一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构的制作方法

1.本实用汽水分离器领域，具体涉及一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构。


背景技术：

2.由于传统圆形直筒筒身结构附着壁面有限，汽、水进行初步离心分离时的效率不高；平直口径容易将部分小液滴随蒸汽直接从上出口带出，影响沉降分离效率。
3.通过有限元分析的结果表明，在汽水分离器筒体内壁靠近连接管的椭圆孔长轴处存在较大的应力集中，影响设备的安全性和使用寿命。


技术实现要素：

4.本实用新型专利的目的：本实用新型为了解决由于传统圆形直筒筒身结构附着壁面有限，汽、水进行初步离心分离时的效率不高；平直口径容易将部分小液滴随蒸汽直接从上出口带出，影响沉降分离效率；通过有限元分析的结果表明，在汽水分离器筒体内壁靠近连接管的椭圆孔长轴处存在较大的应力集中，影响设备的安全性和使用寿命的问题，提出了一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构。
5.为实现上述目的，一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，它包括锥形筒身、蒸汽出口管接头、液体出口管接头和至少一个汽水混合入口管接头；
6.所述锥形筒身呈倒锥状，蒸汽出口管接头设置在锥形筒身的顶部，液体出口管接头设置在锥形筒身的底部，汽水混合入口管接头设置在锥形筒身的侧壁上，并与锥形筒身连通设置。
7.进一步地，所述汽水混合入口管接头与设置在锥形筒身的上部侧壁上。
8.再进一步地，所述汽水混合入口管接头为两个以上时，多个汽水混合入口管接头沿圆周方向均布设置。
9.进一步地，所述汽水混合入口管接头由入口端至出口端向下倾斜设置。
10.再进一步地，所述汽水混合入口管接头与水平面的夹角为15
°
11.进一步地，所述汽水混合入口管接头为与锥形筒身相切设置的斜向切管。
12.再进一步地，所述汽水混合入口管接头顺时针布置或逆时针布置。
13.有益效果：在汽、水两相介质通过汽水混合入口管接头进入汽水分离器内形成离心旋转加速时，由于锥形筒身成锥形，一方面具有比圆形直筒结构更大的附着壁面，有利于液滴聚集成水膜向下流动完成初步分离；另一方面阻碍较小液滴快速向上运动，因液滴在设备内分布的不均匀和液滴大小的不同，促使小液滴在运动过程中发生互相碰撞溶合，在水的张力作用下形成大液滴向下流动实现进一步分离，从而获得比圆形直筒结构更好的分离功效与蒸汽干度。同时，锥形筒身增大了与汽水混合入口管接头处的夹角，缩短了与其内壁相贯处椭圆孔的长轴长度，从而降低了应力集中系数，增强汽水分离器的抗疲劳能力。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型的的汽水分离器筒身结构示意图；
16.图2是汽水分离器筒身结构的剖视图。
具体实施方式
17.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
18.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
19.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
22.为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。
23.具体实施方式一：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，它包括锥形筒身1、蒸汽出口管接头3、液体出口管接头4和至少一个汽水混合入口管接头2；
24.所述锥形筒身1呈倒锥状，蒸汽出口管接头3设置在锥形筒身1的顶部，液体出口管
接头4设置在锥形筒身1的底部，汽水混合入口管接头2设置在锥形筒身1的侧壁上，并与锥形筒身1连通设置。
25.本实施方式中:采用锥形筒身直立式布置，增大附着壁面并阻碍较小液滴快速向上运动。
26.具体实施方式二：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，所述汽水混合入口管接头2与设置在锥形筒身1的上部侧壁上。
27.其他实施方式与具体实施方式一相同。
28.具体实施方式三：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，所述汽水混合入口管接头2为两个以上时，多个汽水混合入口管接头2沿圆周方向均布设置。
29.本实施方式中：优选地，汽水混合入口管接头的数量为六个。
30.其他实施方式与具体实施方式一相同。
31.具体实施方式四：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，所述汽水混合入口管接头2由入口端至出口端向下倾斜设置。
32.其他实施方式与具体实施方式三相同。
33.具体实施方式五：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，所述汽水混合入口管接头2与水平面的夹角为15
°
34.其他实施方式与具体实施方式四相同。
35.具体实施方式六：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，所述汽水混合入口管接头2为与锥形筒身1相切设置的斜向切管。
36.本实施方式中：汽水混合入口管接头用与水平方向成15
°
夹角的切向斜管，使汽、水两相介质进入分离器内形成离心加速旋转。
37.其他实施方式与具体实施方式五相同。
38.具体实施方式七：一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，所述汽水混合入口管接头2顺时针布置或逆时针布置。
39.本实施方式中：可顺时针或逆时针布置，使汽、水两相介质进入分离器内形成离心加速旋转。
40.其他实施方式与具体实施方式六相同。
41.工作原理：
42.一种用于超临界锅炉的汽水分离器筒身结构，它包括锥形筒身、蒸汽出口管接头、液体出口管接头和至少一个汽水混合入口管接头；
43.所述锥形筒身呈倒锥状，蒸汽出口管接头设置在锥形筒身的顶部，液体出口管接头设置在锥形筒身的底部，汽水混合入口管接头设置在锥形筒身的侧壁上，并与锥形筒身连通设置。
44.所述汽水混合入口管接头与设置在锥形筒身的上部侧壁上。
45.所述汽水混合入口管接头为两个以上时，多个汽水混合入口管接头沿圆周方向均布设置。
46.所述汽水混合入口管接头由入口端至出口端向下倾斜设置。
47.所述汽水混合入口管接头与水平面的夹角为15
°
48.所述汽水混合入口管接头为与锥形筒身相切设置的斜向切管。
49.所述汽水混合入口管接头顺时针布置或逆时针布置。
50.采用锥形筒身直立式布置，增大附着壁面并阻碍较小液滴快速向上运动；汽水混合入口管接头采用与水平方向成15
°
夹角的切向斜管，可顺时针或逆时针布置，使汽、水两相介质进入分离器内形成离心加速旋转。
51.在汽、水两相介质通过汽水混合入口管接头进入汽水分离器内形成离心旋转加速时，由于锥形筒身成锥形，一方面具有比圆形直筒结构更大的附着壁面，有利于液滴聚集成水膜向下流动完成初步分离；另一方面阻碍较小液滴快速向上运动，因液滴在设备内分布的不均匀和液滴大小的不同，促使小液滴在运动过程中发生互相碰撞溶合，在水的张力作用下形成大液滴向下流动实现进一步分离，从而获得比圆形直筒结构更好的分离功效与蒸汽干度。同时，锥形筒身增大了与汽水混合入口管接头处的夹角，缩短了与其内壁相贯处椭圆孔的长轴长度，从而降低了应力集中系数，增强汽水分离器的抗疲劳能力。
52.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。