СЕПАРАТОР

Полезная модель относится к устройствам разделения фаз газожидкостных потоков, в частности к сепараторам, и может быть использована в химической, энергетической, атомной, и других отраслях промышленности в области кондиционирования.
Известен сепаратор, предназначенный для установки в паропровод и содержащий не менее одного жалюзийного пакета с вертикально-ориентированными жалюзи волнообразного профиля, и дренажное корыто, охватывающее с зазором нижний торец жалюзийного пакета, предназначенное для сбора отсепарированной в жалюзи жидкости и имеющее в уровне нижнего зазора сливное отверстие в дренажную систему. Кроме того, сепаратор оснащен Г-образным поддоном, состоящим из вертикальной планки, установленной в нижней части жалюзийного пакета для защиты утолщенной пленки сепарата внизу жалюзи от воздействия набегающего потока, и горизонтальной пластины, перекрывающей нижний торец жалюзийного пакета. В конце пластины по ходу потока организована щель для удаления воды из сепарационного пакета в корыто, установленное под Г-образным поддоном вдоль всей ширины жалюзийного пакета. Кроме того сепаратор оснащен заходными горизонтальными жалюзи и выходным дырчатым листом [Руководящий технический материал. Сепараторы-пароперегреватели турбин АЭС. Расчет и проектирование. РТМ 108.020107-84, с.22, Черт.16, Ленинград, НПО ЦКТИ, 1986 г.]. Известное техническое решение принято за прототип.
Экспериментально установлено, что эффективное применение сепараторы с волнообразными вертикально расположенными жалюзи находят в паропроводах с расчетной скоростью прокачки двухфазной среды от 3 м/с до 6 м/с.
Недостатком прототипа является высокая сложность и материалоемкость конструкции, обусловленные большим количеством вспомогательных элементов, таких как заходные горизонтальные жалюзи.
Это же обстоятельство обусловливает повышенное сопротивление потоку осушаемого пара, что отрицательно сказывается на энергоемкости системы в целом. Кроме того рассмотренный сепаратор удовлетворительно работает при нормальном набегании потока на жалюзийные пакеты. В случае косого набегания потока на фронт жалюзийных пакетов, например, при их зигзагообразном расположении поперек сечения паропровода, вдоль пакетов возникает градиент давления, под действием которого вдоль сливных корыт возникает движение легкой фазы, приводящее к выносу уже уловленной влаги в месте выхода потока из корыт, что существенно снижает эффективность работы сепаратора.
Технический результат полезной модели - упрощение конструкции и снижение материалоемкости сепаратора при одновременном повышении эффективности его работы.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в сепараторе, предназначенном для установки в паропровод с расчетной скоростью прокачки двухфазной среды от 3 м/с до 6 м/с, и содержащем не менее одного жалюзийного пакета с вертикально-ориентированными жалюзи волнообразного профиля и дренажное корыто, охватывающее с зазором h нижний торец жалюзийного пакета и имеющее сливное отверстие в дренажную систему, величина зазора устанавливается в пределах 20 мм≤h≤60 мм, а сливное отверстие расположено выше нижнего торца жалюзийного пакета на величину 3h≥Н≥1,5h.
Полезная модель поясняется чертежом - Фиг.1, на котором фрагментарно показан фронтальный вид сепаратора в разрезе.
Сепаратор 1 включает жалюзийный пакет 2 с вертикально-ориентированными жалюзи 3 волнообразного профиля и дренажное корыто 4, охватывающее с зазором h нижний торец 5 жалюзийного пакета 2. Дренажное корыто 4 имеет сливное отверстие 6. При этом сепаратор 1 герметично установлен в паропровод 7.
Устройство работает следующим образом:
Поток двухфазной среды движется по паропроводу 7 и попадает в жалюзийный пакет 2, в котором из двухфазной среды отделяется жидкая фаза и попадает в дренажное корыто 4. После заполнения дренажного корыта 4 до уровня 8 происходит удаление жидкой фазы через сливное отверстие 6 в дренажную систему 9.
Величина зазора h определена экспериментально и составляет 20 мм≤h≤60 мм.
Расстояние Н между нижним торцем 5 жалюзийного пакета и сливным отверстием 6 определено экспериментально и составляет 3h≥Н≥1,5h.
Такое взаимное расположение элементов сепаратора и экспериментально подобранные параметры, отраженные в формуле полезной модели, формируют надежный гидравлический затвор в зоне жалюзийный пакет - дренажное корыто - дренажная система, что предотвращает возникновение вдоль жалюзийного пакета градиента давления, под действием которого вдоль дренажного корыта возникает движение легкой фазы, приводящее к выносу уже уловленной влаги в месте выхода потока из дренажного корыта, даже исключив из конструкции сепаратора заходные горизонтальные жалюзи, обеспечивает работоспособность сепарационного жалюзийного пакета без проноса влаги даже на повышенных нагрузках, обеспечивается устойчивый слив сепарата из дренажного корыта 4 в дренажную систему 9 через сливное отверстие 6.
С учетом изложенного можно сделать вывод о достижении заявленного технического результата.