專利名稱:水-汽分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種將水-汽混合物分離成水和汽的設(shè)備。
這種設(shè)備通常安裝于蒸汽發(fā)生器的汽化系統(tǒng)中。此種蒸汽發(fā)生器在起動或負(fù)荷變換時,汽化系統(tǒng)會產(chǎn)生大量水份。這些水份通常由位于汽化系統(tǒng)的汽化加熱面后部的、系統(tǒng)到水-汽環(huán)路的流動方向的水-汽滾筒進(jìn)行分離。因為這樣的水-汽滾筒內(nèi)部蒸汽壓力較高,內(nèi)徑較大,其壁較厚,所以在起動和負(fù)荷變換時,溫度的允許變化速度受到了嚴(yán)格限制。
本發(fā)明的任務(wù)是,推出一種特別簡單的水-汽分離器,其在溫度變化很大時也能有足夠的熱彈性。
本發(fā)明是通過在不同高度,水平裝設(shè)兩個排汽罐并且相互用管子連接來完成任務(wù)的。裝設(shè)在下面的第一個排汽罐除了連接管外,有一個水-汽混合物的輸入管和分離水的排水管,位于上方的第二個排汽罐要裝一個分離蒸汽的排汽管。
從DE-OS 1576879已經(jīng)了解到,水和蒸汽的分離是在排汽罐中進(jìn)行的。然而,這種常用設(shè)備是按照離心力原理以極復(fù)雜的方式工作的。安裝在排汽罐內(nèi)的側(cè)面封閉的管體是水-汽混合物的切線連接輸入管。
不同于上述常用設(shè)備,本發(fā)明的設(shè)備是按照重力分離原理工作的,通過在不同高度配置兩個排汽罐,可以以簡單方式達(dá)到特別好的水-汽分離效果。
最好是每組至少安裝4個水-汽混合物輸入管。為保證水-汽混合物在分離器內(nèi)有足夠的停留時間,每組輸入管間的間距應(yīng)該小于每個輸入管與連接排汽罐的連接管之間的距離。
特別適宜的改進(jìn)是,每個輸入管圍繞著位于第一個排汽罐內(nèi)入口上方的軸線彎曲。通過這種輸入管的彎曲,至少在通向第一個排汽罐的入口處能使輸入管下部的水通過水飽和進(jìn)行水份預(yù)分離。
如果在第一個排汽罐的入口處,每個輸入管的中軸線與水平面最好能形成小于或等于60°傾角的話,效果會更好。
為了排出由蒸汽帶入第二個排汽罐內(nèi)的水份,可裝設(shè)一個回流管,其一端連接第二個排汽罐的底部,另一端連接下面第一個排汽罐的排水管。
為了使分離出的水以適宜的方式重新回到水-汽環(huán)路,最好在第一個排汽罐的下面水平裝設(shè)第三個排汽罐,第一個排汽罐的排水管與其連通。第二和第三個排汽罐也可用管子相連通。
為了將第二個排汽罐內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽以適當(dāng)?shù)姆绞椒峙涞胶竺娴募訜崦嫦到y(tǒng),第二個排汽罐裝設(shè)一定數(shù)量的排汽管。這些排汽管應(yīng)這樣配置第二個排汽罐與連接管相對的位置不設(shè)排汽管。為此,第二個排汽罐的排汽管可分組組合,每組至少兩個,最好4個排汽管。這樣,可以保證從也具有分配器作用的第二個排汽罐內(nèi)排出的蒸汽不帶水份。
本發(fā)明的實施例根據(jù)附圖詳細(xì)說明。
圖1、圖2分別為有三個上下設(shè)置而又相互連接的排汽罐的水-汽分離器的橫斷面和縱斷面,兩個圖內(nèi)相應(yīng)的部件用相同的符號表示。
圖1中的設(shè)備1包括2、3、4三個排汽罐,形狀為圓柱形,分布于不同高度,也就是上下水平布置。設(shè)備1的作用是,將產(chǎn)生于蒸汽發(fā)生器汽化系統(tǒng)(未示出)后的水-汽混合物的水和汽做重力分離。
第一個排汽罐2,后又稱分離排汽罐,除了有連接管6外,還有一定數(shù)量的輸入管8和一個排水管10。輸入管8向上彎曲延伸,這就是說,它圍繞位于分離排汽罐2內(nèi)入口12上方的軸線彎曲。接到分離排汽罐2入口12處的每個輸入管8的中軸線M與水平面H組成傾角α,該角小于或等于60°。
第二個排汽罐3,后又稱蒸汽分配罐,通過連接管6與下面的分離排汽罐2連接。它有一定數(shù)量的排汽管14,從圖中只能看到一個。蒸汽分配罐3經(jīng)回流管16與排水管10相連接。
分離排汽罐2的下面裝有第三個排汽罐4,后又稱輔助排汽罐。輔助排汽罐4裝有排水管18,還與連接回流管16的水管20相連接。這樣,輔助排汽罐4經(jīng)管16和20與蒸汽分配罐3連接。
分離器1工作時,水-汽混合物經(jīng)輸入管8流入分離排汽罐2。如箭頭22和24所示,水W和蒸汽D在此分離。蒸汽D按箭頭26所示的方向穿過連接管6進(jìn)入蒸汽分配罐3。水W按箭頭28所指的方向經(jīng)排水管10進(jìn)入輔助排汽罐4內(nèi),水由此經(jīng)排水管18流回水-汽環(huán)路。
為了排出被蒸汽D帶入蒸汽分配罐3內(nèi)的水份,連接管6在蒸汽分配罐3內(nèi)伸出一截,形成水槽30?;亓鞴?6在這個水槽30的下部位置與蒸汽分配罐3連接。
通過輸入管8的彎曲和傾斜,在離心力和重力的作用下,在輸入管8內(nèi)就開始對水W進(jìn)行一定程度的分離。這時,水-汽混合物和水W在輸入管8的下部濃縮。
從圖2可看出,連接管6兩側(cè)的A、B組輸入管8各由4個組成。A組和B組內(nèi)各自的兩個輸入管8之間的距離d1,小于每個輸入管8與連接兩個排汽罐2、3的連接管6之間的距離d2。如圖2所示,距離d1、d2都與管子6、8的中軸線有關(guān)。
蒸汽分配罐3的排汽管14同樣分為E、F兩組。其配置情況是,連接管6的相對位置無排汽管14的出口。換句話說,蒸汽分配罐3內(nèi)與連接管6相對應(yīng)的位置C無排汽管14。
當(dāng)蒸汽D首先經(jīng)排汽管14被分配到后面連接到水-汽環(huán)路(未示出)的加熱面時,水W或直接經(jīng)排水管10或經(jīng)裝設(shè)的輔助排汽罐4回到水-汽環(huán)路。
權(quán)利要求
1.將水-汽混合物分離成水和汽的分離器,其特征是有兩個位于不同高度、水平配置并且由連接管(6)彼此相連的排汽罐(2、3),下面的第一個排汽罐(2)除了連接管(6)外還有一個水-汽混合物輸入管(8)和分離水(W)的排水管(10),上面的第二個排汽罐(3)設(shè)有分離蒸汽(D)的排汽管(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的分離器,其特征是,每組(A、B)水-汽混合物輸入管(8)至少有4個,一組(A、B)中輸入管(8)之間的距離(d1)小于每個輸入管(8)與連接排汽罐(2、3)的連接管(6)之間的距離(d2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的分離器,其特征是,每個輸入管(8)圍繞位于第一個排汽罐(2)內(nèi)入口上方的軸線彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3之一的分離器,其特征是,每個輸入管(8)的中軸線在第一個排汽罐(2)的入口(12)處與水平面(H)組成一個小于或等于60°的傾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4之一的分離器,其特征是,回流管(16)一端連接第二個排汽罐(3)的下部范圍(30),另一端連接下面第一個排汽罐(2)的排水管(10)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5之一的分離器,其特征是,在第一個排汽罐(2)的下面水平裝設(shè)第三個輔助排汽罐(4),第一個排汽罐(2)的排水管(10)與其連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的分離器,其特征是,第二個排汽罐(3)和第三個輔助排汽罐(4)由管子(16、20)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7之一的分離器,其特征是,第二個排汽罐(3)有一定數(shù)量的排汽管(14),它們是這樣設(shè)置的,即在第二個排汽罐(3)內(nèi)與連接管(6)相對應(yīng)的位置(C)處無排汽管(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的分離器,其特征是,第二個排汽罐(3)的排汽管(14)分組組合而成,每組(E、F)至少有兩個,最好有4個排汽管(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將水-氣混合物分為水(W)和汽(D)的分離器(1),它由兩個在不同高度水平設(shè)置并由連接管(6)相連的排汽罐(2、3)組成。位于下面的第一個排汽罐(2),除了連接管(6)外,還有水-汽混合物的輸入管(8)和分離水(W)的排水管(10)。位于上面的第二個排汽罐(3),除了連接管(6)外,還有一個分離蒸汽(D)的排汽管(14)。這個按照重力原理工作的分離器(1)具有很好的熱彈性,并且在較大的溫度梯度時地能安全地工作。
文檔編號F22B37/26GK1083908SQ9311735
公開日1994年3月16日 申請日期1993年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月7日
發(fā)明者W·赫爾, G·普勒斯勒, W·福爾默, E·韋特喬 申請人:西門子公司