核电启、停堆系统中的汽水分离器工作原理分析

核电启、停堆系统中的汽水分离器，不同于以往核电厂中的汽水分离器。现设计中的汽水分离功效仅是其中主要性能之一，还要有储水、系统稳压、防止蒸汽发生器过度膨胀等性能，而且对汽、水分离的干度要求较高。汽水分离器的原理有离心式分离、沉降分离、吸附捕获扰动分离这3种基本方法。

1、旋转离心式分离

介质通过切向斜管进入汽水分离器内，当汽、水两相介质沿设备内壁旋转流动，因汽、水2种介质密度不同，致使蒸汽向心汇聚进而向上流动，水沿设备内壁向下流动。汽、水混合物进入设备时，即要有足够的能量保证离心流动，又要防止汽水混合物对设备内壁的冲蚀。根据以往的设计经验，介质入口为水时，流速设计为0.9m/s，全部为饱和蒸汽时，设计流速为27m/s；此流速可以保证汽、水两相流体在设备内离心旋转三圈，对设备内壁不会引起冲蚀损伤。

2、沉降分离

根据力的平衡原理，控制蒸汽向上流动速度，使蒸汽流动产生对液滴的上浮力小于液滴的重力。通过控制设备内蒸汽 向上的流动速度，保证大液滴自由顺畅地向下运动，同时，向上流动的蒸汽也使较小液滴快速向上运动，因液滴在设备内分布的不均匀和液滴大小的不同，促使小液滴在运动过程中发生互相碰撞溶合，在水的张力作用下形成大液滴，当液滴的重力大于上浮力，液滴自动地向下流动，保证汽、水的进一步分离，该汽水分离器内分离液滴的最大直径为1mm，稍大的液滴将被自动地分离，并向下流动。

3、吸附捕获分离

当蒸汽携带的较小液滴碰撞到吸附面而自动聚集下落实现分离。这是采用了立式百叶窗分离器和波形板分离器等二次元件，使蒸汽的运行方向发生改变，而液滴在改变流动方向时，将在板面上聚集成大液滴，并通过导流管流入下层的水空间。

通过这3种分离原理，保证汽水分离器蒸汽出口处蒸汽干度的品质要求。