專利名稱：分離出進入氣體或蒸汽中的液滴的改進的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進的設(shè)備，能夠分離出進入流經(jīng)所述設(shè)備的氣體或蒸汽中的液滴。為方便起見，下文中這種設(shè)備將被稱為脫濕器。
背景技術(shù)：
雖然制造加壓蒸汽以驅(qū)動汽輪機的工廠的目標(biāo)是生產(chǎn)100%的干燥蒸汽，用于供給至汽輪機，以及使蒸汽干燥地經(jīng)過整個管道系統(tǒng)，典型地，這是不可能的，例如，因為管道中或上游汽輪機中的熱損失將一些蒸汽冷凝成水滴。因為蒸汽輪機很容易受水滴導(dǎo)致的侵蝕和/或腐蝕影響，所以需要脫濕器在蒸汽進入汽輪機之前從中去除水滴。在蒸汽被輸入到中壓和低壓汽輪機之前尤其需要脫濕器，因為蒸汽經(jīng)過前面更高壓的汽輪機時發(fā)生了膨脹已經(jīng)經(jīng)歷了實質(zhì)上的冷卻。
從美國專利No. 4，342，570中已知了一種類型的脫濕器，包括由間隔開的相互平行的波紋板構(gòu)成的相鄰的區(qū)塊，波紋板通過螺釘連接到支撐面板上。被置于區(qū)塊上游的穿孔板以一致的方式傳播濕蒸汽的入射流。穿孔板也被螺釘連接到支撐面板上。波紋板被定位成使皺起部橫切蒸汽流的方向延伸。因此，當(dāng)蒸汽在相鄰的板之間在皺起部上方流動時被在不同的方向上交替快速偏轉(zhuǎn)，這樣，具有比環(huán)繞的蒸汽更大慣性的水滴被皺起部攔截，而不是保持在蒸汽流中帶走。波紋板被相對于水平呈一角度地向下傾斜，以便被攔截的水滴在離開每個波紋板的區(qū)塊時沿著皺起部流到設(shè)置用于盛水的排水溝內(nèi)。水通過連接到排水溝上的排水管被從脫濕器去除。由于上述侵蝕和腐蝕問題，需要最大化波紋板有效攔截和收集進入流經(jīng)脫濕器的蒸汽流中的水滴的能力，并且最小化被攔截和收集的水在通過排水溝和排水管排出之前重新進入蒸汽流中的趨勢。為此目的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某種幾何配置的皺起部比其它類型有效得多。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本公開，脫濕器包括具有下述幾何特征的波紋板皺起部的波長或周期P在6mm至24mm的范圍內(nèi)；以及振幅A約等于P/2。在優(yōu)選實施例中，P在9mm至18mm的范圍內(nèi)。此外，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果脫濕器中的相鄰的波紋板之間的縫隙尺寸G與振幅A大致相等，將獲得更好的性能。優(yōu)選地，在蒸汽流動方向上測量的每個波紋板的寬度W應(yīng)約等于10P，而在板的平面內(nèi)橫切蒸汽流并且與寬度W成直角地測量的每個波紋板的高度H應(yīng)在0. 75W至I. 5W的范圍內(nèi)。根據(jù)使用板的特殊蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)遇到的條件，上述波紋板的具體尺寸在上述范圍內(nèi)變化。對于特殊系統(tǒng)的優(yōu)選數(shù)值通過利用已知的商業(yè)CFD(計算流體力學(xué))程序的分析與試驗設(shè)備相組合得到。
本公開的其它方面將從下面的描述和權(quán)利要求中變得很顯然。


現(xiàn)在參考附圖只通過示例描述優(yōu)選實施例，其中圖I是一個波紋板的平面圖；以及圖2是兩個相鄰的板沿圖I中的剖切線II-II的斷面圖。
具體實施例方式圖I示出了在脫濕器中使用的波紋板10的一個實施例。在平面圖中，板被成形為平行四邊形，其具有寬度W的邊和更長的邊H/sin a，其中，H是垂直于寬度W測量的平行四邊形的高度，并且a是平行四邊形的邊相交形成的銳角夾角。板由不銹鋼或其它高合金鋼制成，以承受流經(jīng)它的熱蒸汽S的作用。 如圖2中所示，在本特殊實施例中，皺起部12被成形為橫跨每個板10的寬度W的正弦波的均勻陣列。雖然示出為正弦波，但設(shè)計者可以選擇使用其它類型的波，例如拋物線、三角形或甚至正方形波，然而，使后兩種類型的波的拐角成圓角對于避免過度應(yīng)變是有利的，否則可能導(dǎo)致板破裂和/或腐蝕。如圖I和2的實施例中的箭頭S所示，蒸汽橫切皺起部的長度流經(jīng)相鄰的板之間的縫隙尺寸G，并且當(dāng)蒸汽在相鄰的板之間在皺起部上方流動時，蒸汽在相反的方向上交替地偏轉(zhuǎn)，這樣，具有比環(huán)繞的干燥蒸汽更大慣性的水滴趨于被皺起部攔截，而不是保持在蒸汽流中帶走。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了有效地去除水滴，皺起部的波長或周期，P，應(yīng)該在6mm至24mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在9mm至18mm范圍內(nèi)，其中，振幅，A,應(yīng)是P值的大約一半。如果縫隙尺寸G，也就是脫濕器中的相鄰的波紋板之間的間距距離，被設(shè)置為與振幅A大體相同的數(shù)值，那么性能也被提高了。為了容易地獲得和保持穿過每個波紋板區(qū)塊的不變的尺寸G，在形成皺起部的壓制操作過程中，在每個板10區(qū)塊上形成四個連接部(land) 13。一對連接部13定位于每個板的前緣附近并且另一對連接部定位于尾緣附近，每一對的連接部被沿著皺起部的側(cè)面延伸范圍(lateral extent)間隔開。每個連接部13被設(shè)置成橋接皺起部的兩個峰值之間的溝槽，以使相鄰的板的溝槽位于連接部上，如圖2所示。應(yīng)注意，蒸汽S橫切皺起部的長度但不與它們成直角地流動。蒸汽流動方向S與皺起部12的側(cè)面延伸范圍相交形成銳角夾角0，在本優(yōu)選實施例中，該銳角夾角0與平行四邊形的邊相交形成的銳角夾角a相同。雖然可以將脫濕器設(shè)置成使蒸汽在皺起部上方與皺起部成直角地流動，但優(yōu)選蒸汽流與皺起部以銳角9匯合，如圖所示，因為這保證被皺起部攔截的水滴被自動給予在沿著皺起部長度的方向D上的流速分量，這有助于水滴在排放方向上移動。當(dāng)然設(shè)計者自由選擇蒸汽流與皺起部的縱向延伸長度的交叉角Q，但如果e = a，則簡化了脫濕器的結(jié)構(gòu)。通過使皺起部的一端14低于另一端15，還有助于排水，這樣每個波紋板區(qū)塊的溝槽使水排入設(shè)置于它們的端部14處的排水溝內(nèi)。關(guān)于進一步的信息，請參考現(xiàn)有專利US4，342，570，圖I和有關(guān)文獻。
請注意波紋板的前緣和尾緣16，17分別是平面的，也就是沒有皺起部。它們在平行四邊形形狀的每個拐角處被提供有孔18，用于插入圓形截面的支撐桿(未示出)，這幫助將波紋板裝配到一起并且保持成塊。上述描述只通過示例給出，并且在附屬權(quán)利要求的范 圍內(nèi)可以進行修改。
權(quán)利要求
1.一種脫濕器，包括由間隔開的相互平行的波紋板構(gòu)成的區(qū)塊，其特征在于，所述波紋板具有下述幾何特征 皺起部的波長或周期P在6mm至24_的范圍內(nèi)； 振幅A約等于P/2。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的脫濕器，其特征在于，P在9mm至18mm的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的脫濕器，其特征在于，區(qū)塊中的相鄰的波紋板之間的縫隙尺寸G與皺起部的振幅A大致相等。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的脫濕器，其特征在于，在蒸汽流動方向上測量的每個波紋板的寬度W約等于10P。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脫濕器，其特征在于，在板的平面內(nèi)橫切蒸汽流并且與寬度W成直角地測量的每個波紋板的高度H在O. 75W至I. 5W的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種包括波紋板的脫濕器，其中，皺起部的波長或周期P在6mm至24mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在9mm至18mm的范圍內(nèi)，并且它們的振幅A約等于周期P的一半。脫濕器中的相鄰的波紋板之間的縫隙G應(yīng)與振幅A大致相等。
文檔編號B01D45/06GK102728145SQ201210057949
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者C·韋斯伊勒 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司