【正文】 管道要簡單，布置合理，節(jié)約能耗。這就是本次射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計方法。主要由工作水入口室，噴嘴，混合室，擴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，通過進水管進入水室后，再進入噴嘴。在射水池中，不凝結(jié)氣體逸出大氣。 射水抽氣器的型式一般的，目前我國電站等設(shè)備多用的射水抽氣器有以下幾種型式：(1) 長喉部射水抽氣器。效率要比短喉射水抽氣器高，應用也極其廣泛。短喉管部射水抽氣器的喉管長度與喉管截面直徑比值為2～5的射水抽氣器。(4) 多通道射水抽氣器，多通道射水抽氣器是指有兩個或兩個以上通道的射水抽氣器。圖為典型的射水抽氣器，它主要由工作水入口水室、噴嘴、混合室、擴壓管和止回閥等組成。~，由專用的射水泵供給。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入擴壓管。為防止升壓泵發(fā)生事故，使供水壓力降低，導致噴嘴的工作水吸入凝汽器中，必須在射水抽氣器的氣。1． 工作水入口 圖21 射水抽氣器 連接方式射水抽氣器在系統(tǒng)中的連接方式通常有兩種：一種方式是開水供水方式，工作用射水泵從凝汽器循環(huán)水入口管引出，經(jīng)抽氣器后排出的汽、水混合物引到循環(huán)水出水管中；另一種方式是系統(tǒng)設(shè)有專門的工作水箱，水箱給射水抽氣器提供工作水，工作水在射水抽氣器內(nèi)噴射抽氣后從夾帶著凝汽器的未凝結(jié)空氣和漏人空氣流回水箱，這種方式叫做閉式供水方式。 喉部結(jié)構(gòu)特征對射水抽氣器工作性能的影響（1）喉部長度的影響。在長喉部射水抽氣器中，正由于喉部有足夠的長度在一定的流體參數(shù)和幾何參數(shù)下足以使水、氣混合物的流動逐漸趨于均勻而獲得臨界流動工況，此時，復環(huán)流損失及突然壓縮損失均可達到最小值，提高射流效率。因而大大節(jié)省了功耗。②.~，~，顯然與短喉部相比，長喉部射水抽氣器的經(jīng)濟性明顯地提高。短喉部射水抽氣除經(jīng)濟性差之外，還存在著結(jié)構(gòu)落后，機械加工工作量大，鑄件毛坯報廢率高，運行時振動噪聲大等缺陷。不僅如此，喉部長度還對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)增加喉管的長度，可以提高流量比。多通道抽氣器采用吸入室內(nèi)有分流室的結(jié)構(gòu)作為主要通道和以小孔群方式組合的輔助通道，以降低氣阻，消除氣相偏流，增加兩相質(zhì)點能量交換；同時應用了新的計算方法，經(jīng)過對比實驗確定了吸入室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)、喉部形狀、喉頸噴嘴面積比、喉頸噴嘴徑比等，并根據(jù)不同抽氣的容量，選擇通道數(shù)及水壓，以獲得最佳截面與流速，實現(xiàn)吸入室的高效率。多通道射水抽氣器和舊型相比，優(yōu)點如下：① 渦旋斜切空氣噴嘴，可使水束外的空氣層更加有效地約束高壓水束的擴張，使汽水混合物順利地進入喉部并排至大氣。③ 該抽氣器的喉部設(shè)計了帶緩沖均壓室的聚流口，吸收噪音，減少抽氣器的振動從而進一步提高了抽氣器效率。結(jié)構(gòu)如圖。圖23 各類型射水抽氣器 射水抽氣器抽出的產(chǎn)物確定射水抽氣器設(shè)備是汽輪機主要輔助設(shè)備之一，在機組正常運行時，需要用射水抽氣器及時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。射水抽氣設(shè)備在機組運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)氣體的主要來源包括以下幾項，但不以次為限：(1) 所存在低于大氣壓下運行的系統(tǒng)中漏人的空氣；(2) 進入凝汽器的疏水和排放釋放出來的氣體；(3) 進入凝汽器補給水釋放出來的氣體；(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，給水離解出來的氧氣，氫氣以及其它不凝結(jié)氣體。正常漏入的途徑有：① 汽輪機低壓軸封、真空系統(tǒng)閥門門桿水位計填料等處漏入空氣；② 汽輪機排氣疏水中折出的氣體。非正常漏入空氣的途徑有：① 低壓缸中分面不嚴密處漏入的空氣；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料，所以一般不作為確定抽氣器單臺容量的依據(jù)。 射水抽氣器設(shè)計參數(shù) 抽氣器的容量確定抽氣器的容量是指在設(shè)計工況下，單位時間內(nèi)抽氣器所抽干空氣的質(zhì)量。國內(nèi)外汽輪機組抽氣裝置容量的確定大多采用美國熱交換協(xié)會(HEI)《表面式凝汽器表轉(zhuǎn)》推薦的計算方法。從HEI標準確定漏人汽輪機組空氣量的計算中可以看出，由凝汽器中抽出的汽氣混合物量與汽輪機低壓缸的排氣量、輔助汽輪機的排氣量及排氣口數(shù)目、凝汽器客體數(shù)目有關(guān)。這一觀點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）。當采用多殼體凝汽器時，可選用并聯(lián)抽氣或串聯(lián)抽氣器方式。抽氣裝置的設(shè)計抽吸空氣量應等于或大于按HEI標準設(shè)計的數(shù)值，即C=GV／Gh式中，C為儲備系數(shù)；GV為抽氣裝置設(shè)計抽吸空氣量，kg/h；Gh按HEI標準計算的漏人空氣量，kg/h。其選擇方法按凝汽器殼體數(shù)，排氣口總數(shù)和每個排氣口有效蒸汽量來選定。將主汽輪機和給水泵汽輪機排氣量的總和除以主汽輪機排汽口數(shù)，即得每個主排汽口的有效蒸汽流量。排汽口總數(shù)為主汽輪機排汽口數(shù)加上給水泵汽輪機的總臺數(shù)?！鏍顟B(tài)下計算得出的。(2) 使用射汽抽氣器，進入其冷卻器的凝結(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計算。(4) 當有旁路蒸汽全負荷排放時，循環(huán)水泵全部或部分投入，℃的非凝結(jié)氣體。抽氣器的任務是將漏人凝汽器內(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行。為了調(diào)整好抽泣設(shè)備和凝汽器的運行，通過查閱資料，推薦抽氣器設(shè)備的吸入壓力應按照下列要求：(1) 電站汽輪機凝汽器(絕對)或凝汽器設(shè)計壓力，取二者的最小值，最終選擇還應該考慮在整個預期的運行壓力內(nèi)的凝汽器與其抽氣設(shè)備的協(xié)調(diào)運行，此外，當選擇設(shè)計吸入壓力時，還應考慮抽氣設(shè)備的實際位置。由于凝汽器是處于負壓下運行，因從而從真空系統(tǒng)不嚴密處有空氣漏人，它將嚴重影響凝汽器內(nèi)的凝結(jié)換熱，為了維持凝汽器內(nèi)合理的真空，必須隨時把凝汽器內(nèi)的非凝結(jié)氣體抽出。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為工作水溫度所對應的飽和蒸汽壓力；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。 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。(1) 飽和蒸汽溫度與循環(huán)水進口設(shè)計溫度之差的25％(2) ℃運行中，抽氣口蒸汽的實際溫度受到運行特征，不凝結(jié)氣體的負荷和抽氣設(shè)備的容量特性的影響，和設(shè)計溫度可能有所差別。根據(jù)式（1）可畫出射水抽氣器的特性曲線，如圖。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應的飽和溫度，使得部分水汽化，體積突然膨脹，以國產(chǎn)200MW機組為例，當工作水溫升高到30℃時，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。一般推薦：15℃、20℃、25℃或用戶要求。 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。由于射水抽氣系統(tǒng)的設(shè)計核心是射水抽氣器的選型，所以本章以演馬電廠機組參數(shù)為基礎(chǔ)對射水抽氣器選型所需的參數(shù)進行計算。這種汽輪機是中溫中壓，沖動凝氣式汽輪機。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?！?，～。本次由演馬電廠《運行規(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口處水的溫度。由美國HEI表面式凝汽器標準確定抽氣器的容量，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處的絕對靜壓力。由焦煤集團演馬電廠的《運行規(guī)程》查得吸入室壓力：P1= ata （34） 大氣壓力Pa 大氣壓力由當?shù)卮髿鈮憾?，本地大氣壓力約為：Pa= ata （35） 水氣混合物密度ρ 水氣混合物密度即為混合室內(nèi)射出的水流和其所卷吸攜帶的空氣所組成的水氣混合物密度。 ——工作水溫, =20℃。 ——飽和蒸汽壓力, = ata. =29310= m/s 速度系數(shù)φ速度系數(shù)由《機械工程手冊》查得:單噴嘴時，φ=；四噴嘴時，φ=，本設(shè)計為單噴嘴，所以取:φ= 工作水速工作水速由《機械工程手冊》查得，可按下式公式（38）計算: =14φ （38）式中 = －=－= ata。=14= m/s 工作水容積流量工作水容積流量由《機械工程手冊》查得，可按下式公式(39)計算: Vw= (39)式中 ——噴嘴出口截面直徑, =。== 射水抽氣器的選型分析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。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，則因其過載能力小，需要另設(shè)啟動抽氣器，則管道系統(tǒng)簡單，維護工作量小，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。歐美等國電站采用機械式抽氣器較多。射水抽氣器結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，投資較省，并有50多年的的運行經(jīng)驗。目前中小型汽輪機機組運用較多的是TD型的射水抽氣器，專利產(chǎn)品《低耗高效多通道水——汽噴射泵》（即TD型射水抽氣器）。TD型射水抽氣器的設(shè)計選型原則：(1) 工作水在吸入室應具有最佳流速，且單股水束應具有最佳截面，以期水束能實現(xiàn)最佳分散度，分散后水質(zhì)點又具有最佳動量，實現(xiàn)以最少的水量裹脅最多的氣體。(3) 被水束裹脅的氣體能全部壓入喉管。(5) 在混合室內(nèi)既要在不太長的喉管中實現(xiàn)兩相流的均勻混合，又要充分利用余速使排出的能量達到最少。在吸入室內(nèi)采用了有分流室的結(jié)構(gòu)作為主要通道和小孔群方式組合輔助通道來降低氣阻，消除氣相偏流，增加兩質(zhì)點間的能量交換。喉管在結(jié)構(gòu)上分為三段：氣體壓入段。汽輪機組凝汽器配置的主抽氣器數(shù)量，國外規(guī)定：25MW以下機組，每機裝置1臺抽氣器，50MW以上機組每機裝置2臺100％容量的抽氣器，其中1臺備用。目前大型機組除600MW機組以逐步統(tǒng)一為2臺100％容量的配置方案。 TD系列的射水抽氣器是按真空嚴密度上限設(shè)計的。型式是中溫中壓、沖動、凝氣式汽輪機。TD18型射水抽氣器抽干空氣量為21kg/h，工作水量280t/h,按表查的，配用水泵8SH13A,流量280m3,揚程為41m,配用電機為Y200L2(37KW)。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。葉片泵的工作原理是利用葉片和液體相互作用來輸送液體，例如：離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵等。液體精度對泵性能影響大，只能用于精度近似于水的液體，流量適用范圍：520000立方米/時，揚程范圍在32800米。臥式泵特點：適用場合廣泛，重心低，穩(wěn)定性好，缺點為：占地面積大，建筑投入大，體積大，重量重。臥式泵有CFW泵、D型多級泵、SH型雙吸泵、B型、IH型、BA型、IR型等。：泵為一只葉輪，葉輪上二個吸入口。：泵為多個葉輪，第一個葉輪的排出室接著第二個葉輪吸入口，以此類推。 單級雙吸式離心泵的應用范圍和優(yōu)點單級雙吸離心泵主要供抽送溫度低于80℃的清水或物理化學類似于水的其它液體之用。離心泵安裝形式 裝配時不需調(diào)整，可根據(jù)現(xiàn)場使用條件。S型和Sh型單級雙吸離心泵的工作條件：流量范圍： m3/h～120 m3/h；揚程范圍： ～330m；溫度范圍：20℃～120℃；輸送液體種類：各種清潔水及輕腐蝕液體；離心泵泵腔承壓：≤。(2) 運行平穩(wěn) 優(yōu)化設(shè)計的雙吸葉輪使軸向力減小到最低限度，且有優(yōu)異水力性能的葉型，離心泵泵殼內(nèi)表面及葉輪表面具有抗汽蝕性能。(4) 軸封選用機械密封或填料密封。(5) 離心泵安裝形式 裝配時不需調(diào)整，可根據(jù)現(xiàn)場使用條件。(6) 加裝自吸裝置，可實現(xiàn)自動吸水，即不需安裝底閥，不需真空泵，不需倒灌離心泵可以啟動。（2）單級雙吸立式，殼體為中開。、S型泵：標記示例：吸口直徑為300mm，揚程32m，臥式、正常葉輪直徑的單級離心式泵，其標記為：300S32。SH型泵：標記示例：吸口直徑為250m，揚程為54m、臥式、葉輪直徑經(jīng)第一次車小的單級雙吸式離心泵，其標記為：250Sh54A。圖41 單級雙吸式離心泵 SH型泵選型表表41 SH型泵性能表SH型泵性能表 泵型號 流量Qm3/h 揚程H(m) 轉(zhuǎn)速n(r/min) 電機功率(KW) 效率h(%) 必需汽蝕余量(NPSH)r(m) 6sh6 126162198 847870 295055 727472 6sh6A 112144180 676255 45 687270 6sh9 130180220 524638 45 747974 6sh9A　 122162198 444035 30 727573 8sh6 180234288 10