一种用于立式MSR的汽水分离装置的制作方法

一种用于立式msr的汽水分离装置
技术领域
1.本实用新型涉及一种用于立式msr的汽水分离装置。具体涉及一种应用于立式msr的汽水分离装置。


背景技术：

2.当前汽水分离装置在火电站和核电站都有着广泛的用途。尤其是核电站，因为核岛主蒸汽为湿饱和蒸汽，蒸汽湿度为15％左右，如不进行除湿，将对汽轮机的安全稳定运行造成影响。因此，核电站通常在汽轮机高低压缸直接设置汽水分离再热器(msr)，起到对蒸汽除湿再热的效果。随着核电应用领域的逐步扩展，海上浮动核动力与陆上核电站平台采用了基本相同的系统配置。但海上浮动堆受限于自身空间和海上特有的环境，一般不采用与陆地核电站同样的卧式msr结构。立式结构msr因为其结构紧凑、占用空间小和对海浪摇摆敏感度低等特点，越来越多被应用于海上浮动堆上。立式msr的结构型式决定了其内部汽水分离装置的布置型式，现有的陆上核电站卧式msr汽水分离装置已不能满足立式msr 的布置要求，因此开发出一种结构紧凑、性能优良的新型立式msr汽水分离装置就显得尤为重要了。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有的陆上核电站卧式msr汽水分离装置应用于海水浮动堆msr，带来的设备体积庞大、结构复杂、海洋环境适应性差等问题，进而提出一种应用于立式msr的汽水分离装置。
4.为实现上述目的，一种用于立式msr的汽水分离装置，它包括壳体、疏水结构和多个汽水分离组件；
5.所述壳体为立式布置，壳体的侧壁连接有蒸汽进口接管和蒸汽出口接管，壳体的底部连接有疏水排放口，多个汽水分离组件和疏水结构均设置在壳体的内部；
6.疏水结构包括水封件、疏水集管和多个疏水槽；
7.所述疏水集管竖向布置，多个疏水槽间隔布置在疏水集管上，水封件固定设置在壳体的底部，水封件顶部设有敞口设置的储水槽，疏水集管悬浮插入设置在储水槽内部，每个疏水槽上部布置有一个汽水分离组件；
8.每个汽水分离组件包括分离模块、均气孔板和支撑构件；
9.支撑构件的底部与其底部的疏水槽相连，支撑构件的顶部设有疏水槽时，支撑构件的顶部与其顶部的疏水槽相连，分离模块叠放于支撑构件内部，分离模块的进气侧布置有固定在支撑构件上的均气孔板；分离模块包括由其进气侧向其出气侧方向布置的多块分离板。
10.进一步地，所述壳体包括筒体、上封头和下封头；
11.蒸汽进口接管和蒸汽出口接管布置在筒体的侧部，上封头布置在筒体的上方，下封头布置在筒体的下方，疏水排放口布置在下封头上。
12.再进一步地，所述蒸汽进口接管和蒸汽出口接管对称布置在筒体的侧部。
13.进一步地，所述筒体内部的上方固定有上支撑板，筒体内部的下方固定有下支撑板，最顶部的支撑构件与上支撑板连接，最底部的疏水槽与下支撑板连接。
14.再进一步地，所述分离板包括波纹板、挡水钩板和若干定距块；
15.波纹板的两侧分别与若干个定距块连接，波纹板的前后两端面上分别均布固接有多组挡水钩板。
16.进一步地，所述挡水钩板包括连接板、上挡板和下挡板，连接板与波纹板固接，连接板的上侧与上挡板固接，连接板的下侧与下挡板固接，上挡板和下挡板与波纹板之间均设有间隙，每相邻两组挡水钩板中的上挡板和下挡板之间设有间隙。
17.再进一步地，所述波纹板的弯折角度为110
°‑
130
°
。
18.有益效果：
19.一、本实用新型多组汽水分离装置集成在一个壳体内，结构紧凑，占用空间小，可适应海上浮动堆设备小型化、模块化的设计要求。
20.二、本实用新型汽水分离装置采用多层竖向布置，充分利用了壳体的内部空间，同时多层分段布置缩短单个分离板的长度，可有效控制高蒸气流速下的液滴携带，很好的保证了msr的汽水分离效率。
21.三、本实用新型通过沿msr竖向在每层汽水分离板前设置均气孔板，均气孔的开口率依据蒸汽在分离板前速度分布情况设定，从而使进去汽水分离板的蒸气均匀分布。
22.四、本实用新型采用了双钩型汽水分离板，波纹板折弯角度120
°
，设有5组间距为6mm的挡水钩板，汽水分离性能较高。
23.五、本实用新型采用的多层汽水分离装置结构简单，装配难度低，降低了msr制造及运行成本。
24.六、疏水结构中的疏水槽与汽水分离组件配对使用，疏水槽与相邻的支撑构件焊接成一体；由分离板分离下来的疏水由疏水槽上的长条孔流出，汇集至疏水集管中；疏水集管中的疏水依靠重力通过管道进入水封件中；水封件焊接于筒体内表面，起到密封疏水管路，防止蒸汽未达到分离效果直接由疏水排放口排出；疏水在水封溢满后经由疏水排放口排出设备之外。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型的示意图；
27.图2为汽水分离组件示意图；
28.图3为疏水结构示意图；
29.图4为汽水分离组件局部放大图；
30.图5为分离板放大图一；
31.图6为分离板放大图二。
32.图中：1壳体，1-1筒体，1-2蒸气进口，1-3蒸气出口，1-4上封头，1-5下封头，1-6 疏水排放口，1-7上支撑板，1-8下支撑板，2汽水分离组件，2-1分离板，2-2均气孔板， 2-3支撑构件，3疏水结构，3-1疏水槽，3-2疏水集管，3-3水封件，2-1分离板，2-1-1 波纹板，2-1-2挡水钩板，2-1-3定距块。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
34.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
35.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
38.为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
39.结合图1-6说明本实施方式：
40.具体实施方式一：一种用于立式msr的汽水分离装置，它包括壳体1、疏水结构3和多个汽水分离组件2；
41.所述壳体1为立式布置，壳体1的侧壁连接有蒸汽进口接管1-2和蒸汽出口接管1-3，壳体1的底部连接有疏水排放口1-6，多个汽水分离组件2和疏水结构3均设置在壳体1 的内部；
42.疏水结构3包括水封件3-3、疏水集管3-2和多个疏水槽3-1；
43.所述疏水集管3-2竖向布置，多个疏水槽3-1间隔布置在疏水集管3-2上，水封件3-3 固定设置在壳体1的底部，水封件3-3顶部设有敞口设置的储水槽，疏水集管3-2悬浮插入设置在储水槽内部，每个疏水槽3-1上部布置有一个汽水分离组件2；
44.每个汽水分离组件2包括分离模块、均气孔板2-2和支撑构架2-3；
45.支撑构架2-3的底部与其底部的疏水槽3-1相连，支撑构件2-3的顶部设有疏水槽3-1 时，支撑构件2-3的顶部与其顶部的疏水槽3-1相连，分离模块叠放于支撑构件2-3内部，分离模块的进气侧布置有固定在支撑构件2-3上的均气孔板2-2；分离模块包括由其进气侧向其出气侧方向布置的多块分离板2-1。
46.本实施方式中：采用多个竖向布置的汽水分离组件，充分利用了壳体的内部空间，同时本多层分段布置的结构，单个分离板长度较短，可有效控制高蒸气流速下的液滴携带，很好的保证了msr的汽水分离效率。
47.分离模块进气侧设有均气孔板；均气孔板上按照孔板表面蒸汽速度而采用不同的开孔率，以保证进入分离板的蒸气均匀分布。
48.疏水结构中的疏水槽与汽水分离组件配对使用，疏水槽与相邻的支撑构件焊接成一体；由分离板分离下来的疏水由疏水槽上的长条孔流出，汇集至疏水集管中；疏水集管中的疏水依靠重力通过管道进入水封件中；水封件焊接于筒体内表面，起到密封疏水管路，防止蒸汽未达到分离效果直接由疏水排放口排出；疏水在水封溢满后经由疏水排放口排出设备之外。
49.具体实施方式二：一种用于立式msr的汽水分离装置，所述壳体1包括筒体1-1、上封头1-4和下封头1-5；
50.蒸汽进口接管1-2和蒸汽出口接管1-3布置在筒体1-1的侧部，上封头1-4布置在筒体1-1的上方，下封头1-5布置在筒体1-1的下方，疏水排放口1-6布置在下封头1-5上。
51.其他实施方式与具体实施方式一相同。
52.具体实施方式三：一种用于立式msr的汽水分离装置，所述蒸汽进口接管1-2和蒸汽出口接管1-3对称布置在筒体1-1的侧部。
53.其他实施方式与具体实施方式二相同。
54.具体实施方式四：一种用于立式msr的汽水分离装置，所述筒体1-1内部的上方固定有上支撑板1-7，筒体1-1内部的下方固定有下支撑板1-8，最顶部的支撑构架2-3与上支撑板1-7连接，最底部的疏水槽3-1与下支撑板1-8连接。
55.本实施方式中：最顶部的支撑构件与上支撑板焊接连接，最底部的疏水槽与下支撑板焊接连接。
56.其他实施方式与具体实施方式三相同。
57.具体实施方式五：一种用于立式msr的汽水分离装置，所述分离板2-1包括波纹板 2-1-1、挡水钩板2-1-2和若干定距块2-1-3；
58.波纹板2-1-1的两侧分别与若干个定距块2-1-3连接，波纹板片2-1-1的前后两端面上分别均布固接有多组挡水钩板2-1-2。
59.本实施方式中：定距块保证了两块分离板的间距
60.其他实施方式与具体实施方式一相同。
61.具体实施方式六：一种用于立式msr的汽水分离装置，所述挡水钩板2-1-2包括连接板 2-1-2-1、上挡板2-1-2-2和下挡板2-1-2-3，连接板2-1-2-1与波纹板2-1-1固接，连接板2-1-2-1的上侧与上挡板2-1-2-2固接，连接板2-1-2-1的下侧与下挡板2-1-2-3固接，上挡板2-1-2-2和下挡板2-1-2-3与波纹板2-1-1之间均设有间隙，每相邻两组挡水钩板2-1-2中的上挡板2-1-2-2和下挡板2-1-2-3之间设有间隙。
62.本实施方式中，挡水钩板设置为五组，每两组挡水钩板的间距为6mm。
63.其他实施方式与具体实施方式五相同。
64.具体实施方式七：一种用于立式msr的汽水分离装置，其特征在于：所述波纹板2-1-1 的弯折角度为110
°‑
130
°
。
65.本实施方式中：优选地，波纹板的弯折角度为120
°
，汽水分离性能较高。
66.其他实施方式与具体实施方式六相同。
67.工作原理：一种立式msr的汽水分离装置，其具体特征包括壳体、汽水分离组件、疏水结构；所述壳体为立式布置，包括蒸汽进出口接管、上下封头、上下部支撑板以及设置于下封头上的疏水排放口；汽水分离组件置于壳体内部，沿壳体竖向分层布置；所述汽水分离组件包括分离板片、均气孔板、支撑构件；所述分离板片由波纹板及布置其上的若干个挡水钩板组成；所述均气孔板上开有若干均气孔，布置于汽水分离板蒸汽进口侧；疏水结构包括疏水槽，疏水集管以及水封件；汽水分离组件分离下来的水分通过疏水槽进入疏水集管；所述疏水集管连通各层汽水分离组件下部的疏水槽，并与壳体下部的水封件连通，疏水最后经下封头上的疏水排放口排出设备之外。
68.采用多层竖向布置，充分利用了壳体的内部空间，同时多层分段布置缩短单个分离板的长度，可有效控制高蒸气流速下的液滴携带，很好的保证了msr的汽水分离效率。
69.本实用新型通过沿msr竖向在每层汽水分离板前设置均气孔板，均气孔的开口率依据蒸汽在分离板前速度分布情况设定，从而使进去汽水分离板的蒸气均匀分布。
70.本实用新型应用于海水浮动堆立式msr的饱和湿蒸汽除湿场合，湿蒸汽由壳体右侧蒸气进口进入，经沿壳体竖向布置的多块均气孔板进如汽水分离组件，还有水分的蒸气在汽水分离组件之间的空隙做曲线运动，由于惯性，蒸气中的水分被分离板上的挡水钩板所捕获，聚集在分离板表面的液态水再沿壁面下落汇集到疏水槽，再经疏水集管汇集后流入焊接于下封头的水封件内，最后经由疏水排放口排出设备之外，从而达到本实用新型对海水浮动堆主蒸汽除湿的目的。
71.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。