选取汽水分离器内径和容积的依据

某核电厂根据核岛启、停堆时工况的特殊要求，汽水分离器既要在高温高压的工况下工作，有时还工作在低温高压下，工况的变化较大。在低压高温的过热蒸汽条件下，汽水分离器内向上流动的蒸汽截面速度必须小于1.5m/s，根据以往的设计经验和相关的试验结果，通过计算和实验验证，可知当截面流速超过此数值时，蒸汽将携带大量直径较大的液滴，快速流过分离器的沉降区域，将严重影响汽、水的沉降分离功能，极大地降低了汽水分离器出口处蒸汽的干 度品质。应使百叶窗或波纹板免受冲蚀损坏，如果二次分离元件被损伤，汽、水将无法被充分分离，也会影响整套设备运行的安全性。根据汽水分离器的截面流速的要求，将流速控制在1.5m/s安全范围内，故设备内径选取为1150 mm。

根据等焓扩容的原理计算汽水分离器的容积，进入汽水分离器的介质是过冷水——饱和水——汽、水两相一饱和蒸汽——过热蒸汽，分离功能区段内是饱和水与饱和蒸汽之间的介质，根据各工况条件下的介质干度，分别计算汽水分离器的容积，设备容积必须满足气体空间和液体空间两者的容积之和。根据最大介质流量38kg/s，计算各种工况下的气体容积和水容积，汽水分离器的最小容积应满足上述各工况条件所计算的容积之和，其次考虑蒸汽在设备内的行程，以保证蒸汽的上升高度，满足沉降分离所需的高度要求，要考虑当蒸汽发生器发生膨胀时，汽水分离器能接收蒸汽发生器发生膨胀时压出的大量水量，此时，汽水分离器内的饱和水量迅速增多。最终选定汽水分离器的空间容积为8.0m3。