1 概述
由《汽輪機原理》知道,汽輪機設(shè)備在啟動和正常運行過程中,都需要將設(shè)備(特別是凝汽器)和汽水管路中的不凝結(jié)氣體及時抽出,以維持凝汽器的真空,改善傳熱效果,提高汽輪機設(shè)備的熱經(jīng)濟性。因此,由抽氣器,動力泵或冷卻器,汽水管道,閥門等組成的抽氣設(shè)備就成了凝汽設(shè)備中*的一個重要組成部分。
抽氣器的型式很多,按其工作原理可分為容積式(或稱機械式)和射流式兩大類。容積式抽氣器是利用運動部件在泵殼內(nèi)的連續(xù)回轉(zhuǎn)或往復(fù)運動,使泵殼內(nèi)工作室的容積變化而產(chǎn)生抽氣作用,用于電站凝汽設(shè)備的有滑閥式真空泵,機械增壓泵和液環(huán)泵。這些機械式抽氣器,有點結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,有的建立真空所需時間太長,有的工作不夠可靠,因此,國內(nèi)目前主要采用的是射流式抽氣器。射流式抽氣器按其工作介質(zhì)又可分為射汽抽氣器和射水抽氣器兩種。它們均是利用具有一定壓力的流體,在噴嘴中膨脹加速,以很高速度將吸入室內(nèi)的低壓氣流吸走。射流式抽氣器沒有運動部件,制造成本低,運行穩(wěn)定可靠,占地面積小,能在較短 時間內(nèi)(通常5-6min)建立起所需要的真空,且可回收凝結(jié)水。
2 工作過程的具體描述與分析
由《汽輪機原理》知道,汽輪機設(shè)備在啟動和正常運行過程中,都需要將設(shè)備(特別是凝汽器)和汽水管路中的不凝結(jié)氣體及時抽出,以維持凝汽器的真空,改善傳熱效果,提高汽輪機設(shè)備的熱經(jīng)濟性。因此,由抽氣器,動力泵或冷卻器,汽水管道,閥門等組成的抽氣設(shè)備就成了凝汽設(shè)備中*的一個重要組成部分。
抽氣器的型式很多,按其工作原理可分為容積式(或稱機械式)和射流式兩大類。容積式抽氣器是利用運動部件在泵殼內(nèi)的連續(xù)回轉(zhuǎn)或往復(fù)運動,使泵殼內(nèi)工作室的容積變化而產(chǎn)生抽氣作用,用于電站凝汽設(shè)備的有滑閥式真空泵,機械增壓泵和液環(huán)泵。這些機械式抽氣器,有點結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,有的建立真空所需時間太長,有的工作不夠可靠,因此,國內(nèi)目前主要采用的是射流式抽氣器。射流式抽氣器按其工作介質(zhì)又可分為射汽抽氣器和射水抽氣器兩種。它們均是利用具有一定壓力的流體,在噴嘴中膨脹加速,以很高速度將吸入室內(nèi)的低壓氣流吸走。射流式抽氣器沒有運動部件,制造成本低,運行穩(wěn)定可靠,占地面積小,能在較短 時間內(nèi)(通常5-6min)建立起所需要的真空,且可回收凝結(jié)水。
2 工作過程的具體描述與分析
射汽抽氣器主要由工作噴嘴、混合室及擴壓管三部分組成,其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。在結(jié)構(gòu)上,工作噴嘴采用了縮放噴嘴的結(jié)構(gòu)形式,這種結(jié)構(gòu)可以在其出口獲得超音速汽流。在混合室與擴壓管之間還設(shè)有一段等截面的喉管,其作用是使工作蒸汽和被抽吸氣體充分混合,以減少突然壓縮損失和余速動能的損失。為突出工作過程中的主要特點,將抽氣器內(nèi)流動的工質(zhì)當(dāng)作理想氣體處理,并假設(shè)工質(zhì)在抽氣器內(nèi)的流動是一維穩(wěn)態(tài)絕熱流動。內(nèi)工質(zhì)的壓力、速度變化曲線如圖1所示。

在上述假設(shè)的前提下,的整個工作過程可分為三個階段,具體描述如下:
⑴ p點截面→2點截面為工作蒸汽在工作噴嘴內(nèi)的膨脹增速階段。
較高壓力的工作蒸汽在工作噴嘴入口處(p點)以低于聲速的汽流速度進入的工作噴嘴。在工作噴嘴的漸縮段流動時,其壓力不斷減少,速度不斷增加。在工作噴嘴的喉部(zui小截面處,1點),汽流速度達到音速,即馬赫數(shù)等于1。工作蒸汽在進入工作噴嘴的漸擴段后,壓力進一步下降,汽流速度進一步增加,達到超音速狀態(tài),在工作噴嘴出口截面處,工作蒸汽的汽流速度可達900-1200m/s。
⑵ 2點截面→3點截面為工作蒸汽與被抽吸氣體的混合階段。
工作蒸汽在工作噴嘴出口截面處所形成的高速汽流會在工作噴嘴出口附近形成真空區(qū)域,這樣壓力相對較高的被抽吸氣體就會在壓力差的作用下,被吸入到混合室內(nèi)。被抽吸氣體在e點被吸入抽氣器,從e點流動到3點的過程中,速度不斷增加,壓力在e點→2點段不斷下降到工作蒸汽在工作噴嘴出口截面處(2點)的壓力。此后在混合室段和喉管前段(2→4)混合物的壓力就一直保持恒定值,既有P2=Ps=P3=P4。在混合室的前段(2→s),工作蒸汽與被抽吸氣體開始混合。在高速工作蒸汽汽流的攜帶作用下,被抽吸氣體的速度不斷增加并達到超音速狀態(tài)(在s點截面處達到音速)。而工作蒸汽因此速度不斷下降,在混合室的后段(s→3)的某一截面處工作蒸汽與被抽吸氣體的流動速度達到相同,之后保持恒定。在混合室的后段(s→3),工作蒸汽與被抽吸氣體已經(jīng)充分混合,混合物的壓力在其進入喉管時已保持恒定。這里需要特別說明的是,s點截面的位置并不是固定的,它是隨著抽氣器運行條件的變化而變化的。
⑶ 3點截面→c點截面為工作蒸汽與被抽吸氣體的混合物的壓縮升壓階段。
混合物在喉管內(nèi)流動的過程中,會在喉管內(nèi)的某一截面(4點)產(chǎn)生激波的現(xiàn)象,激波會導(dǎo)致混合物壓力的突升(從P4升高到P5)和汽流速度的突降(從超音速v4降到亞音速v5)。當(dāng)混合物從喉管流入到擴壓管內(nèi)后,其部分動能轉(zhuǎn)化為壓能,從而使其流速進一步降低,壓力進一步上升至需達到的壓力值Pc。
3 產(chǎn)品說明
汽輪機抽真空設(shè)備我公司已生產(chǎn)數(shù)百臺套,主要為杭州汽輪機廠配套,少數(shù)為電廠改造真空制造。過去主要用在小型機組上,抽空氣量定型為20kg/H。近來,我公司開始制造較大型,抽空氣量為40kg/H,通過進汽壓力調(diào)節(jié),也可達30kg/H,以適應(yīng)市場需要。
3 產(chǎn)品說明
汽輪機抽真空設(shè)備我公司已生產(chǎn)數(shù)百臺套,主要為杭州汽輪機廠配套,少數(shù)為電廠改造真空制造。過去主要用在小型機組上,抽空氣量定型為20kg/H。近來,我公司開始制造較大型,抽空氣量為40kg/H,通過進汽壓力調(diào)節(jié),也可達30kg/H,以適應(yīng)市場需要。