選取汽水分離器內(nèi)徑和容積的依據(jù)

某核電廠根據(jù)核島啟、停堆時工況的特殊要求，汽水分離器既要在高溫高壓的工況下工作，有時還工作在低溫高壓下，工況的變化較大。在低壓高溫的過熱蒸汽條件下，汽水分離器內(nèi)向上流動的蒸汽截面速度必須小于1.5m/s，根據(jù)以往的設(shè)計經(jīng)驗和相關(guān)的試驗結(jié)果，通過計算和實驗驗證，可知當(dāng)截面流速超過此數(shù)值時，蒸汽將攜帶大量直徑較大的液滴，快速流過分離器的沉降區(qū)域，將嚴重影響汽、水的沉降分離功能，極大地降低了汽水分離器出口處蒸汽的干 度品質(zhì)。應(yīng)使百葉窗或波紋板免受沖蝕損壞，如果二次分離元件被損傷，汽、水將無法被充分分離，也會影響整套設(shè)備運行的安全性。根據(jù)汽水分離器的截面流速的要求，將流速控制在1.5m/s安全范圍內(nèi)，故設(shè)備內(nèi)徑選取為1150 mm。

根據(jù)等焓擴容的原理計算汽水分離器的容積，進入汽水分離器的介質(zhì)是過冷水——飽和水——汽、水兩相一飽和蒸汽——過熱蒸汽，分離功能區(qū)段內(nèi)是飽和水與飽和蒸汽之間的介質(zhì)，根據(jù)各工況條件下的介質(zhì)干度，分別計算汽水分離器的容積，設(shè)備容積必須滿足氣體空間和液體空間兩者的容積之和。根據(jù)最大介質(zhì)流量38kg/s，計算各種工況下的氣體容積和水容積，汽水分離器的最小容積應(yīng)滿足上述各工況條件所計算的容積之和，其次考慮蒸汽在設(shè)備內(nèi)的行程，以保證蒸汽的上升高度，滿足沉降分離所需的高度要求，要考慮當(dāng)蒸汽發(fā)生器發(fā)生膨脹時，汽水分離器能接收蒸汽發(fā)生器發(fā)生膨脹時壓出的大量水量，此時，汽水分離器內(nèi)的飽和水量迅速增多。最終選定汽水分離器的空間容積為8.0m3。