[发明专利]带有斜疏水槽的旋叶分离器

说明书

本发明提供了一种带有斜疏水槽的旋叶分离器，包括外筒和内筒，所述内筒的一端安装在外筒内，所述内筒的另一端延伸到外筒的外部。所述内筒包括入口发展段和内筒上升段，所述入口发展段中安装有旋叶，所述内筒上升段沿周向布置有多个疏水孔。疏水孔采用下部宽、上部窄的斜疏水槽，所述斜疏水槽径向倾斜布置。所述内筒上升段的外部设置有下降通道，所述疏水孔与下降通道连通，所述内筒上升段的顶部通过侧部排水口与下降通道连接，本发明疏水孔流通截面能够适应旋叶下游逐渐扩散至壁面的液相随着高度逐渐减少的趋势，减少蒸汽对液滴夹带，提高旋叶分离器的分离效率，同时减少内筒压降。

技术领域

本发明涉及核电站汽水分离领域，具体地，涉及一种带有斜疏水槽的旋叶分离器。

背景技术

压水堆核电站分为两个封闭式回路。一回路为核岛，用于将核能转化为热能。二回路为常规岛，二回路中的冷却剂通过与一回路交换热量产生蒸汽驱动汽轮机发电。其中，蒸汽发生器为压水堆一、二回路的边界。一回路中的单相液态水通过蒸汽发生器内U型管与二回路循环水进行热交换，二回路冷却剂获得热量后通过汽水分离器分离，一部分蒸汽进入汽轮机发电，另一部分液态水继续进行热交换。

汽水分离器是核电站二回路的重要设备，二回路通过蒸汽发生器与一回路系统进行换热得到蒸汽，蒸汽的湿度直接影响蒸汽的品质，湿蒸汽经汽水分离器后分离大部分液相，随后进入汽轮机进行做功。蒸汽发生器产生的饱和蒸汽通常是携带大量液滴的高速湿蒸汽流，未经处理的湿蒸汽流会对汽轮机叶片造成冲击磨损，导致汽轮机通流部分和过热器管道积盐，降低了汽轮机的效率和可靠性。因此，蒸汽发生器中通常设置汽水分离器将液滴从蒸汽中除去，保障核电站的发电效率和汽轮机的安全性能。

蒸汽发生器中的汽水分离器通常由离心分离(离心式旋叶分离器)、重力分离(旋叶分离器和干燥器间的空间)、二级分离(波纹板分离)三部分组成。其中，旋叶分离器对湿蒸汽液滴分离任务承担超过80％以上，因此，旋叶分离器的分离效率对二回路中的蒸汽品质影响巨大。旋叶分离器装置中气液混合物在旋叶的作用下液滴往壁面迁移，气体则聚集在流道中心位置，液滴在壁面聚集逐渐形成液膜，液膜达到较大厚度后在气体作用下易发生破碎，造成二次液滴夹带，影响分离效果。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种带有斜疏水槽的旋叶分离器。

根据本发明提供的一种带有斜疏水槽的旋叶分离器，包括外筒和内筒，所述内筒的一端安装在外筒的内部，所述内筒的另一端延伸到外筒的外部；

所述内筒包括入口发展段和内筒上升段；

所述入口发展段中安装有旋叶，所述内筒上升段沿周向布置有多个疏水孔；

所述内筒上升段的外部设置有下降通道，所述疏水孔与下降通道连通，所述内筒上升段的顶部通过侧部排水口与下降通道连接。

优选地，所述外筒的内部设置有固定隔板；

所述固定隔板将外筒分割为第一容纳空间和第二容纳空间。

优选地，还包括下部外筒排水通道和上部外筒排水通道；所述下降通道设置在第一容纳空间中，所述上部外筒排水通道设置在第二容纳空间并通过固定隔板与第一容纳空间连接；

所述下部外筒排水通道安装在外筒的外部并与第二容纳空间相连通。

优选地，所述内筒上升段的顶部设置有内筒节流环，所述内筒节流环与内筒上升段之间形成侧部排水口。

优选地，所述疏水孔采用斜疏水槽，所述斜疏水槽与旋叶的倾斜方向相同。

优选地，所述斜疏水槽径向倾斜布置，且所述斜疏水槽与内筒壁面法向呈30°夹角。

优选地，所述斜疏水槽沿内筒轴向向上的方向逐渐变窄，所述斜疏水槽上的疏水槽流道呈下部宽、上部窄的结构。