[发明专利]用于多相流体流的相分离的装置、带有这种装置的蒸汽涡轮设备以及相关驱动方法

权利要求书

1.一种用于多相流体流的相分离的装置(1)，其带有：基本上围绕中轴(M)旋转对称地构建的、包围空腔(3)的壳体(2)；用于流体流的至少一个输入管线(6)，所述输入管线针对基本上相对于壳体内侧(11)相切取向的流体流的流入而设计；以及用于流体流的分离的气态成分的至少一个输出管线(24)，其中在用于加热气态成分的空腔(3)中布置的加热元件设置在同心围绕中轴(M)的环形室(14)中。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其中环形室(14)设置有加热元件，用于流体流的气态成分流过，并且环形室(14)将空腔(3)划分为在壳体内侧(11)和环形室(14)之间的流入室(12)以及在环形室(14)内的流出室(16)。

3.根据权利要求1或2所述的装置(1)，其中壳体(2)基本上空心圆柱形构建。

4.根据权利要求1至3之一所述的装置(1)，其具有基本上竖直取向的中轴(M)。

5.根据权利要求1至4之一所述的装置(1)，其中加热元件在其加热功率方面设计用于过度加热流体流的气态成分，尤其是水蒸气。

6.根据权利要求1至5之一所述的装置(1)，其中所述输入管线或者每个输入管线(6)设计为使得流入空腔(3)中的流体流的速度矢量具有在壳体(2)的中轴(M)的方向上的分量。

7.根据权利要求6所述的装置(1)，其中相应的输入管线(6)构建为使得流入空腔(3)中的流体流的速度矢量相对于垂直于中轴(M)的平面倾斜10°到30°之间、尤其是倾斜15°。

8.根据权利要求1至7之一所述的装置(1)，其带有四个输入管线(6)，所述输入管线均匀地分布于壳体的环周上地布置。

9.根据权利要求2至8之一所述的装置(1)，其中在流入室(12)中设置有导向金属片(32)和/或导向叶片(36)，导向金属片(32)和/或导向叶片(36)将流体流的气态成分偏转至环形室(14)中。

10.根据权利要求2至9之一所述的装置(1)，其中在流入室(12)中设置有精细分离器(28)，并且其中将精细分离器冷凝物排出管线(50)插入到流入室(12)中，在工作状态中在精细分离器(28)中形成的冷凝物通过所述精细分离器冷凝物排出管线从空腔(3)中输出。

11.根据权利要求1至10之一所述的装置(1)，其中在环形室(14)中在中轴(M)的方向上看相继设置有加热元件的两组或者更多组，其加热元件针对分别不同的加热功率而设计。

12.根据权利要求1至11之一所述的装置(1)，其中加热元件管状地构建并且设计用于被流动的加热介质、尤其是被水蒸汽流过。

13.根据权利要求12所述的装置(1)，其中加热元件分别构建为直管，所述直管平行于中轴(M)取向。

14.根据权利要求12或13所述的装置(1)，其中分别将多个彼此相邻的加热元件组合成束。

15.根据权利要求1至14之一所述的装置(1)，其中环形的、垂直于中轴(M)取向的分离板(37)插入到壳体(2)中，所述分离板将空腔(3)划分为两个子空间，并且所述分离板的内圆基本上与环形室(14)的内圆一致，并且所述分离板的外圆半径小于壳体内侧(11)的半径。

16.一种蒸汽涡轮设备(62)，其带有高压涡轮机(70)和低压涡轮机(74)以及根据权利要求1至15之一所述的装置(1)，其中所述至少一个输入管线(6)与高压涡轮机(70)的蒸汽出口连接，并且其中所述至少一个输出管线(24)与低压涡轮机(74)的蒸汽入口连接。

17.一种用于驱动带有高压涡轮机(70)和低压涡轮机(74)的蒸汽涡轮设备(62)的方法，其中从高压涡轮机(70)的蒸汽出口流出的蒸汽被导入空腔(3)中，该空腔被基本上围绕中轴(M)旋转对称的壳体(2)包围，由此将蒸汽置于转动中，并且所述蒸汽的气态成分被与液态成分分离，并且在壳体(2)的内部区域中收集，并且其中气态成分在其穿透到内部区域中时通过加热元件来加热，并且接着输送给低压涡轮机(74)的蒸汽入口。