Устройство для разделения на фазы двухфазных потоков
О П И С А Н И Е 27245I
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 03.1!!.1969 (№ 1309854/26-25) Кл. 21g, 35 с присоединением заявки ¹
Приоритет
Опубликовано 03. т 1.1970. Бюллетень ¹ 19
Комитет ll0 делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
МПК Н 0 2тт 4/00
УДК 538.4:621.313.17 (088.8) Дата опубликования описания 11.IX.1970
i с
1 т|. i !, ", Л. Г. Безусый, И. Г. Однороженко, Г. М. Щеголев, E. Т.1 Бфзеевт- l,"1й0и Е. А. Зюков
° l. iL:1 т
Институт технической теплофизики АН Украинской ССР 5>!6 !>0TEKA
Авторы изобретения
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ НА ФАЗЫ
ДВУХФАЗНЪ|Х ПОТОКОВ
Изобретение относится к устройствам для разделения на фазы двухфазных потоков жидкость — газ или жидкость — пар и может использоваться в жидкометаллических магнитогидродинамических установках.
Известны устройства, разделяющие газожидкостные или паро-жидкостные потоки в циклах МГД-установок, содержащие сужающийся к выходу прямолинейный рабочий канал с газопроницаемыми стенками.
Целью изобретения является .повышение степени сепарации и к.п.д. устройства, особенно в случае, когда двухфазный поток является поршневым, состоящим из порции жидкого металла, разделенных порциями газа или пара, Для этого в предлагаемом устройстве для разделения двухфазных потоков каналы, отводящие газ или пар, выполнены под тупым углом к направлению сужения рабочего канала.
Отношение площади выходного сечения рабочего канала,к площади его входного сечения близко к относительному объему жидкой фазы в подаваемом в устройство потоке.
Отводящие каналы выполнены криволинейными, так что углы, образованные их осями с направлением сужения рабочего канала, уменьшаются по направлению к выходному сечению отводящих каналов.
Газопроницаемая стенка сепаратора набрана из большого числа пластин, зазоры между которыми образуют отводящие каналы.
На чергеже схематично показано предлагаемое устройство в продольном сечении.
Устройство имеет сужающийся рабочий капал 1, широкая сторона 2 которого служит для подвода паро-жидкостной смеси, а узкая ,ч — для выхода чистой жидкости. Стенки се10 паратора набраны из большого числа поставленных под углом к потоку изогнутых пластин (колец) 4, образующих наклонные щели 5 для выхода пара. Из внутренней полости 6 сепаратора пар по патрубку 7 направляется
15 в паровой контур.
Высокоскоростной паро-жидкостиый поток, поступающий во входное отверстие, продолжает движение вдоль оси канала 1 сепаратора за счет собственной кинетической энергии, 20 запас которой в движущихся с одинаковой скоростью частицах жидкости и пара весьма различен вследствие большого различия их плотностей. Жидкость полностью сохраняет осевую скорость и образует на выходе непре25 рывный погок, а пар, которыи можно считать безынерционным, легко отклоняется от оси потока за счет разности давлений в паровом поршне и внутренней полости сепаратора.
Разность давлений возникает благодаря де30 формации (удлинению) жидких .поршней, про272451
Предмет изобретения сть
Составитель Е. Буряк
Техред Т. П. Курилко Корректор В. И. Жолудева
Редактор Т. 3. Орловская
Заказ 2513/16 Тираж 480 П одписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 исходящей вследствие сужения канала по направлению к выходному сечению, так что паровая фаза полностью вытесняется и на выходе. образуется сплошной жидкий поток. ,Предлагаемое устройство целесообразно использовать для разделения потока поршнеобразной структуры, который состоит из крупных дискретных порций пара и жидкости.
Разделение таких, потоков осуществляется легче, чем разделение квазиоднородных смесей, в которых поверхность соприкосновения фаз несравнимо большая. Фазы разделяются практически при,постоянной скорости движен ия аотока, поэтому отсутствуют возмужающие силы (удары), могущие ухудшать условия сепарации и понижать к.п.д,, устройства. К.п.д. характеризует степень сохранения кинетической энергии потоком жидкости где m> и та — массовые расходы жидкости и лара;
vi — скорость потока жидкости на входе;
vg — скорость потока жидкости на выходе устройства.
Высокий к.п.д. устройства обеспечивается незначительным различием скоростей потока жидости на входе и выходе, которое определяется главным образом малыми потерями трения жидкой фазы в рабочем канале устройства.
1. Устройство для разделения на фазы двухфазных потоков жидкость — газ и (или) жид5 кость — пар, содержащее прямолинейный сужаюи1ийея к выходу рабочий канал, в стенках которого имеются отверстия, соединяющие рабочий канал:с каналами отвода газообразной фазы, систему ввода в канал двухфазного
10 потока, подлежащего разделению, например потока жидкий металл — газообразная среда поршнеобразной структуры; систему отвода жидкости, соединенную с узким, концом рабочего канала; и систему отвода газообразной
15 фазы, соединенную с отводящими каналами, отличающееся тем, что, с целью повышения степени сепарации и к.п.д., устройства, отводящие каналы отходят от рабочего канала под тупым углом к направлению сужения рабочего
20 канала.
2. Устройство по.п. 1, отличающееся тем, что отношение площади выходного сечения рабочего канала к площади его входного сечения близко к относительному объему жидкой фазы
25 в подаваемом в устройство потоке.
3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что отводящие каналы выполнены криволинейными, так что углы, образованные их осями с на правлением сужения рабочего канала, 30 уменьшаются к выходному сечению отводящих ка:налов.
4. Устройство по п. 1 или 3, отличающееся тем, что стенка рабочего канала набрана из ряда пластин, скрепленных между собой та35 ким образом, что зазоры между ними образуют отводящие каналы.
