[发明专利]蒸汽/水锥形旋风分离器

说明书

技术领域

本发明一般涉及把锅炉汽包中的蒸汽与水分离的旋风分离器。

背景技术

弗莱彻(Fletcher)的美国专利2271634公开了一种圆筒形旋风分离器，具 有环状旋转室、切向的入口、位于环状旋转室上部的中心蒸汽出口和位于旋转 室下部的水出口。为了防止水从蒸汽出口排出，设置一个使来流的蒸汽和水混 合物增加向下运动的装置。这个装置是具有向下的和向后的倾斜边的分段板， 它导致了进入的蒸汽和水的混合物被偏移向下朝向分离器的水出口。

考易斯特(Kooistra)的美国专利2293740公开了类似设计的旋风分离器， 该分离器不使用分段板而是在旋转室的底部设置一个底罩，该底罩将蒸汽限制 在在旋转室的上部部分，并防止从旋转室排进汽包时向下流进已经分离出的水 中。

弗莱特彻(Fletcher)的美国专利2298285公开了另一种圆筒形旋风分离器 的变化形式，在旋风分离器上部蒸汽出口处设有与分段板相配合使用的凸缘或 罩。凸缘提高了水的分离而且减少了分离器的压降。

罗文达(Rowand)的美国专利2321628公开了一种如本发明图1所示的常 规的分离器的结构相似的旋风分离器。该文献中环形旋转室的上部是圆锥体的 锥台，下部排水处基本上呈圆筒形。而且，采用一个切向的入口将蒸汽水混合 物输送到旋风分离器，垂直长度与旋转室锥形部分的长度相同。锥形结构的作 用是引导引入的蒸汽水混合物稍微的向下以防止转向的水向上运动，从而加强 蒸汽的分离效果。

弗莱彻(Fletcher)的美国专利2346672公开了一种不采用切向入口而采用 占据了旋风分离器大部分周长的大的蒸汽/水入口的大体上圆筒形的旋风分离 器。如该文献所述，为了提供足够的流通容积，入口可以延伸旋风分离器周长 的约1/3。一个目的是为了在低压降下可操作高效的分离器或稠化器，这样使得 即使在下小压头下也能有效的运行。

弗莱彻(Fletcher)的美国专利2395855公开了一个带有切向入口大体上呈 圆筒形的旋风分离器，蒸汽出口中心设置与旋转室中心偏离安装，这样来提高 蒸汽和水分离的效果。这个设计同前面描述的专利一样也使用分段板。

弗莱彻(Fletcher)的美国专利2402154以及前面提到的美国专利2395855 都是同一个申请的两个分案。专利2395855描述了特殊形式的流体分离器本身， 而专利2402154描述了将上述的流体分离器在蒸汽发生器中的结合。

布里斯特(Brister)的美国专利2434637，莱特温(Letvin)的美国专利 2434663，以及斯蒂尔门(Stillman)的美国专利2434677都是在多个方面描述了 在分离器的上部设置穿孔的锥形，从而增强从水中分离出蒸汽的效果。

罗文达(Rowand)的美国专利2532332描述了特殊结构的分离器，就该结 构目前一般是作为次级洗涤器。

考尔特(Coulter)的美国专利2732028也描述了一个与现在使用的非常相 似的旋风分离器。该旋风分离器具有前面所述的上部呈锥台和下部大体上呈圆 筒形的结构，在锥台部分侧面设有切向的蒸汽水入口。上述的发明都重点描述 了为了汽包内部构件的可达性和修理来简化结构。而达到上述目标是通过将汽 包中的蒸汽空间分成几个室，一个或多个上述室连接到必须的汽包安全阀内的 汽包的水空间，而其它的一个或多个上述室连接到汽包饱和蒸汽出口的蒸汽和 水分离器。用隔板来完成空间的分隔且它们在正常运行时能有效地维持汽包组 分的分离，但是当安全阀打开时分隔板很容易被破坏。

考尔特(Coulter)的美国专利2891632公开了与上述提到的弗莱彻(Fletcher) 的专利(美国专利2346672)中已公开的旋风蒸汽分离器非常相似的旋风蒸汽分 离器，与之不同之处在于蒸汽水入口不是在分离器周长的1/3之处设置，而是在 整个周长处设置叶片排，这样来流的蒸汽水混合物被分割成薄片，从而来增强 从水中分离出蒸汽的效果。

阿尔伯特(Albrecht)的美国专利5033915也公开了一种旋风蒸汽分离器。 这个旋风分离器是在常规的锥形旋风分离器上的改进型，在相同数量的分离器 或相同蒸汽容积的分离器时提供比常规的锥形旋风分离器更低的压降。主要改 变是旋风分离器的切向入口增加了3英寸。这样长度的增加使得旋风入口流动 面积增加了28％。