蒸汽發生器旋葉式汽水分離器幾何條件分析

旋葉式汽水分離器作為離心式分離器，由于具有較高的分離效率，而且汽水混合物進入旋葉式汽水分離器的方向與從傳熱管束出來的汽水混合物流向一致，可充分利用蒸汽發生器筒體的尺寸，因此核電站蒸汽發生器廣泛采用旋葉式汽水分離器作為粗分離器。

蒸汽發生器中，來自傳熱管束的汽水混合物進入旋葉式汽水分離器后，沿分離筒上升，流經固定的螺旋葉片，由直線運動變為旋轉運動。在離心力的作用下，邊旋轉邊向上流動。在葉片出口至分離筒端部的空間形成了旋轉向上的中央汽流和環形水層。一部分被分離的水從下降通道沿環形疏水孔流走；另一部水則由切向疏水口排出。本計算選擇汽水分離器的進口至分離器3個出口，即：環形疏水口，切向疏水口和頂部的出汽筒為計算單元。其結構如圖1所示。

圖1 汽水分離器結構立體圖

圖2為汽水分離器結構示意圖。其中h為脫開高度，k為筒徑比，δ為切向疏水口高度，H為螺旋葉片出口距分離筒出口距離，α為螺旋葉片出口邊緣半徑方向與切向口夾角(圖2中未示出)，b為環形疏水口間隙，D為分離筒內徑，d為出汽筒內徑。本文針對D分別為30mm和450mm的分離筒內徑進行了計算比較。

圖2 汽水分離器結構示意圖