【正文】 摘要在汽輪機啟動過程和正常運行時會有蒸汽及一些漏入空氣進入凝汽器。因此需要抽汽設(shè)備將汽水管路中的不凝結(jié)氣體及時抽出，以維持凝汽器的真空，提高汽輪機設(shè)備的熱經(jīng)濟性。射水抽氣系統(tǒng)能很好的解決這些問題，該系統(tǒng)能在機組啟動初期建立凝汽器真空并且在機組正常運行中保持凝汽器真空，確保機組的安全經(jīng)濟運行。本文介紹了射水抽氣系統(tǒng)的理論研究和設(shè)計方法。首先通過查表計算，由機組一些參數(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該系統(tǒng)其它部件進行分析選型設(shè)計。本文通過對射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計對射水抽氣系統(tǒng)分析和研究，從而找到提高射水抽氣系統(tǒng)效率的方法，并對射水抽氣系統(tǒng)一些問題提出建議。關(guān)鍵詞：射水抽氣器；射水泵；管道；閥門Abstractthere will be steam and some leakage air into the condenser when the turbine startup and normal the air ejector is needed to draw out the noncondensed 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 condenser vacuum when the unit start up in the initial stage and maintain the condenser vacuum when the unit normal operation to ensure the safe operation of unit.This paper describes the Water System study and design theory. First of all, by lookup 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 Jet Air Ejector by these parameters. When the selection of Water Jet Air Ejector pleted,it is time to analyze and design for the Other ponents of the system. Based on the Water System design,this paper about analysis and research the Water System is to improve the Water System to find efficient ways and give advice to solve some problems of the Water System.Key words: Water Jet Air Ejector；Eject pump；pipe；valve前言能源是工業(yè)進步社會發(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越多。人類已面臨了能源緊張的危機。而我國是世界上少有的幾個以煤電為主的一次能源國家，對于中小型火電廠能源消耗大，環(huán)境污染嚴重。因此提高火電廠的熱經(jīng)濟型節(jié)能減排已勢在必行。本論文以提高汽輪機系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟性為目的對汽輪機的射水抽氣器系統(tǒng)設(shè)計進行了研究和討論。目前我國中小型火電廠的射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計還不是很完善，主要通過性能試驗和經(jīng)驗完成設(shè)計。本論文根據(jù)大量的資料將射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計方法進行了明確，對系統(tǒng)的一些內(nèi)容進行了整合和優(yōu)化。論文的重點是對射水抽氣系統(tǒng)的各個組成設(shè)備的理論研究和選型，從而對射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計理論進行完善。在論文撰寫的過程中，借鑒了大量的相關(guān)資料，同時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。由于水平有限，本論文有許多不足之處，望老師們批評指正。目錄1 緒論 1 選題的目的及意義 1 抽氣設(shè)備的概述 2 射水抽氣系統(tǒng)的發(fā)展 3 射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計方法 42 射水抽氣器理論研究 6 6 射水抽氣器的型式 6 結(jié)構(gòu) 6 連接方式 8 喉部結(jié)構(gòu)特征對射水抽氣器工作性能的影響 8 射水抽氣器抽出的產(chǎn)物確定 11 射水抽氣器設(shè)計參數(shù) 13 抽氣器的容量確定 13 抽氣器的吸入壓力 17 抽氣器的吸入溫度 18 工作水溫度 19 工作水壓力 203 射水抽氣器的計算及選型 21 射水抽氣器的計算所需要的量 21 演馬電廠的機組參數(shù) 21 射水抽氣器選型計算所需要確定的量 22 射水抽氣器選型計算 22 射水抽氣器的選型分析 254 射水泵的選型 29 選型泵的要求 29 單級雙吸式離心泵 30 單級雙吸式離心泵的應(yīng)用范圍和優(yōu)點 30S型和Sh型單級雙吸離心泵的工作條件： 30 泵結(jié)構(gòu)型式及標號意義 31 SH型泵選型表 32 射水泵的選型及特點 345 射水池的設(shè)計和研究 37 射水池的作用和設(shè)計 37 射水池的作用 37 射水池的設(shè)計 38 射水池的參數(shù)確定 39 水箱的計算容積 39 水箱的有效容積 40 水箱的水位控制 40 水箱的設(shè)計要求 40 射水系統(tǒng)的補水 41 工作水溫對射水抽氣器工作的影響 41 補水量 416 管道和閥門設(shè)計及設(shè)備的安裝 43 管道和閥門的基本介紹 43 管道 43 閥門 47 管道和閥門的選型 49 管材的選擇 50 管徑的選擇 50 閥門的選擇 51 管道和閥門的運行維護 51 管道的運行維護和防腐 51 閥門的運行和維護 52 射水抽氣器布置方式 53 射水抽氣器的安裝與抽吸能力分析 53 管道的布置 547 總結(jié)與展望 57 總結(jié) 57 展望 57致謝 591．緒論汽輪機設(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，由抽氣設(shè)備，管道，閥門等組成的抽氣系統(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，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凝汽的抽氣設(shè)備。 選題的目的及意義我國一些背壓或凝氣式汽輪機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。對于低水頭的射水抽氣器，其優(yōu)點更為突出，還可以輔助抽氣器，系統(tǒng)簡化，結(jié)構(gòu)緊湊，噴嘴直徑大，易于加工制造，運行中不易堵塞，維修方便，運行可靠，功率大，質(zhì)量小，價格低廉，能獲得更高一些的真空度。另外，射水抽氣系統(tǒng)是保證汽輪機正常運行的系統(tǒng)之一，因而該系統(tǒng)的良好設(shè)計是保證汽輪機安全經(jīng)濟運行的重要一環(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)濟性。射汽抽氣器工作蒸汽是從新蒸汽節(jié)流而來，因此產(chǎn)生節(jié)流損失，從效率上考慮是不經(jīng)濟的；如果射汽抽氣器與單元制機組配套，當(dāng)這種機組采用冷態(tài)滑參數(shù)啟動方式時，還需要為射汽抽氣器準備汽源。通過研究表明，綜合射水抽氣器和射汽抽氣器相比較優(yōu)點主要有以下三個方面：(1) 射水抽氣器不消耗蒸汽，射水抽氣系統(tǒng)更為經(jīng)濟方便。(2) 在同一臺機組上，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，射水式抽氣器可以在凝汽器喉部獲得較高的真空度。(3) 在抽氣負荷增大時，射水抽氣器的工作要比射汽抽氣器穩(wěn)定。對于中小型火電機組凝汽器，抽氣器選用射水抽氣器更為合理和經(jīng)濟。因為射水抽氣器對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，才能正常的維持機組的真空度，汽輪機組才能正常的工作。因此對射水抽氣器的研究對于維持汽輪機凝汽器真空，改善傳熱效果，提高汽輪機設(shè)備的熱經(jīng)濟型是很重要的。并且對射水抽氣系統(tǒng)設(shè)計研究對射水抽氣系統(tǒng)的發(fā)展和汽輪機組的發(fā)展也有著重要的意義。 抽氣設(shè)備的概述用于汽輪機凝汽器的抽氣器其工作特點：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，~；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行，抽氣器運行狀況的優(yōu)劣，影響著凝汽器內(nèi)絕對壓力的大小，對機組的安全，經(jīng)濟運行起著重要的作用。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。抽氣器型式的選擇主要根據(jù)汽輪機設(shè)備的情況和抽氣設(shè)備的特點來考慮。例如，對于高中壓母管制額定參數(shù)啟動的機組，工作蒸汽來源方便，多采用射汽式抽氣器。而對于高參數(shù)大容量單元制機組，若采用射汽式抽氣器，則因其過載能力小，需要另設(shè)啟動抽氣器，滑參數(shù)啟動時，還需要有其他工作蒸汽來源，使系統(tǒng)復(fù)雜，經(jīng)濟性下降；而采用射水抽氣器，則管道系統(tǒng)簡單，維護工作量少，啟停快，但需要配射水泵和專用水箱，占據(jù)空間也比射汽式大。采用機械式抽氣器則啟停靈活、效率高、但地少，但造價高，維護工作量較射流式大。歐美等國電站采用機械式抽氣器較多。目前，我國生產(chǎn)設(shè)計的非再熱機組、中小型機組用射汽抽氣器，單元制一般用射水抽氣器。由于一些機組抽氣器運行時間較長，進行了一些改造，最近幾年大有把真空泵引入中小型機組的趨勢。 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 ,但普遍用于汽輪機組凝汽器上是從本世紀年代初開始的。最早使用的是瑞士勃郎一鮑浮利 （B、B、C）工廠生產(chǎn)的汽輪機組上 ,后來為其它國家所廣泛采用,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)的汽輪機組上 ,后來為其它國家所廣泛采用,在抽氣器發(fā)展史上沿用了四十多年其構(gòu)造無多大改變。單通道短喉部射水抽氣器抽氣器在世界各國從20年代初一直沿用到60年代中期。70年代初,國產(chǎn)大型凝汽式汽輪機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,但仍無重大突破。壓縮效率低于25﹪,。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,并作了多次試驗臺及工業(yè)性試驗,目的是提高舊式抽氣器效率。該型抽氣器的構(gòu)造特點是：（1）水噴嘴由一只改成四只,而總截面積基本不變；（2）空氣進口由單側(cè)改成雙側(cè),對稱排列,避免單側(cè)進氣時射流噴入喉管的氣相偏流。實驗證明這種偏流確實存在。由單噴嘴改為四噴嘴基于,當(dāng)時人們對抽氣器工作原理的認識：工作水由噴嘴射人吸人室,由于水流束對氣體的粘滯作用,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得及破碎成小滴,所以只有水束的外緣才能對氣體產(chǎn)生較強的粘滯作用。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,其外緣對氣體的附吸、粘滯作用更強烈。這一改進未能達到預(yù)期的效果，這是因為采用多噴嘴,對于液一液一相噴射泵,確是能提高效率（例如汽輪機的注油器）。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)生了更為嚴重的喉口沖擊,雖然單側(cè)進氣改為雙側(cè)進氣能有效地改變氣體進人喉管時的偏流。該型抽氣器未能得到普遍推廣。70年代,很多國家都對抽氣器的工作原理進行了深人研究。原蘇聯(lián)“全蘇熱工研究所”較早發(fā)表這一成果,他們在液流能量方程的基礎(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喉管對抽氣器工作的作用。80年代中期為了適應(yīng)大型汽輪機組的發(fā)展需要。全蘇熱工研究所將抽氣器加以改進,將原有的扇形通道改成圓形,并以此作為母型進行一系列的對比試驗。在理論上采用了一套較為合理的計算方法。研制成了一種七通道長喉型抽氣器。隨著技術(shù)的進步科技的發(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步和發(fā)展，在我國目前較為先進的是低耗搞笑多通道抽氣器，這種抽氣器的特點主要是：①.多通道抽氣器具有結(jié)構(gòu)簡單無機械傳動，使用安全，運行壽命長，噪聲低，投資少；②.對水質(zhì)要求較低，運行部件不結(jié)垢；③.具有良好的啟動型，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)計方法本次設(shè)計是根據(jù)所選汽輪機凝汽器的型號為標準設(shè)計相應(yīng)的射水抽氣系統(tǒng)。經(jīng)過計算和查表，由凝汽器的型號參數(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，即可對該系統(tǒng)的設(shè)計安裝進行研究和分析。由射水抽氣器的大小對射水泵和閥門進行選型，本次設(shè)計射水泵設(shè)兩臺，一臺運行一臺備用，備用泵應(yīng)按照自啟動設(shè)計。同時對射水池進行設(shè)計，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)簡單，方便維修，節(jié)約場地。射水抽氣器，射水池，射水泵，閥門都設(shè)計完畢后對管道進行選型，管道要簡單，布置合理，節(jié)約能耗。最后對射水抽氣系統(tǒng)進行安裝。這就是本次射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計方法。2．射水抽氣器理論