【正文】 ....................................................... 36 射水 系統(tǒng)的補(bǔ)水 .................................................................................... 36 工作水溫對(duì)射水抽氣器工作的影響 ............................................... 36 補(bǔ)水量 ......................................................................................... 37 6 管道和閥門(mén)設(shè)計(jì)及設(shè)備的安裝 ......................................................................... 38 管道和閥門(mén)的基本介紹 .......................................................................... 38 管道 ............................................................................................ 38 閥門(mén) ............................................................................................ 42 管道和閥門(mén)的選型 ................................................................................. 44 管材的選擇 .................................................................................. 45 管徑的選擇 .................................................................................. 45 閥門(mén)的選擇 .................................................................................. 45 管道和閥門(mén)的運(yùn)行維護(hù) .......................................................................... 46 管道的運(yùn)行維護(hù)和防腐 ................................................................ 46 閥門(mén)的運(yùn)行和維護(hù) ....................................................................... 47 射水抽氣器布置方式 ............................................................................. 47 射水抽氣器的安裝與抽吸能力分析 ........................................................ 48 管道的布置 ........................................................................................... 49 7 總結(jié)與展望 ..................................................................................................... 51 總結(jié) ...................................................................................................... 51 展望 ...................................................................................................... 51 致謝 ................................................................................................................... 53 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)說(shuō)明書(shū)（論文） 1 1． 緒論 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，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。 選題的目的及意義 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。 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： (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。 (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)，射水式抽氣器可以在凝汽器喉部獲得較高的真空度。 (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。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)說(shuō)明書(shū)（論文） 2 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)?射水抽氣器對(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。 抽氣設(shè)備的概述 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 ~ 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。 抽氣器設(shè)備的型式很多，按其工作原理可分為容積式（或稱機(jī)械式）和射流 式兩大類。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。 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?？欤枰渖渌煤蛯Ｓ盟?，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、中河南理工大學(xué)本科畢業(yè)說(shuō)明書(shū)（論文） 3 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)。 射水抽氣系統(tǒng)的發(fā)展 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。 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) 。 50年代末 ,蘇聯(lián)全蘇熱工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。 該型抽氣器的構(gòu)造特點(diǎn)是 ： （ 1） 水噴嘴由一只改成四只 ,而總截面積基本不變 ； （ 2） 空氣進(jìn)口由單側(cè)改成雙側(cè) ,對(duì)稱排列 ,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。 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。 這一改進(jìn)未能達(dá)到預(yù)期的效果 ， 這是因?yàn)椴捎枚鄧娮?,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 ,河南理工大學(xué)本科畢業(yè)說(shuō)明書(shū)（論文） 4 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。 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 ,從理論上首先定量地闡明了長(zhǎng)喉管對(duì)抽氣器工作的作用。 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 。 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。 射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 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，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 。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)說(shuō)明書(shū)（論文） 5 2． 射水抽氣器 理論研究 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。 射水抽氣器 簡(jiǎn)介 和特點(diǎn) 射水抽氣器的型式 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：