蒸汽发生器旋叶式汽水分离器几何条件分析

旋叶式汽水分离器作为离心式分离器，由于具有较高的分离效率，而且汽水混合物进入旋叶式汽水分离器的方向与从传热管束出来的汽水混合物流向一致，可充分利用蒸汽发生器筒体的尺寸，因此核电站蒸汽发生器广泛采用旋叶式汽水分离器作为粗分离器。

蒸汽发生器中，来自传热管束的汽水混合物进入旋叶式汽水分离器后，沿分离筒上升，流经固定的螺旋叶片，由直线运动变为旋转运动。在离心力的作用下，边旋转边向上流动。在叶片出口至分离筒端部的空间形成了旋转向上的中央汽流和环形水层。一部分被分离的水从下降通道沿环形疏水孔流走；另一部水则由切向疏水口排出。本计算选择汽水分离器的进口至分离器3个出口，即：环形疏水口，切向疏水口和顶部的出汽筒为计算单元。其结构如图1所示。

图1 汽水分离器结构立体图

图2为汽水分离器结构示意图。其中h为脱开高度，k为筒径比，δ为切向疏水口高度，H为螺旋叶片出口距分离筒出口距离，α为螺旋叶片出口边缘半径方向与切向口夹角(图2中未示出)，b为环形疏水口间隙，D为分离筒内径，d为出汽筒内径。本文针对D分别为30mm和450mm的分离筒内径进行了计算比较。

图2 汽水分离器结构示意图