长喉部射水抽气器带轴封冷却器的设计与研究

长喉部射水抽气器带轴封冷却器的设计与研究 第, ,卷第 ,期 东 方 电 气评 论 , ( ? ( , ,, , , 加 , 年 ,月 , , , , ，, ，, ，， , , , , ,, , ,, ,, ,, ,, ,, , 长 喉 部 射 水 抽 气 器 带 轴 封 冷 却 器 的 设 计 与 研 究 方 轮 厂 东 汽 机 廖 奕奇 摘要 , 了长喉部封水抽气器的工作特性和轴封系统的工作特性，首攻在抽汽凝汽式 ,册 汽轮机 中成功应用长喉部 封 水抽 气 器的排 水采 能带 轴封 狰却 器 ，可使 汽轮 机 的轴 封系 统 简化 、经济 、安 全可 靠 。关 蕾词 射 水抽 气器 设计 研究 , 离 )仅 , ，其 出 口背 压较 高 ，通 常设 计成 , 引 言 (,—,, ,, , (卯,, ， 因此 ，能 否 采 用 长 喉 部 射 水抽 气器 的排水余 能带轴封 冷却器一 直悬而 在 汽 轮 机 的轴 封 系 统 中 ，对 于采 用 长 喉 未定 ，各汽轮机 制造厂均 持谨慎态 度。长喉 部射 水抽 气器带轴封 冷却器 ，各汽轮机 制造 。 部射 水抽 气器及其 系统见 图 , , , , 厂一 直持谨慎态 度。, 年代 中期 ，在 ,,机 组 设 计 中 ，经 过 对机 组 真 空 系 统 系 统 的全 面分析 ，决定采用 长喉 部射水抽气器 的排 水余 能带轴和轴 封 封冷 却器设计 。经装 于 ,印 度 尼 西 亚 ,台 , ,, 机 组 多 年 运 行 实 践 表 明 ，不仅使 系统筒化 ，减少 了一 套轴 封抽汽 设备 ，节 约了投资 ，同时 ，轴封冷却器 和凝汽器 的工作 压力稳定 ，满足机 组的各种 变工况 运行 ，达 到 了设计要 求 。, 长 喉 部 射 水 抽 气 器及 其 , , ,年代 末至 ,,年初 ，国 内研制 出长 喉 , 轴 封 系 系统 图 统 配 置 抽 气 设 备 的 几 部射 水 抽 气 器 ， 园其 单 位 耗 功 低 、经 济性 种 方 式 高 、噪音小 、结 构简单 、工作 稳定 、制造 方 便 、安全 可靠 ，很快 在 国内推 广应用 于各 种 ( , , 射汽式轴封 抽气器 容量 的机组 上 。长喉部 射水抽气 器的布置标 采用 射汽抽气 器的真空 系统 ，除必须配 高 (即抽气 器喉部 出 口截 面 与水池水 面的距 置启动抽气器 、主抽气 器之外 ，还 需专 门配 , ,, ,,收 稿 日期 :,, , , , , 东 方 电气 评 论 , 第 , 卷 置射汽 式轴封抽 气器来维 持轴封冷却 器 的压 济性 好 等 优 点 。 由于 轴 封 风 机 是 一种 高扬 力 ，这 样 就 增 加 了汽 轮 机 的耗 汽 量 。 系 统 也 程 、小 流 量 的 离 心 式 通 风 机 ，一 般 在 显复 杂 ，投 资 增 加 。轴 封 抽 气 器 系 统 见 图 , ,, 以 上 大 型 汽 轮 机 中 应 用 较 多 。 轴 封 ,, ,。 风 机 系 统 见图 , 图 , 图 , (,, 射 水 抽 气 器 当汽 — 气 混 合 物 量 与 排 水 量 之 比在 一 定 范 围 内时 ，也可采用射 水抽气器排 水余 能来 , 轴 封 系统 配 置 的 各 种 抽 气 设 抽 吸轴 封 系统中的汽一气 混合物 。这 种方式 备 之 经 济性 比较 可 节省一套 专用 的轴封抽气 设备 ，简化轴封 抽 气系统 。但 当汽—气混 合物量与排 水量之 轴 射系统 配置的各种抽气设 备之 经济性 比高到一 定 程 度时 ，将会 改 变排 水 的 密度 ， 。 比较 见 表 , 衰 ,影 响射水抽 气器吸人室真 空 ，降低其抽 吸能 力 。采用长 喉部射水抽气 器排 水余能抽 吸轴 封 系 统 中 的 汽一 气 混 合 物 时 ，还需 考 虑 选 取 合适 的抽 气器布 置标高 。射水抽 气器带轴封 。冷 却 器 系 统 见 图 , 通 过 上 表 可 以看 出，在 同一 轴 封 系统 中 ，射汽式轴 封抽气器 的耗功最大 ，费用最 高 ;轴封 风机 次 之 ;射 水 抽 气器 耗 功 最 低 、 … 璇 最经 济 。虽然 轴封风机 的费用较 少 ，但 这种 高扬 程 、小 流量 的离心式通风 机 ，在小 机组 上应用技 术难 度较 大 。 , 长 喉 部 射 水抽 气 器 的 排 水 余 图 , 能 带轴 封 冷 却 器 的设 计 和 分析 ,,， 轴 封 风 机 ， 采用 离心式轴 封戚机 作 为轴封 抽气设备 ( , , 排水 余 能带 轴封 冷 却 器 的设 计 可 行 性 来 抽吸经轴 封冷却 器冷却后剩余 的 , 一气混 分 析 合物 ，并使轴 封 冷却 器 内维 持一 定 的负压 。 由于长 喉部射 水抽 气器 的喉 部较 长 ，使 它具 有 系统 简单 、操作方 便 运行 可靠 、经 , 得布置 标 高 降低 ，一 般 为 , 。它 比短 喉部 第,期 廖 奕奇 长堠 部 射 水抽 气 器带 轴封 冷 却器 的 设计 与研究 , , (,低 了许 多 。相 射 水抽气 器 的 布 置标 高 , , 却器 的抽气设 备 ，在 经济 上是 合算的 。 (,—,, , , 比 应 的 设 计 背 压 一 般 为 ,, (, ,, ， ( , , 布 置标 高的确 定 短喉部射水抽 气器 的背压 高得 多 。能否 利用 , , ,, 机 组 轴 封 冷 却 器里 的 工 作 压 长喉部射水抽气 器 排水 根 据 余 能抽 吸轴封 系统 中 力和抽气 管到排水 管的阻 力 ，特确定 布置标 汽一气 混合物 ，则成 了值得研究 的问题 。研 (,，排水 背压 为 , ,, ,。 高 为 ,, (, , , 究认 为 ，如果 在降低 排水背压上 作一些 研究 分析 ，是不难 解决 问题的 。射 水抽气器 带轴 , 长 喉 部 射 水 抽 气 器 的 。封 冷 却 器 系统 见 图 , 轴封 冷 却 器 的 维 持 压 力 为 , 设 计 ,, , 。 (, , , ( , , 设 计 参 数 在抽气 器 的 结 构 、设 计 参 数 已确 定 的情 况 ,, 抽吸压力 , , ,, , ,( ,, 下 ，如何设计 排水 背压值是 一个十分重 要 的 , , 抽 气 量, ,, , , 同题 。排水 背压设计 过高 ，抽 汽一气混 合物 工作水温 ,? , , 的能力不足 ;而排水 背压过低 ，则会影 响吸 ,, 工作水压, , , , ,入室真空 ，降低其 抽 吸能 力。若在轴封 冷却 , 布置标 高, , ,( ( ,,器压力 值 ,, , ,的基 础上 ，考虑 抽 气 管 , ,, 背压, , ,, ,( ,道阻力 ，并考 虑变 工况 运行时压 力变化 等 因 , ,( 计 算 方 法 素 ，留一定余 量 ，就能确定一 个合适 的射水 利 用 东 方 汽 轮 机 厂 喉 部 射 水 抽 气 器 的计 抽气 器排水 背压 和布置标 高 。利用这个 排水 算方 法进行计算 。其计算 结果如 下 喷嘴直 ( ,, , 背压 来 维 持 轴 封 冷 却 器 的 压 力 ,, , , ， ,,,，喉 部 直 径 , , , ，喉 部 长 度 径 ,, ,,’, 是能实现 的。 ,, ,，实 际 抽 干 空 气 流 量 ,,, ，单 位 ,,, ,, ,,( 选 取 适 当 的 布 置 标 高 确 定 合 适 的 设 计 , (, , ? 。计 算 结 果 表 明 ，在 工 作 耗功 ,, ,, , ,背 压 , ,, 水温 较 高 的 情 况 下 ，抽 气 量 达 到 , ,, ， 布置标高 直接 影 响 到排水 背压 的 高低 。 , ,, (, , , 耗 水 量 只 有 ,,, ，耗 功 ,, ,, ,? ，抽 布置标高 与 排水 背 压 , 的数 值关 系见表 气 器 的 性 能 与 凝 汽 器 的性 能 是 相 匹 配 的 。,。 ( ,, 结 构 设 计 表 , 采用 单 喷嘴长喉部 ，水 室采用上 大下小 布 高 , , , , , , 乎 ( ( , , (, (, 的锥 体 形 状 ，使 工 作水 平稳 流 动 ，减 少 阻 力 ， 在喷 嘴前 容易建立压力 ，整个 水室采用 承 ， ,, , , ( (, , , , ,, , , ,,, , , 排 ,, (,(,(,, ,, 焊接结 构 。 通过 上表 可 以看出 ，布置标 高 过低 ，排 吸 人 室 采 用 整 体 焊 接 结 构 ， 直 径 ,,, (高 度 ,, , 。为 了保 证 高 速 水 流 , ,,, , ,,水背压过 高 ，有可 能满足不 了轴 封冷却 器里 在 吸 人 室 内 建 立 真 空 ， 总 容 积 设 计 成 的 压 力 要 求 ; 布 置 标 高 过 高 ，排 水 背 压 过 低 ，有可 能影 响射水 抽气器 的抽吸能力 。随 (, , , 。喷嘴 出 口截面与混 合物 抽气 管中心 线平 齐 ，有利 于高速水 流带动混合 物在水柱 标 高增加 ，工 作水 的提升 高度增 加 ，功 耗增 大 。但适 当增 加布置标 高 ，虽 然功耗有所增 表面快 速运动 ，进 入喉部 混合扩压 。 ,, ,, 喉 部 采 用 , ,,的 钢 管 ，长 度 , ,,,。大 ，但既 能保证 轴 封冷却 器在 各种运行 工况 为 了 减少 汽 水 混合 物 的 扩压 损 失 ，钢 管 内表 下的压力要求 ，又节省 了一套单 独抽轴封玲 面 理。 东方 电气 评 论 , 第 , 卷 , 长喉部射 水抽 气 器的要求喷 砂处 性 能 试验 验 ，各参 数达到 了设 计要求 ，其 试验 结果见 。 表 , 对 长喉部 射水抽气器 进行 了实物性 能试 表 , 表 , , 现 场调 试 长喉部射 水 抽气 器在 现 场 安 装完 毕后 (必 须 进 行机 组 试 运 前 的调 试 ，此 时 (汽 轮 机 未起 动 ，凝 汽器束通水 。 在 轴封 未 送 汽 ， 器 处 于 大气 压 力 下 的调 试 数据 见 表 , 。 通 过 上 表 可 凝 汽 以看 出 ，射 水 抽 气 器 排 水 管 在轴封送 汽 ，射水抽 气器排 水管不 带轴 带 轴 封 冷 却 器 后 ，使 吸 人 室 压 力 升 高 了 封 冷 却 器情 况 下 的调 试 数 据 见 表 , 。 ,,, 。也 就 是 说 : 射水 抽 气 器 带 轴 封 冷 ,, , , 在轴封送 汽 ，射水抽 气器排 水管带 轴封 却 器 后 ，对 吸人 室 的 压力 有 一 定 的 影 响 。但 冷 却 器 情况 下 的 调 试 数 据 见 表 , .