气水分离器制造技术

本发明专利技术涉及一种气水分离器，在升降器（５１）的内部配置涡流叶片（５２），在该升降器（５１）的外侧设置降水筒（５３），从而划分出环状的下降空间（５４），在升降器（５１）和降水筒（５３）的上方隔开规定空间而配置盖板（５５），形成孔部（５６）和出口（５７），将设于升降器（５１）上的多个缝隙（５８ａ、５８ｂ、５８ｃ、５８ｄ）的开口率设定为３０～７０％，从而能够将蒸汽和水适当分离，将该分离的蒸汽可靠地从孔部向上方排出，并且将分离的水通过下降空间可靠地下降，实现汽水分离性能的提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将气体和液体的二相流气液分离的气水分离器。技术背景例如，加压水型原子炉(PWR :Pressurized Water Reactor)以轻水作为原子炉冷 却材料和中性粒子减速材料使用，在炉心整体上形成不沸腾的高温高压水，将该高温高压 送给蒸气发生器而通过热交换产生蒸气，该蒸气向涡轮发电机输送而发电。并且，该加压水 型原子炉经由蒸气发生器将高温高压的一次冷却水的热量传送给二次冷却水，由二次冷却 水产生水蒸气。该蒸气发生器在大量的细的导热管的内侧流动一次冷却，向在外侧流动的 二次冷却水输送热而生成水蒸气，通过该水蒸气而使涡轮机旋转而发电。该蒸气发生器在构成真空密闭性状的胴部内与其内壁面隔着规定间隔而配置管 组外筒，并且在该管组外筒内配置构成倒U字形状的多个导热管，将各导热管的端部支承 在管板上，并且中间部由通过从管板延伸的支柱杆(卞r-n y Y)支承的多个管支承板 支承而构成，在上部配置气水分离器和湿成分分离器。因此，通过在胴部的下部形成的水室而向多个导热管供给一次冷却水，另一方面， 从形成在胴部的上部的供水管向该胴部内供给二次冷却水，则在多个导热管内流动的一次 冷却水(热水)和在胴部内循环的二次冷却水(冷水)之间进行热交换，从而二次冷却水 吸收热，生成水蒸气，该水蒸气上升时，通过气水分离器和湿成分分离器分离水和蒸气，蒸 气从胴部的上端部排出，而水向下方降落。以往的气水分离器由水蒸气上升的多个升降器、设于该升降器的内部的涡流叶 片、位于升降器的外侧而划分出下降空间的降水筒、与升降器及降水筒的上端隔开规定空 间而相对配置并具有孔部和出口的盖板构成。因此，由蒸气发生器产生的蒸气和水的二相流从各升降器的下端部导入而向上方 移动，通过涡流叶片而旋转上升，水附着在升降器的内壁面，一边形成液膜流一边上升，蒸 气在升降器的上方一边旋转一边上升。并且，该蒸气主要通过孔部和出口而向盖板的上方 移送，另一方面，水从升降器的上端部和盖板的间隙而向该升降器的外方流动，流入降水筒 而流下，仅蒸气向盖板的上方流出。还有，作为这样的气水分离器，记载于下述专利文献1、2中。另外，在这样的以往的气水分离器中，从升降器的上端部向降水筒流出的水的大 部分在该降水筒内下降，但是一部分的水从降水筒的上部向其外侧流出，伴随在降水筒的 外侧上升的蒸气，从出口向盖板之上流出，从而存在气水分离性能降低的问题。因此，下述专利文献3所记载的气水分离器中，在升降器的内部设置使水和蒸气 的混合体旋转上升的旋转叶片，并且在升降器的上部开口部的下侧且在旋转叶片的上侧设 置缝隙，从而通过旋转叶片一边使混合体在升降器的内部旋转上升，一边分离成以水为主 成分的第二混合体和以蒸气为主成分的第三混合体，使第二混合体旋转上升而到达缝隙高 度的情况下，经由该缝隙向降水筒排出。专利文献1 特开昭49一064972号公报专利文献2 特开平05— ；346483号公报专利文献3 特开2001—079323号公报但是，上述的专利文献3中记载的气水分离器中，在升降器的上端部设置缝隙，以 水为主成分的第二混合体通过缝隙向降水筒排出，从而水从降水筒的上部向其外侧流出的 载送不足(* Y U —7 >夕'_)现象能够在某种程度上得以抑制，但难以可靠地被防止。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种气水分离器，其能够合适 地分离蒸气和水，将该分离的蒸气可靠地从孔部向上方排出，另一方面，使分离的水通过下 降空间而可靠地下降，从而实现气水分离性能的提高。为了实现上述目的，本专利技术第一方面的气水分离器具有气水上升管，其在上端壁 面部具有多个开口部，使水和蒸气的二相流上升；旋转叶片，其设于该气水上升管的内部； 降水筒，其包围所述气水上升管而设置，从而划分出环状的下降空间；盖板，其与所述气水 上升管和所述降水筒的上端隔开规定空间而相对配置，并且在所述气水上升管的上方具有 孔部，所述气水分离器的特征在于，设于所述气水上升管上的所述多个开口部的开口率设 定为30 70%。在本专利技术第二方面的气水分离器中，其特征在于，设于所述气水上升管上的开口 部是沿上下方向并列设置的多个水平缝隙，该缝隙的高度设定为所述气水上升管的厚度的 0. 5 2倍。在本专利技术第三方面的气水分离器中，其特征在于，设于所述气水上升管上的所述 开口部和所述旋转叶片的距离设定为该气水上升管的内径的1 2. 5倍。在本专利技术第四方面的气水分离器中，其特征在于，在所述下降筒的上端壁面部上 沿周向等间隔设置有两个排出蒸气的旋转流的引导部，所述开口部在所述气水上升管的周 向等间隔设置有四个，该四个开口部中的两个开口部与所述引导部相对设置。在本专利技术第五方面的气水分离器中，其特征在于，在所述盖板上位于从所述引导 部排出的蒸气的旋转流的下游侧而设置有出口。在本专利技术第六方面的气水分离器中，其特征在于，所述旋转叶片的扭转角度设定 为15 30度。在本专利技术第七方面的气水分离器中，其特征在于，所述孔部的内径相对于所述气 水上升管的内径的比率设定为0. 7 0. 9。在本专利技术第八方面的气水分离器中，其特征在于，所述气水上升管和所述盖板的 空间高度相对于所述气水上升管的内径的比率设定为0. 05 0. 3。在本专利技术第九方面的气水分离器中，其特征在于，所述孔部从所述盖板的上突出 高度和下突出高度的比率设定为2 :1 4 :1，并且所述上突出高度和所述孔部的内径的比 率设定为1 :2 1 :3。根据本专利技术第一方面的气水分离器，由于设置有气水上升管，其在上端壁面部具 有多个开口部，使水和蒸气的二相流上升；设置有旋转叶片，其设于该气水上升管的内部； 设置有降水筒，其包围气水上升管而设置，从而划分出环状的下降空间；并且设置有盖板，4其与气水上升管和降水筒的上端隔开规定空间而相对配置，并且在气水上升管的上方具有 孔部，设于气水上升管上的多个开口部的开口率设定为30 70%，因此，水和蒸气的二相 流从气水上升管的下端部导入而向上方移动，在旋转叶片的作用下旋转上升，水附着在气 水上升管的内面上而成为液膜流并同时上升，不过设置在气水上升管的上端壁面部的多个 开口部的开口率设定为30 70%，因此，水不会从孔部载送过度(与^ U—才一K一)， 另外，也不会向降水筒的外侧载送不足，而是合适地流入降水筒的下降空间而流下，另一方 面，蒸气在气水上升管的上方一边旋转一边上升，不过在不会卷入水分的情况下通过孔部 向盖板的上方适当流出，其结果是，能够提高气水分离性能。根据本专利技术第二方面的气水分离器，设于所述气水上升管上的开口部是沿上下方 向并列设置的多个水平缝隙，该缝隙的高度设定为气水上升管的厚度的0. 5 2倍，所以能 够防止蒸气向缝隙流入，并且能够仅使水从该缝隙适当地流入下降空间。根据本专利技术第三方面的气水分离器，设于气水上升管上的开口部和旋转叶片的距 离设定为气水上升管的内径的1 2. 5倍，所以水和蒸气的二相流在旋转叶片的作用下旋 转上升，从而适当地分离为水和蒸气，然后水适当地流入降水筒，蒸气通过孔部而适当地排 出，能够提高气水分离性能。根据本专利技术第四方面的气水分离器，在降水筒的上端壁面部上沿周向等间隔设置 两个排出蒸气的旋转流的引导部，开口部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气水分离器，具有：气水上升管，其在上端壁面部具有多个开口部，使水和蒸气的二相流上升；旋转叶片，其设于该气水上升管的内部；降水筒，其包围所述气水上升管而设置，从而划分出环状的下降空间；盖板，其与所述气水上升管和所述降水筒的上端隔开规定空间而相对配置，并且在所述气水上升管的上方具有孔部，　所述气水分离器的特征在于，　设于所述气水上升管上的所述多个开口部的开口率设定为３０～７０％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤喜之，铃田忠彦，水谷敏行，平尾康彦，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]