畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))汽輪機(jī)的射水抽氣器系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　在汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程和正常運(yùn)行時(shí)會(huì)有蒸汽及一些漏入空氣進(jìn)入凝汽器。因此需要抽汽設(shè)備將汽水管路中的不凝結(jié)氣體及時(shí)抽出，以維持凝汽器的真空，提高汽輪機(jī)設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)性。射水抽氣系統(tǒng)能很好的解決這些問(wèn)題，該系統(tǒng)能在機(jī)組啟動(dòng)初期建立凝汽器真空并且在機(jī)組正常運(yùn)行中保持凝汽器真空，確保機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。</p><p>

2、　　本文介紹了射水抽氣系統(tǒng)的理論研究和設(shè)計(jì)方法。首先通過(guò)查表計(jì)算，由機(jī)組一些參數(shù)先確定射水抽氣器的抽氣容量、溫度等各種所需參數(shù)。然后利用這些參數(shù)選出合適的射水抽氣器，當(dāng)射水抽氣器完成選型后即可對(duì)該系統(tǒng)其它部件進(jìn)行分析選型設(shè)計(jì)。本文通過(guò)對(duì)射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)射水抽氣系統(tǒng)分析和研究，從而找到提高射水抽氣系統(tǒng)效率的方法，并對(duì)射水抽氣系統(tǒng)一些問(wèn)題提出建議。</p><p>　　關(guān)鍵詞：射水抽氣器；射水泵；管道；閥門(mén)<

3、;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　there will be steam and some leakage air into the condenser when the turbine startup and normal operation.So the air ejector is needed to draw out the

4、 non-condensed gas from the soft pipe in a timely manner to maintain the condenser vacuum and improve the thermal economy of the turbine equipment. Water System can solve these problems well,the system can establish cond

5、enser vacuum when the unit start up in the initial stage and maintain the condenser vacuum when the unit normal operation to ensur</p><p>　　This paper describes the Water System study and design theory. Firs

6、t of all, by look-up table and calculation, determine the parameters of Water Jet Air Ejector exhaust capacity, temperature and other parameters required by some parameters of the unit. Then select an appropriate Water J

7、et Air Ejector by these parameters. When the selection of Water Jet Air Ejector completed,it is time to analyze and design for the Other components of the system. Based on the Water System design,this paper about </p&

8、gt;<p>　　Key words: Water Jet Air Ejector；Eject pump；pipe；valve</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　能源是工業(yè)進(jìn)步社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展能源的消耗也越來(lái)越多。人類(lèi)已面臨了能源緊張的危機(jī)。而我國(guó)是世界上少有的幾個(gè)以煤電為主的一次能源國(guó)家，對(duì)于中

9、小型火電廠能源消耗大，環(huán)境污染嚴(yán)重。因此提高火電廠的熱經(jīng)濟(jì)型節(jié)能減排已勢(shì)在必行。</p><p>　　本論文以提高汽輪機(jī)系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)性為目的對(duì)汽輪機(jī)的射水抽氣器系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究和討論。目前我國(guó)中小型火電廠的射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還不是很完善，主要通過(guò)性能試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)完成設(shè)計(jì)。本論文根據(jù)大量的資料將射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了明確，對(duì)系統(tǒng)的一些內(nèi)容進(jìn)行了整合和優(yōu)化。論文的重點(diǎn)是對(duì)射水抽氣系統(tǒng)的各個(gè)組成設(shè)備的理論研究

10、和選型，從而對(duì)射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論進(jìn)行完善。</p><p>　　在論文撰寫(xiě)的過(guò)程中，借鑒了大量的相關(guān)資料，同時(shí)得到了溫小萍老師的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。</p><p>　　由于水平有限，本論文有許多不足之處，望老師們批評(píng)指正。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　

11、　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題的目的及意義1</p><p>　　1.2 抽氣設(shè)備的概述2</p><p>　　1.3 射水抽氣系統(tǒng)的發(fā)展3</p><p>　　1.4 射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法4</p><p>　　2 射水抽氣器理論研究5</p><p

12、>　　2.1射水抽氣器簡(jiǎn)介和特點(diǎn)5</p><p>　　2.1.1 射水抽氣器的型式5</p><p>　　2.1.2 結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.1.3 連接方式6</p><p>　　2.1.4 喉部結(jié)構(gòu)特征對(duì)射水抽氣器工作性能的影響7</p><p>　　2.2 射水抽氣器抽出的產(chǎn)物確定10

13、</p><p>　　2.3 射水抽氣器設(shè)計(jì)參數(shù)11</p><p>　　2.3.1 抽氣器的容量確定11</p><p>　　2.3.2 抽氣器的吸入壓力15</p><p>　　2.3.3 抽氣器的吸入溫度16</p><p>　　2.3.4 工作水溫度16</p><p>　　2

14、.3.5 工作水壓力17</p><p>　　3 射水抽氣器的計(jì)算及選型18</p><p>　　3.1 射水抽氣器的計(jì)算所需要的量18</p><p>　　3.1.1 演馬電廠的機(jī)組參數(shù)18</p><p>　　3.1.2 射水抽氣器選型計(jì)算所需要確定的量19</p><p>　　3.2 射水抽氣器選型計(jì)算

15、19</p><p>　　3.3 射水抽氣器的選型分析22</p><p>　　4 射水泵的選型25</p><p>　　4.1 選型泵的要求25</p><p>　　4.2 單級(jí)雙吸式離心泵26</p><p>　　4.2.1 單級(jí)雙吸式離心泵的應(yīng)用范圍和優(yōu)點(diǎn)26</p><p>

16、　　S型和Sh型單級(jí)雙吸離心泵的工作條件：26</p><p>　　4.2.2 泵結(jié)構(gòu)型式及標(biāo)號(hào)意義27</p><p>　　4.2.3 SH型泵選型表28</p><p>　　4.3 射水泵的選型及特點(diǎn)30</p><p>　　5 射水池的設(shè)計(jì)和研究33</p><p>　　5.1 射水池的作用和設(shè)計(jì)33

17、</p><p>　　5.1.1 射水池的作用33</p><p>　　5.1.2 射水池的設(shè)計(jì)34</p><p>　　5.2 射水池的參數(shù)確定35</p><p>　　5.2.1 水箱的計(jì)算容積35</p><p>　　5.2.2 水箱的有效容積35</p><p>　　5.2.3

18、 水箱的水位控制35</p><p>　　5.2.4 水箱的設(shè)計(jì)要求36</p><p>　　5.3 射水系統(tǒng)的補(bǔ)水36</p><p>　　5.3.1 工作水溫對(duì)射水抽氣器工作的影響36</p><p>　　5.3.2 補(bǔ)水量37</p><p>　　6 管道和閥門(mén)設(shè)計(jì)及設(shè)備的安裝38</p>

19、<p>　　6.1 管道和閥門(mén)的基本介紹38</p><p>　　6.1.1 管道38</p><p>　　6.1.2 閥門(mén)42</p><p>　　6.2 管道和閥門(mén)的選型44</p><p>　　6.2.1 管材的選擇45</p><p>　　6.2.2 管徑的選擇45</p>

20、<p>　　6.2.3 閥門(mén)的選擇45</p><p>　　6.3 管道和閥門(mén)的運(yùn)行維護(hù)46</p><p>　　6.3.1 管道的運(yùn)行維護(hù)和防腐46</p><p>　　6.3.2 閥門(mén)的運(yùn)行和維護(hù)47</p><p>　　6.4 射水抽氣器布置方式47</p><p>　　6.5 射水抽氣器

21、的安裝與抽吸能力分析48</p><p>　　6.6 管道的布置49</p><p>　　7 總結(jié)與展望51</p><p><b>　　7.1 總結(jié)51</b></p><p><b>　　7.2 展望51</b></p><p><b>　　致謝53

22、</b></p><p><b>　　1．緒論</b></p><p>　　汽輪機(jī)設(shè)備在啟動(dòng)和正常運(yùn)行過(guò)程中，都需要將設(shè)備（特別是凝汽器）和汽水管路中的不凝結(jié)氣體及時(shí)抽出，以維持凝汽器的真空，改善傳熱效果，提高汽輪機(jī)設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)性。因此，由抽氣設(shè)備，管道，閥門(mén)等組成的抽氣系統(tǒng)是凝氣設(shè)備中非常重要的組成部分。射水抽氣系統(tǒng)是由射水抽氣器，射水池，射水泵，凝汽器

23、，閥門(mén)，管道為主要部件構(gòu)成的。射水抽氣器廣泛作為于火電廠汽輪機(jī)凝汽的抽氣設(shè)備。</p><p>　　1.1 選題的目的及意義</p><p>　　我國(guó)一些背壓或凝氣式汽輪機(jī)常采用射水抽氣器作為抽氣設(shè)備，采用射水抽氣器的好處是簡(jiǎn)化抽氣系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)，噪音低，安全可靠。射水抽氣系統(tǒng)的主要關(guān)鍵部件是射水抽氣器。對(duì)于低水頭的射水抽氣器，其優(yōu)點(diǎn)更為突出，還可以輔助抽氣器，系統(tǒng)簡(jiǎn)化，結(jié)構(gòu)緊湊，噴嘴直徑

24、大，易于加工制造，運(yùn)行中不易堵塞，維修方便，運(yùn)行可靠，功率大，質(zhì)量小，價(jià)格低廉，能獲得更高一些的真空度。另外，射水抽氣系統(tǒng)是保證汽輪機(jī)正常運(yùn)行的系統(tǒng)之一，因而該系統(tǒng)的良好設(shè)計(jì)是保證汽輪機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要一環(huán)，不容忽視。</p><p>　　與射汽式抽氣器比較，采用射水式抽氣器能夠節(jié)省消耗在射汽式抽氣器的蒸汽量，且不需要冷卻器，提高了電廠的經(jīng)濟(jì)性。射汽抽氣器工作蒸汽是從新蒸汽節(jié)流而來(lái)，因此產(chǎn)生節(jié)流損失，從效率上考

25、慮是不經(jīng)濟(jì)的；如果射汽抽氣器與單元制機(jī)組配套，當(dāng)這種機(jī)組采用冷態(tài)滑參數(shù)啟動(dòng)方式時(shí)，還需要為射汽抽氣器準(zhǔn)備汽源。通過(guò)研究表明，綜合射水抽氣器和射汽抽氣器相比較優(yōu)點(diǎn)主要有以下三個(gè)方面：</p><p>　　(1) 射水抽氣器不消耗蒸汽，射水抽氣系統(tǒng)更為經(jīng)濟(jì)方便。</p><p>　　(2) 在同一臺(tái)機(jī)組上，使用射水抽氣器比使用射汽式抽氣器效果好。兩種抽氣器在抽吸同樣的空氣量時(shí)，射水式抽氣器可以

26、在凝汽器喉部獲得較高的真空度。</p><p>　　(3) 在抽氣負(fù)荷增大時(shí)，射水抽氣器的工作要比射汽抽氣器穩(wěn)定。</p><p>　　對(duì)于中小型火電機(jī)組凝汽器，抽氣器選用射水抽氣器更為合理和經(jīng)濟(jì)。因?yàn)樯渌闅馄鲗?duì)凝汽的真空和工作效率有著直接的影響，所以只有射水抽氣系統(tǒng)合理高效的工作，才能正常的維持機(jī)組的真空度，汽輪機(jī)組才能正常的工作。因此對(duì)射水抽氣器的研究對(duì)于維持汽輪機(jī)凝汽器真空，改善傳

27、熱效果，提高汽輪機(jī)設(shè)備的熱經(jīng)濟(jì)型是很重要的。并且對(duì)射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究對(duì)射水抽氣系統(tǒng)的發(fā)展和汽輪機(jī)組的發(fā)展也有著重要的意義。</p><p>　　1.2 抽氣設(shè)備的概述</p><p>　　用于汽輪機(jī)凝汽器的抽氣器其工作特點(diǎn)：一是抽吸的真空并不要求很高，為了維持凝汽器在多種工況下正常工作，其抽吸壓力一般在0.00267~0.0533MPa就可以了；二是抽氣速率和抽氣量都很大，且抽出的介質(zhì)為

28、汽氣混合物。抽氣器的任務(wù)就是將漏人凝汽器內(nèi)的空氣和蒸汽中所含的不凝結(jié)氣體連續(xù)不段地抽出，保持凝汽器始終在高度真空下運(yùn)行，抽氣器運(yùn)行狀況的優(yōu)劣，影響著凝汽器內(nèi)絕對(duì)壓力的大小，對(duì)機(jī)組的安全，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要的作用。</p><p>　　抽氣器設(shè)備的型式很多，按其工作原理可分為容積式（或稱(chēng)機(jī)械式）和射流式兩大類(lèi)。射水抽氣器屬于射流式抽氣器，這是利用具有一定壓力的流體，在噴管中膨脹加速，以很高的速度將吸入室內(nèi)的低壓氣體吸

29、走。射流式抽氣器沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，制造成本低，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，占地面積小，能在較短時(shí)間內(nèi)（通常5~6min）建立起所需要的真空，且可回收凝結(jié)水。</p><p>　　抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機(jī)設(shè)備的情況和抽氣設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)考慮。例如，對(duì)于高中壓母管制額定參數(shù)啟動(dòng)的機(jī)組，工作蒸汽來(lái)源方便，多采用射汽式抽氣器。而對(duì)于高參數(shù)大容量單元制機(jī)組，若采用射汽式抽氣器，則因其過(guò)載能力小，需要另設(shè)啟動(dòng)抽氣器，滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)，還需要有其

30、他工作蒸汽來(lái)源，使系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性下降；而采用射水抽氣器，則管道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量少，啟停快，但需要配射水泵和專(zhuān)用水箱，占據(jù)空間也比射汽式大。采用機(jī)械式抽氣器則啟停靈活、效率高、但地少，但造價(jià)高，維護(hù)工作量較射流式大。歐美等國(guó)電站采用機(jī)械式抽氣器較多。目前，我國(guó)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的非再熱機(jī)組、中小型機(jī)組用射汽抽氣器，單元制一般用射水抽氣器。由于一些機(jī)組抽氣器運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)行了一些改造，最近幾年大有把真空泵引入中小型機(jī)組的趨勢(shì)。</p&g

31、t;<p>　　1.3 射水抽氣系統(tǒng)的發(fā)展 </p><p>　　射水抽氣器的出現(xiàn)已有一百多年歷史 ,但普遍用于汽輪機(jī)組凝汽器上是從本世紀(jì)年代初開(kāi)始的。最早使用的是瑞士勃郎一鮑浮利 （B、B、C）工廠生產(chǎn)的汽輪機(jī)組上 ,后來(lái)為其它國(guó)家所廣泛采用,在抽氣器發(fā)展史上沿用了四十多年其構(gòu)造無(wú)多大改變。</p><p>　　射水抽氣器的最初形式是單通道短喉部射水抽氣器，最早使用的是瑞士

32、勃郎一鮑浮利 （B、B、C）工廠生產(chǎn)的汽輪機(jī)組上 ,后來(lái)為其它國(guó)家所廣泛采用,在抽氣器發(fā)展史上沿用了四十多年其構(gòu)造無(wú)多大改變。單通道短喉部射水抽氣器抽氣器在世界各國(guó)從20年代初一直沿用到60年代中期。70年代初,國(guó)產(chǎn)大型凝汽式汽輪機(jī)所配套的射水抽氣器，這種型式與舊勃郎一鮑浮利式這種抽氣器在結(jié)構(gòu)上有改進(jìn),但仍無(wú)重大突破。壓縮效率低于25﹪,抽吸每公斤耗功高達(dá)3.5kW。</p><p>　　50年代末,蘇聯(lián)全蘇熱工

33、研究所提出了四噴嘴抽氣器的改革方案,并作了多次試驗(yàn)臺(tái)及工業(yè)性試驗(yàn),目的是提高舊式抽氣器效率。</p><p>　　該型抽氣器的構(gòu)造特點(diǎn)是：</p><p>　?。?）水噴嘴由一只改成四只,而總截面積基本不變；</p><p>　?。?）空氣進(jìn)口由單側(cè)改成雙側(cè),對(duì)稱(chēng)排列,避免單側(cè)進(jìn)氣時(shí)射流噴入喉管的氣相偏流。實(shí)驗(yàn)證明這種偏流確實(shí)存在。</p><p

34、>　　由單噴嘴改為四噴嘴基于,當(dāng)時(shí)人們對(duì)抽氣器工作原理的認(rèn)識(shí)：工作水由噴嘴射人吸人室,由于水流束對(duì)氣體的粘滯作用,水束將氣體帶人喉管,使吸人室形成真空,而水束在吸人室中尚未來(lái)得及破碎成小滴,所以只有水束的外緣才能對(duì)氣體產(chǎn)生較強(qiáng)的粘滯作用。在噴嘴總面積不變的情況下,增加噴嘴數(shù)目,將使水束在吸人室的分布更趨均勻,其外緣對(duì)氣體的附吸、粘滯作用更強(qiáng)烈。</p><p>　　這一改進(jìn)未能達(dá)到預(yù)期的效果，這是因?yàn)椴捎枚?/p>

35、噴嘴,對(duì)于液一液一相噴射泵,確是能提高效率（例如汽輪機(jī)的注油器）。但使用在水一氣兩相流的射水抽器中,效果則不明顯,往往還產(chǎn)生了更為嚴(yán)重的喉口沖擊,雖然單側(cè)進(jìn)氣改為雙側(cè)進(jìn)氣能有效地改變氣體進(jìn)人喉管時(shí)的偏流。該型抽氣器未能得到普遍推廣。</p><p>　　70年代,很多國(guó)家都對(duì)抽氣器的工作原理進(jìn)行了深人研究。原蘇聯(lián)“全蘇熱工研究所”較早發(fā)表這一成果,他們?cè)谝毫髂芰糠匠痰幕A(chǔ)上導(dǎo)出了射水抽氣兩相流的能量平衡方程,從理

36、論上首先定量地闡明了長(zhǎng)喉管對(duì)抽氣器工作的作用。</p><p>　　80年代中期為了適應(yīng)大型汽輪機(jī)組的發(fā)展需要。全蘇熱工研究所將抽氣器加以改進(jìn),將原有的扇形通道改成圓形,并以此作為母型進(jìn)行一系列的對(duì)比試驗(yàn)。在理論上采用了一套較為合理的計(jì)算方法。研制成了一種七通道長(zhǎng)喉型抽氣器。</p><p>　　隨著技術(shù)的進(jìn)步科技的發(fā)展，射水抽氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件射水抽氣器有了較大的進(jìn)步和發(fā)展，在我國(guó)目前較

37、為先進(jìn)的是低耗搞笑多通道抽氣器，這種抽氣器的特點(diǎn)主要是：①.多通道抽氣器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，使用安全，運(yùn)行壽命長(zhǎng)，噪聲低，投資少；②.對(duì)水質(zhì)要求較低，運(yùn)行部件不結(jié)垢；③.具有良好的啟動(dòng)型，小能耗、高效率、建立真空快；④.具有余速抽氣性能，可抽吸軸封加熱器氣體。</p><p>　　1.4 射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是根據(jù)所選汽輪機(jī)凝汽器的型號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的射水

38、抽氣系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)計(jì)算和查表，由凝汽器的型號(hào)參數(shù)先確定射水抽氣器的容量。當(dāng)射水抽氣器的容量大小確定后，即可對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝進(jìn)行研究和分析。由射水抽氣器的大小對(duì)射水泵和閥門(mén)進(jìn)行選型，本次設(shè)計(jì)射水泵設(shè)兩臺(tái)，一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用，備用泵應(yīng)按照自啟動(dòng)設(shè)計(jì)。同時(shí)對(duì)射水池進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定射水池的大小容量，射水池要采用合理的結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足系統(tǒng)需求，射水池要盡可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便維修，節(jié)約場(chǎng)地。射水抽氣器，射水池，射水泵，閥門(mén)都設(shè)計(jì)完畢后對(duì)管道進(jìn)行選型，管道要簡(jiǎn)單，

39、布置合理，節(jié)約能耗。最后對(duì)射水抽氣系統(tǒng)進(jìn)行安裝。這就是本次射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　2．射水抽氣器理論研究</p><p>　　射水抽氣器是射水抽氣系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，。主要由工作水入口室，噴嘴，混合室，擴(kuò)散管和逆止門(mén)等部件組成，工作原理是：由射水泵供給的壓力水，通過(guò)進(jìn)水管進(jìn)入水室后，再進(jìn)入噴嘴。在噴嘴中水的靜壓力能轉(zhuǎn)換成速度能，水以高速通過(guò)混合室形成高度真空，抽吸凝汽器中

40、的不凝結(jié)氣體并與之混合一起進(jìn)入擴(kuò)散管，降入升壓后排入射水池。在射水池中，不凝結(jié)氣體逸出大氣。射水抽氣器的選擇對(duì)系統(tǒng)是至關(guān)重要的。</p><p>　　2.1射水抽氣器簡(jiǎn)介和特點(diǎn)</p><p>　　2.1.1 射水抽氣器的型式</p><p>　　一般的，目前我國(guó)電站等設(shè)備多用的射水抽氣器有以下幾種型式：</p><p>　　(1) 長(zhǎng)喉部射

41、水抽氣器。這種射水抽氣器的特點(diǎn)是喉管長(zhǎng)度與喉管截面直徑比值不小于18。效率要比短喉射水抽氣器高，應(yīng)用也極其廣泛。</p><p>　　(2) 短喉部射水抽氣器。短喉管部射水抽氣器的喉管長(zhǎng)度與喉管截面直徑比值為2～5的射水抽氣器。</p><p>　　(3) 單通道射水抽氣器，單通道射水抽氣器即為單個(gè)喉管的射水抽氣器。</p><p>　　(4) 多通道射水抽氣器，多

42、通道射水抽氣器是指有兩個(gè)或兩個(gè)以上通道的射水抽氣器。</p><p><b>　　2.1.2 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　我國(guó)設(shè)計(jì)制造的高壓凝氣式機(jī)組中，較多的是用射水抽氣器作抽氣設(shè)備。</p><p>　　圖為典型的射水抽氣器，它主要由工作水入口水室、噴嘴、混合室、擴(kuò)壓管和止回閥等組成。在噴嘴前安裝有水室，以防止工作水在進(jìn)入噴嘴前形成漩

43、渦，并提高噴嘴的工作性能。</p><p>　　工作水壓保持在0.2~0.4MPa，由專(zhuān)用的射水泵供給。壓力水經(jīng)過(guò)水室進(jìn)入噴管，噴管將壓力水的壓力能變成速度能，以高速射出。在混合室內(nèi)形成高度真空，使凝汽器內(nèi)的氣、汽混合物被吸入混合室，在混合室內(nèi)，氣、汽混合物和水混合后一起進(jìn)入擴(kuò)壓管。</p><p>　　工作水在擴(kuò)壓管中流速逐漸降低，由速度能轉(zhuǎn)變成壓力能，最后在擴(kuò)壓管出口其壓力升至略高于大

44、氣壓力而排出擴(kuò)壓管進(jìn)入冷卻池。為防止升壓泵發(fā)生事故，使供水壓力降低，導(dǎo)致噴嘴的工作水吸入凝汽器中，必須在射水抽氣器的氣。汽混合物的入口裝有止回閥。</p><p>　　工作水入口 2.噴嘴 3.混合室 4.擴(kuò)壓管</p><p>　　5.逆止閥 6.上水室 7.水室平衡孔</p><p>　　圖2-1 射水抽氣器</p><p>　　2.1.

45、3 連接方式</p><p>　　射水抽氣器在系統(tǒng)中的連接方式通常有兩種：一種方式是開(kāi)水供水方式，工作用射水泵從凝汽器循環(huán)水入口管引出，經(jīng)抽氣器后排出的汽、水混合物引到循環(huán)水出水管中；另一種方式是系統(tǒng)設(shè)有專(zhuān)門(mén)的工作水箱，水箱給射水抽氣器提供工作水，工作水在射水抽氣器內(nèi)噴射抽氣后從夾帶著凝汽器的未凝結(jié)空氣和漏人空氣流回水箱，這種方式叫做閉式供水方式。由于受水源的限制，一般熱力發(fā)電廠都采用閉式供水方式。</p&

46、gt;<p>　　2.1.4 喉部結(jié)構(gòu)特征對(duì)射水抽氣器工作性能的影響</p><p>　?。?）喉部長(zhǎng)度的影響。研究成果表明，提高射水抽氣器經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵在于其喉部獲得水、氣混合物的臨界流動(dòng)工況，而臨界流動(dòng)工況的實(shí)現(xiàn)又以在喉部水、氣混合物完全充滿(mǎn)，并在壓縮增壓前混合的均勻程度達(dá)到足夠高的條件為前提。在長(zhǎng)喉部射水抽氣器中，正由于喉部有足夠的長(zhǎng)度在一定的流體參數(shù)和幾何參數(shù)下足以使水、氣混合物的流動(dòng)逐漸趨于

47、均勻而獲得臨界流動(dòng)工況，此時(shí)，復(fù)環(huán)流損失及突然壓縮損失均可達(dá)到最小值，提高射流效率。這一點(diǎn)在短喉部射水抽氣器中是達(dá)不到的。因而大大節(jié)省了功耗。</p><p>　　短喉部射水抽氣器和長(zhǎng)喉部射水抽氣器的對(duì)比：①.無(wú)論是長(zhǎng)喉部還是短喉部射水抽氣器，隨著工作水壓力的增高，雖然工作水流量隨之減少，但是功耗卻隨之增加，因此高工作水壓射水抽氣器的經(jīng)濟(jì)性不如低工作水壓下的經(jīng)濟(jì)性好。②.短喉部射水抽氣器的比功耗為1.84~2.2

48、6，長(zhǎng)喉部射水抽氣器的比功耗為1.33~1.76，顯然與短喉部相比，長(zhǎng)喉部射水抽氣器的經(jīng)濟(jì)性明顯地提高。③.在低工作水壓下，長(zhǎng)喉部射水抽氣器比短喉部的工作水量的降低量要大于高工作水壓條件下工作水量的降低量，導(dǎo)致在高工作水壓下長(zhǎng)喉部射水抽氣器比短喉部的耗功的降低率要小于低工作水壓條件下耗功的降低率，因此表明，在低工作水壓條件下，長(zhǎng)喉部射水抽氣器的經(jīng)濟(jì)性更為顯著。</p><p>　　短喉部射水抽氣除經(jīng)濟(jì)性差之外，還

49、存在著結(jié)構(gòu)落后，機(jī)械加工工作量大，鑄件毛坯報(bào)廢率高，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)噪聲大等缺陷。因此，短喉部射水抽氣器已經(jīng)逐步被長(zhǎng)喉部射水抽氣器所代替。</p><p>　　不僅如此，喉部長(zhǎng)度還對(duì)抽氣器的流量比有著較大的影響，通過(guò)研究表明，在一定范圍內(nèi)增加喉管的長(zhǎng)度，可以提高流量比。</p><p>　　(2) 多通道抽氣器。多通道抽氣器采用吸入室內(nèi)有分流室的結(jié)構(gòu)作為主要通道和以小孔群方式組合的輔助通道，以降

50、低氣阻，消除氣相偏流，增加兩相質(zhì)點(diǎn)能量交換；同時(shí)應(yīng)用了新的計(jì)算方法，經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定了吸入室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)、喉部形狀、喉頸噴嘴面積比、喉頸噴嘴徑比等，并根據(jù)不同抽氣的容量，選擇通道數(shù)及水壓，以獲得最佳截面與流速，實(shí)現(xiàn)吸入室的高效率。根據(jù)等截面喉管末端仍具有較高流速及整個(gè)喉管之間流速互不干涉原理，該型抽水器實(shí)現(xiàn)了喉管下段及出口的分段抽氣；所提供的后置式抽氣器也多為多通道，可供抽吸軸封加熱器之空氣。</p><p>　　多

51、通道射水抽氣器和舊型相比，優(yōu)點(diǎn)如下：</p><p>　　渦旋斜切空氣噴嘴，可使水束外的空氣層更加有效地約束高壓水束的擴(kuò)張，使汽水混合物順利地進(jìn)入喉部并排至大氣。 </p><p>　　圖2-2 斜切空氣噴嘴</p><p>　　渦旋斜切噴嘴的設(shè)計(jì)，使進(jìn)入內(nèi)部通道的每個(gè)水束發(fā)揮同等高效，解決氣水分布不均，水束做功不均的現(xiàn)象。</p><p>

52、　　該抽氣器的喉部設(shè)計(jì)了帶緩沖均壓室的聚流口，吸收噪音，減少抽氣器的振動(dòng)從而進(jìn)一步提高了抽氣器效率。</p><p>　　抽氣器喉部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有擾流螺旋，消除邊界層和氣體析出上飄，加強(qiáng)氣、水混合。結(jié)構(gòu)如圖。</p><p>　　抽氣管喉部上側(cè)空氣管入口處裝有止回閥，可有效地防止汽機(jī)停機(jī)時(shí)凝汽器真空的快速下降。</p><p>　　圖2-3 各類(lèi)型射水抽氣器</p&

53、gt;<p>　　2.2 射水抽氣器抽出的產(chǎn)物確定</p><p>　　射水抽氣器設(shè)備是汽輪機(jī)主要輔助設(shè)備之一，在機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，需要用射水抽氣器及時(shí)的抽出凝汽器及真空系統(tǒng)中漏人的不凝結(jié)氣體，維持凝汽器的真控。抽氣器在維持機(jī)組真空和機(jī)組的安全正常運(yùn)行有著十分重要的作用。</p><p>　　射水抽氣設(shè)備在機(jī)組運(yùn)行中必須能正常的從凝汽器中抽出不凝結(jié)蒸汽，以產(chǎn)生與物性參數(shù)和傳熱相

54、適應(yīng)的最小蒸汽凝結(jié)壓力，需要抽出的不凝結(jié)氣體的主要來(lái)源包括以下幾項(xiàng)，但不以次為限：</p><p>　　所存在低于大氣壓下運(yùn)行的系統(tǒng)中漏人的空氣；</p><p>　　進(jìn)入凝汽器的疏水和排放釋放出來(lái)的氣體；</p><p>　　進(jìn)入凝汽器補(bǔ)給水釋放出來(lái)的氣體；</p><p>　　在閉式循環(huán)中使用凝結(jié)水平衡箱內(nèi)所產(chǎn)生的氣體；</p>

55、;<p>　　在某些形式的核燃料的循環(huán)中，給水離解出來(lái)的氧氣，氫氣以及其它不凝結(jié)氣體。</p><p>　　具體的真空系統(tǒng)的空氣分為正常漏人與非正常漏人兩方面。正常漏入的途徑有：</p><p>　?、?汽輪機(jī)低壓軸封、真空系統(tǒng)閥門(mén)門(mén)桿水位計(jì)填料等處漏入空氣；</p><p>　?、?汽輪機(jī)排氣疏水中折出的氣體。其數(shù)量每種機(jī)組都有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，加上一定的富

56、裕量后即為制造廠確定抽氣器單臺(tái)容量的依據(jù)。</p><p>　　非正常漏入空氣的途徑有：</p><p>　　① 低壓缸中分面不嚴(yán)密處漏入的空氣；</p><p>　?、?排氣缸與凝汽器接口及其它真空管道、容器裂口處漏入，由于這些設(shè)備由缺陷漏入的氣體最大值無(wú)法預(yù)料，所以一般不作為確定抽氣器單臺(tái)容量的依據(jù)。</p><p>　　除了不凝結(jié)氣體，

57、還需要抽出一定的附帶蒸汽，以保證凝汽器的正常運(yùn)行，并產(chǎn)生合理的氣流速度，使凝汽器汽側(cè)的腐蝕減小到最小程度。</p><p>　　2.3 射水抽氣器設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　2.3.1 抽氣器的容量確定</p><p>　　抽氣器的容量是指在設(shè)計(jì)工況下，單位時(shí)間內(nèi)抽氣器所抽干空氣的質(zhì)量。</p><p>　　汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)初期建立凝汽

58、器真空以及運(yùn)行過(guò)程中保持凝汽器真空都需要抽真空系統(tǒng)完成。國(guó)內(nèi)外汽輪機(jī)組抽氣裝置容量的確定大多采用美國(guó)熱交換協(xié)會(huì)(HEI)《表面式凝汽器表轉(zhuǎn)》推薦的計(jì)算方法。抽氣裝置的設(shè)計(jì)容量不應(yīng)小于HEI的規(guī)定，應(yīng)保證在各種運(yùn)行工況下，有足夠的抽氣能力。從HEI標(biāo)準(zhǔn)確定漏人汽輪機(jī)組空氣量的計(jì)算中可以看出，由凝汽器中抽出的汽氣混合物量與汽輪機(jī)低壓缸的排氣量、輔助汽輪機(jī)的排氣量及排氣口數(shù)目、凝汽器客體數(shù)目有關(guān)。也就是說(shuō)漏人的空氣量不單與排氣量大小有關(guān)，而其

59、與排氣口數(shù)目、凝汽器殼體數(shù)目有關(guān)。這一觀點(diǎn)拋棄了過(guò)去那種只與排氣量有關(guān)的粗糙近似公式（如別爾曼公式）。由于HEI標(biāo)準(zhǔn)給抽氣器裝置容量計(jì)算帶來(lái)了滿(mǎn)意的經(jīng)濟(jì)效果，所以被世界各國(guó)所公認(rèn)。</p><p>　　當(dāng)采用多殼體凝汽器時(shí)，可選用并聯(lián)抽氣或串聯(lián)抽氣器方式。當(dāng)采用多背壓?jiǎn)螝んw或多殼體時(shí)，可按每一壓力凝汽器殼體或每一殼體的一個(gè)壓力確定抽氣器裝置的總設(shè)計(jì)容量。</p><p>　　抽氣裝置的設(shè)計(jì)

60、抽吸空氣量應(yīng)等于或大于按HEI標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的數(shù)值，即C=GV／Gh</p><p>　　式中，C為儲(chǔ)備系數(shù)；GV為抽氣裝置設(shè)計(jì)抽吸空氣量，kg/h；Gh按HEI標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的漏人空氣量，kg/h。</p><p>　　根據(jù)美國(guó)熱交換學(xué)會(huì)（HEI）提出的標(biāo)準(zhǔn)，抽氣器的容量應(yīng)不小于表中規(guī)定值。其選擇方法按凝汽器殼體數(shù)，排氣口總數(shù)和每個(gè)排氣口有效蒸汽量來(lái)選定。應(yīng)注意的定義：</p><

61、;p>　　每個(gè)主排汽口的有效蒸汽流量。將主汽輪機(jī)和給水泵汽輪機(jī)排氣量的總和除以主汽輪機(jī)排汽口數(shù)，即得每個(gè)主排汽口的有效蒸汽流量。</p><p>　　排汽口總數(shù)。排汽口總數(shù)為主汽輪機(jī)排汽口數(shù)加上給水泵汽輪機(jī)的總臺(tái)數(shù)。</p><p>　　混合物狀態(tài)參數(shù)?；旌衔锟偭渴窃?.4kpa和22℃狀態(tài)下計(jì)算得出的。</p><p>　　表2-1 抽氣設(shè)備的容量</

62、p><p>　　從真空系統(tǒng)抽出的非凝結(jié)氣體量與抽氣裝置設(shè)計(jì)的容量比值，或與非凝結(jié)氣體量應(yīng)符合表一規(guī)定：</p><p>　　表2-2 抽氣容量的換算</p><p>　　在確定抽氣設(shè)備的系統(tǒng)容量時(shí)應(yīng)照對(duì)表所列選擇抽氣器合適的容量，并且在對(duì)下述情況應(yīng)特別考慮：</p><p>　　多壓?jiǎn)螝つ鞯某闅馊萘繉?duì)于每一壓力區(qū)可選擇獨(dú)立的抽氣系統(tǒng)，也可選擇

63、一容量較大的單一抽氣系統(tǒng)，并確定那個(gè)相應(yīng)的容量。</p><p>　　使用射汽抽氣器，進(jìn)入其冷卻器的凝結(jié)水按凝汽器可能出現(xiàn)的最高壓力下的蒸汽飽和溫度來(lái)計(jì)算。</p><p>　　核電機(jī)組按表確定容量時(shí)，還應(yīng)考慮在循環(huán)中排入凝汽器的附加非凝結(jié)氣體。</p><p>　　當(dāng)有旁路蒸汽全負(fù)荷排放時(shí)，循環(huán)水泵全部或部分投入，抽氣器應(yīng)能抽吸出比凝汽器的最高壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度

64、低4.16℃的非凝結(jié)氣體。</p><p>　　2.3.2 抽氣器的吸入壓力</p><p>　　射水抽氣器的吸入壓力是指汽、氣混合物入口管法蘭前D1或610mm處的絕對(duì)靜壓力。</p><p>　　抽氣器的任務(wù)是將漏人凝汽器內(nèi)的空氣和蒸汽中所含的不凝結(jié)氣體連續(xù)不斷的抽出，保證凝汽器始終在高度真空下運(yùn)行。而用于汽輪機(jī)凝汽器的抽氣器其抽吸壓力一般在0.00267~0.

65、0533Mpa就可以。</p><p>　　為了調(diào)整好抽泣設(shè)備和凝汽器的運(yùn)行，通過(guò)查閱資料，推薦抽氣器設(shè)備的吸入壓力應(yīng)按照下列要求：</p><p><b>　　電站汽輪機(jī)凝汽器</b></p><p>　　設(shè)計(jì)吸入壓力為3.386kpa(絕對(duì))或凝汽器設(shè)計(jì)壓力，取二者的最小值，最終選擇還應(yīng)該考慮在整個(gè)預(yù)期的運(yùn)行壓力內(nèi)的凝汽器與其抽氣設(shè)備的協(xié)調(diào)

66、運(yùn)行，此外，當(dāng)選擇設(shè)計(jì)吸入壓力時(shí)，還應(yīng)考慮抽氣設(shè)備的實(shí)際位置。</p><p>　　工業(yè)或船用汽輪機(jī)凝汽器</p><p>　　設(shè)計(jì)吸入壓力為凝汽器設(shè)計(jì)壓力減去3.386kpa(絕對(duì))或?yàn)檫\(yùn)行所要求的最低壓力，取二者最小值，其值最低為3.386kpa。</p><p>　　由于凝汽器是處于負(fù)壓下運(yùn)行，因從而從真空系統(tǒng)不嚴(yán)密處有空氣漏人，它將嚴(yán)重影響凝汽器內(nèi)的凝結(jié)換熱

67、，為了維持凝汽器內(nèi)合理的真空，必須隨時(shí)把凝汽器內(nèi)的非凝結(jié)氣體抽出。抽氣器從凝汽器中抽出的氣體是氣、汽混合物，通常情況下混合氣體按質(zhì)量分，空氣占1／3，水蒸氣占2／3.水蒸汽被抽吸到抽氣器后與工作水混合排到射水池內(nèi)放熱，從而使工作水溫升高。</p><p>　　射水抽氣器的性能方程為：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p&g

68、t;　　式中，pm為抽氣器吸入 壓力；tw為抽氣器工作水溫度；ps為工作水溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力；Da為抽吸干空氣的質(zhì)量流量；Va為抽吸干空氣的體積流量。</p><p>　　由式中，工作水溫度升高，對(duì)應(yīng)飽和蒸汽壓力增大，在抽吸的干空氣量不變的情況下，抽氣器吸入壓力增大，抽吸能力下降，凝汽器真空也隨之下降。</p><p>　　2.3.3 抽氣器的吸入溫度</p><

69、p>　　抽氣的吸入溫度是指在射水抽氣器吸入口處被抽吸的汽氣混合物的溫度。</p><p>　　被抽吸的汽氣混合物溫度應(yīng)為吸入室壓力下，飽和蒸汽溫度減去下列兩個(gè)溫度值中較高的一者。</p><p>　　飽和蒸汽溫度與循環(huán)水進(jìn)口設(shè)計(jì)溫度之差的25％</p><p><b>　　4.16℃</b></p><p>　　運(yùn)

70、行中，抽氣口蒸汽的實(shí)際溫度受到運(yùn)行特征，不凝結(jié)氣體的負(fù)荷和抽氣設(shè)備的容量特性的影響，和設(shè)計(jì)溫度可能有所差別。</p><p>　　2.3.4 工作水溫度</p><p>　　工作水溫度是射水抽氣器進(jìn)口水的溫度。</p><p>　　根據(jù)式（1）可畫(huà)出射水抽氣器的特性曲線(xiàn)，如圖。由圖可知當(dāng)工作水溫超過(guò)30℃時(shí)，每升高5℃，吸入室的壓力提高約1.97kpa。另一方面，根

71、據(jù)水蒸氣的熱力性質(zhì)，由于射水溫度高于射水抽氣的溫度高于射水抽氣器喉部壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度，使得部分水汽化，體積突然膨脹，以國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組為例，當(dāng)工作水溫升高到30℃時(shí)，工作水汽化后的水汽總的體積流量為汽化前的3841倍，工作水流量下降，抽氣器吸入室壓力突然升高，抽吸能力下降，從而影響凝汽器的真空。</p><p>　　表2-3 工作水溫變化與射水抽氣器抽吸壓力的關(guān)系曲線(xiàn)</p><p>

72、;　　對(duì)于凝汽器的工作水溫度選擇，一般按照當(dāng)?shù)氐臍庀?、水文條件及補(bǔ)水量。一般推薦：15℃、20℃、25℃或用戶(hù)要求。</p><p>　　根據(jù)演馬電廠的當(dāng)?shù)貧庀蠛蜋C(jī)組要求，工作水溫設(shè)計(jì)為20℃比較合適。</p><p>　　2.3.5 工作水壓力</p><p>　　長(zhǎng)喉部的射水抽氣器一般取0.18～0.40MPa（a）</p><p>　　

73、短喉部的射水抽氣器一般取0.30～0.60MPa(a)</p><p>　　本次射水抽氣器的選型工作水的壓力，符合上述的規(guī)定即可。</p><p>　　3．射水抽氣器的計(jì)算及選型</p><p>　　3.1 射水抽氣器的計(jì)算所需要的量</p><p>　　3.1.1 演馬電廠的機(jī)組參數(shù)</p><p>　　本次射水抽氣

74、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以河南煤化集團(tuán)演馬電廠的汽輪機(jī)組為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。由于射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)核心是射水抽氣器的選型，所以本章以演馬電廠機(jī)組參數(shù)為基礎(chǔ)對(duì)射水抽氣器選型所需的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)查照演馬電廠三號(hào)機(jī)組運(yùn)行規(guī)程確定射水抽氣器計(jì)算所需的參數(shù)，以下是演馬電廠機(jī)組的具體參數(shù)：</p><p><b>　　汽輪機(jī)型號(hào)</b></p><p>　　演馬電廠的汽輪機(jī)是FC25-3.43

75、/0.4型非調(diào)整抽汽式汽輪機(jī)。這種汽輪機(jī)是中溫中壓，沖動(dòng)凝氣式汽輪機(jī)。</p><p><b>　　汽輪機(jī)主要規(guī)范</b></p><p>　　表3-1 汽輪機(jī)主要規(guī)范</p><p><b>　　凝汽器參數(shù)</b></p><p>　　表3-2 凝汽器主要參數(shù)</p><p&g

76、t;　　3.1.2 射水抽氣器選型計(jì)算所需要確定的量</p><p>　　本次射水抽氣器選型計(jì)算所需要確定的量有：工作水壓、工作水溫、吸入室壓力P1。抽出空氣量D1、大氣壓力Pa、水汽混合物密度ρ、最大工作水壓P、最小工作水壓P、抽出空氣容積流量V1、速度系數(shù)φ、工作水速C1、工作水容積流量Vω、容積引射系數(shù)u0。</p><p>　　3.2 射水抽氣器選型計(jì)算</p>&l

77、t;p>　　3.2.1 工作水壓</p><p>　　工作水壓力就是射水抽氣器水室內(nèi)噴嘴前的絕對(duì)靜壓力。長(zhǎng)喉部的射水抽氣器一般取0.18～0.40MPa，短喉部的射水抽氣器一般取0.30～0.60MPa。本次射水抽氣器的選型工作水的壓力，符合上述的規(guī)定即可。</p><p>　　本次由演馬電廠《運(yùn)行規(guī)程》查的工作水壓：</p><p>　　P0=3.5 ata

78、 （3-1）</p><p>　　3.2.2 工作水溫度</p><p>　　工作水溫度就是射水抽氣器水室進(jìn)口處水的溫度。由焦煤集團(tuán)演馬電廠的《運(yùn)行規(guī)程》查得工作水溫度：</p><p>　　=20℃ （3-2）</p>&l

79、t;p>　　3.2.3 抽出空氣量</p><p>　　抽出空氣量即抽氣器容量，是指在設(shè)計(jì)工況下，單位時(shí)間內(nèi)抽氣器所能抽吸干空氣的質(zhì)量。由美國(guó)HEI表面式凝汽器標(biāo)準(zhǔn)確定抽氣器的容量，可查得：</p><p>　　=15.33 Kg/h （3-3）</p><p>　　3.2.4 吸入室壓力</

80、p><p>　　吸入室壓力就是指汽、氣混合物入口管法蘭前或610mm處的絕對(duì)靜壓力。用于汽輪機(jī)凝汽器的抽氣器其抽吸壓力一般在0.00267~0.0533Mpa就可以。由焦煤集團(tuán)演馬電廠的《運(yùn)行規(guī)程》查得吸入室壓力：</p><p>　　P1=0.034 ata （3-4）</p><p>　　3.2.

81、5 大氣壓力Pa</p><p>　　大氣壓力由當(dāng)?shù)卮髿鈮憾ǎ镜卮髿鈮毫s為：</p><p>　　Pa=1.02 ata （3-5）</p><p>　　3.2.6 水氣混合物密度ρ</p><p>　　水氣混合物密度即為混合室內(nèi)射出的水流和其所卷吸攜帶的空氣所組成的水

82、氣混合物密度。由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，其值一般為800~850，此處取為：</p><p>　　ρ=830 Kg/ m （3-6）</p><p>　　3.2.7 抽出空氣容積流量</p><p>　　抽出空氣容積流量由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，可按下式公式（3-7）計(jì)算</p><p&

83、gt;　　=293×10D1 （3-7）</p><p>　　式中 D1——抽出空氣量，D1=15.33 Kg/h;</p><p>　　——工作水溫, =20℃;</p><p>　　——吸入室壓力, =0.034 ata;</p><p>　　——飽和蒸汽壓力, =0.0238 at

84、a.</p><p>　　=293×10×15.33×=0.358 m/s</p><p>　　3.2.8 速度系數(shù)φ</p><p>　　速度系數(shù)由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得:</p><p>　　單噴嘴時(shí)，φ=0.95；四噴嘴時(shí)，φ=0.90，本設(shè)計(jì)為單噴嘴，所以取:</p><p><

85、;b>　　φ=0.95</b></p><p>　　3.2.9 工作水速</p><p>　　工作水速由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，可按下式公式（3-8）計(jì)算:</p><p>　　=14φ （3-8）</p><p>　　式中 = －=3.5－0.034=3.466 a

86、ta; </p><p>　　φ——速度系數(shù), φ=0.95。</p><p>　　=14×0.95=24.76 m/s</p><p>　　3.2.10 工作水容積流量</p><p>　　工作水容積流量由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，可按下式公式(3-9)計(jì)算:</p><p>　　Vw=0.785

87、 (3-9)</p><p>　　式中 ——噴嘴出口截面直徑, =0.10m;</p><p>　　——工作水速, =24.76 m/s.</p><p>　　Vw=0.785××24.76=0.149 m/s</p><p>　　3.2.11 容積引射系數(shù)</p&g

88、t;<p>　　容積引射系數(shù)由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，可按下式公式(3-10)計(jì)算:</p><p>　　= （3-10)</p><p>　　式中 ——抽出空氣容積流量，=0.358 m/s；</p><p>　　——工作水容積流量，=0.149 m/s。</p><p&g

89、t;<b>　　==1.845</b></p><p>　　3.3 射水抽氣器的選型分析</p><p>　　抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機(jī)設(shè)備的情況和抽氣設(shè)備的特點(diǎn)來(lái)考慮。例如，對(duì)于高中壓母管制額定參數(shù)啟動(dòng)的機(jī)組，工作蒸汽來(lái)源方便，多采用射汽式抽氣器。而對(duì)于高參數(shù)大容量單元制機(jī)組，若采用射汽式抽氣器，則因其過(guò)載能力小，需要另設(shè)啟動(dòng)抽氣器，滑參數(shù)啟動(dòng)時(shí)，還需要有其他工

90、作蒸汽來(lái)源，則因其過(guò)載能力小，需要另設(shè)啟動(dòng)抽氣器，則管道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，啟?？?，但需要配射水泵和專(zhuān)用水箱，占據(jù)空間也比射汽式大。采用機(jī)械式抽氣器則啟停靈活、效率高、占地少、但造價(jià)高，維護(hù)工作量較射流式大。歐美等國(guó)電站采用機(jī)械式抽氣器較多。目前，在我國(guó)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的非再熱機(jī)組、中小型機(jī)組用射汽抽氣器，單元制一般用射水抽氣器。</p><p>　　射水抽氣器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，投資較省，并有50多年的的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

91、但由于最初的射水抽氣器的效率比較低，為此，研究新型高效的射水抽氣器用于新的火電汽輪機(jī)機(jī)組十分重要。</p><p>　　目前中小型汽輪機(jī)機(jī)組運(yùn)用較多的是TD型的射水抽氣器，專(zhuān)利產(chǎn)品《低耗高效多通道水——汽噴射泵》（即TD型射水抽氣器）。TD型射水抽氣器雖然效率高，耗能低，但由于不同類(lèi)型的機(jī)組真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，其真空嚴(yán)密性也有一定差別，所以為維持正常真空并降低能耗，選用適當(dāng)?shù)某槲康某闅馄?，正確的選用工作水耗用量及

92、進(jìn)水壓力參數(shù)都至關(guān)重要。</p><p>　　TD型射水抽氣器的設(shè)計(jì)選型原則：</p><p>　　工作水在吸入室應(yīng)具有最佳流速，且單股水束應(yīng)具有最佳截面，以期水束能實(shí)現(xiàn)最佳分散度，分散后水質(zhì)點(diǎn)又具有最佳動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)以最少的水量裹脅最多的氣體。</p><p>　　水質(zhì)點(diǎn)與空氣在吸入室內(nèi)接觸達(dá)到最均勻。</p><p>　　被水束裹脅的氣體能全

93、部壓入喉管。</p><p>　　能制止初始段的氣相返流（這是單靠加長(zhǎng)喉管難以實(shí)現(xiàn)的）。</p><p>　　在混合室內(nèi)既要在不太長(zhǎng)的喉管中實(shí)現(xiàn)兩相流的均勻混合，又要充分利用余速使排出的能量達(dá)到最少。</p><p>　　TD型射水抽氣器由進(jìn)水室、吸水室、喉管束、軸封抽氣器等部分組成。在吸入室內(nèi)采用了有分流室的結(jié)構(gòu)作為主要通道和小孔群方式組合輔助通道來(lái)降低氣阻，消除

94、氣相偏流，增加兩質(zhì)點(diǎn)間的能量交換。吸入室的幾何結(jié)構(gòu)，喉口形狀，喉勁噴嘴面積比，喉長(zhǎng)喉管徑比等都根據(jù)兩相流的最新研究成果、用新的計(jì)算方法、并經(jīng)試驗(yàn)確定。喉管在結(jié)構(gòu)上分為三段：氣體壓入段。漩渦強(qiáng)化交流段和增壓段。</p><p>　　汽輪機(jī)組凝汽器配置的主抽氣器數(shù)量，國(guó)外規(guī)定：25MW以下機(jī)組，每機(jī)裝置1臺(tái)抽氣器，50MW以上機(jī)組每機(jī)裝置2臺(tái)100％容量的抽氣器，其中1臺(tái)備用。也有廠家配置3臺(tái)50％容量的抽氣器。目前

95、大型機(jī)組除600MW機(jī)組以逐步統(tǒng)一為2臺(tái)100％容量的配置方案。汽輪機(jī)組的抽氣器容量選擇是否合理，對(duì)機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要，因容量過(guò)大耗功大，容量過(guò)小，凝汽器的真空下降。</p><p>　　TD系列的射水抽氣器是按真空嚴(yán)密度上限設(shè)計(jì)的。</p><p>　　目前我國(guó)火力發(fā)電廠中小型汽輪機(jī)組常用射水抽氣器的型號(hào)如下表：</p><p>　　表3-3 射水抽氣器型

96、號(hào)</p><p>　　本次射水抽氣器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是參照河南煤化集團(tuán)演馬電廠的汽輪機(jī)組為參數(shù)設(shè)計(jì)的。演馬電廠的汽輪機(jī)型號(hào)為FC25-3.43/0.4，型式是中溫中壓、沖動(dòng)、凝氣式汽輪機(jī)。根據(jù)上述的參數(shù)查表，根據(jù)目前國(guó)內(nèi)射水抽氣器的實(shí)際選擇選用TD—18型的射水抽氣器比較合適。</p><p>　　TD-18型射水抽氣器抽干空氣量為21kg/h，工作水量280t/h,按表查的，配用水泵8SH-

97、13A,流量280m3,揚(yáng)程為41m,配用電機(jī)為Y200L-2(37KW)。</p><p><b>　　4．射水泵的選型</b></p><p>　　4.1 選型泵的要求</p><p>　　泵是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能和動(dòng)能從而實(shí)現(xiàn)流體定向輸送的動(dòng)力設(shè)備。</p><p>　　泵的用途各不相同，根據(jù)原理可分

98、為三大類(lèi)，分別是容積泵，葉片泵和其他類(lèi)型的泵。</p><p>　　容積泵的工作原理是利用工作容積周期性變化來(lái)輸送液體，例如：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齒輪泵、滑板泵、螺桿泵等。葉片泵的工作原理是利用葉片和液體相互作用來(lái)輸送液體，例如：離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵等。</p><p>　　離心泵屬于葉片泵，離心泵應(yīng)用非常廣泛，其特點(diǎn)是：轉(zhuǎn)速高，體積小，重量輕，效率高，流量大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能

99、平穩(wěn)，容易操作和維修；其不足是：起動(dòng)前泵內(nèi)要灌滿(mǎn)液體。液體精度對(duì)泵性能影響大，只能用于精度近似于水的液體，流量適用范圍：5-20000立方米/時(shí)，揚(yáng)程范圍在3-2800米。</p><p>　　離心泵按其結(jié)構(gòu)形式分為：立式泵和臥式泵，立式泵的特點(diǎn)為：占地面積少，建筑投入小，安裝方便，缺點(diǎn)為：重心高，不適合無(wú)固定底腳場(chǎng)合運(yùn)行。臥式泵特點(diǎn)：適用場(chǎng)合廣泛，重心低，穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)為：占地面積大，建筑投入大，體積大，重量重

100、。例如：立式泵有DL立式離心泵，DL立式多級(jí)泵，潛水電泵。臥式泵有CFW泵、D型多級(jí)泵、SH型雙吸泵、B型、IH型、BA型、IR型等。按揚(yáng)程流量的要求并根據(jù)葉輪結(jié)構(gòu)組成級(jí)數(shù)分為：</p><p>　　A.單級(jí)單吸泵：泵有一只葉輪，葉輪上一個(gè)吸入口，一般流量范圍為：5.5-300m2/h，H在8-150米，流量小，揚(yáng)程低。</p><p>　　B.單級(jí)雙吸泵：泵為一只葉輪，葉輪上二個(gè)吸入口。

101、流量Q在120-20000 m2/h，揚(yáng)程H在10-110米，流量大，揚(yáng)程低。</p><p>　　A.單吸多級(jí)泵：泵為多個(gè)葉輪，第一個(gè)葉輪的排出室接著第二個(gè)葉輪吸入口，以此類(lèi)推。</p><p>　　4.2 單級(jí)雙吸式離心泵</p><p>　　單級(jí)雙吸式離心泵分為S型和SH型單級(jí)雙吸式離心泵。</p><p>　　4.2.1 單級(jí)雙吸式離

102、心泵的應(yīng)用范圍和優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　單級(jí)雙吸離心泵主要供抽送溫度低于80℃的清水或物理化學(xué)類(lèi)似于水的其它液體之用。單級(jí)雙吸式離心泵主要適用于自來(lái)水廠、空調(diào)循環(huán)用水、建筑供水、灌溉、排水泵站、電站、工業(yè)供水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、船舶工業(yè)等輸送液體的場(chǎng)合。離心泵安裝形式 裝配時(shí)不需調(diào)整，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件。分立式或臥式安裝。</p><p>　　S型和Sh型單級(jí)雙吸離心泵的工作條件：</

103、p><p>　　流量范圍：0.8 m3/h～120 m3/h；揚(yáng)程范圍：5.6m ～330m；溫度范圍：-20℃～120℃；輸送液體種類(lèi)：各種清潔水及輕腐蝕液體；離心泵泵腔承壓：≤4.0MPa。</p><p>　　單級(jí)雙吸式離心泵結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</p><p>　　(1) 結(jié)構(gòu)緊湊 外形美觀，穩(wěn)定性好，便于安裝。(2) 運(yùn)行平穩(wěn) 優(yōu)化設(shè)計(jì)的雙吸葉輪使軸向力減小到

104、最低限度，且有優(yōu)異水力性能的葉型，離心泵泵殼內(nèi)表面及葉輪表面具有抗汽蝕性能。(3) 軸承選用SKF及NSK軸承保證運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，使用壽命長(zhǎng)。(4) 軸封選用機(jī)械密封或填料密封。能保證8000小時(shí)運(yùn)行無(wú)泄漏。(5) 離心泵安裝形式 裝配時(shí)不需調(diào)整，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件。分立式或臥式安裝。(6) 加裝自吸裝置，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)吸水，即不需安裝底閥，不需真空泵，不需倒灌離心泵可以啟動(dòng)。</p><p>　　4.2.

105、2 泵結(jié)構(gòu)型式及標(biāo)號(hào)意義</p><p>　　泵的根據(jù)結(jié)構(gòu)型式分為：</p><p>　　（1）單級(jí)雙吸臥式，殼體為水平中開(kāi)。</p><p>　?。?）單級(jí)雙吸立式，殼體為中開(kāi)。</p><p>　?。?）型號(hào)的表示方法</p><p>　　泵的型號(hào)有大寫(xiě)的拉丁字母和阿拉伯?dāng)?shù)字構(gòu)成。、</p><

106、p><b>　　S型泵：</b></p><p><b>　　標(biāo)記示例：</b></p><p>　　吸口直徑為300mm，揚(yáng)程32m，臥式、正常葉輪直徑的單級(jí)離心式泵，其標(biāo)記為：300S32。</p><p>　　吸口直徑為500 mm，揚(yáng)程為22 mm，立式、正常葉輪直徑的單級(jí)離心式泵，其標(biāo)記為：500SL22。

107、</p><p><b>　　SH型泵：</b></p><p><b>　　標(biāo)記示例：</b></p><p>　　吸口直徑為250m，揚(yáng)程為54m、臥式、葉輪直徑經(jīng)第一次車(chē)小的單級(jí)雙吸式離心泵，其標(biāo)記為：250Sh54A。</p><p>　　吸口直徑為800m，揚(yáng)程為22m、臥式、正常葉輪直徑

108、的單級(jí)雙吸式離心泵，其標(biāo)記為：800ShL22。</p><p>　　圖4-1 單級(jí)雙吸式離心泵</p><p>　　4.2.3 SH型泵選型表</p><p>　　表4-1 SH型泵性能表</p><p>　　4.3 射水泵的選型及特點(diǎn)</p><p>　　由于射水抽氣器抽吸空氣的能力與工作水流經(jīng)噴嘴的流量及流速有關(guān)

109、，所以利用較小的流量、較低的流速吸較多的氣體是設(shè)計(jì)低耗高效射水抽氣器的重要課題。為此配用合適參數(shù)的水泵尤為重要。</p><p>　　射水抽氣器用于發(fā)電廠凝汽器已經(jīng)70多年的歷史了，在此期間，射水抽氣器所發(fā)展出的結(jié)構(gòu)型式不下十余種。因每一種型式的抽氣器在設(shè)計(jì)中都已確定了其流速。所以在噴嘴總截面選定后，抽氣器前的水壓就成為反應(yīng)工作水流量、流速最直觀的參數(shù)了。如按噴嘴前的工作水壓分類(lèi)，我國(guó)自行設(shè)計(jì)的射水抽氣器常用的有

110、如下四種類(lèi)型。</p><p>　?。?）中等水壓、大流量型</p><p>　　水壓在0.3～0.35MPa(表壓)，耗水量在25～28m3/kg氣，以大噴嘴、單通道、短喉型為特點(diǎn)，面積比f(wàn)3/f1=2.27。它最初與二十年代使用與勃朗—鮑浮利汽輪機(jī)上。我國(guó)五十年代末設(shè)計(jì)的汽輪機(jī)組，即以此結(jié)構(gòu)為母型。其效率極低，比功耗高達(dá)3.5KW·h/kg氣左右。</p>&l

111、t;p>　?。?）低水壓、大流量型</p><p>　　由于中等水壓，大流量型抽氣器喉管出口余速損失高達(dá)50％以上，所以產(chǎn)生了低水壓、大流量型抽氣器。水壓為0.18～0.22MPa，耗水量為20m3氣，仍以大噴嘴、單通道、短喉型為特點(diǎn)面積比不超過(guò)2．5。它在我國(guó)早期的N100型，N200型機(jī)組上均采用過(guò)，不僅效率低，而且難以獲得大抽吸量，比耗功在2．5～2．8KW·h/kg克氣之間。該型抽氣器之兩

112、相流進(jìn)入喉管后壓力恢復(fù)較快，故加長(zhǎng)喉管不但無(wú)助于內(nèi)效率的提高，相反會(huì)增大水力損失。</p><p>　?。?）高水壓、小流量型</p><p>　　水壓0．55～O．6MPa，水流量l0～1lm3/kg氣． 以小噴嘴、單通道．長(zhǎng)喉型為特點(diǎn)，面積比高達(dá)5．5～6。我國(guó)在8O年代初采用。該跫抽氣器兩相流在流經(jīng)整個(gè)喉管后的絕對(duì)壓力尚低， 故加長(zhǎng)喉管可減少余速損失．提高抽氣能力。又因水泵揚(yáng)程高，