到，聚集起來的水再沿傾斜的波紋板2-1壁面滑落，再經疏水口1-8排出殼體1外。除溼後的幹蒸汽再經過再熱器3進行蒸汽再熱，最後由殼體1上部的蒸汽出口1-4排出，從而達到本發明對溼蒸汽除溼、再熱的目的，圖2中實心箭頭表示蒸汽流動方向，空心箭頭表示疏水口1-8排出的從水滴捕捉板2-6捕捉的水滴流向。