【正文】 在管道上,除閥門及設(shè)備接口外,均不采用法蘭連接,以減少空氣漏入量。管道插入循環(huán)水出水管內(nèi)應(yīng)接有向出水方向中的彎頭一只,以利氣水混合物的排出。開式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是: 4～8℃,將可提高真空 7～15mm汞柱；。如果壓縮應(yīng)力過大，會(huì)使閥桿彎曲，并產(chǎn)生永久變形。干燥劑法是采用吸濕能力很強(qiáng)的干燥劑吸收管內(nèi)水分，保持管內(nèi)干燥，從而防止腐蝕。在管道停運(yùn)后，立即放水，如果汽水管道介質(zhì)溫度較高，可以帶壓放水，利用管道的余熱將金屬表面烘干，然后再管道內(nèi)充以純度在99％以上的氮?dú)猓宰柚箍諝鉂B入。運(yùn)行時(shí)，閘閥、截止閥要全開，停運(yùn)時(shí)要全關(guān)。當(dāng)需要采用新鋼種時(shí)，應(yīng)經(jīng)有關(guān)部門鑒定后，方可采用。當(dāng)調(diào)節(jié)幅度小且不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)時(shí)，可用截止閥或閘閥兼做關(guān)斷或調(diào)節(jié)用。運(yùn)行時(shí)，閘閥、截止閥要全開，停運(yùn)時(shí)要全關(guān)。發(fā)電廠中應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求，按公稱壓力、公稱直徑、設(shè)計(jì)參數(shù)、介質(zhì)種類、泄露等級(jí)、啟閉時(shí)間來選擇閥門，以滿足汽水系統(tǒng)關(guān)閉、調(diào)節(jié)、保護(hù)等不同的要求和布置設(shè)計(jì)的需要。如果管道的布置和支吊架的選擇配置不當(dāng)，則會(huì)由于熱脹冷縮使管道產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，致使管道和與管道相連的熱力設(shè)備等的安全受到嚴(yán)重威脅，甚至遭到破壞。P40140：表示管道工作溫度為400℃(140kgf/cm2)。對(duì)于碳素鋼，這一溫度為200℃，耐熱鋼為350℃。發(fā)電廠管材的選擇主要依據(jù)管內(nèi)介質(zhì)的最高工作溫度，表給出了常用管材的剛好及推薦使用溫度。由上述本次設(shè)計(jì)的射水抽氣系統(tǒng)射水箱的補(bǔ)水率為3％即可。若能有較多的補(bǔ)水，排水量較多，則射水抽氣器的工作水溫將較低，真空將較好，機(jī)組經(jīng)濟(jì)性較高，是有利的。水位為水箱設(shè)計(jì)容量的3/4，,。本次設(shè)計(jì)的所選壓演馬電廠汽輪機(jī)組是25MW，射水泵前進(jìn)水閥門使用的截止閥。 h1箱底至出水管（管底）高度（m）。所以射水箱的結(jié)構(gòu)是否合理直接或間接的影響了射水抽氣器系統(tǒng)的工作效率，因而射水箱的結(jié)構(gòu)建議采取下列做法：① 射水抽氣器的射水箱做成兩格，射水箱的兩格之間設(shè)一隔墻，隔墻高度應(yīng)低于溢流口底部50～1OOmm。 1—水室 2—噴嘴 3—吸入室 4—汽氣混合物入口管 5—收縮管6—喉管 7—輔助接管 8—射水泵 9—射水箱 H—布置標(biāo)高圖51 射水抽氣系統(tǒng)示意圖 射水池的設(shè)計(jì)（1）射水池容量大小的確定以南京汽輪電機(jī)廠機(jī)組為例，該廠C1N12 機(jī)組推薦射水泵出力為140m3／h， m3 ，射水箱容量?jī)?chǔ)存時(shí)間3．0／140—0．021h。因此選定0．35MPa為TD型抽氣器的經(jīng)濟(jì)水壓。（4）中等水壓、小流量型以多通遭， 長(zhǎng)喉型為特點(diǎn)。它在我國(guó)早期的N100型，N200型機(jī)組上均采用過，不僅效率低，而且難以獲得大抽吸量，比耗功在2．5～2．8KW如按噴嘴前的工作水壓分類，我國(guó)自行設(shè)計(jì)的射水抽氣器常用的有如下四種類型。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。能保證8000小時(shí)運(yùn)行無泄漏。單級(jí)雙吸式離心泵主要適用于自來水廠、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。例如：立式泵有DL立式離心泵，DL立式多級(jí)泵，潛水電泵。4．射水泵的選型 選型泵的要求泵是將原動(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。也有廠家配置3臺(tái)50％容量的抽氣器。(4) 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）。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。 φ——速度系數(shù), φ=。由焦煤集團(tuán)演馬電廠的《運(yùn)行規(guī)程》查得工作水溫度： =20℃ （32） 抽出空氣量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。通過查照演馬電廠三號(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)。由圖可知當(dāng)工作水溫超過30℃時(shí)，每升高5℃。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。(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。應(yīng)注意的定義：(1) 每個(gè)主排汽口的有效蒸汽流量。也就是說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)。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)。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。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。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，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。壓力水經(jīng)過水室進(jìn)入噴管，噴管將壓力水的壓力能變成速度能，以高速射出。(2) 短喉部射水抽氣器。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。 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)。該型抽氣器未能得到普遍推廣。壓縮效率低于25﹪,。歐美等國(guó)電站采用機(jī)械式抽氣器較多。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。(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。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。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。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。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。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。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。經(jīng)過計(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。主要由工作水入口室，噴嘴，混合室，擴(kuò)散管和逆止門等部件組成，工作原理是：由射水泵供給的壓力水，通過進(jìn)水管進(jìn)入水室后，再進(jìn)入噴嘴。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。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。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。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。結(jié)構(gòu)如圖。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)。這一觀點(diǎn)拋棄了過去那種只與排氣量有關(guān)的粗糙近似公式（如別爾曼公式）。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。(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。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。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。這種汽輪機(jī)是中溫中壓，沖動(dòng)凝氣式汽輪機(jī)。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：= Kg/h （33） 吸入室壓力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。=14= m/s 工作水容積流量工作水容積流量由《機(jī)械工程手冊(cè)》查得，可按下式公式(39)計(jì)算: Vw= (39)式中 ——噴嘴出口截面直徑, =。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)。(5) 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。目前大型機(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。泵的用途各不相同，根據(jù)原理可分為三大類，分別是容積泵，葉片泵和其他類型的泵。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。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。(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。SH型泵：標(biāo)記示例：吸口直徑為250m，揚(yáng)程為54m、臥式、葉輪直徑經(jīng)第一次車小的單級(jí)雙吸式離心泵，其標(biāo)記為：250Sh54A。（1）中等水壓、大流量型～(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f3/f1=。h/kg克氣之間。出現(xiàn)于70年代初， 在我國(guó)發(fā)展至今也有15年歷程。TD型抽氣器適宜選用單級(jí)雙吸、臥式中開S型離心泵， 如沒有合適型號(hào)， 也可選用SH型泵。該廠C25,N25 機(jī)組推薦射水泵出力為170 m3／h， m3 ，．022h。隔墻下部不應(yīng)開孔，兩格池底均應(yīng)設(shè)排泥管，兩格池只設(shè)一處溢流管。 h2箱底至溢水管（管底）高度（m）。因?yàn)樯渌涞娜萘孔畹拖薅鹊囊髴?yīng)滿足水泵故障時(shí)自動(dòng)倒泵的要求。水箱中央設(shè)置隔墻。以C12機(jī)組為例，射水抽氣工作水流量為140m3/h，℃。6．管道和閥門設(shè)計(jì)及設(shè)備的安裝 管道和閥門的基本介紹 管道熱力發(fā)電廠的管道是指發(fā)電廠熱力系統(tǒng)范圍內(nèi)的汽水輸送線路。表62 常用管材的鋼號(hào)及推薦使用溫度鋼種鋼號(hào)推薦使用溫度（℃）允許上限溫度（℃）普通碳素鋼A3FA3，A3g 0～20020～300250350優(yōu)質(zhì)碳素鋼102020～44020～450450450普通低合金鋼16Mn15MnV40～45020～450475500耐熱鋼15GrMo12 GrMoV12MoVWBSiRe12GrMoVSiTiB510540～555540～555540～555540～555 540 570 580 600 600無縫鋼管材料為10號(hào)或20號(hào)優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼。表為20號(hào)鋼的公稱壓力、試驗(yàn)壓力及在各種介質(zhì)溫度下的最大工作壓力。② 公稱直徑為滿足強(qiáng)度要求，一定外徑（D0）的管子隨著管內(nèi)介質(zhì)工作壓力的不同，就應(yīng)有不同的管壁厚度（S），使得內(nèi)徑尺寸（Di）各不相同，這給管道設(shè)計(jì)、制造和選用帶來許多不便，且在允許的介質(zhì)流速和壓損下，管道的通流能力是由管道內(nèi)徑所決定的。因此要保證熱力管道及設(shè)備的安全運(yùn)行，就必須考慮汽水管道的熱膨脹問題，即管道的補(bǔ)償。對(duì)閥門的基本要求是：有足夠的強(qiáng)度，關(guān)閉嚴(yán)密性好，流動(dòng)阻力小，閥門結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)輕體小，部件的互換性好，便于操作維修。球閥可作為調(diào)節(jié)或關(guān)斷用，用于要求迅速關(guān)斷或開啟的時(shí)候。調(diào)節(jié)閥在運(yùn)行中需要經(jīng)常開關(guān)，為防止介質(zhì)泄露，一般在調(diào)節(jié)閥之前要串聯(lián)關(guān)斷閥，開啟時(shí)，要先全開關(guān)斷閥而后再開調(diào)節(jié)閥，關(guān)閉時(shí)，先關(guān)調(diào)節(jié)閥然后再關(guān)關(guān)斷閥。當(dāng)需要采用國(guó)外鋼材時(shí)，應(yīng)根據(jù)可靠資料，經(jīng)分析確認(rèn)適合使用條件時(shí)，才能采用。本次設(shè)計(jì)的閥門采用截止閥較好。充氮時(shí)，要使管內(nèi)氮?dú)鈮毫Ω哂诖髿鈮毫?，并將汽水閥門關(guān)閉嚴(yán)密，以維持必要的氮?dú)鈮毫?。凝結(jié)水和給水管道停運(yùn)時(shí)的防腐工作，可以與加熱器同時(shí)進(jìn)行，采用充滿水保護(hù)法，充以除過氧，含有聯(lián)氨并調(diào)整好PH值的凝結(jié)水或除鹽水。為保證閥門經(jīng)常處于良好狀態(tài)，能夠在必要緊急開啟或迅速關(guān)閉，須定期對(duì)閥門進(jìn)行開關(guān)試驗(yàn)。,但開式系統(tǒng)的缺點(diǎn)是增加了循環(huán)水消耗量。（4）對(duì)閉式循環(huán)的抽氣器,在夏季,其下置式的抽氣器不宜使用,射水箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)有利于空氣的排出,上述措施均有助于水箱水溫的降低。 管道的布置管道布置應(yīng)結(jié)合主廠房土建結(jié)構(gòu)及設(shè)備布置情況進(jìn)行，管道走向 一般與廠房軸線一致。（7）抽氣器空氣進(jìn)管口口徑一般與凝汽器空氣出口管相同,長(zhǎng)度應(yīng)盡量縮短,以降低阻力。（3）對(duì)開式循環(huán)射水抽氣器,其出口管應(yīng)盡量短,彎頭最好不多于一只,并采用大半徑彎頭,其水平管段應(yīng)向外傾斜,其傾斜度3/1000mm。開式系統(tǒng):開式循環(huán)就是射水泵進(jìn)水來自循環(huán)水進(jìn)水管,而排水管則直接接入地溝。沒有保溫層的閥門，在運(yùn)行中其外表面溫度比閥門內(nèi)表面溫度低，會(huì)產(chǎn)生溫差，出現(xiàn)熱應(yīng)力；當(dāng)閥門關(guān)閉時(shí)，閥門外殼冷卻得快，而閥桿與閥瓣冷卻得慢，使得閥桿與閥瓣處于受壓狀態(tài)。另外還有干燥劑法和氣相防腐蝕法。干保護(hù)法的原理是金屬表面不與水接觸，以達(dá)到防腐的目的。為便于開啟大直徑的閘閥或閥瓣承受壓力很大的截止閥，需裝尺寸小的旁路閥。管子所用鋼材應(yīng)符合國(guó)家或冶金工業(yè)部有關(guān)鋼材現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。② 調(diào)節(jié)用閥門