本發(fā)明屬于汽水分離技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蒸汽干燥器。

背景技術(shù)：

蒸汽發(fā)生器作為壓水堆核動(dòng)力裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，其作用是將反應(yīng)堆所產(chǎn)生的熱量傳入二回路系統(tǒng)，并產(chǎn)生符合性能指標(biāo)的蒸汽，以推動(dòng)汽輪機(jī)做功。蒸汽發(fā)生器內(nèi)汽水分離裝置(包括汽水分離器、重力分離空間和干燥器)能夠去除來(lái)自U型傳熱管束的汽水混合物中的大量水分，是自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器的重要部件，其各項(xiàng)工作性能指標(biāo)直接關(guān)系到蒸汽發(fā)生器的運(yùn)行安全與汽輪機(jī)的工作安全和工作效率，甚至整個(gè)核動(dòng)力裝置運(yùn)行的安全可靠性，而且自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器的尺寸在很大程度上取決于汽水分離裝置的結(jié)構(gòu)和工作性能。因此在保證汽水分離裝置的性能良好的條件下，盡可能壓縮汽水分離裝置的高度、體積，是保證核動(dòng)力裝置運(yùn)行的安全性、可靠性以及小型化的有效措施。

目前，汽水分離裝置主要采用旋葉片式分離器作為第一級(jí)，進(jìn)行汽-水的粗分離，采用波形板干燥器作為第二級(jí)，進(jìn)行汽-水的細(xì)分離。在波形板干燥器內(nèi)，水滴依靠慣性撞擊板壁并積聚成水膜，然后在重力驅(qū)動(dòng)下向下流出，當(dāng)干燥器入口蒸汽速度超過(guò)臨界速度時(shí)，波形板內(nèi)部發(fā)生水滴再次攜帶，導(dǎo)致出口濕度急劇上升，嚴(yán)重偏離使用要求。為了避免達(dá)到臨界速度，通常采用較高的波形板(超過(guò)1m)使入口面積增大，導(dǎo)致蒸汽發(fā)生器的尺寸也必須隨之增大，從而增加了較多制造加工、安裝和運(yùn)輸成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種蒸汽干燥器，其臨界速度高、結(jié)構(gòu)較為緊湊且 加工制造容易。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種蒸汽干燥器，包括導(dǎo)葉支撐圓板、導(dǎo)葉、基板、下圓筒、環(huán)板、干燥葉片、上圓筒、側(cè)板、頂板和疏水管；所述導(dǎo)葉底部與導(dǎo)葉支撐圓板上表面相連，導(dǎo)葉頂部與基板下表面相連，所述基板中心開(kāi)孔，所述下圓筒下部與基板上表面相連，下圓筒上部與環(huán)板下表面相連，所述環(huán)板的上表面與干燥葉片的底部相連，所述干燥葉片被上圓筒包圍在內(nèi)，所述上圓筒上部焊接在頂板上，所述干燥葉片的頂部與頂板相連，所述頂板中心開(kāi)孔作為出汽口，并開(kāi)有一些小孔作為旁通孔，所述疏水管與基板相連，所述側(cè)板與基板和頂板組成集水盒。

所述導(dǎo)葉呈軸對(duì)稱排列，導(dǎo)葉的外側(cè)與導(dǎo)葉支撐圓板的外沿相切，導(dǎo)葉的內(nèi)側(cè)與同一圓相切，數(shù)量n以6～12片為宜，導(dǎo)葉為正方形平板，高度值和內(nèi)切圓的半徑值相同；導(dǎo)葉兩側(cè)倒角，角度取360°/n。

所述下圓筒的高度為內(nèi)徑值的一半，下圓筒的內(nèi)徑與環(huán)板的內(nèi)徑以及導(dǎo)葉的內(nèi)切圓的直徑相同。

所述干燥葉片的高度和下圓筒的內(nèi)徑相同；干燥葉片橫截面為圓弧，圓弧的半徑與環(huán)板的中徑相同，迎流的一側(cè)倒角。

所述干燥器的高度為下圓筒內(nèi)徑的2倍，為下圓筒高度的4倍，為430mm。

所述疏水管安裝在基板的任意一角，內(nèi)徑40mm，長(zhǎng)度需使其下部超過(guò)導(dǎo)葉支撐圓板至少20mm。

所述干燥葉片呈軸對(duì)稱排列，兩兩交錯(cuò)，形成寬度為3～10mm的縫隙，重合長(zhǎng)度在20mm以內(nèi)，重合長(zhǎng)度宜為縫寬的兩倍。

所述干燥葉片的兩側(cè)為斜邊，與水平面夾角為45°～90°。

所述集水盒的截面形狀是正方形、梯形、扇形和圓形，梯形和扇形的橫截 面適用于圓周排列布置。

所述出汽口加裝擋水環(huán)，擋水環(huán)頂部與頂板齊平或超出頂板一部分。

本發(fā)明所取得的有益效果為：

本發(fā)明具有臨界速度高、結(jié)構(gòu)緊湊且加工制造容易的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)導(dǎo)葉使蒸汽產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，水滴在離心力的作用下被甩向壁面，經(jīng)過(guò)干燥葉片間的縫隙進(jìn)入干燥葉片和上圓筒之間的環(huán)狀空間進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。在波形板干燥器內(nèi)，水滴依靠慣性撞擊板壁并積聚成水膜，然后在重力驅(qū)動(dòng)下向下流出，由于蒸汽和水膜直接接觸，若蒸汽速度較大，會(huì)將水膜剝落，從而將水再次帶入蒸汽中，導(dǎo)致濕度增加。本發(fā)明使得甩向壁面的水滴及時(shí)從干燥葉片間的縫隙離開(kāi)，避免了水膜的剝落和水滴再次進(jìn)入蒸汽，因此本發(fā)明具有較高的臨界速度；由于蒸汽以圓周運(yùn)動(dòng)為主，旋轉(zhuǎn)速度高，離心力較大，使得水滴較快達(dá)到壁面，所需軸向高度較低，因此本發(fā)明的結(jié)構(gòu)較為緊湊；本發(fā)明主要由圓筒、平板、圓弧板、圓管和孔組成，因此結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單且零部件較少，因此易于加工制造。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A-A截面的示意圖，顯示導(dǎo)葉排列布置方式；

圖3為導(dǎo)葉橫截面；

圖4為圖1中B-B截面的示意圖，顯示干燥葉片的排列布置方式，汽流流動(dòng)方式，以及出汽口和旁通孔的布置方式；

圖5為干燥葉片的三維造型；

圖6為干燥葉片橫截面；

圖7為集水盒橫截面為梯形時(shí)的示意圖；

圖8為集水盒橫截面為扇形時(shí)的示意圖；

圖9為集水盒橫截面為圓形時(shí)的示意圖；

圖10為出汽口加裝擋流環(huán)時(shí)的示意圖；

圖中：1、導(dǎo)葉支撐圓板；2、導(dǎo)葉；3、基板；4、下圓筒；5、環(huán)板；6、干燥葉片；7、上圓筒；8、側(cè)板；9、頂板；10、疏水管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種新型蒸汽干燥器，包括導(dǎo)葉支撐圓板1、導(dǎo)葉2、基板3、下圓筒4、環(huán)板5、干燥葉片6、上圓筒7、側(cè)板8、頂板9和疏水管10，所述導(dǎo)葉2底部與支撐圓板1上表面相連，導(dǎo)葉2頂部與基板3下表面相連，所述基板3中心開(kāi)孔，所述下圓筒4下部與基板3上表面相連，下圓筒4上部與環(huán)板5下表面相連，所述環(huán)板5的上表面與干燥葉片6的底部相連，所述干燥葉片6被上圓筒7包圍在內(nèi)，所述上圓筒7上部焊接在頂板9上，所述干燥葉片6的頂部與頂板9相連，所述頂板9中心開(kāi)孔作為出汽口，并開(kāi)有一些小孔作為旁通孔，所述疏水管10與基板3相連，所述側(cè)板8與基板3和頂板9組成集水盒。汽流經(jīng)導(dǎo)葉2產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，向上穿過(guò)基板3中心的孔，進(jìn)入下圓筒4，使得水分進(jìn)一步甩向壁面，然后穿過(guò)環(huán)板5進(jìn)入干燥葉片6圍成的柱狀空間，水分伴隨少量蒸汽從干燥葉片6之間的縫隙中進(jìn)入上圓筒7，再通過(guò)上圓筒7和環(huán)板5之間的縫隙進(jìn)入集水盒，然后水分從疏水管10流出，蒸汽從頂板9上的旁通孔流出，仍留在柱狀空間的蒸汽從頂板9中心出汽口流出。

如圖1所示，下圓筒4的高度為內(nèi)徑值的一半，下圓筒4的內(nèi)徑與環(huán)板5的內(nèi)徑以及導(dǎo)葉2的內(nèi)切圓的直徑相同，干燥葉片6的高度約和下圓筒4的內(nèi)徑相同，整個(gè)裝置的高度約為下圓筒4內(nèi)徑的2倍，即約為下圓筒4高度的4倍，約為430mm。

如圖1所示，疏水管10安裝在基板3的任意一角，內(nèi)徑40mm，長(zhǎng)度需使其下部超過(guò)導(dǎo)葉支撐圓板1至少20mm。

如圖2所示，所述導(dǎo)葉2呈軸對(duì)稱排列，導(dǎo)葉2的外側(cè)與導(dǎo)葉支撐圓板1的外沿相切，導(dǎo)葉2的內(nèi)側(cè)與圖4中虛線圓相切，數(shù)量n以6～12片為宜。導(dǎo)葉近似正方形平板，高度值和圖4中虛線圓的半徑值相同或相近。

如圖3所示，導(dǎo)葉2兩側(cè)倒角，角度取360°/n，從而降低導(dǎo)葉進(jìn)出口阻力。

如圖4所示，干燥葉片6為圓弧，相鄰兩個(gè)干燥葉片6呈交錯(cuò)布置，形成寬度為3～10mm的縫隙，以5mm為宜。重合長(zhǎng)度在20mm以內(nèi)，以10mm為宜，即重合長(zhǎng)度宜為縫寬的兩倍。

如圖5所示，干燥葉片6的兩側(cè)為斜邊，與水平面夾角約45°～90°，宜取60°。

如圖6所示，干燥葉片6橫截面為圓弧，圓弧的半徑與環(huán)板4的中徑相同或相近，迎流的一側(cè)倒角，以起到導(dǎo)流作用。

集水盒的截面形狀可以是如圖4所示的正方形，邊長(zhǎng)300～500mm，也可以是如圖7、圖8和圖9所示的梯形、扇形和圓形，梯形和扇形的橫截面適用于圓周排列布置。

如圖10所示，出汽口也可加裝擋水環(huán)，擋水環(huán)頂部可與頂板9齊平，此時(shí)高度約30mm，也可超出頂板9一部分，擋水環(huán)可以降低水膜流出的幾率。

如圖4所示旁通孔內(nèi)徑為8～12mm，宜取10mm，數(shù)量取4-8之間。