[发明专利]扩大水位范围的蒸汽/水圆锥形旋风分离器

说明书

技术领域

概括来讲，本发明涉及一种用于从例如在锅炉汽包中的蒸汽/水的混合物中分离出蒸汽的旋风分离器。

背景技术

蒸汽/水混合物通常由用于诸如纸浆造纸行业的生产过程和发电站发电工业的锅炉产生。分离出来的蒸汽可以用于工序加热或这些工业应用中熟知的其它用途，或者也可以用作在发电中使用的汽轮发电机的驱动力。关于设置应用于工业或发电站的汽包的蒸汽/水旋风分离器的附加信息，读者可以参考蒸汽/它的产生和使用(Steam/its generation and use)41^st版，编者Kitto和Stultz，Copyright^2005，巴布考克及威尔科斯公司(The Babcock&Wilcox Company)。

目前已经开发出多种用于把蒸汽从蒸汽/水混合物中分离出来的装置。下面的论述仅仅是为了说明这些发展趋势。

授予Fletcher的美国专利No.2271634公开了一种圆柱形旋风分离器，其具有圆形旋涡室、切线进口、位于圆形旋涡室顶部的中心蒸汽出口和位于旋涡室底部的水出口。为了防止水从蒸汽出口流出，设置了用于增加蒸汽和水混合物引入流的向下分量的装置。该装置是一个具有向下和向后倾斜边缘的扇形体板，能促使引入的蒸汽和水的混合物朝着分离器出水口向下转向。

授予Kooistra的美国专利No.2293740公开了一种类似设计的旋风分离器，其不使用扇形体板而在旋涡室底部采用一个底罩，该底罩将蒸汽限制在旋涡室的上部，并防止蒸汽从旋涡室排进汽包时向下进入已经分离出的水中。

授予Fletcher的美国专利No.2298285公开了另一种圆柱形旋风分离器的变形，其在旋风分离器蒸汽出口的顶部使用凸缘或罩以及扇形体板。该凸缘用于提高水的分离以及减少分离器中的压降。

授予Rowand等的美国专利No.2321628公开了一种类似本申请的旋风分离器。该引用文件中的环形旋涡室其上部是圆锥体的锥台，而下部排水处基本呈圆柱形。此外，还采用切线进口用于把蒸汽水的混合物输送进入旋风分离器，该切线进口的垂直距离基本等于旋涡室的锥形部分高度。该锥形构造用于把进入的蒸汽水的混合物引入到稍微向下的方向，以防止转向的水向上扩散并提高蒸汽的分离效果。

授予Fletcher的美国专利No.2346672公开了一种基本上呈圆柱形的旋风分离器，其不采用切线进口，而是采用一个大的蒸汽/水进口，该进口占据了旋风分离器圆周的大部分。如该引用文件所指出的，该进口可以扩大到旋风分离器圆周的大约1/3，以提供足够的流通容积。其一个目的在于制造一种分离器或增密炉，其可以在低压降下有效工作，从而在小压头的地方也可以有利地使用。

授予Fletcher的美国专利No.2395855公开了一种基本上呈圆柱形的旋风分离器，其具有切线进口，并且蒸汽出口中心与旋涡室中心偏心安装，以提高蒸汽和水的分离效果。该设计如同前面所述的专利，也使用了扇形体板。

授予Fletcher的美国专利No.2402154和上述的美国专利No.2395855是同一个申请的两个分案。其中专利2395855描述了流体分离器本身的特殊类型；而专利2402154则描述了该装置在蒸汽发生器中的一种结合。

授予Brister的美国专利No.2434637、授予Letvin的美国专利No.2434663和授予Stillman的美国专利No.2434677都描述了在旋风分离器顶部的带孔锥体的多个方面，用来提高蒸汽从水分离的效果。

授予Rowand的美国专利No.2532332描述了分离器的一种特殊构造，其目前一般考虑作为次级净气器。

授予Coulter的美国专利No.2732028也描述了一种非常类似于现在使用的旋风分离器装置。该旋风分离器具有上述的锥台形的上部和大致圆柱形的下部，并且锥台形部分的侧面具有切线蒸汽水进口。该引用文件总的重点在于描述了为汽包内元件的修理可达性而简化结构的方法。其是通过将汽包内的蒸汽空间分成多个分离室而达到的，一个或更多分离室通向进入到必需的汽包安全阀的汽包的水空间，而一个或更多的其它室通向汽包的蒸汽和水分离器的饱和蒸汽出口。隔板用于完成空间的分隔，并且在正常运行期间它们能有效地维持汽包部件的分离，但是在安全阀开通时，它们很容易被损坏。