水环真空泵影响凝汽器真空的原理分析
水环式真空泵的原理和常见故障分析
由绝 热 流动 方 程 ＬＪ ３ 可得 公式 ２：
一
水 环式 真 空泵 的工作 水来 自汽水 分 离器 ，泵 体 和汽
水 分离 器 的压 差保 证 了运行 中损 耗 的工作 水 能够 及 时得 根据式 （ ） １ ，在 缩放 喷 嘴 的渐 缩部 分 ，超 音 速 气 流 到 补充 ，从 而 维持 水 环 的 正常 厚 度 。一旦 补 水量 不 足 或 （ ＞１ 的流速 逐 渐 减 小 ，在 喉 部 降 至 当 地 音速 ；在 渐 补水 管 路 出现 堵塞 ，水 环将 会 遭 到破 坏 ，泵 的 叶 轮轮 毂 Ｍ ） 放 部分 ，亚音速 气流 （ ＜１ 的流 速进 一 步 降低 。而 根 和水 环 之 间将不 能形成 有 效 的 工作 腔 室 ，泵 的 出力 将 会 Ｍ ） 据式 （ ） ２ ，在绝 热条 件 下 ，流 体 压 力 的变 化 和 流 速 的 变 降低 ，从 而 影 响机 组 的真 空 。 化成 反 比。 因此 ，当进 口速 度 为超 音 速 时 ，缩 放 型 喷 嘴 可 以在 出 口压力一 定 的条件 下得 到一个更 低 的进 口压 力 。 为 了保 证运 行 安全 ，汽 水 分离 器设 置 了来 自不 同水 源 的两个 补 水 回路 ，在一 路 故 障 的情 况下 可 以手 动 切 至
环之 间形 成 若 干 个 月 牙 形 小 腔 。 当 叶 轮 顺 时 针 旋 转 时 ， 尺 寸 经 过精 确计 算 ，不会 影 响真 空 泵 的工 作 压力 。 真空 泵 的工 作 水 在运 行 中会 有 一定 的 消 耗 。补 给 水 内压 强 不断 地 降低 ，当压 强低 于被 抽容 器 内的气 体 压 强 在 叶 轮旋 转所 产 生 的 吸力 下 通 过 工 作 液 接 口进 入 泵 体 ， 时 ，气体 就从 吸入 口进 入 小腔 ，这 就是 吸气 过 程 。随 着 及 时补 充 用 水 。 补 给 水 一 般 会 预 先 经 过 冷 却 器 进 行 冷 叶轮 的继 续 旋 转 ，小 腔 的 容 积 逐 渐 减 小 ，压 强 蚀 的发 生 。 大 ，直到 气体 的压 强大 于排 气 压 强 时 ，被 压 缩 的 气 体 从 二 、 大 气 喷 射 器 的 原 理 和 应 用
影响凝汽器真空的原因和解决方法
影响凝汽器真空的原因和解决方法摘要：凝汽器主要作用是将汽轮机排汽凝结成水，去除非凝结气体，并在汽轮机排汽口建立与维持一定的真空度，使得低压缸排汽参数尽可能低以提高汽水循环的效率。
所以保持凝汽器真空对整个机组的经济性和安全性很关键，在最近468MW机组的启动过程中，出现了真空达不到要求的情况，遂逐一排查，最终找到影响真空的漏点，经过处理后凝汽器压力恢复正常。
关键词：凝汽器；真空；真空泵；凝泵上海闵行燃气发电有限公司是上海电力控股投资的示范性工程项目，本工程建设1套468MW（F级）和一套745MW（H级）燃气-蒸汽联合循环发电机组。
本次启动试验是F级工业重型燃气轮机，后文统称为2号机。
2号机抽真空系统的主要设备包括：2台100%容量的真空泵，1台凝汽器，及其连接管道、截止阀、隔绝阀、控制阀等。
凝汽器型式为单背压、单壳体、双流程、轴向排汽。
两台真空泵为双级水环式真空泵，相比传统的单级泵，其抽气性能曲线下降平缓，可获得的空度更高，能耗更低，抗汽蚀能力也更好。
在常规运行中，在单台真空泵投入下，凝汽器背压达到5-9kpa的运行标注，满足燃气轮机的启动条件。
但在某次机组启动过程中，开启单台真空泵后，凝汽器背压始终维持在55kpa无法下降，真空无法完全建立，使机组启动陷入停滞。
一、真空无法下降的主要原因大气中的空气进入凝汽器负压系统是引起凝汽器真空下降的主要原因，在道尔顿的分压定理里在温度与体积一定时，混合气体中各组分气体的分压之和等于混合气体的总压。
其数学表达式为（1）：P = P1+P2 +……+Pi（1）对于机组来说P就是凝汽器中所有混合气体的总压，当P1是蒸汽压力时，其余的分压均为漏入凝汽器中的不凝结气体。
通过公式可知，当大气中不可凝结的气体，泄露进凝汽器真空系统，不凝结气体的比例上升，则除P1外分压力就会上升从而导致凝汽器的总压力变大，即真空度下降。
所以真空系统中有大量的空气进入，是对机组真空系统造成影响的最主要因素。
凝汽器水环式真空泵的原理与运行
凝汽器水环式真空泵的原理与运行凝汽器抽真空的传统设备主要是采用射汽抽气器和射水抽气器，但这两种设备都存着效率低、噪声大的缺点。
随着汽轮机组向高参数、大容量方向发展，使用这种设备就显得很不经济。
如果采用水环式真空泵就可以大大提高效率，降低能量消耗和噪声污染。
这种水环式真空泵组在0．7～4kPa的吸入压力范围内可以经济运行。
与前面两种抽气装置相比，可以节能约在70％以上。
1、水环式真空泵的形式水环式真空泵根据不同的特性要求，有各种不同的结构形式。
常见的有：单级单作用水环式真空泵，单级双作用水环式真空泵和水环一前置抽气器真空泵组等。
北仑发电厂1号机采用单级单作用水环式真空泵与前置抽气器组成的联合抽真空装置。
所谓单级单作用是指泵中只有1个叶轮，在叶轮旋转1周中吸气、排气各1次。
其特点是：泵体截面为圆型，结构简单，制造容量，可获得较高的真空度，运行平稳，噪声小，但径向力不能自动平衡。
2、水环式真空泵的结构水环式真空泵均为单级单作用水环泵结构，叶轮两侧同时吸、排气。
叶轮偏心地置于由侧盖和泵体组成的腔室中，叶轮叶片是前弯式的。
轴的两端分别由装在轴承架内的滚动止推轴承支承。
轴的一端用刚性联轴器与电动机连接。
轴封装置为填料轴封，在轴与填料接触部位装有轴套，以防止泵轴腐蚀和磨损。
3 、水环式真空泵的工作原理水环式真空泵的工作原理可用图1来具体说明。
当径向式叶轮在部分充水的壳体中运转时，由于受离心力的作用，水被甩向四周，如图1（b）所示，形成同心的水环，该水环被6片叶片等分成6个小水室，因此，小水室中的气体不会被扩展或压缩。
然而，当叶轮装成如图1（c）所示的偏心位置后，叶片小室1～3的容积是逐渐扩大的，这就产生了从连接点C开始，经吸入段S的吸气过程；另一方面，叶片小室4～6的容积则随着叶轮的转动而逐渐缩小，这就构成了气体通过压出段D的排气过程。
可见，水环式真空泵的工作可分成吸气、压缩、排气3个过程。
水环式真空泵就是靠这种叶片小室容积的变化来吸气和排气的。
凝汽器真空影响因素分析及处理措施
凝汽器真空影响因素分析及处理措施摘要：凝汽设备是凝汽式汽轮机装置的一个重要组成部分，在整个热力系统中起着冷源的作用。
凝汽器真空作为火力发电机组汽机侧一项重要的经济指标对整个机组的热经济性起着至关重要的作用。
本文从冷端系统角度分别研究凝汽器端差，循环水温升，循环水进口温度等对机组真空的影响，并提出了一系列真空下降的解决方法和处理措施，为全国凝汽式汽轮机组解决真空降低问题提供了一定的依据。
关键词：真空冷端系统端差循环水温升循环水进口温度处理措施0 引言凝汽设备在电厂凝汽式汽轮机组的热力系统中的功能主要体现在将汽轮机的排汽凝结成水。
除此之外，作为整个热力循环中的冷源，凝汽设备还要在汽轮机排汽口建立并维持一定的真空。
凝汽器真空是衡量机组热经济性的重要指标，真空过高或过低不仅对汽轮机装置的效率产生重大的影响，而且会影响汽轮机组的安全。
因此研究凝汽器真空对提高整个汽轮机组的热经济性有着重大而积极的影响。
本文从汽轮机冷端系统角度分析，将影响机组真空的原因进行了系统分析。
1 影响真空的因素具体包括以下三个方面①凝汽器传热端差因素。
②冷却水温升因素。
③冷却水进口温度因素。
2 运行中影响凝汽器端差的因素凝汽器排汽温度与冷却水出口温度之间的差值，就是凝汽器的传热端差。
2.1 凝汽器的冷却面积的影响因素。
一般设计时凝汽器的冷却面积已经确定，但是在实际运行过程中凝汽器水位会影响凝汽器实际的换热面积。
凝汽器水位过高会带来两种后果：一是会造成汽轮机低压缸排汽空间的减少，从而导致换热面积减少，低压缸排汽温度升高，真空降低；二是会造成凝结水过冷，从而降低机组经济性。
2.2 传热系数的影响因素。
影响凝汽器传热系数的因素比较复杂，主要包括凝汽器传热性能、热负荷、清洁系数、空气量等。
2.2.1 凝汽器热负荷。
机组负荷升高，相应的汽轮机排汽量增大，凝汽器热负荷越高，会导致凝汽器真空下降。
当真空下降到某一数值，要进行限制出力，使凝汽器热负荷降低，维持机组真空。
真空泵运行状况对凝汽器真空的影响分析
真空泵运行状况对凝汽器真空的影响分析发布时间：2021-11-10T05:39:53.896Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第14期作者：刘嘉庆[导读] 凝汽器真空是汽轮机运行中的重要参数，真空泵的运行状况影响凝汽器内空气量从而影响凝汽器真空。
本文从凝汽器真空的形成原理分析了凝汽器中空气对真空的影响，分析影响水环式真空泵出力的因素，并提出来改善的措施。
贵州金元茶园发电有限责任公司贵州金沙 551800摘要：凝汽器真空是汽轮机运行中的重要参数，真空泵的运行状况影响凝汽器内空气量从而影响凝汽器真空。
本文从凝汽器真空的形成原理分析了凝汽器中空气对真空的影响，分析影响水环式真空泵出力的因素，并提出来改善的措施。
关键词：真空；影响；出力；因素；措施1 凝汽器真空的形成凝汽器内形成稳定的真空需要凝汽器和真空泵的联合工作。
通常可以认为，凝汽器真空是由凝汽器建立，真空泵维持。
大量蒸汽在凝汽器内受循环水冷却凝结，比容降低，体积缩小，凝汽器内温度降低，对应的饱和压力降低，也就形成了凝汽器的真空；由于蒸汽凝结时，要不断地释放出非凝结气体，外界还不断地向真空系统漏入空气，所以要依靠真空泵将这些非凝结气体不断抽出，才能保持凝汽器内的负压值。
凝汽器内压力的建立是一个动态平衡过程，不管循环水温度的高低，真空泵的抽吸压力必须低于凝汽器的压力，才能把凝汽器内的不凝结气体抽走。
因此凝汽器的压力实际上受两个瓶颈的限制，一是循环水温度及凝汽器端差；二是真空泵的极限抽吸压力。
2 凝汽器内空气对凝汽器真空的影响2.1 空气对凝汽器内传热及压力的影响空气对蒸汽凝结放热的影响，可由汽气混和物的凝结机理定性说明。
当含有空气的汽气混和物遇到低于蒸汽分压力所对应的饱和温度时，紧靠壁面的蒸汽分子开始凝结，并在冷壁面形成一层凝结液膜。
由于这部分蒸汽的凝结，使得靠近冷壁面附近的蒸汽分压力减少，并且越靠近壁面处减少得越多。
根据道尔顿分压定律，壁面各处混合物的总压力是不变的，则越靠近壁面处空气分压力越大。
水环式真空泵的原理及运行
水环式真空泵的原理及运行作者：倪波来源：《名城绘》2019年第01期摘要：本文运用真空泵的工作原理分析一起水环式真空泵无法建立真空的故障，并就水环式真空泵的运行提出须注意的几点注意事项。
关键词：水环式；真空泵；原理；运行1前言对于凝汽式汽轮机组，需要在汽轮机的气缸内和凝汽器中建立一定的真空，正常运行时也需要不断地将不同途径漏入的不凝结气体从汽轮机及凝汽器内抽出，真空系统就是用来建立和维持汽轮机组的低背压和凝汽器的真空，因此，抽气系统工作好坏直接影响整个机组的热经济性和可靠性。
在热力发电厂中，凝汽器抽真空的传统设备主要是采用射水（汽）抽气器。
我厂6B机组即采用射水抽气器，其原理是利用高速工作水流进入抽气器喷嘴后射流，工作水降压增速，将吸入室形成真空，这样就把凝汽器里的空气及非凝结气体抽出，然后高流速的水和空气在混合室混合，并进行能量交换，压力逐渐升高，动能转化为压力能，到扩压管继续扩压，最后高于大气压力排至射水箱。
射水（汽）抽气器因存在效率低、噪声大，真空建立缓慢以及系统复杂的缺点逐步被淘汰，而具有使用安全、操作简单、运行经济，工作可靠、动静部分接触面积小、无需油润滑、运行噪音低，结构紧凑等优点的水环式真空泵在大容量机组及部分中小机组中得到了广泛的应用，我厂9E机组采用水环式真空泵，型号为BW4253-OEK4，生产厂家是佛山水泵廠。
2 事件回顾2009年10月28日机组小修后开机过程中，运行人员发现水环式真空泵无法建立真空。
正常开机，采用两台真空泵抽真空，15分钟左右即可建立-93Kpa左右的真空，但当日用了半个多小时也只能建立到-45Kpa左右，导致#6机高低压旁路不能投入，在汽包压力升高后只能通过开向排来卸压，大量汽水无法回收，同时因除盐水系统故障无法给锅炉补水，致使除氧器水位、凝汽器热井水位、汽包水位接近低水位停机临界值，机组差点被迫停机。
通过对真空系统的排查，没有发现漏点，真空泵的电流只有78A左右（正常运行约100A），判断为真空泵出力不足所致，经再次检查，确认为真空泵工作水流失导致真空无法建立，给真空泵组补水至正常后真空建立，旁路投入，除氧器、汽包等水位得以恢复，机组并网。
真空泵原理水环式真空泵
真空泵原理水环式真空泵水环式真空泵是一种常用的真空设备，其原理和结构相对简单，但在许多工业领域中起着至关重要的作用。
本文将介绍水环式真空泵的原理、结构和工作特点，以及在实际应用中的一些注意事项。
水环式真空泵的原理是利用水作为工作介质，在泵壳内形成一个旋转的水环，通过水环的旋转来实现对气体的吸附和排放。
在泵壳内部，有一个偏心转子，当转子旋转时，水环也随之旋转，形成一个密封的空间。
当气体进入泵壳内部时，由于转子的旋转，气体被吸附到水环内部，然后随着水环的旋转被排放出去，从而实现对气体的排放和真空的形成。
水环式真空泵的结构相对简单，主要由泵壳、转子、水环、进气口和排气口等部分组成。
泵壳内部是一个密闭的空间，转子通过电机驱动旋转，形成水环并产生真空。
进气口用于引入气体，排气口则用于排放气体。
整个结构紧凑，操作简单，维护方便。
水环式真空泵的工作特点主要包括以下几点，首先，由于水环的旋转是由电机驱动的，因此可以根据实际需要调节转子的转速，从而实现对真空度的控制。
其次，水环式真空泵在工作过程中产生的噪音相对较小，振动也比较小，因此适用于一些对环境要求较高的场合。
最后，水环式真空泵对气体的抽除效果比较好，可以适用于各种气体的抽除和排放。
在实际应用中，使用水环式真空泵时需要注意一些事项。
首先，要定期检查水环的状态，保证水环的完整性和清洁度，以确保泵的正常工作。
其次，在使用过程中要注意控制水的温度，过高或过低的温度都会影响泵的工作效果。
最后，要定期清洗泵壳和检查密封件的状态，确保泵的密封性和安全性。
总之，水环式真空泵作为一种常用的真空设备，在工业生产中起着至关重要的作用。
通过了解其原理、结构和工作特点，以及注意事项，可以更好地使用和维护水环式真空泵，确保其正常、高效地工作，为工业生产提供有力的支持。
凝汽器水环式真空泵的作用
凝汽器水环式真空泵的作用1. 什么是凝汽器水环式真空泵？说到凝汽器水环式真空泵，大家可能会觉得这名字听起来有点高深，其实啊，它就是在一些工业设备中用来抽取气体，维持真空的一种小帮手。
你可以想象一下，像是在厨房里用吸尘器清理地面一样，这个泵也是在“吸”东西，只不过它是把空气或者其他气体抽走，创造出一个真空环境。
它常常用在凝汽器里，帮助将蒸汽冷却成水，从而提高设备的效率。
听起来是不是有点神奇？1.1 凝汽器的工作原理凝汽器的工作原理其实很简单，就是把蒸汽冷却成水。
蒸汽在冷却的过程中，会释放热量，而这时候，水环式真空泵就派上用场了。
它会把凝结的蒸汽抽走，保持一个良好的真空状态。
这就像是在跑步的时候，你总得有个地方存放你的水瓶，否则每次都得停下来捡，肯定烦人。
真空泵就是确保这个“水瓶”不被浪费，让蒸汽和水的转换高效又顺畅。
1.2 水环式真空泵的工作方式水环式真空泵，顾名思义，里面有水在旋转。
简单来说，它的工作方式就是利用水来形成一个环，然后通过转动的方式将气体吸入。
你可以把它想象成一个水中的小漩涡，所有的气体都被它吸引到中心。
水环的存在，就像是给这台泵加了个保护罩，既能提高抽气效率，又能减少对泵体的磨损。
2. 凝汽器水环式真空泵的优势现在来聊聊这台泵到底有什么优势吧。
首先，它的效率非常高。
因为水环的使用，可以大大减少气体的阻力，让抽气的速度提升，几乎就像是赛车的加速一样，瞬间就能达到理想的真空度。
这对于很多工业生产来说，是个不得了的好处。
2.1 耐用性其次，这种泵的耐用性也是相当不错的。
它的设计可以让它在恶劣的环境下依然正常工作，哪怕是一些腐蚀性较强的气体，它也能游刃有余。
你想啊，真空泵如果不耐用，那可真是“竹篮打水一场空”啊。
长期的高效运行，确实让人省心不少。
2.2 维护方便再来说说维护。
凝汽器水环式真空泵的维护相对简单，通常只需要定期检查水的质量，保证水的清洁度就行。
毕竟，谁都不想看到设备因为小问题而大出血，对吧？所以，这种泵的设计真是贴心，让很多工厂的管理人员松了一口气。
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水环真空泵影响凝汽器真空的原理分析
邹治平
1．引言
火电厂的凝汽器一般使用水环泵作为抽真空设备，而凝汽器的真空值在冬季和夏季相差很大，-99~-90KPA之间。
真空值为什么会相差那么大呢？又是如何造成的呢？
我们知道：凝汽器的真空值在相同工况下受制于两个方面因素的制约。
一方面是循环水温度及流量的影响，当流量不变时，主要受制于循环水温度；另一方面受真空泵极限真空值的影响；综合而言，凝汽器的真空值决定于上述两个因素的低值者。
以德胜电厂#2机组为例分析之。
2．循环水温度对凝汽器真空的影响
德胜电厂2台300MW燃煤机组的凝汽器设计参数：背压7000pa，即真空为-94.3kpa，设计循环水温度为25度。
因此，当循环水温度高于25度时，凝汽器在额定出力下处于过负荷状况，真空值要低于设计真空-94.3kpa，反之，当循环水温度低于25度时，真空值要高于设计真空，这就是为什么冬季比夏季真空高，或者真空值相差较大的原因所在。
但从目前循环水温27度时，凝汽器真空值达到-95kpa，其高于设计真空值，说明德胜电厂的循环水流量大于设计流量，有微小的盈余量。
10月16日#2机组300MW工况下，循环水温为27.8度，排汽温度40.9度，真空值为-93.5kpa，（CRT指示为93.9kpa，偏大）。
那么，当循环水温度升高到31度，，凝汽器的排汽温度将升高到（40.9+3+端差增值），这里设端差增值为0.5度，则排汽温度为40.9+3+0.5=44.4度，其对应的排汽压力（真空值）为-92kpa，这是没有考虑真空泵性能变化引起的真空变化情况，即是循环水温度由27.8升高到31度，真空将由-93.5kpa降至-92kpa。
3．水环真空泵性能对凝汽器真空值的影响
我们知道：工作水温度对水环真空泵的性能影响很大，有多大？用数据来说明。
10月16日测取现场A真空泵泵体外壳温度为36度，其内部工作液温度应高于36.5度，那么其对应的极限真空约为-95kpa，设凝汽器的汽阻为500pa，则凝汽器的理论真空值应为-94.5kpa，这与-93.5kpa的实际真空有1kpa的误差。
当循环水温度升高到31度时，工作液的温度亦将升至40度，这时的极限真空值为-93.9kpa，即是说，真空泵的极限真空值将由-95kpa降到-93.9kpa，但实际上真空泵的极限真空值还要低于-93.9kpa！这是因为，根据实验数据，当工作液温度升高至40度，在吸入压力仍为-93.9kpa时，真空泵吸气能力将降至0（见附表），这时，空气不能及时地被真空泵抽出真空系统外而积聚在凝汽器内部，导致凝汽器的传热热阻增加，致使凝汽器的真空进一步下降，直到凝汽器压力升高到真空泵恢复抽吸能力时进入一个新的压力平衡状态，从附表查得，这时的吸气压力应在9000pa以上，即极限真空为-91.97kpa左右，考虑气阻500pa，凝汽器的真空将降到-91.47kpa，低于“二”分析的循环水温导致凝汽器真空值-92kpa，因此，最终凝汽器的真空值决定于水环真空泵的极限真空值，凝汽器的真空就维持在-91.47kpa。
因此，水环真空泵当其工作水温度升高时，将影响水环泵的性能下降，导致其极限真空值下降，当它的极限真空值（-91.47kpa）低于凝汽器在当时循环水温度下的应达真空值
（-92kpa）时，凝汽器的真空值就由水环真空泵决定。
这时，如果用制冷方式来冷却工作水，可以提高水环泵的性能，从而可以提高凝汽器的真空，但空间是有限的，即使水环泵的极限真空值远高于凝汽器应达真空值，也不会使凝汽器的真空值超过它在当时循环水温度下的应达真空值（-92kpa）。
充其量也只能够将凝汽器的真空提高到-92kpa这个值上。
绝对提高值为-91470-（-92000）=530pa。
那种通过制冷水可使真空提高3000pa的说法是没有科学依据的，因3000pa的压力变化相当于排汽温度从30度升高到40度，这种状况可能出现在其中一台循环水泵跳闸的情况。
4．循环水温度对罗茨泵组的影响
循环水温度对罗茨泵组的影响是微小的，并不会明显的影响其性能下降，与纯水环真空泵相比具有优越性。
因此，罗茨泵组的吸入压力永远低于凝汽器的应达真空值，也就是说凝汽器的真空值只决定于循环水温度。
附表。