專利名稱：氣液分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于發(fā)電成套設(shè)備等的氣液分離裝置。
作為以往的氣液分離裝置的例子，在

圖10-圖13中示出適用于發(fā)電成套設(shè)備的汽泡。
使用在該汽包上的如圖11所示的構(gòu)造物叫作氣液分離器12。在圖10所示，氣液分離器12設(shè)置于汽包1的內(nèi)部。在圖10中，右半部表示氣液分離器12的外觀，左半部為其縱剖面。在汽包1內(nèi)，另外還設(shè)置霧分離器5、用于防止渦流的整流板6等。
氣液分離器12如圖11、圖12所示，主要是由圓筒9、蓋18、二次分離器11構(gòu)成。
二次分離器11可使用波紋板的層疊體與扇葉形的構(gòu)造等。
對(duì)如此構(gòu)成的汽包內(nèi)的氣液混合流體的流動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。在圖10中，由鍋爐蒸發(fā)管流出的氣液混合流體19通過(guò)入口管道2進(jìn)入氣液分離器入口15。具體來(lái)說(shuō)，所謂該氣液混合流體的氣體成分是指蒸汽，液體成分是指未蒸發(fā)液。來(lái)自氣液分離器入口15的氣液混合流體19如圖13所示，由氣液分離器入口15進(jìn)入氣液分離器12的圓筒9的切線方向，沿著圓筒9的內(nèi)壁成為回轉(zhuǎn)流8，進(jìn)行氣液的離心分離。
分離出來(lái)的蒸汽如圖10的蒸汽流28那樣，由二次分離器11出來(lái)經(jīng)過(guò)蓋18排放到汽包1內(nèi)汽相部。另外，分離出來(lái)的液體作為一次分離水20由一次分離水出口17流出到汽泡1內(nèi)液相部。
還有，由于在圓筒9內(nèi)的離心分離不夠充分，如圖11所示，液體7也有一部分流入二次分離器11內(nèi)，并如圖10所示，作為二次分離水13，由蓋的間隙16經(jīng)過(guò)蓋下端10流出到汽泡內(nèi)汽液分界面14。同樣，在由一次分離水出口17流出到汽包1內(nèi)液相部的一次分離水20內(nèi)也混合有蒸汽。
汽包1內(nèi)的汽相部的蒸汽，由霧分離器5通過(guò)蒸汽出口管道3送向例如汽輪機(jī)。液相部的液體，經(jīng)過(guò)防止渦流所用的整流板6整流后，通過(guò)下降管4回到例如鍋爐蒸發(fā)管入口。
在以往的技術(shù)中，由一次分離水出口17流出的含有蒸汽的一次分離水20，保留著由圖13中的8所示的回轉(zhuǎn)流所發(fā)生的旋轉(zhuǎn)速度，如圖10那樣由一次分離水出口17流出到汽包1內(nèi)的液相部。
由于與該旋轉(zhuǎn)速度垂直向下的重力加速度的緣故，由一次分離水出口17流出的一次分離水20，一面與回轉(zhuǎn)流8按同一方向進(jìn)行回轉(zhuǎn)，一面成為由氣液分離器中心軸向外側(cè)排出的流體。在汽包1內(nèi)的液相部，由該流體從一次分離水出口17向下降管4方向恒定地發(fā)生強(qiáng)而快速的汽包內(nèi)液流22，由一次分離水出口17流出的一次分離水20，在短時(shí)間內(nèi)，被引導(dǎo)到汽包內(nèi)液體22中，并保持原狀地流出到下降管4內(nèi)。
因此，存在的缺點(diǎn)是能對(duì)含有蒸汽的一次分離水20在汽包1的液相部?jī)?nèi)的氣液重力分離提供的時(shí)間不充足，難以有效地實(shí)施作為本裝置的目的的氣液分離。
另外，存在的缺點(diǎn)是在圓筒9內(nèi)，隨著流體的旋轉(zhuǎn)，在中心部形成汽柱，汽柱的底部根據(jù)氣液混合流體19的流量達(dá)到一次分離水出口17的下方，大量的蒸汽直接流出到汽包1的液相部，因此，能有效實(shí)施氣液分離的流量范圍較小。
本發(fā)明的課題是提供能夠良好進(jìn)行氣液分離作用的氣液分離裝置。
另外，本發(fā)明的課題是提供能夠在寬流量范圍內(nèi)效率良好地起氣液分離作用的氣液分離裝置。
本發(fā)明采用下述結(jié)構(gòu)在內(nèi)部具有液面的容器內(nèi)，裝有借助離心力將流入的氣液混合流體分離成分離液與分離氣體的氣液分離器，并具有機(jī)構(gòu)，能將上述分離液排放到上述液面之下;將上述分離氣體排放到上述液面之上，在這樣的氣液分離裝置上的上述氣液分離器的分離液流出口上，為了解決上述課題設(shè)置多孔板。
另外，本發(fā)明還采用下述結(jié)構(gòu)在上述氣液分離器的分離液流出口上，設(shè)置由流出方向變更板、旋轉(zhuǎn)防止板與多孔板組成的整流機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明所用的多孔板是采用按一定孔距沖有數(shù)毫米－數(shù)10毫米的孔的沖孔金屬板等一般市售的多孔板。
根據(jù)本發(fā)明，在氣液分離器的分離液流出口上設(shè)置多孔板時(shí)，在流入氣液分離器的氣液混合流體之中，從回轉(zhuǎn)流中分離出的一次分離水的一部分，利用該多孔板，使流出速度減速后，流出到汽包內(nèi)液相部。其結(jié)果，由一次分離水出口流出到汽包內(nèi)液相部的一次分離水的流速比使用以往技術(shù)的情形還要減小，并且汽包內(nèi)液相部的流動(dòng)速度也變慢。
因此，在汽包液相部?jī)?nèi)能給予汽液重力分離的時(shí)間比以往的技術(shù)增多。
另外，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于氣液分離器的分離液流出口來(lái)說(shuō)，采取的結(jié)構(gòu)是設(shè)置由流出方向變更板、旋轉(zhuǎn)防止板與多孔板組成的整流機(jī)構(gòu)時(shí)，在流入氣液分離器的氣液混合體之中，從回轉(zhuǎn)流中分離出的一次分離水由一次分離水出口流出之后，利用流出方向變更板，向遠(yuǎn)離下降管的方向變更流出方向，繼而利用旋轉(zhuǎn)防止板，使圍繞氣液分離器中心軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)停止，再用多孔板，使流向汽包內(nèi)液相部的流出速度減速，與此同時(shí)成為由整個(gè)多孔板均勻流出的一次分離水流。
如此，由于設(shè)置流出方向變更板、旋轉(zhuǎn)防止板與多孔板而發(fā)生適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)阻力，借助這種流動(dòng)阻力穩(wěn)定地形成圓筒內(nèi)的汽柱，因此，能在比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要寬的流量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)效率良好的氣液分離。
如以下具體說(shuō)明的那樣，對(duì)于本發(fā)明的氣液分離裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)在氣液分離器的分離流出口上設(shè)置多孔板這一簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，即可比以往的裝置良好也進(jìn)行氣液分離。
另外，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于氣液分離器的分離液流出口，設(shè)置由流出方向變更板、旋轉(zhuǎn)防止板與多孔板組成的整流機(jī)構(gòu)，通過(guò)采取這樣的結(jié)構(gòu)，能比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要良好地進(jìn)行汽包內(nèi)的氣液分離，同時(shí)，能在比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要寬的流量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)效率良好的氣液分離。
附圖表示了本發(fā)明實(shí)施例，其中圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施例所用的氣液分離裝置的縱剖面圖;
圖2是在圖1所示的氣液分離裝置上采用的氣液分離器的剖面圖;
圖3是圖2所示的氣液分離器的平面圖;
圖4是本發(fā)明的第2實(shí)施例所用的氣液分離裝置的縱剖面圖;
圖5是在圖4所示的氣液分離裝置上采用的氣液分離器的剖面圖;
圖6是圖5的A-A剖面圖;
圖7是圖5的B-B剖面圖;
圖8是圖5的C-C剖面圖;
圖9是圖5的D-D剖面圖;
圖10是以往的氣液分離裝置的縱剖面圖;
圖11是在圖10所示的裝置上采用的氣液分離器的剖面圖;
圖12是圖11所示的氣液分離器的平面圖;
圖13是圖11的E-E剖面圖。
下面，根據(jù)圖示的實(shí)施例具體地說(shuō)明本發(fā)明的氣液分離裝置。
還有，在以下的實(shí)施例中，在與圖10-圖13所示的以往的裝置相同的部分上標(biāo)注同一標(biāo)記，有關(guān)這些的重復(fù)說(shuō)明從略。
第1實(shí)施例第1實(shí)施例如圖1-圖3所示。
如在這些圖中所示那樣，對(duì)于該實(shí)施例的氣液分離裝置來(lái)說(shuō)，在其氣液分離器12的分離液流出口上設(shè)置多孔板23。
在這里所說(shuō)的多孔板可用市售的多孔板(沖孔金屬板)，例如在厚度數(shù)毫米的鋼板上按一定的孔距沖有數(shù)毫米-數(shù)10毫米的孔。多孔板23是將此鋼板加工成圓柱狀，安裝在氣液分離器主體上。
由于該實(shí)施例的裝置具有上述結(jié)構(gòu)，在流入氣液分離器12內(nèi)的氣液混合流體19之中，從回轉(zhuǎn)流8中分離出的一次分離水的一部分，利用多孔板23使流出速度減速后，流出到汽包1內(nèi)液相部。其結(jié)果，由一次分離水出口17流出到汽包1內(nèi)液相部的一次分離水20的流速比使用以往技術(shù)的情形還要減小。
由多孔板23流出到汽包1內(nèi)液相部的一次分離水21，由于其流出的速度慢，并依靠作用于蒸汽成分上的浮力的影響，成為圓筒9附近的向上流。因此，可供汽包1液相內(nèi)的氣液重力分離的時(shí)間能比應(yīng)用以往技術(shù)的情形增多。
另外，利用本技術(shù)，由一次分離水出口17流出到汽包1內(nèi)液相部的一次分離水20的流速，能比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要小，因此，被引導(dǎo)到汽包內(nèi)液流22中的一次分離水20的量能比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要少，因而能減輕上述的缺點(diǎn)。
第2實(shí)施例下面，就圖4-圖9所示的第2實(shí)施例加以說(shuō)明。
在該第2實(shí)施例的氣液分離裝置中，在一次分離水出口17上設(shè)置由流出方向變更板24、旋轉(zhuǎn)防止板25與多孔板26組成的整流機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施例中，如圖5所示，設(shè)置圍繞圓筒9的流出方向變更板24。流出方向變更板24是由圓盤狀底板與圓筒狀側(cè)板組成。另外，在該流出方向變更板24的內(nèi)面與圓筒9的外面之間，如圖8所示以放射狀等間隔地設(shè)置八片旋轉(zhuǎn)防止板25，再如圖5、圖7那樣，在流出方向變更板24的側(cè)板上端部設(shè)置圓筒狀多孔板26，并且如圖5、圖6那樣，用底板上面板27堵塞該多孔板26與圓筒9之間的環(huán)狀空間的上端。
在流入氣液分離器12的氣液混合流體19之中，由回轉(zhuǎn)流8分離出的一次分離水，由一次分離水出口17流出后，利用流出方向變更板24，象一次分離水流20那樣向遠(yuǎn)離下降管4的方向變更流出方向，繼而利用旋轉(zhuǎn)防止板25，使如圖3所示的回轉(zhuǎn)流8分離出的一次分離水那樣的圍繞汽液分離器12的中心軸的旋轉(zhuǎn)速度停止，再利用多孔板26，使流向汽包1內(nèi)液相部的流出速度減速，與此同時(shí)，成為由整個(gè)多孔板流出到汽包1內(nèi)液相部的一次分離水21，由于其流出的速度慢，并由于作用于一次分離水21中的蒸汽成分上的浮力的影響，成為氣液分離器12附近的向上流體。另外，由于該流體的流出速度慢而且流體的強(qiáng)度弱，不能成為在應(yīng)用以往技術(shù)的情況下所看到的汽包1內(nèi)液相部的恒定的流體的發(fā)生源。
因此，也不會(huì)發(fā)生如圖10所示的以往的裝置那樣的由一次分離水出口17流向下降管4方向的強(qiáng)而快速的汽泡內(nèi)液流22。從而，由多孔板26流出的一次分離水21，最初滯留在汽液分界面14附近，其后被引導(dǎo)到汽包內(nèi)液流22內(nèi)，流出到下降管4內(nèi)。由于這樣，能對(duì)一次分離水21在汽包1液相內(nèi)的汽液重力分離所提供的時(shí)間比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要增多，因而能消除上述缺點(diǎn)。
另外，借助由于流出方向變更板24、旋轉(zhuǎn)防止板25與多孔板26的設(shè)置而發(fā)生的適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)阻力，能穩(wěn)定地形成圓筒9內(nèi)的汽柱，因此，能在比應(yīng)用以往技術(shù)的情形還要寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)效率良好的氣液分離。
以上，根據(jù)圖示的實(shí)施例具體地說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此等實(shí)施例，不用說(shuō)，在權(quán)利要求范圍中所指出的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可對(duì)其形狀、構(gòu)造作各種變化。
權(quán)利要求
1.一種氣液分離裝置，在內(nèi)部具有液面的容器內(nèi)，裝有借助離心力將流入的氣液混合流體分離成分離液與分離氣體的氣液分離器，并具有機(jī)構(gòu)，能將上述分離液排放到上述液面之下，將上述分離氣體排放到上述液面之上；其特征在于將多孔板(23)設(shè)置在上述氣液分離器(12)的分離液流出口上。
2.一種氣液分離裝置，在內(nèi)部具有液面的容器內(nèi)，裝有借助離心力將流入的氣液混合流體分離成分離液與分離氣體的氣液分離器，并具有機(jī)構(gòu)，能將上述分離液排放到上述液面之下，將上述分離氣體排放到上述液面之上;其特征在于將由流出方向變更板(24)、旋轉(zhuǎn)防止板(25)與多孔板(26)組成的整流機(jī)構(gòu)設(shè)置在上述氣液分離器(12)的分離液流出口上。
3.按權(quán)利要求1或2所述的氣液分離裝置，其特征在于將按一定孔距沖擊數(shù)毫米一數(shù)10毫米的孔的沖孔金屬板用于上述多孔板(23、26)。
全文摘要
提供一種能由液體中充分分離氣體的氣液分離裝置。來(lái)自鍋爐蒸發(fā)管的氣液混合流體，在氣液分離器12內(nèi)進(jìn)行氣液的離心分離?；剞D(zhuǎn)流8的一部分借助多孔板23減低流速的結(jié)果，一次分離水20的流速比應(yīng)用以往技術(shù)的情形小，使引導(dǎo)到汽包內(nèi)液流22中的一次分離水的量減少。另外，從多孔板23流出的一次分離水21，由于其流速慢，并由于作用于蒸汽成分上的浮力的影響，成為向上的流體。因此，對(duì)氣液重力分離提供的時(shí)間比應(yīng)用以往技術(shù)的情形長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B01D45/12GK1104743SQ94107998
公開(kāi)日1995年7月5日 申請(qǐng)日期1994年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月23日
發(fā)明者森康, 松尾篤二, 外尾暢皓, 藤本明彥, 佐藤剛 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社