气体液体分离器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及湿气和/或雾分离器，用于从气体(诸如蒸汽)中分离出液体(诸如水滴)。
【背景技术】
[0002]湿气分离器还称为液滴分离器，其为用于从蒸汽中分离出水滴的装置。湿气分离器广泛地用于电力工业中，以及油和气体工业中，以从气体或蒸汽中移除液滴。大体上，雾移除出于许多原因是必须的，如下面所阐述。
[0003]—个原因是为了增加发电装置的循环效率。通常，在热电装置中，锅炉产生的蒸汽在所谓的高压、中压和低压涡轮中膨胀若干次。在核电装置中，在首次在高压涡轮中膨胀期间，核化现象出现在高压涡轮中，这导致湿蒸汽的排出。出于效率的原因，在重新加热湿蒸汽之前，可为有利的是以机械的方式从饱和蒸汽中分离出水，使得发送到再加热器组的工作流体为具有低湿气含量的湿蒸汽。因为水的蒸发潜热高非常高，所以优选的是消除湿蒸汽中的水含量，并且将收集的水发送回到热动力循环中，而非使用许多能量来进行湿气蒸发，从而也限制由蒸发过程在再加热器组上产生的热负荷。
[0004]通过移除湿气含量实现的另一个益处在于保护下游装备，以免受腐蚀损害。在油和气体工业以及发电工业中广泛地使用的一个类型的湿气分离器为所谓的波板雾消除器。这个类型的分离器使用惯性的原理，其中当携带水滴的空气/蒸汽流的流向改变时，较大水滴往往沿直线继续。这些波板雾消除器包括多个较狭窄地间隔开的波形或起伏式金属片，其定向成与空气/蒸汽流路径成顺列。两相流(蒸汽和水滴的混合物)被迫行进通过曲折通道，以及重复地改变流方向。由于其惯性，水滴不能跟随这些方向的变化，偏离主要流且冲击在通道壁上，它们粘附和聚结在通道壁上。当液体的量足够高时，会形成膜和液体溪流，溪流通过重力持续从波板雾消除器排出。液滴的惯性和蒸汽的阻力控制通过通道的液滴的运动。
[0005]在这些种类的分离器的设计过程期间，典型地有利的是找到尽可能地最大程度地减少压力损失的构造，因为这整体上对发电装置的能量效率具有直接作用。此外，通过增加单个分离器通道的分离效率，整个分离器面板可减小尺寸，并且因此，如果使用湿气分离器再加热器，则湿气分离器再加热器可制造得更小和更便宜。因此继续需要寻找新的方式来克服这些问题。
【发明内容】
[0006]公开了一种气体液体分离器，其可提供改进的水分离性能和低压力损失。
[0007]意图借助于独立权利要求的主题来解决这个问题。有利实施例在从属权利要求中给出。
[0008]本公开基于提供起伏(corrugated)式板气体液体分离器的一般想法，其设计成将主要气体流与通过分离器的壁的分离点延迟在各个起伏部顶点之后。
[0009]—个大体方面包括气体液体分离器，其用于从大体沿主要气体流方向流过气体液体分离器的气体中分离出液体滴。气体液体分离器包括多个板，其相互平行且间隔开而形成流通道。多个板中的各个具有多个起伏部，其中至少一个起伏部具有拱背翼(extradoswing)轮廓形曲面(camber)。
[0010]进一步方面可包括一个或多个以下特征。起伏部包括一系列拱背翼轮廓形曲面。气体液体分离器构造成使得在主要气体流方向上，多个板没有笔直区段。至少一个起伏部包括根据美国国家航空咨询委员会(NACA)翼型件构造获得的拱背表面。多个板包括垂直于主要气体流方向的凹槽，其构造成排放凹槽。凹槽还具有增加出现在壁处的紊流边界层的能量的作用，因而帮助流保持附连在壁处，并且因此进一步延迟流分离点。
[0011 ]气体液体分离器可构造成蒸汽水分离器。
[0012]根据结合附图得到的以下描述，本公开的其它方面和优点将变得显而易见，附图以示例的方式示出本发明的示例性实施例。
【附图说明】
[0013]作为示例，在下面参照附图来更完整地描述本公开的实施例，其中:
图1为本公开的气体液体分离器的示例性实施例的两个板的侧视透视图；并且图2为图1的两个板的横截面图。
[0014]部件列表
10气体液体分离器 12板
14流通道 16主要气体流 17分离点 18再附连点
19停滞区域 20起伏部 22拱底表面 24拱背表面
26凹槽。
【具体实施方式】
[0015]现在参照附图来描述本公开的示例性实施例，其中相同标号在全文用来表示相同元件。在以下描述中，为了阐述，阐述许多具体细节来提供本公开的全面理解。但是，本公开可在没有这些具体细节的情况下实践，并且不限于本文公开的示例性实施例。
[0016]在显示在图1中的示例性实施例中，气体液体分离器10包括多个板12。多个起伏式板12包括两个板12，其相互平行且间隔开而在它们之间形成流通道14，气体液体混合物沿主要流方向流过流通道14。主要流方向限定为在其在板12之间流动时的总体流方向。这个流方向典型地比板12之间的中点所限定的路线更短，如可在图2中看到的那样。因此，在分离点17和再附连点18之间产生停滞区域19，在分离点17处，主要流脱离板12的表面，在再附连点18处，主要流重新附连到板12的表面上。
[0017]起伏式板12各自具有多个起伏部，其中起伏部的曲率限定拱底(intrados)表面22和拱背表面24，其中拱底表面22限定为起伏部的内弯曲部，其对应于板12的凹形区域，而拱背表面24限定为起伏部的外弯曲部，其对应于板12的凸形区域。
[0018]在显示在图1中的示例性实施例中，拱底表面22和拱背表面24中的一个或两者包括凹槽26，其垂直于主要气体流方向而对准，并且进一步构造成排放凹槽，以移除收集在停滞区域19中的液体。
[0019]在示例性实施例中，至少一个起伏部20具有拱背翼轮廓形曲面。如图2中显示，在进一步示例性实施例中，形成起伏部20的拱背翼轮廓形曲面连结成使得在主要气体流方向上，多个板12没有笔直区段。这可通过板12的给定表面在气体液体分离器10的端部之间在主要气体流的方向上从暴露于分离流的拱底表面22过渡到暴露于附连流的拱背表面24而回到拱底表面22的实现，或反之亦然。
[0020]起伏部的拱背翼轮廓形曲面的作用在于，与本来会在起伏部20包括通过笔直部分连结的固定半径曲线或包括正弦曲线的情况下出现的相比，形状可触发主要流在沿着板12更远的分离点17处的分离。这具有结果可为，如果在分离点17处出现任何重新夹带，则喷射的液滴将被引导向蒸汽停滞区域，其中重力比分离流对沉淀在板12的表面上的水膜施加的剪切力更强，因而在示例性实施例中，协助进一步增强排放凹槽26对液体的排放。另外，延迟的分离点17可减少压力损失，从而导致使气体液体混合物流过分离器10的总能量减少。
[0021]分离点17可进一步基于已知原理延迟，S卩，与层流层相比，通过使用增加边界层的紊流的凹槽26，紊流边界层不那么可能分离。与没有凹槽26的相同种类的板12相比，由于凹槽26的原因，流通道14的压力损失可最大程度地减少。流越保持附连到板12的表面，停滞区域就越小，并且因此损失越低。
[0022]虽然本文在设想为最实际的示例性实施例的方面显示和描述本公开，但是本公开可以其它具体形式实现。当前公开的实施例因此在所有方面看作说明性的而不受限。公开的范围由所附权利要求所指示，而非前述描述，并且落在含义和范围和其等效物内的所有变化意图包含在其中。
【主权项】
1.一种气体液体分离器(10)，其用于从大体沿主要气体流方向流过所述气体液体分离器(10)的气体中分离出液滴，包括: 多个板(12)，其相互平行且间隔开以在它们之间形成流通道(14)，各个板具有多个起伏部(20)，其特征在于，所述起伏部(20)中的至少一个具有拱背翼轮廓形曲面。2.根据权利要求1所述的气体液体分离器(10)，其特征在于，在所述起伏部(20)中，拱底翼轮廓形曲面之后为拱背翼轮廓形曲面。3.根据权利要求1所述的气体液体分离器(10)，其特征在于，在所述起伏部(20)中，拱背翼轮廓形曲面之后为拱底翼轮廓形曲面。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的气体液体分离器(10)，其特征在于，在所述主要气体流方向上，所述多个板(12)没有笔直区段。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的气体液体分离器(10)，其特征在于，所述多个板(12)包括垂直于所述主要气体流方向的凹槽(26)，其构造成排放凹槽(60)。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的气体液体分离器(10)，其特征在于，所述至少一个起伏部(20)包括: 拱底表面(22);以及 拱背表面(24)， 其中，所述凹槽(26)中的至少一些在所述拱背表面(24)上且进一步构造成增加所述拱背表面(24)上的紊流边界层(26)的能量。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的气体液体分离器(10)，其特征在于，所述气体液体分离器(10)构造成蒸汽-水分离器。
【专利摘要】本发明涉及气体液体分离器(10)，其用于从大体沿主要气体流方向流过气体液体分离器(10)的气体中分离出液滴。气体液体分离器(10)包括多个板(12)，其相互平行且间隔开，以在它们之间形成流通道(14)。各个板(12)具有多个起伏部(20)，其中至少一个起伏部(20)具有拱背翼轮廓形曲面。
【IPC分类】B01D45/04, B01D45/06
【公开号】CN105709508
【申请号】CN201510947439
【发明人】L.帕多范
【申请人】阿尔斯通技术有限公司