【正文】 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。 圖22 斜切空氣噴嘴② 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。③ 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。④ 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。⑤ 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。圖23 各類(lèi)型射水抽氣器 射水抽氣器抽出的產(chǎn)物確定射水抽氣器設(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。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：(1) 所存在低于大氣壓下運(yùn)行的系統(tǒng)中漏人的空氣；(2) 進(jìn)入凝汽器的疏水和排放釋放出來(lái)的氣體；(3) 進(jìn)入凝汽器補(bǔ)給水釋放出來(lái)的氣體；(4) 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；(5) 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。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：① 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；② 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)，加上一定的富裕量后即為制造廠確定抽氣器單臺(tái)容量的依據(jù)。非正常漏入空氣的途徑有：① 低壓缸中分面不嚴(yán)密處漏入的空氣；② 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)。除了不凝結(jié)氣體，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。 射水抽氣器設(shè)計(jì)參數(shù) 抽氣器的容量確定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。汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組在啟動(dòng)初期建立凝汽器真空以及運(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)了滿意的經(jīng)濟(jì)效果，所以被世界各國(guó)所公認(rèn)。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。抽氣裝置的設(shè)計(jì)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。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：(1) 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。(2) 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)。(3) 混合物狀態(tài)參數(shù)?！鏍顟B(tài)下計(jì)算得出的。表21 抽氣設(shè)備的容量 單殼體凝汽器 (kg/h）每個(gè)主排氣口的有效蒸汽流量項(xiàng) 目排氣口總數(shù)123456≤11340干空氣量水蒸氣量混合物總量11341~22680干空氣量水蒸氣量混合物總量22681~45360干空氣量水蒸氣量混合物總量45361~113400干空氣量水蒸氣量混合物總量113401~226800干空氣量水蒸氣量混合物總量226801~453600干空氣量水蒸氣量混合物總量453601~907200干空氣量水蒸氣量混合物總量907201~1360800干空氣量水蒸氣量混合物總量1360800~1814400干空氣量水蒸氣量混合物總量 雙殼體凝汽器 (kg/h）每個(gè)主排氣口的有效蒸汽流量項(xiàng) 目排氣口總數(shù)23456745361~113400干空氣量水蒸氣量混合物總量113401~226800干空氣量水蒸氣量混合物總量226801~453600干空氣量水蒸氣量混合物總量453601~907200干空氣量水蒸氣量混合物總量907201~1360800干空氣量水蒸氣量混合物總量1360800~1814400干空氣量水蒸氣量混合物總量 三殼體凝汽器 (kg/h）每個(gè)主排氣口的有效蒸汽流量項(xiàng) 目排氣口總數(shù)345678113401~226800干空氣量水蒸氣量混合物總量226801~453600干空氣量水蒸氣量混合物總量453601~907200干空氣量水蒸氣量混合物總量907201~1360800干空氣量水蒸氣量混合物總量1360800~1814400干空氣量水蒸氣量混合物總量從真空系統(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：表22 抽氣容量的換算抽氣器容量標(biāo)準(zhǔn)m3/min凝結(jié)水含量Ug/L抽除的非凝結(jié)氣體量L非凝結(jié)氣體量q標(biāo)準(zhǔn)m3/min≤42≤5014≤357≤25＜Q≤42≤5014≤257≤15＞42≤14≤7≤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：(1) 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。(2) 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。(3) 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。(4) 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，℃的非凝結(jié)氣體。 抽氣器的吸入壓力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。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。~。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：(1) 電站汽輪機(jī)凝汽器(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)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。(2) 工業(yè)或船用汽輪機(jī)凝汽器(絕對(duì))或?yàn)檫\(yùn)行所要求的最低壓力，取二者最小值。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，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／，從而使工作水溫升高。射水抽氣器的性能方程為： （21）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。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。 抽氣器的吸入溫度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。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。(1) 飽和蒸汽溫度與循環(huán)水進(jìn)口設(shè)計(jì)溫度之差的25％(2) ℃運(yùn)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。 工作水溫度工作水溫度是射水抽氣器進(jìn)口水的溫度。根據(jù)式（1）可畫(huà)出射水抽氣器的特性曲線，如圖。由圖可知當(dāng)工作水溫超過(guò)30℃時(shí)，每升高5℃。另一方面，根據(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。表23 工作水溫變化與射水抽氣器抽吸壓力的關(guān)系曲線對(duì)于凝汽器的工作水溫度選擇，一般按照當(dāng)?shù)氐臍庀蟆⑺臈l件及補(bǔ)水量。一般推薦：15℃、20℃、25℃或用戶要求。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。 工作水壓力～（a）～(a)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。3．射水抽氣器的計(jì)算及選型 射水抽氣器的計(jì)算所需要的量 演馬電廠的機(jī)組參數(shù)本次射水抽氣系統(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)：(1) 汽輪機(jī)型號(hào)。這種汽輪機(jī)是中溫中壓，沖動(dòng)凝氣式汽輪機(jī)。(2) 汽輪機(jī)主要規(guī)范表31 汽輪機(jī)主要規(guī)范額定功率25MW最大功率28MW旋轉(zhuǎn)方向順時(shí)針轉(zhuǎn)速3000r/min級(jí)數(shù)十三級(jí)回?zé)岢槠?jí)數(shù)五級(jí)(3) 凝汽器參數(shù)表32 凝汽器主要參數(shù)凝汽器型號(hào)N2002Ⅰ型式分列二道制表面式管徑Φ25冷卻面積5400t/h管長(zhǎng)6560mm管子材料Sus304設(shè)計(jì)冷卻水溫20℃冷卻水阻力管數(shù)3920 射水抽氣器選型計(jì)算所需要確定的量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D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V速度系數(shù)φ、工作水速C工作水容積流量Vω、容積引射系數(shù)u0。 射水抽氣器選型計(jì)算 工作水壓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?！１敬紊渌闅馄鞯倪x型工作水的壓力，符合上述的規(guī)定即可。本次由演馬電廠《運(yùn)行規(guī)程》查的工作水壓： P0= ata （31） 工作水溫度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：