一种汽水分离再热装置的制作方法

本发明涉及一种汽水分离再热装置。

背景技术：

汽水分离再热装置的作用是进行除湿提高蒸汽温度，有利于蒸汽的二次利用，诸如，当前的大型核电站常规岛的汽轮机组均在高压缸和低压缸之间设置汽水分离再热装置，目的是去除高压缸排出的湿蒸汽中的水分，并进行加热后排至低压缸进行做功。从而达到保护汽轮机叶片，提高汽轮机机组出力的效果。随着小型核电反应堆的迅速发展，现有的大型核电汽水分离再热装置在结构和性能上已不能满足小型核电反应堆小型化、模块化的需求，况且大型核电汽水分离再热装置结构复杂，制造成本高，效率相对较低。

技术实现要素：

本发明为了解决现有汽水分离再热装置适应性差，结构复杂，汽水分离效率低以及传热性能差的问题，进而提出一种汽水分离再热装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

一种汽水分离再热装置，它包括壳体，再热器以及汽水分离器；壳体内布置有再热器和两套汽水分离器，两套汽水分离器斜向上布置，再热器布置在两套汽水分离器的上端之间的上方；

汽水分离器包括分离固定架、紧固件和多个波纹板组；分离固定架内沿壳体的长度方向布置有多个波纹板组，相邻两个波纹板组之间通过紧固件连接在一起，每个波纹板组包括多个波纹板、多个水滴捕捉板和多个垫块；相邻两个波纹板之间设置有垫块，每个波纹板的波峰和波谷之间的板面两侧交替布置有水滴捕捉板。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，湿蒸汽由壳体下部蒸汽进口进入壳体后，经下部蒸汽通道水平流动后，再由多孔板进行蒸汽流量的均匀分配，减少了因蒸汽流通路径过长带来的蒸汽压力损失。当湿蒸汽经多孔板进入汽水分离装置时，本发明通过波纹板上的水滴捕捉板捕捉湿蒸汽中的水分，被捕捉到的水汽逐渐形成小水滴，不断聚集后受重力沿波纹板壁面滑落，再经疏水孔排出，很大程度上提高汽水分离器的汽水分离效率。本发明采用带有翅片的u型管束增大了换热面积，极大程度的提高了传热性能，管束支撑板采用柔性侧板连接，可有效吸收管束的热膨胀，侧板两侧设有滚轮，方便管束安装、拆卸。本发明用于对小型核电反应堆高压缸排出的湿蒸汽进行除湿、再热，可有效提高汽轮机组的出力效果，增强机组运行的经济性和安全性。大大地提高了汽水分离效率和传热性能差。汽水分离效率提高了45％以上，传热效率提高了62％以上。

附图说明

图1为本发明的主剖视图，图2为图1的左剖视图，图3为汽水分离器的侧视图，图4为汽水分离器的侧视图，图5为汽水分离器中波纹板及水滴捕捉钩的结构图，图6为再热器的主视图，图7为图6的侧视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图7说明，一种汽水分离再热装置，它包括壳体1，再热器3以及汽水分离器2；壳体1内布置有再热器3和两套汽水分离器2，两套汽水分离器2斜向上布置，再热器3布置在两套汽水分离器2的上端之间的上方；汽水分离器2包括分离固定架、紧固件2-4和多个波纹板组；分离固定架内沿壳体1的长度方向布置有多个波纹板组，相邻两个波纹板组之间通过紧固件2-4连接在一起，每个波纹板组包括多个波纹板2-1、多个水滴捕捉板2-6和多个垫块2-5；相邻两个波纹板2-1之间设置有垫块2-5，每个波纹板2-1的波峰和波谷之间的板面两侧交替布置有水滴捕捉板2-6。

本实施方式的相邻两个波纹板2-1的上端和下端分别连接有垫块2-5，壳体1为钢板卷制圆形筒体1-1，两侧焊有椭圆封头1-2，壳体1的下部设有蒸汽进口1-3，上部设有蒸汽出口1-4，整个壳体1由鞍式支座1-5支承在核电站汽轮机平台上。每根波纹板的波峰波谷的内外表面对应安装一对水滴捕捉板2-6，用于捕捉蒸汽中的水分。本实施方式中，进入壳体内部的湿蒸汽中的水汽会被波纹板2-1上的水滴捕捉板2-6捕捉后形成小水滴，不断聚集后受重力沿波纹板壁面滑落，再经疏水孔1-8排出。汽水分离器2在壳体1内，与水平面成一定角度设置，可有效节约壳体1内部的布置空间，本实施方式可有效对高压缸排出的湿蒸汽进行去湿、再热，提高汽轮机组的出力效果，增加机组运行的经济性和安全性。波纹板2-1在安装过程中不进行焊接，通过波纹板2-1边缘焊接的垫块2-5逐块叠放，在调整紧固件2-4，将垫块2-6相互压紧，每个波纹板2-1的两端分别焊接一个垫块2-5。本实施方式可方便波纹板的安装和拆卸，优选地，紧固件2-4为螺栓。

具体实施方式二：结合图2说明，本实施方式的两套汽水分离器2呈喇叭形布置，再热器3布置在两套汽水分离器2的大端口之间的上方。如此设置，除湿后的干蒸汽再经过再热器3进行蒸汽再热，最后由壳体1上部的蒸汽出口1-4排出，从而达到对湿蒸汽除湿、再热的目的。

具体实施方式三：结合图4说明，本实施方式的波纹板2-1的同一侧面布置的多个水滴捕捉板2-6呈波浪形布置。水滴捕捉板2-6采用一阶折板或二阶折板，波纹板2-1的两端分别通过两个垫块2-5夹紧，波纹板2-1与垫块2-5之间布置的水滴捕捉板2-6为一阶折板，相对的两个垫块2-5之间的波纹板2-1的板面两侧交替布置的水滴捕捉板2-6为二阶折板，一阶折板或二阶折板与波纹板2-1的折叠方式一致。如此设置，进入壳体1内部的湿蒸汽中的水汽会被波纹板2-1上的水滴捕捉板2-6捕捉后形成小水滴，不断聚集后受重力沿波纹板壁面滑落，再经疏水孔1-8排出。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图2说明，本实施方式的每个波纹板组的外侧面布置有多孔板1-7。湿蒸汽由高压缸经进汽口1-3进入壳体1内部，在下部蒸汽通道水平流通，并经过多孔板1-7进行蒸汽分配，流经汽水分离器2捕捉，更加利于蒸汽的高效分配。其它与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1说明，本实施方式的再热器3包括换热管固定架和多个u形换热管3-1，换热管固定架内布置多个u形换热管3-1，u形换热管3-1的长度方向与壳体1的长度方向相同。采用u形换热管增大了换热面积，极大程度的提高了传热性能。如图7所示。换热管固定架包括若干个支撑板3-2、若干个侧板3-3及滚轮3-4组成，相邻两个支撑板3-2之间通过侧板3-3相互连接，滚轮3-4安装在支撑板3-2上，使用时，组装好再热器3的各部件，滚轮3-4能在壳体1内滚动，可方便再热器及u形换热管的安装和拆卸。侧板3-3通过阻隔板4与汽水分离器2的分离固定架连接，以保证进入汽水分离器2内的蒸汽不泄漏，经汽水分离器2进出后再进入再热器3内。其它与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式六：结合图1说明，本实施方式的u形换热管3-1为翘片式换热管。如此设置，采用翘片式u形换热管增大了换热面积，极大程度的提高了传热性能，换热管采用柔性侧板，可有效吸收管束的热膨胀，侧板两侧设有滚轮3-4，方便再热器安装、拆卸。其它与具体实施方式五相同。

具体实施方式七：结合图1、图3和图4说明，本实施方式的分离固定架包括上顶板2-2、下底板2-3和两个挡板2-7；上顶板2-2、下底板2-3和两个挡板2-7之间布置有多个波纹板组，上顶板2-2和下底板2-3分别与两个挡板2-7连接，波纹板2-1顶靠在挡板2-7上。上顶板2-2与下底板2-3并排平行设置，波纹板2-1由垫块2-5和紧固件2-4平行叠放于上顶板2-2和下底板2-3之间。其它与具体实施方式一、二、四或六相同。

工作原理

本发明应用于小型核反应堆的汽轮机组时，湿蒸汽由常规岛的汽轮机组的高压缸经进蒸汽进口1-3进入壳体1内部，在下部蒸汽通道水平流通，并经过多孔板1-7进行蒸汽分配。均匀分配后的湿蒸汽流经汽水分离器2，被波纹板2-1上的水滴捕捉板2-6捕捉到，聚集起来的水再沿倾斜的波纹板2-1壁面滑落，再经疏水口1-8排出壳体1外。除湿后的干蒸汽再经过再热器3进行蒸汽再热，最后由壳体1上部的蒸汽出口1-4排出，从而达到本发明对湿蒸汽除湿、再热的目的，图2中实心箭头表示蒸汽流动方向，空心箭头表示疏水口1-8排出的从水滴捕捉板2-6捕捉的水滴流向。