Сепарационное устройство

 

Использование: в теплоэнергетике, в частности для сепарации пароводяной смеси, протекающей по трубопроводу, или для очистки газа от капель жидкости. Сущность изобретения: сепарационное устройство состоит из коленообразного корпуса, внутри которого расположен с зазором сепарационный элемент и устройство для отвода влаги из зазора. На нижней половине сепарационного устройства выполнены прямоугольные щели с козырьками, имеющими постоянный или переменный наклон по ходу потока. Зазор между корпусом и сепарационным элементом не менее 0,08 - 0,10 диаметра корпуса и в конце закрыт. Для выхода пара из зазора в верхней половине выполнена щель, а устройство для отвода влаги из зазора выполнено в виде емкости с установленными внизу пластинами, расположенными перпендикулярно оси симметрии. 4 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к устройствам для сепарации пароводяной смеси, протекающей по трубопроводу, или к очистке газа от капель жидкости.

Известно сепарационное устройство, где сепарационный элемент выполнен коленообразной формы с круглым сечением, горизонтальным участком и перфорированной наружной стороной гиба. Горизонтальный участок расположен эксцентрично, образуя с коленообразным корпусом полость для сброса и отвода жидкости.

Известное сепарационное устройство имеет следующие недостатки: маленький (3-5 мм) зазор между коленом и сепарирующим элементом, в то время как основная часть жидкости двигается в пристеночной области; капли жидкости, ударяясь в нижнюю часть сепарирующего устройства в промежутки между отверстиями, отражаются и уносятся потоком; отсутствует отвод пара из зазора между коленом и сепарирующим элементом обратно в поток; пар из зазора отводится в область с более низким давлением, при этом теряется рабочая масса и снижается тепловая экономичность устройства, кроме того, в трубопроводе за задвижкой возможно вскипание жидкости и, как следствие, гидроудары в нем.

Цель изобретения - повышение эффективности отбора жидкости, содержащейся в потоке.

На фиг. 1 изображено сепарационное устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1.

Сепарационное устройство содержит коленообразный корпус 1 с углом поворота 90^о, установленный в нем сепарационный элемент 2, выполненный коленообразной формы с горизонтальным участком. На нижней половине сепарационного элемента, начиная с места пересечения вертикальной оси устройства со стенкой элемента, выполнены прямоугольные щели 3 с козырьками, имеющими постоянный или переменный (с увеличением) наклон по ходу потока. Зазор между коленом и сепарационным элементом не менее 0,08-0,10Д и в конце элемента закрыт. Для выхода пара из зазора в конце элемента в верхней половине выполнена щель 5. В конце сепарационного элемента в корпусе установлено устройство для отвода влаги из зазора 6 с закруткой потока, например четыре пластины 7, установленные под углом 90^о друг к другу, и соединенное с вышерасположенным участком трубой 8 с конусом для частичного отвода отсепарированной влаги из зазора.

Сепарационное устройство работает следующим образом.

При движении насыщенного и влажного пара (или жидкости в газовом потоке) в трубопроводе происходит выпадение части влаги на стенки трубопровода, в результате образуется пленка воды, движущаяся в направлении потока смеси. Движущаяcя пленка влаги и влага, содержащаяся в пристеночной области с паром попадает в зазор коленообразного корпуса 1 и сепарационного элемента 2. Влага, содержащаяся в основном потоке, поступающем в сепарирующий элемент 2, при повороте потока на 90^о под действием сил инерции частично осаждается на нижней части внутренней поверхности сепарационного элемента, образуя на ней жидкостную пленку. Пленка через прямоугольные щели 3 в нижней части сепарирующего устройства отводится в зазор. Козырьки 4 над щелями улавливают как капли, отразившиеся от стенки, так и ту часть влаги, которая двигается в пристеночной части потока. Козырьки могут быть как постоянной высоты, так и переменной - с увеличением высоты по потоку. Крупные капли, содержащиеся в потоке, осаждаются на криволинейном участке, более мелкие капли - на горизонтальном. Влага из зазора отводится через трубу 8 и устройство для отвода влаги 6. Пар из зазора отводится через щель 5.

В устройстве для отвода влаги пар отделяется от влаги и возвращается в основной поток. Влага отводится из устройства за счет гидростатического давления столба жидкости в емкость с тем же давлением или ниже, что и в основном потоке.

Предлагаемое сепарационное устройство обладает простотой и технологичностью, малым гидравлическим сопротивлением.

Применение этого устройства позволит уменьшить потери пара и следовательно, увеличить экономичность его работы, а также снизить эрозионный износ трубопроводов, а также основного и вспомогательного оборудования тепловых и атомных электростанций, что увеличит срок их службы.

Формула изобретения

СЕПАРАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, включающее коленообразный корпус с углом поворота 90^o, установленный в нем с зазором сепарационный элемент, на нижней половине которого выполнены отверстия, и устройство для отвода влаги из зазора, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса удаления влаги из потока, отверстия в сепарационном элементе выполнены в виде прямоугольных щелей с козырьками постоянного или переменного наклона, в конце элемента выполнена щель в верхней половине, зазор между корпусом и сепарационным элементом на входе составляет 0,08 - 0,1 диаметра корпуса, а устройство для отвода влаги из зазора выполнено в виде емкости с установленными внизу пластинками, расположенными перпендикулярно оси симметрии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4