Паросепаратор

Паросепара́тор (сепаратор пара, паросушитель) — устройство для отделения капельной влаги от водяного пара (паросушения). Пар, с отсутствием влаги, называют сухим, содержащий влагу —насыщенным или перенасыщенным.

Назначение паросепаратора

Сепарация пара имеет важное значение на АЭС. Высокий уровень температуры в реакторе вырабатывает насыщенный пар с низкими параметрами относительно такового на тепловых электростанциях. Сепарация может совершаться в отдельном устройстве (например, в одноконтурной реакторной установке с реактором типа РБМК) или напрямую в парогенераторе (в двухконтурной реакторной установке с реактором типа ВВЭР). В паровых котлах паросепаратор как правило монтируется на входном патрубке паропровода. Кроме этого в его функции входит в отделении капель воды для увеличения его сухости. По способу отделения пара паросепараторы бывают центробежными и осадительными.

Барабан-сепаратор

Два гравитационных барабана-сепаратора реакторной установки с реактором РБМК-1000 имеют цилиндрический горизонтальный стальной корпус длиной 30 м и диаметром 2,3 м. Пароводяная смесь, содержащая средний уровень пара около 15 % (по массе), подается сбоку через подающие патрубки напрямую от каналов реактора (примерно по 409 патрубков на один сепаратор).

Сюда же заливают питательную воду из турбинной установки через коллектор питательной воды диаметром 0,4 м, а также из системы продувки и расхолаживания реактора. Отделение влаги происходит на горизонтальных дырчатых листах (потолочный и погружной). После этого происходит смешивание отсепарированной воды вместе с питательной из турбинной установки и распределяется по 12 опускным трубопроводам во всасывающий коллектор и далее к главному циркуляционному насосу. Насыщенный пар давлением около 7 МПа и температурой 284 °C отводится вверх через патрубки к паровому коллектору и подается на турбину. Для уменьшения уровня продольного перекоса давления в паровом пространстве барабана-сепаратора применяется плавающие дросселирование патрубков. Для устранения перекосов уровней воды между 2 сепараторами в конструкции предусмотрено 2 перемычки по воде и 5 по пару. Поскольку реакторная установка РБМК одноконтурная, барабан-сепаратор работает на слабо радиоактивном паре и подлежит биологической защите.

Встроенный сепаратор пара

Парогенератор и сепаратор реакторной установки с реактором ВВЭР-1000 находятся в едином горизонтальном корпусе из стали 10ГН2МФА длиной 13,84 м и диаметром 4 м. На каждой из четырех петель реактора монтировано по одному парогенератору, расчетная производительность каждого — 1469 т пара в час. Теплоноситель первого контура (радиоактивная вода) с расчётной температурой 322 °C подается снизу по коллектору в трубные пучки. Питательная вода (не радиоактивная) от турбоустановки с температурой 220 °C протекает через раздаточный коллектор в межтрубное пространство парогенератора, после чего закипает под давлением около 6,5 МПа. В паровом объеме парогенератора установлены жалюзийные сепараторы, которые состоят из восьми рядов секций. За сепараторами расположены дырчатые пароприемные щиты, после которого пар попадает в коллектор сухого пара, размещенный вне корпуса парогенератора. Пар с расчетной температурой 278,5 °C и давлением 6,48 МПа поступает в главный паропровод. Пар не является полностью сухим — расчетная влажность на выходе составляет 0,05 %.