关于水环式真空泵进气管加装冷却器的探讨

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1、关于水环式真空泵进气管加装冷却器的探讨[摘要]本文主要分析了赤峰能源两台机组的水环式真空泵的密封水温度是否能满足运行要求，如果密封水低于厂家设计温度，则影响真空泵的效率，影响凝汽器的真空度，降低机组的运行经济性。[关键词]水环式真空泵；密封水过冷度；水环式真空泵冷却系统改造中图分类号：TM621.9文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）23-0374-011.前言由于水环式真空泵是利用水作为工质进行工作的，所以泵体内的水温决定了各小室内空间在旋转过程中所能达到的真空。最高真空是由水的汽化压力所决定的，而水的汽化压力就是当时当地水温下的饱和蒸气

2、压。因此，作为工质的水应当及时予以冷却，使其尽可能地保持能够达到的最低温度。2.水环式真空泵的工作原理5水环式真空泵的壳体内有一个圆柱体空间，叶轮偏心的装在这个空间内，同时在壳体侧面的适当位置上开有吸气口和排气口，实现轴向吸气和排气。水环泵工作之前需要向泵内灌注一定数量的水，这些水起着传递能量的媒介作用，故也把这些水称为工质。当叶轮在原动机带动下旋转时，工质在叶片的推动下获得圆周速度，由于离心力的作用，将水甩向外径形成一个贴在圆柱体内表面的水环。由于叶轮与壳体是偏心的，水环的内表面也就与叶轮偏心。壳体内的水形成了一个与圆柱体同心的圆筒形水环，其结果是水环内表

3、面、叶轮的内表面、轮毂表面和壳体的两个端面围成了许多互不相同的小空间。由于叶轮与水环是偏心的，所以处于不同位置的小空间，其容积是不同的。也就是说，对于某一指定的小空间，随着叶轮的转动，它的容积也是不断由小变大，再由大变小。在小空间由小变大的区段，壳体端面开有吸气口，使之与吸气管相通，于是气体不断被吸入；在小空间由大变小的大部分区段，使它密封，这样吸进来的气体随着小空间容积的缩小而被压缩。当小空间的容积减小到一定程度，也即气体被压缩到一定程度时，它从壳体侧面的开口处与排气管相通，排出已被压缩的气体。此时，水环泵就完成了吸气、压缩、排气的全部工作过程。3.水环式

4、真空泵密封水过冷度5凝汽器的设计背压为4.9KPa，对应的饱和温度为32.5℃，在设计点工作时，真空泵的压力应比凝汽器低O.7kPa，以保持空气正常流动，即4.2kPa，对应的饱和压力为30℃，考虑到真空泵正常运行所需4.2℃的过冷度，也就是说，此时真空泵密封水应低于25.8℃才能正常工作。真空泵密封水经过真空泵的板式换热器冷却，换热器的端差为1.5至2℃，所以用来冷却真空泵密封水的闭式水温度为23.8℃，此时，才能保证真空泵在汽轮机设计背压工况下正常工作。如果在实际运行中真空泵密封水很难保证4.2℃的过冷度，那么随着密封水温接近饱和，其抽气能力就不断下降，

5、直至饱和汽化而丧失工作能力。4.运行现状4.1密封水温度控制我公司真空泵的密封水用闭式水冷却，闭式水的设计冷却方式是循环水，但我公司已通过技改，在板式换热器的冷却水管上加装一路生产水，在夏季为了保证闭式水的冷却效果，直接用生产水冷却闭式水，全关循环水至闭式水冷却水手动门。闭式水系统用的是除盐水，水质较好，夏季水温一般控制在22℃以下，最高不超过24℃，由于闭式水的水质好，真空泵的换热器无结垢现象，换热效果好，使得闭式水换热器的端差最大为2℃，确保了对真空泵密封水的冷却。冬季由于循环水温度较低，闭式水换热器主要用循环水冷却，能保证真空泵密封水的冷却。4.2真空

6、泵的工作流程5真空泵抽真空系统主要由真空泵、气水分离器、热交换器、电动机、附属的设备以及相关的管道和阀门组成。凝汽器中的气汽混合物经过真空泵的抽吸，进入气水分离器。分离出来的气体排入大气，分离出来的水与工作水补充水一同进入热交换器进行冷却。冷却后的工作水分为2路：一路经喷嘴喷入水环泵入口，冷却凝汽器来的气汽混合物，提高真空泵的抽吸能力；一路直接进入真空泵作为工作水，维持真空泵的水环和水环的温度。4.3凝汽器的真空根据2012年2至9月凝汽器背压、饱和温度的每月平均值统计结果。假设闭式水换热器用循环水来冷却，由于循环水压力低，根据实际运行工况，换热端差为6℃；

7、真空泵换热器的端差为3℃。在5至8月份，都有可能出现密封水的过冷度小于4.2℃，导致真空泵密封水的温度过高，达到饱和汽化，严重影响真空泵的抽真空能力，造成凝汽器内空气聚集，背压升高，凝汽器换热效果快速恶化。5但是在实际运行中，当采暖供热停运后，汽轮机低压缸进汽量增加，需要的冷却水量增加，致使循环水温度明显升高，为了提高真空泵的运行效率，通过将闭式水换热器的冷却水由循环水改为生产水，有效的将闭式水温度控制在21℃以下，最高时不超过23℃。如果将上表中5至8月份改为生产水冷却闭式水换热器，那么真空泵密封水过冷度为：（见表1）表中真空泵的换热器端差为3℃，密封水的

8、过冷度都在10℃以上，大于要求的4.2℃，所以能满足