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1、(10)申请公布号 CN 103736349 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103736349 A (21)申请号 201310718342.2 (22)申请日 2013.12.23 B01D 50/00(2006.01) (71)申请人 西安交通大学 地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路 28 号 (72)发明人 高铁瑜 夏津津 朱江楠 栾海峰 李剑钊 于剑锋 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 朱海临 (54) 发明名称 撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法 (57) 摘要 本发明公开了一种撞击型湿蒸汽汽液两相分 离前处理。
2、方法， 其特征在于， 首先将汽轮机引出的 湿蒸汽通过外部的湿蒸汽引导装置引导， 再通过 湿蒸汽对撞装器的入口区引至蒸汽对撞装器的湿 蒸汽分配区， 湿蒸汽在湿蒸汽分配区中形成环向 均匀分布 ； 之后环向均匀分布的湿蒸汽流入对撞 区进行撞击， 对撞后液滴轨迹的无序性促进了液 滴的凝聚， 使液滴直径急剧增大， 在重力作用下坠 落， 通过下端出口被排水装置收集 ； 其余液滴跟 随汽流向上流动， 并在流动过程中尺寸继续增加， 最终流到与扩压管相连的旋风分离装置中， 在离 心力作用下进行最终的汽液分离。本发明方法分 离效率高且变工况下分离效率较稳定， 流动阻力 小。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1。
3、 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103736349 A CN 103736349 A 1/1 页 2 1. 一种撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法， 其特征在于， 包括下述步骤 ： （1） 将汽轮机引出的湿蒸汽通过外部的湿蒸汽引导装置引导， 再通过湿蒸汽对撞装器 的入口区引至蒸汽对撞装器的湿蒸汽分配区， 湿蒸汽在湿蒸汽分配区中形成环向均匀分 布， 其中， 湿蒸汽分配区为环形金属圆管， 其外径周向均布多个进口管作为入口区， 该环形 金属圆管的内径与对撞区连通， 对撞区呈。
4、竖直圆筒形， 下端尺寸逐渐缩小， 为倒锥形， 下端 出口与外部排水装置相连 ； 上端出口与扩压管连接 ； （2） 之后环向均匀分布的湿蒸汽流入对撞区进行撞击， 对撞后液滴轨迹的无序性促进 了液滴的凝聚， 使液滴直径急剧增大， 在重力作用下坠落， 通过下端出口被排水装置收集 ； （3） 其余液滴跟随汽流向上流动， 并在流动过程中尺寸继续增加， 最终流到与扩压管相 连的旋风分离装置中， 在离心力作用下进行最终的汽液分离。 2. 如权利要求 1 所述的撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法， 其特征在于， 所述的 环形金属圆管， 其外径周向均布 2-8 个进口管作为入口区。 3. 如权利要求 1 所述的。
5、撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法， 其特征在于， 所述环 形金属圆管的内径沿圆周方向通过一扁平通道与对撞区连通。 4. 如权利要求 1 所述的撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法， 其特征在于， 所述环 形金属圆管的内径沿圆周方向通过多个均布的孔道与对撞区连通。 权 利 要 求 书 CN 103736349 A 2 1/2 页 3 撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法 技术领域 0001 本发明属于动力工程技术领域， 特别涉及一种汽轮机湿蒸汽汽液分离方法。 背景技术 0002 目前广泛应用的汽水分离过程主要是波纹板分离器和回旋叶片式分离器或旋风 分离器结合的方式。湿蒸汽首先经过回旋叶片式分离器或。
6、旋风分离器进行预分离， 两相流 体随后流入波纹板分离器， 流体在流动过程中附着在波纹板上被捕集， 干蒸汽随后流出波 纹板分离器。 经过对进入分离器进口蒸汽的光学测量显示大部分抵达分离器的水珠直径均 大于 10 微米。现有的分离可以实现该粒径尺度下的液滴高效分离， 但是预分离的分离效率 不高， 并且压降较大， 波纹板分离器需要大量钢制波纹板， 对钢材的消耗量比较大， 结构也 相对复杂， 易出现腐蚀， 还存在流动阻力较大和局部速度易出现超速的问题。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种高效、 能耗低、 制造成本低的汽液两相分离的前处理方 法。 0004 为达到以上目的， 本发明是采取如下技术。
7、方案予以实现的 ： 0005 一种撞击型湿蒸汽汽液两相分离前处理方法， 其特征在于， 包括下述步骤 ： 0006 （1） 将汽轮机引出的湿蒸汽通过外部的湿蒸汽引导装置引导， 再通过湿蒸汽对撞 装器的入口区引至蒸汽对撞装器的湿蒸汽分配区， 湿蒸汽在湿蒸汽分配区中形成环向均匀 分布， 其中， 湿蒸汽分配区为环形金属圆管， 其外径周向均布多个进口管作为入口区， 该环 形金属圆管的内径与对撞区连通， 对撞区呈竖直圆筒形， 下端尺寸逐渐缩小， 为倒锥形， 下 端出口与外部排水装置相连 ； 上端出口与扩压管连接 ； 0007 （2） 之后环向均匀分布的湿蒸汽流入对撞区进行撞击， 对撞后液滴轨迹的无序性 促。
8、进了液滴的凝聚， 使液滴直径急剧增大， 在重力作用下坠落， 通过下端出口被排水装置收 集 ； 0008 （3） 其余液滴跟随汽流向上流动， 并在流动过程中尺寸继续增加， 最终流到与扩压 管相连的旋风分离装置中， 在离心力作用下进行最终的汽液分离。 0009 上述方法中， 所述的环形金属圆管， 其外径周向均布 2-8 个进口管作为 入口区。 0010 所述环形金属圆管的内径沿圆周方向通过一扁平通道或通过多个均布的孔道与 对撞区连通。 0011 本发明方法采用湿蒸汽对撞， 产生混合强烈的撞击区， 从而增强液滴运动的随机 性， 使汽流中液滴的凝聚作用加强， 液滴尺寸迅速增大， 一部分过大的液滴在重力。
9、作用下， 由下端出口排出， 其余液滴跟随汽流通过扩压管流入与之相连的旋风分离装置， 在离心力 作用下与汽流分离。 0012 与现有技术相比， 本发明方法所用装置结构简单， 无活动部件， 制造成本低， 使用 寿命长， 分离效率高且变工况下分离效率较稳定， 流动阻力小等优点。 说 明 书 CN 103736349 A 3 2/2 页 4 附图说明 0013 图 1 为本发明基于对撞分离法的装置图。图中 ： 1 为湿蒸汽对撞器， 2 为扩压管。 0014 图 2 为图 1 中湿蒸汽对撞器的一个具体实施例 （环状 8 个入口） 。图中 ： 3 为入口 连接法兰， 4为对撞区， 5为湿蒸汽分配区， 6为。
10、入口区， 7为上端出口连接法兰， 8为下端出口 连接法兰。 具体实施方式 0015 参考图 1， 本发明基于对撞分离法的装置包括湿蒸汽对撞装器 1， 竖直圆筒形， 下 端尺寸逐渐缩小， 为倒锥形， 下端出口与外部疏水收集装置相连 ； 上端出口通过扩压管 2 连 接到旋风分离装置， 圆筒中间对撞区。 0016 该分离器的工作原理是， 湿蒸汽通过湿蒸汽引导装置从湿蒸汽对撞装器 1 圆筒周 围导入， 在圆筒中间相互撞击， 液滴尺寸会急剧增大， 尺寸过大的液滴在重力作用下坠落， 由与下端出口相连的排水装置排除， 其余液滴跟随汽流向上流动， 并在流动过程中尺寸继 续增加， 最终通过扩压管 2 流到旋风分。
11、离装置中， 在离心力作用下去除。该分离器钢材消耗 量小， 压降能耗低， 流出汽流中的液滴尺寸大， 除去时更高效。 0017 参考图 2， 湿蒸汽对撞器分为三部分 ： 入口区 6， 湿蒸汽分配区 5， 对撞区 4。一个环 形金属圆管作为湿蒸汽分配区 5， 其外径周向均布 8 个进口管作为入口区 6， 通过焊接法兰 7、 与外部的湿蒸汽引导装置互联。内径沿圆周方向切割出一扁平通道与对撞区 12 连通， 对 撞区呈竖直圆筒形， 下端尺寸逐渐缩小， 为倒锥形， 下端出口通过法兰 8 与外部疏水收集装 置相连 ； 上端尺寸不变， 上端出口与扩压管 2 通过法兰 3 连接。 0018 本发明湿蒸汽汽液两相。
12、分离前处理方法包括下述步骤 ： 0019 （1） 将汽轮机引出的湿蒸汽通过外部的湿蒸汽引导装置引导， 再通过湿蒸汽对撞 装器 1 的入口区 6 引至湿蒸汽分配区 5， 湿蒸汽在湿蒸汽分配区 5 中形成环向均匀分布 ； 0020 （2） 之后环向均匀分布的湿蒸汽通过扁平通道流入湿蒸汽对撞器 1 的对撞区 4 进 行撞击， 对撞后液滴轨迹的无序性促进了液滴的凝聚， 使液滴直径急剧增大， 在重力作用下 坠落， 通过下端出口被排水装置收集 ； 0021 （3） 其余液滴跟随汽流向上流动， 并在流动过程中尺寸继续增加， 最终流到与扩压 管 3 相连的旋风分离装置中， 在离心力作用下去除。 说 明 书 CN 103736349 A 4 1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103736349 A 5 。