CN103816720B - 适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：包括前端板、上钩板、下斜板和侧板，所述前端板与下斜板呈锐角固接，由横向截面形状为上部1/4圆的圆弧段、直线段以及经圆弧平滑过渡的斜线段连接后构成所述上钩板，所述上钩板分别与前端板及下斜板平行间距设置构成流道，所述下斜板上设有与流道连通的排水井，所述排水井下部设有排水口，沿前端板、下斜板及上钩板周边固接侧板。有益效果：双钩型分离器主体结构将凝结水及蒸汽导入双钩型分离器主体结构流道中，其垂直转向向下扩容降速，凝结水流入底部进入排水井通过常压排放系统排出，蒸汽转向通过流道回流口，并入输送管路，即可将管路底部凝结水彻底分离。
Description
技术领域
本发明属于汽水分离器，尤其涉及一种适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器。
背景技术
蒸汽在输送过程中因管阻及管路表面放热会产生凝结水(饱和水)，这是个不可回避的现实问题。蒸汽的热能由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热，凝结水是饱和的高温软化水，其热能价值占蒸汽热能价值的25％左右，而且也是洁净的蒸馏水，适合重新作为锅炉给水。管路中凝结水排放点的设计结构及位置决定着能否将输送过程中产的凝结水分离并排出。汽中带水不仅影响供汽品质，更主要的是会加大输送阻力，影响蒸汽的输送热效率，当输送速度大于25米/秒时凝结水不能及时排出还会形成水锤，影响供汽管网的供汽寿命。
常规的供汽管网区间的凝结水排放需要设置若干排放点，一般每隔50-100M设置一个排水井。其位置的布局设计需要根据两个因素决定:其一根据蒸汽输送量区间距离产生的凝结水量；其二必须在管路的转弯处或升高部位前端设计排放点。如图6所示，设计时，管网中凝结水排放点的结构为：一般情况下是采用100mm以下管径垂直向下连接定长的等径管，封底后称为排水井。井侧部开孔连接排水管及输水阀，大于100mm管径采用小于主管25—50mm制作排水井。上述结构存在两个问题：1.蒸汽在输送过程中形成的凝结水沉降于供汽管路的底部随蒸汽输送方向流动，其相对的流动速度与水层厚度有关。当有相对厚度的水层流至排水井部位时，因井内存有相同的输送压力，凝结水只有部分流入排水井，其余部分会闯过排水井，故管路区间产生的凝结水很难全部流入排水井再通过疏水阀排出；2.输送系统产生的凝结水为饱和水，水中含有相应的压力和高显热，通过疏水阀排出时，会造成凝结水中高显热的浪费，同时造成系统泄压。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，将其连接在供汽管路原排水井的位置上，即可把供汽管道底部的冷凝水与蒸汽彻底分离。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：包括前端板、上钩板、下斜板和侧板，所述前端板与下斜板呈锐角固接，由横向截面形状为上部1/4圆的圆弧段、直线段以及经圆弧平滑过渡的斜线段连接后构成所述上钩板，所述直线段与斜线段呈锐角固接，所述上钩板分别与前端板及下斜板平行间距设置构成流道，所述流道的上端设为入口，所述流道的末端设为回流口，所述下斜板上设有排水井，所述排水井上口与流道连通，所述排水井下部圆周侧壁垂直其轴线设有排水口，沿前端板、下斜板及上钩板周边固接侧板后构成双沟型分离器主体结构。
所述前端板与下斜板以及所述直线段与斜线段连接角度为45-70°。
所述上钩板与前端板、下斜板中间焊接有加强筋板，所述加强筋板数量为1-3块。
所述前端板上部、上钩板尾部及下斜板的末端设有与管道连接的相贯线形圆弧。
所述双沟型分离器主体结构连接有管路连接头，所述管路连接头下方开有与分离器上端入口及其末端回流口相等宽度及斜度的两孔，所述双沟型分离器主体结构流道的入口及蒸汽回流口分别与管路连接头两孔固接，所述双沟型分离器主体结构流道的入口的上钩嵌入管路连接头内，所述管路连接头两端焊接有连接法兰，所述双沟型分离器主体结构与管路连接头连通构成管路连接头式分离器。
有益效果：与现有技术相比，双沟型分离器主体结构将分离器上端上钩部位嵌入高于供气管路蒸气凝结水水层的设计高度，将凝结水及蒸汽导入双沟型分离器主体结构流道中，其垂直转向向下扩容降速，凝结水流入底部进入排水井，蒸汽转向通过流道回流口，并入输送管路，可以将输送管路在输送过程中产生的凝结水彻底分离，避免汽中带水而影响供汽品质，大大降低输送阻力，提高蒸汽的输送热效率和供汽管网的使用寿命。
说明书附图
图1是双沟型分离器主体结构的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图；
图4是管路连接头式分离器的结构示意图；
图5是本发明与供气管路连接的结构示意图；
图6是现有技术的管网中凝结水排放结构示意图。
图中：1、前端板，2、上钩板，2-1、圆弧，2-2、直线段，2-3、上斜板，3、下斜板，4、侧板，5、流道，5-1、蒸汽入口，5-2、蒸汽回流口，6、排水井，6-1、排水口，7、双沟型分离器主体结构，8、法兰，9、加强筋板，10、阀门，11、常压排放器，12、相贯线形圆弧，13、管路连接头，14、连接法兰，15、管路连接头式分离器，16、积水罐，17、输汽管道。C、流道宽度
具体实施方
下面结合较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。
实施例
详见图1，与现有技术相比，本发明提供一种适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，包括前端板1、上钩板2、下斜板3和侧板4，所述前端板与下斜板呈锐角焊接，所述上钩板由上部带1/4圆的圆弧2-1向下带直线段2-2经圆弧平滑过渡至斜线段2-3形成上钩板，所述前端板与下斜板以及所述直线段与斜线段连接角度为45-70°，本实施例为60°；其中连接圆弧由多段圆弧构成平滑的圆弧，以保证蒸汽运行阻力减小，本实施例由R14、R22、R30三段圆弧构成。所述上钩板与前端板及下斜板平行间距设置构成流道5，本实施例的流道宽度为25mm。所述流道的上端为带冷凝水的蒸汽入口5-1，所述流道的末端为蒸汽回流口5-2，所述下斜板上设有排水井6，所述排水井上口与流道连通，本实施例排水井中心线与流道中心线夹角为120°。所述排水井下部圆周侧壁垂直其轴线设有排水口6-1，所述排水井的排水口处焊接法兰8，通过法兰连接有阀门10和常压排放器11(专利申请号：201210248763.9)或常压排放系统单元，可以将排水井的冷凝水排净。本实施例在阀门与常压排放器之间连接有积水罐16。
依照前端板、下斜板及上钩板形状，在周边焊接侧板后构成双沟型分离器主体结构7，本实施例的前端板1、上钩板2、下斜板3和侧板4厚度为8mm。双沟型分离器主体结构7的上钩板的圆弧2-1部位插入供气管路预置的径向长孔中，必须使上钩板的圆弧2-1部位嵌入高度应该高于供气管路生成蒸汽凝结水水层的设计高度，上钩板及下斜板的末端设有与管道连接的相贯线形圆弧12，可以与管线紧密连接，方便焊接。可将不同尺寸规格分离器主体焊与供汽管路中。双沟型分离器主体结构的径向宽度需要根据不同管径形成的水层高度确定。依据不同供气管道管径的形成水层的设计高度来确定流道宽度，流道宽度C为前端板1到直线段2-2内壁之间的距离，流道宽度应大于或等于上钩板圆弧2-1部位嵌入供汽管路设计形成的水层高度。
本发明的优选方案是所述上钩板与前端板、下斜板中间焊接有加强筋板9，所述加强筋板数量为1-3块，本实施例为一块加强筋板，位于板宽的二分之一处焊接。由于输送管的蒸汽压力很大，加上加强筋板，避免上钩板及下斜板变形。
详见附图4，本发明的另一种优选结构是：所述双沟型分离器主体结构连接有管路连接头13，所述管路连接头下方开有与分离器上端入口及其末端回流口相等宽度及斜度的两孔，所述双沟型分离器主体结构的入口的上钩嵌入管路连接头A位置的长孔，末端蒸汽回流口接B位置的长孔相贯固接，所述管路连接头两端焊接有连接法兰14，所述双沟型分离器主体结构与管路连接头连通构成双沟型管路汽水分离器15，双沟型管路汽水分离器通过法兰与输汽管道17连接。附图4中蒸汽入口5-1与蒸汽回流口5-2之间的距离(A:H:B的比例)由前端板、下斜板和上钩板形成的直角三角形的直角边来确定。
由于流道宽度大于水层高度且水层高度占面积为月牙型而流道宽度截面大于水层截面，所以可将管路中凝结水全部导入分离器中并通过钩型流道将汽水彻底分离，在分离器排水井末端应根据区间管路凝结水最大产生量配装凝结水常压排放系统单元可将区间管路凝结水排净。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：包括前端板、上钩板、下斜板和侧板，所述前端板与下斜板呈锐角固接，由横向截面形状为上部1/4圆的圆弧段、直线段以及经圆弧平滑过渡的斜线段连接后构成所述上钩板，所述直线段与斜线段呈锐角固接，所述上钩板分别与前端板及下斜板平行间距设置构成流道，所述流道的上端设为入口，所述流道的末端设为回流口，所述下斜板上设有排水井，所述排水井上口与流道连通，所述排水井下部圆周侧壁垂直其轴线设有排水口，沿前端板、下斜板及上钩板周边固接侧板后构成双沟型汽水分离器主体结构。
2.根据权利要求1所述的适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：所述前端板与下斜板以及所述直线段与斜线段连接角度为45-70°。
3.根据权利要求1或2所述的适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：所述前端板上部、上钩板尾部及下斜板的末端设有与管道连接的相贯线形圆弧。
4.根据权利要求3所述的适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：所述上钩板与前端板、下斜板中间焊接有加强筋板，所述加强筋板数量为1-3块。
5.根据权利要求4所述的适用于供汽管网区间的双沟型汽水分离器，其特征是：所述双沟型汽水分离器主体结构连接有管路连接头，所述管路连接头下方开有与分离器上端入口及其末端回流口相等宽度及斜度的两孔，所述双沟型分离器主体结构流道的入口及蒸汽回流口分别与管路连接头两孔固接，所述双沟型分离器主体结构流道的入口的上钩嵌入管路连接头内，所述管路连接头两端焊接有连接法兰，所述双沟型分离器主体结构与管路连接头连通构成管路连接头式分离器。
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