一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器的制造方法

專利名稱:一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于，基于重力沉降分離的立式分離器入口流道安裝角度調整裝置，入口流道偏轉角可取?20°～20°，除霧段內設絲網除沫器、外設壓力表，積液段外設液位計，富氨飽和蒸汽出口流道和貧氨飽和溶液出口流道分別與系統管道相連，排污流道與外界管道相連。本裝置工作過程無活動部件，結構簡單，具有運行穩定，對變工況適應性良好的特點。
【專利說明】一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器。【【背景技術】】
[0002]隨能源結構優化，太陽能、地熱能和工業廢熱等中低溫熱能向高品質電能的轉化已經成為節能減排和保護環境的重要舉措。對于低品位熱能的回收利用，傳統以水為工質的朗肯循環已不具有優勢。以氨水為工作介質的中低溫發電系統自提出以來備受關注，有別于常規朗肯循環，利用兩相工質吸熱特性，降低了系統換熱過程存在的不可逆損失，提高了能源轉化率。
[0003]以Kalina循環為例，氨水兩相工質在蒸發器中與中低溫熱源進行熱交換后進入分離器，分離出富氨飽和蒸汽和貧氨飽和液體，其中，富氨飽和蒸汽進入氨水透平做功后與降壓后的貧氨飽和液體進入混合器，完成工質的利用與回收，實現低品位熱能向高品位電能的轉換。分離器作為發電系統的重要裝置，其出口液滴的攜帶很大程度上會影響系統的經濟性和穩定性。
[0004]傳統分離器設計過程多針對單一工質或密度差很大的工質。重力分離器作為工業分離過程中基礎的工業設備，利用在一定的溫度和壓力下，工質兩相密度差和不同的追隨性，在自然重力和浮力作用下對其進行分離。最常用的為立式重力分離器中汽流方向與液滴沉降方向相同，按照其使用范圍可分為油水分離器、汽水分離器、油氣水分離器等。分離器中根據分離作用可分為分離段、積液段和除霧段。其中，分離段指分離器入口段和工質上升段，一般在分離器入口安裝擋板或采用切線入口方式，改變汽流進口方向，利用慣性匯集液滴進行分離;積液段指液體收集和引出段，除霧段指液滴聚集段，可安設絲網除沫器，降低工質分離直徑極限，縮小分離器直徑，已被廣泛使用。
[0005]相比于油水，氨水工質的特性更接近于汽水，考慮到中低溫發電系統所用氨水工質的熱力性質，立式重力分離器針對含液量和流量變化較大的工質具有很好的適應性，為氨水氣液兩相分離器設計提供參考。
[0006]傳統分離器在于將多相純凈物或混合物完全分離，以氨水為工質的氣液兩相分離器有別于傳統分離器，其進出口均為單相混合物。作為系統循環的重要組成部分，分離器性能的好壞直接影響透平轉子、軸承等壽命，其結構設計合理性進一步影響系統穩定性和經濟性。但氨水氣液兩相分離器的研發一直處于基礎階段，目前的文獻中也沒有關于氨水氣液兩相分離器的詳細描述。
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【發明內容】
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[0007]本實用新型的目的是提供一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器。
[0008]—種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，包括分離器筒體，該分離器筒體設置有工質的入口通道，在入口通道內設置有流道角度調整裝置，通過該流道角度調整裝置改變流道工質與分離器筒體的夾角，增強兩相工質與分離器筒體的碰撞。
[0009]優選地，所述的流道角度調整裝置可以調整的角度范圍為-20°?20°。
[0010]優選地，所述的入口通道上安裝有一對凹法蘭，一對凹法蘭之間固定有所述的流道角度調整裝置，該流道角度調整裝置自凹法蘭伸入到分離器筒體內。
[0011 ]優選地，每個凹法蘭均設置有向內凹的凹槽，兩個凹法蘭的凹槽相對設置，入口流道角度調整裝置安裝在一對凹槽內。
[0012]優選地，所述入口流道角度調整裝置包括安裝在一對凹槽內的本體以及自入口通道伸入到分離器筒體內部的管道。
[0013]優選地，所述凹法蘭的凹槽徑向尺寸大于入口通道的外徑。
[0014]優選地，在所述入口流道角度調整裝置的本體和凹法蘭之間通過墊片緊固。
[0015]優選地，所述入口流道角度調整裝置的管道外徑小于入口通道的內徑。
[0016]優選地，每一個所述的凹法蘭上設置有一對銷釘孔，一對凹法蘭通過銷釘緊固連接，所述一對銷釘孔以凹法蘭的軸線對稱設置。
[0017]優選地，所述的入口流道角度調整裝置的本體沿軸向方向的厚度尺寸大于一對凹槽沿軸向的深度之和，在所述的本體的外周開設有安裝孔以安裝外力操動部件，用于調整入口流道角度調整裝置與水平方向的夾角。
[0018]與現有技術相比，本實用新型至少具有以下有益效果:本實用新型在分離器入口通道內安裝有流道角度調整裝置，分離器入口流道角度變化改變了氨水兩相工質與筒體碰撞的強度，分離器入口角度的調整通過打開凹法蘭和銷釘，由調整焊接在分離器入口流道角度調整裝置的扳手實現，角度的偏轉可以實現分離器對變工況的適應，提高系統的穩定性和經濟性。
【【附圖說明】
】
[0019]圖1為本實用新型分離器的主視圖；
[0020]圖2為本實用新型分離器的左視圖；
[0021 ]圖3為本實用新型分離器入口裝置結構的剖視圖；
[0022]圖4為本實用新型分離器入口角度調整裝置的左視圖；
[0023]圖5為本實用新型分離器入口角度調整裝置的俯視圖。
[0024]圖1?圖5中，I為系統管道，2為分離器入口裝置，3為分離器筒體，4為富氨飽和蒸汽出口，5為法蘭，6為絲網除沫器，7為壓力計，8為閥門，9為銷釘，1為液位計，11為排污流道，12為貧氨飽和液體出口，13為凹法蘭，14為墊片，15為入口流道角度調整裝置。
【【具體實施方式】】
[0025]參照圖1及圖3所示，本實用新型提供了一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，包括分離器筒體3，該分離器筒體3設置有入口通道I，該入口通道I的進口與蒸發器出口連接，入口通道的出口與分離器入口連接，從蒸發器出來的氨水混合氣液兩相流工質通過入口通道I進入到分離器內部，在入口通道內安裝有入口流道角度調整裝置15，該入口流道角度調整范圍為-20°?20° ο具體地說，入口通道I上安裝有一對凹法蘭13，一對凹法蘭13之間固定有所述的入口流道角度調整裝置15，該入口流道角度調整裝置15自凹法蘭13伸入到分離器筒體3內。
[0026]每個凹法蘭13均設置有向內凹的凹槽，兩個凹法蘭13的凹槽相對設置，入口流道角度調整裝置15安裝在一對凹槽內。請特別參閱圖4和圖5所示，所述入口流道角度調整裝置包括本體以及與本體連接的管道，所述本體安裝在一對凹槽內，并通過墊片14緊固，所述管道伸入到分離器筒體內部。
[0027]所述凹法蘭13的凹槽徑向尺寸大于入口通道的外徑，所述本體的外徑等于凹槽的徑向尺寸，所述入口流道角度調整裝置15的管道外徑小于入口通道的內徑。
[0028]每一個所述的凹法蘭13上設置有一對銷釘孔，一對凹法蘭通過銷釘緊固連接，所述一對銷釘孔以凹法蘭的軸線對稱設置，每個凹法蘭與入口通道同軸設置。
[0029]所述的入口流道角度調整裝置15的本體沿軸向方向的厚度尺寸大于一對凹槽沿軸向的深度之和，也就是說，當本體安裝到凹槽之間后，一對凹法蘭相對的面并未貼合在一起，而是使本體的中間部分暴露在外;在所述的本體的外周開設有安裝孔，需要調整入口流道角度調整裝置15與水平面的夾角時，在該安裝孔內安裝扳手，通過扳手調整入口流道角度調整裝置15與水平面的夾角。
[0030]所述分離器的除霧段安設絲網除沫器6，富氨飽和蒸汽出口4、貧氨飽和液體出口12和排污流道11通過法蘭與分離器筒體相連接。壓力計7通過閥門8與分離器除霧段連接，液位計通過法蘭5和銷釘9與分離器積液段連接。
[0031]分離器入口角度的調整通過打開凹法蘭13和銷釘9，由調整焊接在分離器入口流道角度調整裝置的扳手實現，由本裝置的原理可知，分離器入口流道角度變化改變了氨水兩相工質與筒體碰撞的強度，提高了分離器的分離效率和適用范圍，具有更好的變工況性能，提高系統的穩定性和經濟性，另外分離器工作過程無活動部件，輔助設備少，使用壽命長。
【主權項】
1.一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:包括分離器筒體(3)，該分離器筒體(3)設置有工質的入口通道(I)，在入口通道(I)內設置有流道角度調整裝置(15)，通過該流道角度調整裝置(15)改變流道工質與分離器筒體(3)的夾角，增強兩相工質與分離器筒體(3)的相互碰撞。2.根據權利要求1所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:所述的流道角度調整裝置(15)可以調整的角度范圍為-20°?20°。3.根據權利要求2所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:所述的入口通道(I)上安裝有一對凹法蘭(13)，一對凹法蘭之間固定有所述的流道角度調整裝置(15)，該流道角度調整裝置(15)自凹法蘭伸入到分離器筒體(3)內。4.根據權利要求3所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:每個凹法蘭(13)均設置有向內凹的凹槽，兩個凹法蘭的凹槽相對設置，入口流道角度調整裝置安裝在一對凹槽內。5.根據權利要求4所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:所述入口流道角度調整裝置包括安裝在一對凹槽內的本體以及自入口通道伸入到分離器筒體內部的管道。6.根據權利要求5所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:所述凹法蘭的凹槽徑向尺寸大于入口通道的外徑。7.根據權利要求5或6所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:在所述入口流道角度調整裝置的本體和凹法蘭之間通過墊片緊固。8.根據權利要求5所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:所述入口流道角度調整裝置的管道外徑小于入口通道的內徑。9.根據權利要求3所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:每一個所述的凹法蘭上設置有一對銷釘孔，一對凹法蘭通過銷釘緊固連接，所述一對銷釘孔以凹法蘭的軸線對稱設置。10.根據權利要求6所述的一種以氨水為工作介質的中低溫發電系統氣液兩相重力分離器，其特征在于:所述的入口流道角度調整裝置的本體沿軸向方向的厚度尺寸大于一對凹槽沿軸向的深度之和，在所述的本體的外周開設有安裝孔以安裝外力操動部件，用于調整入口流道角度調整裝置與水平方向的夾角。
【文檔編號】B01D19/00GK205699614SQ201620389607
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】戴義平, 趙攀, 楊翼, 李航, 王明坤, 王旭榮, 王佳瑩
【申請人】西安交通大學