核電啟、停堆系統中的汽水分離器工作原理分析

核電啟、停堆系統中的汽水分離器，不同于以往核電廠中的汽水分離器。現設計中的汽水分離功效僅是其中主要性能之一，還要有儲水、系統穩壓、防止蒸汽發生器過度膨脹等性能，而且對汽、水分離的干度要求較高。汽水分離器的原理有離心式分離、沉降分離、吸附捕獲擾動分離這3種基本方法。

1、旋轉離心式分離

介質通過切向斜管進入汽水分離器內，當汽、水兩相介質沿設備內壁旋轉流動，因汽、水2種介質密度不同，致使蒸汽向心匯聚進而向上流動，水沿設備內壁向下流動。汽、水混合物進入設備時，即要有足夠的能量保證離心流動，又要防止汽水混合物對設備內壁的沖蝕。根據以往的設計經驗，介質入口為水時，流速設計為0.9m/s，全部為飽和蒸汽時，設計流速為27m/s；此流速可以保證汽、水兩相流體在設備內離心旋轉三圈，對設備內壁不會引起沖蝕損傷。

2、沉降分離

根據力的平衡原理，控制蒸汽向上流動速度，使蒸汽流動產生對液滴的上浮力小于液滴的重力。通過控制設備內蒸汽 向上的流動速度，保證大液滴自由順暢地向下運動，同時，向上流動的蒸汽也使較小液滴快速向上運動，因液滴在設備內分布的不均勻和液滴大小的不同，促使小液滴在運動過程中發生互相碰撞溶合，在水的張力作用下形成大液滴，當液滴的重力大于上浮力，液滴自動地向下流動，保證汽、水的進一步分離，該汽水分離器內分離液滴的最大直徑為1mm，稍大的液滴將被自動地分離，并向下流動。

3、吸附捕獲分離

當蒸汽攜帶的較小液滴碰撞到吸附面而自動聚集下落實現分離。這是采用了立式百葉窗分離器和波形板分離器等二次元件，使蒸汽的運行方向發生改變，而液滴在改變流動方向時，將在板面上聚集成大液滴，并通過導流管流入下層的水空間。

通過這3種分離原理，保證汽水分離器蒸汽出口處蒸汽干度的品質要求。