一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板及干燥器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板及干燥器，包括具有若干個曲折角的波形狀板，波形狀板多層布置在蒸汽發(fā)生器干燥器中，蒸汽沿該波形狀板波延伸方向一端的蒸汽進入端向另一端的蒸汽輸出端流動；還包括沿波形狀板波延伸方向固定在波形狀板兩側的若干個疏水鉤板；疏水鉤板包括至少一個平整部分和一個鉤狀部分，平整部分與波形狀板板面固定，至少一個鉤狀部分與波形狀板留有間隙；沿波形狀板波延伸方向的并位于波形狀板同側的兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙。本發(fā)明可以有效提高工質(zhì)臨界流速和汽水分離效率。
【專利說明】—種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板及干燥器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓水堆核電站領域，具體涉及一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板及干燥器。

【背景技術】
[0002]蒸汽發(fā)生器(以下簡稱SG)是核電廠采用的主要設備。為得到干度滿足要求的蒸汽，SG在傳熱管束頂端至蒸汽出口間依次布置有汽水分離器和干燥器。其中，干燥器一般采用內(nèi)置波形汽水分離板的多個板盒形成的結構進行汽水分離。
[0003]波形汽水分離板的汽水分離原理為:濕蒸汽在波形汽水分離板構成的通道里作曲線運動，在慣性力、蒸汽的阻力或曳力、重力和浮力等力的共同作用下，蒸汽中的部分液滴將附著在波形汽水分離板上形成水膜并被疏水溝收集，水膜靠自重不斷向下流動并匯聚后排出。
[0004]衡量波形汽水分離板性能的重要參數(shù)為分離效率及臨界流速。分離效率及臨界流速越高，單塊波形汽水分離板允許的蒸汽入口濕度和負荷就越高，即應對相同的分離要求，可以減少波形汽水分離板數(shù)量和干燥器體積，從而減小SG設備尺寸。在一定的入口流動條件下，波形汽水分離板的分離效率及臨界流速由其結構決定。目前的波形汽水分離板的分離效率不是很高，因此亟待一種具有更高汽水分離效率的波形汽水分離板應用于干燥器中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的要解決的技術問題是提供一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板，其具有更高汽水分離效率和工質(zhì)臨界流速，同時本發(fā)明提供一種應用該波形汽水分離板的干燥器。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案為，一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板，包括具有若干個曲折角的波形狀板，所述波形狀板多層布置在蒸汽發(fā)生器干燥器中，蒸汽沿該波形狀板波延伸方向一端的蒸汽進入端向另一端的蒸汽輸出端流動；
[0007]還包括沿所述波形狀板波延伸方向固定在波形狀板兩側的若干個疏水鉤板；所述疏水鉤板包括至少一個平整部分和一個鉤狀部分，所述平整部分與所述波形狀板板面固定，所述至少一個鉤狀部分與波形狀板留有間隙；沿所述波形狀板波延伸方向的并位于波形狀板同側的兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙。
[0008]所述波形狀板包括位于其兩端并與所述波形狀板波延伸方向平行的平板結構，還包括連接所述兩端平板結構的由7?9個曲折角形成的波形結構。
[0009]兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙的距離為為疏水寬度，所述疏水寬度為4mm?12mm。
[0010]所述曲折角處的波形狀板板面與所述波形狀板波延伸方向的銳角夾角為30°?32。。
[0011]所述相鄰兩個曲折角沿所述波形狀板波延伸方向的距離為半波長，所述半波長為16mm ?25mm0
[0012]所述曲折角為7個。
[0013]從蒸汽進入端開始的第一個曲折角至蒸汽輸出端的半波長分別為L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7,并且 L7〈L1〈L2〈L3=L5〈L6=L4。
[0014]從蒸汽進入端至蒸汽輸出端的位于波形狀板一側的疏水寬度為wl、w3、w5、w7,另一側的疏水寬度為 w2、w4、w6,并且 w5=w6>wl>w2=w4>w3>w7。
[0015]一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中的干燥器，包括若干個板盒，所述板盒為長方體結構，其包括長、寬、高三個方向，板盒中設置了多層彼此沿長方向均勻間隔并沿高方向豎立的波形汽水分離板，所述波形汽水分離板的波形延伸方向沿著寬方向；
[0016]所述波形汽水分離板包括具有若干個曲折角的波形狀板，所述波形狀板多層布置在蒸汽發(fā)生器干燥器中，蒸汽沿該波形狀板波延伸方向一端的蒸汽進入端向另一端的蒸汽輸出端流動；
[0017]還包括沿所述波形狀板波延伸方向固定在波形狀板兩側的若干個疏水鉤板；所述疏水鉤板包括至少一個平整部分和一個鉤狀部分，所述平整部分與所述波形狀板板面固定，所述至少一個鉤狀部分與波形狀板留有間隙；沿所述波形狀板波延伸方向的并位于波形狀板同側的兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙。
[0018]所述板盒為12個，其中6個板盒搭接成呈形狀，其他6個板盒圍繞并固定在所述呈形狀的6個板盒外圍并呈正六邊形狀。
[0019]本發(fā)明一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板及干燥器，可以有效提高工質(zhì)臨界流速和汽水分離效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為核電站蒸汽發(fā)生器結構示意圖；
[0021]圖2為核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器的頂面示意圖；
[0022]圖3為核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器板盒的局部剖面圖；
[0023]圖4為本發(fā)明一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器的波形汽水分離板頂面示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器的波形汽水分離板側面示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器的波形汽水分離板的波形狀板板面與波形狀板延伸方向的銳角夾角示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器的波形汽水分離板的波形狀板的半波長示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中干燥器的波形汽水分離板的同側相鄰兩個疏水鉤板形成的疏水口寬度示意圖；
[0028]圖中，1-蒸汽發(fā)生器，101-壓力容器，102-汽水分離器，103-干燥器，104-蒸汽出口，105-給水環(huán)，106- 二次冷卻水入口，107-管束，108- 一次冷卻水進入腔室，109- 一次冷卻水輸出腔室，110-—次冷卻水入口，111-一次冷卻水出口，2-板盒，201-穿孔，202-波形通道,3-波形汽水分離板,301-波形狀板,302-疏水鉤板,303-定距塊,4-蒸汽進入端，5-蒸汽輸出端。

【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0030]圖1中，示出了一種蒸汽發(fā)生器的示例，該蒸汽發(fā)生器I包括管束107，該管束107被設置在壓力容器101內(nèi)側的下部，并且被浸沒在二次冷卻水中。管束107被制成倒置的U形，其一個端部以流體連通方式連接在一次冷卻水進口腔室108上，而另外一個端部以流體連通方式連接在一次冷卻水輸出腔室109上，所述一次冷卻水進入腔室108通過一次冷卻水入口 110與反應堆熱管段連通，所述一次冷卻水輸出腔室109通過一次冷卻水出口 111與反應堆冷管段連通。多個離心式汽水分離器102被設置在壓力容器101內(nèi)側的上部，位于管束107的上方，尤其是位于盛裝在壓力容器101中的二次冷卻水的表面上方。一個干燥器103被設置在汽水分離器102的上方，在該干燥器103上應用了本發(fā)明的波形汽水分離板。
[0031 ] 高溫的一次冷卻水被供送至一次冷卻水進入腔室108中，該一次冷卻水已經(jīng)在核反應堆中被反應堆堆芯加熱。一次冷卻水通過管束107從一次冷卻水進入腔室108流向一次冷卻水輸出腔室109。相反，二次冷卻水通過二次冷卻水入口 106和給水環(huán)105被導入壓力容器101內(nèi)管束107的四周，其中，二次冷卻水入口 106被設置在壓力容器101上。在一次冷卻水流過管束107的過程中，通過與一次冷卻水進行熱交換，盛裝在壓力容器101中的二次冷卻水被加熱。由此，由二次冷卻水產(chǎn)生出蒸汽。
[0032]圖2示出了干燥器103的頂視圖，其包括12個板盒2，其中6個板盒2搭接成呈形狀，其他6個板盒2圍繞上述呈形狀的6個板盒2外圍，大致呈正六邊形狀；
[0033]圖3示出了所述板盒的局部剖面，所述板盒2為長方體結構，其包括長、寬、高三個方向，即L方向、H方向、W方向；板盒2中設置了多層彼此沿L方向均勻間隔并沿H方向豎立的波形汽水分離板3，所述波形汽水分離板3的波形延伸方向沿著W方向；
[0034]如圖4、圖5所示，相鄰兩層波形汽水分離板3之間由點焊在沿W方向的波形汽水分離板3兩端并沿H方向間隔布置的多個定距塊303間隔并限位，從而形成了沿W方向的多個波形通道。通過與一次冷卻水進行熱交換而產(chǎn)生出的蒸汽S，流過設置在板盒側面的多個穿孔201以及由波形汽水分離板3之間形成的波形通道，并且從相對側流出。在蒸汽S流過波形通道202的過程中，包含于蒸汽S中的液滴被分離出來，返回到壓力容器101內(nèi)盛裝有二次冷卻水下部區(qū)域。
[0035]本發(fā)明的應用于蒸汽發(fā)生器干燥器的波形汽水分離板，多層布置在蒸汽發(fā)生器干燥器內(nèi)的蒸汽進入端4和蒸汽輸出端5之間，包括由若干個曲折角形成的波形狀板301，沿所述波形狀板301波延伸方向固定在波形狀板301兩側的若干個疏水鉤板302 ；
[0036]所述疏水鉤板302包括至少一個平整部分和一個鉤狀部分，所述平整部分與所述波形狀板301板面點焊固定，所述至少一個鉤狀部分較所述波形狀板301板面翹起而不與波形狀板301接觸；沿所述波形狀板301波延伸方向的并位于波形狀板301同側的兩個相鄰的疏水鉤板302的相鄰鉤部之間的距離為疏水寬度，所述疏水寬度選取范圍為4mm?12mm ；
[0037]所述曲折角為7?9個；
[0038]所述曲折角處的波形狀板301板面與所述波形狀板301波延伸方向的銳角夾角d的選取范圍為30°?32° ;
[0039]所述相鄰兩個曲折角沿所述波形狀板301波延伸方向的距離，即所述波形狀板301的半波長為16_?25_ ；
[0040]如圖4至圖8所示，具體地示出了所述波形狀板301有7個曲折角，其兩端為了便于限位固定為與所述波形狀板301波延伸方向平行的平板結構；并且圖中示出了三種不同形狀的疏水鉤板302，蒸汽進入端的疏水鉤板302包括2個平整部分和I個鉤狀部分；蒸汽輸出端的疏水鉤板302包括一個平整部分和I個鉤狀部分；波形狀板301處于由7個曲折角形成的波形區(qū)域時，所述疏水鉤板302包括I個平整部分和2個鉤狀部分；如圖7所示，從蒸汽進入端4開始的第一個曲折角至蒸汽輸出端的半波長分別為L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7，并且L7〈L1〈L2〈L3=L5〈L6=L4 ;如圖8所示從蒸汽進入端4開始至蒸汽輸出端5開始的位于波形狀板301同側的疏水寬度為wl、w3、w5、w7,另一側的疏水寬度為w2、w4、w6,并且w5=w6>wl>w2=w4>w3>w7 ;這樣的設計有利于靠近蒸汽進入端4的大液滴的收集和疏水,和靠近蒸汽輸出端5的小液滴的收集和疏水,從而更好的實現(xiàn)干燥器汽水分離和干燥蒸汽的功能。
【權利要求】
1.一種核電站蒸汽發(fā)生器中的波形汽水分離板，其特征在于:包括具有若干個曲折角的波形狀板，所述波形狀板多層布置在蒸汽發(fā)生器干燥器中，蒸汽沿該波形狀板波延伸方向一端的蒸汽進入端向另一端的蒸汽輸出端流動； 還包括沿所述波形狀板波延伸方向固定在波形狀板兩側的若干個疏水鉤板；所述疏水鉤板包括至少一個平整部分和一個鉤狀部分，所述平整部分與所述波形狀板板面固定，所述至少一個鉤狀部分與波形狀板留有間隙；沿所述波形狀板波延伸方向的并位于波形狀板同側的兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙。
2.按照權利要求1所述的波形汽水分離板，其特征在于:所述波形狀板包括位于其兩端并與所述波形狀板波延伸方向平行的平板結構，還包括連接所述兩端平板結構的由7?9個曲折角形成的波形結構。
3.按照權利要求2所述的波形汽水分離板，其特征在于:兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙的距離為為疏水寬度，所述疏水寬度為4mm?12mm。
4.按照權利要求3所述的波形汽水分離板，其特征在于:所述曲折角處的波形狀板板面與所述波形狀板波延伸方向的銳角夾角為30°?32°。
5.按照權利要求4所述的波形汽水分離板，其特征在于:所述相鄰兩個曲折角沿所述波形狀板波延伸方向的距離為半波長，所述半波長為16mm?25mm。
6.按照權利要求5中任意一項所述的波形汽水分離板，其特征在于:所述曲折角為7個。
7.按照權利要求6所述的波形汽水分離板，其特征在于:從蒸汽進入端開始的第一個曲折角至蒸汽輸出端的半波長分別為L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7，并且L7〈L1〈L2〈L3=L5〈L6=L4。
8.按照權利要求6所述的波形汽水分離板，其特征在于:從蒸汽進入端至蒸汽輸出端的位于波形狀板一側的疏水寬度為wl、w3、w5、w7,另一側的疏水寬度為w2、w4、w6,并且w5=w6>wl>w2=w4>w3>w7。
9.一種應用于核電站蒸汽發(fā)生器中的干燥器，其特征在于:包括若干個板盒，所述板盒為長方體結構，其包括長、寬、高三個方向，板盒中設置了多層彼此沿長方向均勻間隔并沿高方向豎立的波形汽水分離板，所述波形汽水分離板的波形延伸方向沿著寬方向； 所述波形汽水分離板包括具有若干個曲折角的波形狀板，所述波形狀板多層布置在蒸汽發(fā)生器干燥器中，蒸汽沿該波形狀板波延伸方向一端的蒸汽進入端向另一端的蒸汽輸出端流動； 還包括沿所述波形狀板波延伸方向固定在波形狀板兩側的若干個疏水鉤板；所述疏水鉤板包括至少一個平整部分和一個鉤狀部分，所述平整部分與所述波形狀板板面固定，所述至少一個鉤狀部分與波形狀板留有間隙；沿所述波形狀板波延伸方向的并位于波形狀板同側的兩個相鄰的疏水鉤板的相鄰鉤部之間留有間隙。
10.按照權利要求9所述的干燥器，其特征在于:所述板盒為12個，其中6個板盒搭接成呈形狀，其他6個板盒圍繞并固定在所述呈形狀的6個板盒外圍并呈正六邊形狀。
【文檔編號】B01D45/06GK104324556SQ201310307172
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年7月22日 優(yōu)先權日:2013年7月22日
【發(fā)明者】陳軍亮, 張富源, 何勁松, 黃偉, 余平, 李磊, 何戈寧, 湯臣杭 申請人:中國核動力研究設計院