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1、水环式真空泵介绍第1页，本讲稿共28页水环式真空泵型号水环式真空泵型号水环式真空泵的型号为2BW42520EK4-，2BW4：专门用于抽凝汽器真空的系列代号；E：真空泵内的叶轮、分配板、泵体为304材质；泵壳：1Cr18Ni9Ti；叶轮：0Cr18Ni9；分配器:1Cr18Ni9Ti；泵轴：45#钢；轴套：1Cr18Ni9Ti；侧盖:HT250；换热器材质：TP316L（管子）K：表示机组不配置大气喷射器；“L”表示配置大气喷射器；4：真空泵采用填料轴封，其冷却水采用内供水方式；-：表示真空泵转速为-rmin。第2页，本讲稿共28页水环式真空泵基本结构特点叶轮偏心地装在接近圆形的泵体内，且叶轮
2、上带有许多沿旋转方向弯曲在叶片（前弯式叶片）。当叶轮转动时，壳体内的水便会在离心力的作用下形成沿泵壳形成旋流的水环，因此叫水环真空泵。第3页，本讲稿共28页水环式真空泵工作原理水环式真空泵工作原理水环的内表面与叶轮轮毂之间形成一个月牙形空间，当叶轮由A点转到B点时，两相邻叶片之间所包围的容腔逐渐增大，气体由外界吸入。当叶轮由C点转到A点时，相应的容腔由大变小，使原先吸入的气体受到压缩，当压力达到或略大于大气压力时，气体被排出。随着叶轮的稳定转动，吸、排气过程连续不断地进行。因此可以连续不断地抽吸气体。BAC换句话说，相邻两个叶片之间的空间形相邻两个叶片之间的空间形成气缸，相对旋转移动，水就像活
3、塞一成气缸，相对旋转移动，水就像活塞一样，沿着叶片上下移动样，沿着叶片上下移动，这种运行方式如同往复真空泵一样。叶轮旋转时，气体通过壳体的吸入口处进入壳体，再从孔板的吸气口进入叶轮，并在移动过程中经膨胀和压缩后，从孔板排气口向壳体的排出口排出。第4页，本讲稿共28页水环式真空泵工作流程（一）所示的流程称为开式机组，由水环真空泵及(气水)分离器组成。工作水直接注入到真空泵，气、水混合物一起排到分离器，气体由上面排出，水从下面排走。开式机组一次性投资较小，但由于其可提供的自动化程度不高，而且需要用到大量的工作水，只能采用一般的循环用水，(而不能采用水质较好凝结水)。因而只有个别的电厂采用，在其他行
4、业（化工、煤矿等）多数是采用这种形式的。第5页，本讲稿共28页水环式真空泵水环式真空泵工作流程（二）工作流程（二）所示的流程称为闭式机组，与开式机组最大的差别是加了一个换热器。气、水混合物分离后，气体排人大气，而水进入换热器。冷却后的水靠真空泵的自吸力再重新进入到泵内。因此工作水可以实现自动循环。第6页，本讲稿共28页水环式真空泵水环式真空泵工作流程（三）工作流程（三）分离器内液位的高低，直接影响到真空泵的性能。所抽的气体含有蒸汽，有可能凝结成水而使水位增加，而使真空泵电动机功率增加；但更多情况的可能是水位降低(甚至无水)而使泵性能急剧下降而导致凝汽器压力变化而影响发电机组的效率。这时控制水位
5、就非常重要。常规采用的是（液位控制阀）机械式浮球控制阀，一个控制进水，一个控制排水，使其水位保持在一定范围内。同时在与分离器相通的现场磁翻板液位计上还装有上、下限报警开关，接线到控制室，提供远距离的水位报警功能。控制液位也有采有电磁阀的形式进行补水、排水动作，在分离器上装液位开关，输出信号控制电磁阀的补水或排水。我们目前使用的是补水电磁阀和高位溢流阀共同控制水位。第7页，本讲稿共28页水环式真空泵水环式真空泵工作流程（三）工作流程（三）在机组进气口端，装有压力开关、差压开关及气动(或电动)蝶阀。蝶阀的作用是把凝汽器系统与泵机组隔开。差压开关的作用是控制蝶阀的开、闭。当泵起动后，蝶阀前后就有压差
6、，此时一般将差压值设定为3kPa，压差达到设定值后，蝶阀打开，直接抽吸凝汽器系统。压力开关(通过控制箱)可控制泵的停车与起动，从而实现多台泵投运及备用泵的自动控制。其可以设有上下限2个值，由用户自行设定，一般在5-12kPa之间设定。第8页，本讲稿共28页水环式真空泵水环式真空泵工作流程（三）工作流程（三）1、从换热器出来已冷却的工作水，靠真空泵的自吸能力，除一路进入到泵内，另一路约18的水经过喷淋管路，通过冷凝喷嘴，可对吸入的蒸汽冷凝70以上。实际上提高了泵的抽气能力。2、在出口装有止回阀，防止蝶阀出故障时大气进入凝汽器系统。第9页，本讲稿共28页水环式真空泵水环式真空泵工作流程（三）工作流
7、程（三）1、机组配置电气控制部分包括控制箱及控制线路有关的压力继电器、差压继电器、气动(或电动)蝶阀等控制装置。它可以通过控制元件选择真空泵手动、自动、遥控投入运行，实现整套真空泵机组与电厂控制室的连接。2、如果凝汽器冷却水长期偏低或要求电厂处于调峰状态运行时，可以采用加大气喷射器的结构。这样可以使凝汽器建立更低的背压，喷射器可以根据实际情况实现自动投入和撤出。流程相对复杂，而且目前多数电厂不必采用，在这里不再说明。第10页，本讲稿共28页配套电磁阀先导式电磁阀第11页，本讲稿共28页工作原理先导式电磁阀，通电时，依靠电磁力提起阀杆，导阀口打开，此时电磁阀上腔通过先导孔卸压，在主阀芯周围形成上
8、低下高的压差，在压力差的作用下，流体压力推动主阀芯向上移动将主阀口打开；断电时，在弹簧力和主阀芯重力的作用下，阀杆复位，电磁阀上腔压力升高，流体压力推动主阀芯向下移动，主阀口关闭。零压差或自流状态的介质，小通径一般选用直动式电磁阀；阀前后存在压力差，大通径则选用先导式电磁阀第12页，本讲稿共28页直动式电磁阀第13页，本讲稿共28页工作原理它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力
9、或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。直动式电磁阀特点：在零压差或真空、高压时亦能可*动作，但功率较大，要求必须水平安装第14页，本讲稿共28页水环式真空泵的改进一个是“防”。“防”是采用防汽蚀装置，就是在泵内的高真空端自动补人适量的气体，防止汽泡瞬间破裂(汽蚀现象)对零件表面造成破坏。另一个是“抗”。在泵内的主要零件如叶轮、分配板、泵体采用抗汽蚀性能较好的不锈钢材质。对转子轴向定位的轴承进行了改进，采用两个圆珠滚子轴承和一个圆柱滚子轴承进行转子的轴向定位，克服了传统真空泵采用一个双挡边轴承和一个球轴承作转子的轴向定位而容易窜动的缺陷。我公司真空泵轴承型式为向心球轴承、圆柱滚子轴承。真空
10、泵的叶轮制造经过3个阶段，从最初采用的全焊接到分半铸造再到目前的整体铸造，目前采用的整体铸造的叶轮运行更可靠，效率更高，消除了焊接应力的影响。第15页，本讲稿共28页水环式真空泵的改进一个是“防”。“防”是采用防汽蚀装置，就是在泵内的高真空端自动补人适量的气体，防止汽泡瞬间破裂(汽蚀现象)对零件表面造成破坏。另一个是“抗”。在泵内的主要零件如叶轮、分配板、泵体采用抗汽蚀性能较好的不锈钢材质。对转子轴向定位的轴承进行了改进，采用两个圆珠滚子轴承和一个圆柱滚子轴承进行转子的轴向定位，克服了传统真空泵采用一个双挡边轴承和一个球轴承作转子的轴向定位而容易窜动的缺陷。我公司真空泵轴承型式为向心球轴承、圆
11、柱滚子轴承。真空泵的叶轮制造经过3个阶段，从最初采用的全焊接到分半铸造再到目前的整体铸造，目前采用的整体铸造的叶轮运行更可靠，效率更高，消除了焊接应力的影响。第16页，本讲稿共28页水环式真空泵的特点（优点）水环式真空泵的特点（优点）运行经济。在起动工况下，低真空的抽吸能力远大于喷射式抽气器，大大缩短机组的起动时间。在运行状态下，功耗仅为射水抽气器的2333。泵组运行自动化程度高，操作安全、简便。结构紧凑，占地面积小。压缩气体基本上是等温的，即压缩气体过程温度变化很小。由于泵腔内没有金属磨擦表面，无须对泵内进行润滑，而且磨损很小。转动件和固定件之间的密封可直接由水封来完成，。吸气均匀，工作平稳
12、可靠，操作简单，维修方便。结构简单，制造精度要求不高，容易加工。第17页，本讲稿共28页水环式真空泵的特点（缺点）水环式真空泵的特点（缺点）一次性投资较大。真空度低，这不仅是因为受到结构上的限制，更重要的是受工作液体饱和蒸气压的限制。用水作工作液，极限压强只能达到20004000Pa。用油作工作液，可达130Pa。效率不高，为3050。它所能获得的极限真空为它所能获得的极限真空为20004000Pa第18页，本讲稿共28页大气喷射器是配置在水环式真空泵的进口管道上的一个前置射气抽气器，它的一端开口朝向大气，利用真空泵负压与大气压形成压差而产生的空气射流，在喷射器内获得比真空泵更低的抽吸压力，从
13、而消除真空泵“极限抽吸压力”对凝汽器压力改善的限制。吸入区处于极限真空状态，局部汽化后的水随着叶轮旋转，压力升高而气泡破裂，在叶轮表面发生局部的气蚀作用，运行噪声很大。在长期气蚀作用下，真空泵叶轮也容易损坏。而真空泵加装大气喷射器之后，泵抽吸的空气流量大大增加，真空泵吸入区的压力远高于水环水温度所对应的“极限抽吸压力”，不会出现“汽蚀”现象，真空泵的运行状况也就较为平稳。带大气喷射器的真空泵第19页，本讲稿共28页水环式真空泵常见故障水环式真空泵常见故障（一）（一）真空度或容量不足1、管道密封不严，漏气。2、密封填料磨损。3、叶轮与端盖间隙过大。4、水环温度过高。5、供水不足。6、泵体腐蚀、水
14、环结构变形。7、密封水不够。8、主件磨损或腐蚀。1、采用堵塞措施2、更换填料、连续工作的泵每月换1-2次3、拆开调整间隙4、增加水量，并降低进水温度（检查冷却器是否堵塞，并检查冷却水的温度）。5、供足水量6、检修、防腐7、注入正确数量的密封水（检查密封水压力，并检查在管线内是否堵塞。）8、拆卸并修理，或换新。第20页，本讲稿共28页水环式真空泵常见故障水环式真空泵常见故障（二）（二）电机超负荷1、密封水过量 2、电路故障。3、电子仪器不准确。4、转动件损坏或失灵。5、真空泵排出侧有背压。1、调整阀门的流量2、检查是否由于电压下降而造成电流过量。3、检查伏特计或安培计4、拆卸并检查滑动面是否接触
15、，轴承是否损坏。必要时，进行修理和更换5、检查阀门开度比以及管路阻力；然后消除背压的原因.第21页，本讲稿共28页水环式真空泵常见故障水环式真空泵常见故障（三）（三）噪音和震动1.密封水过量2.吸入压力太低3.转动件损坏或失4.安装或管路不正确 1、调整阀门的流量2、可能产生气穴：消除压力下降的原因3、拆卸并检查滑动面是否接触，轴承是否损坏。必要时，进行修理和更换4、调查原因，并修理第22页，本讲稿共28页水环式真空泵常见故障水环式真空泵常见故障（四）（四）壳体过热1、密封水不充分2、密封水温度高1、注入规定用量的密封水（还应检查密封水的压力、以及管道是否堵塞）2、把密封水温度降为正确值。（检
16、查冷却器是否堵塞，并检查冷却水的温度）。第23页，本讲稿共28页水环式真空泵常见故障水环式真空泵常见故障（五）（五）轴承过热1、联轴器调整不恰当2、泵（真空泵）安装不正确3、润滑脂加入过量或不足4、润滑脂中混有杂物或异物5、轴承损坏1、重新组装2、重新组装3、按照“润滑脂一览表”调节油脂量4、拆开并清洗轴承，加入新润滑脂。5、拆卸，更换新第24页，本讲稿共28页真空度下降对汽机的影响会使汽轮机的汽耗和最后几级叶片的反动度增加、轴向推力增大；随着排汽温度升高，会引起汽轮机转子旋转中心漂移而产生振动，甚至引起汽缸变形及动静间隙增大。第25页，本讲稿共28页真空下降的因素1真空系统不严密。该故障通常
17、表现为汽轮机同一负荷下的真空值比正常时低，并稳定在某一真空值，随着负荷的升高凝汽器真空反而升高。真空系统严密程度与泄漏程度可以通过定期真空系统严密性试验进行检验。若确认真空系统不严密，可用蜡烛或专用的检漏仪器检测各负压管道、阀门以及凝汽器本体，发现漏泄点及时消除。2凝汽器水位高。凝汽器水位升高往往是因为凝结水泵运行不正常或水泵故障，使水泵的效率下降。此时应启备用泵，将故障泵停下进行检修。若检查出凝结水硬度大，可以判断凝汽器铜管漏泄导致凝汽器水位升高。此外凝结水再循环门操作不当也是造成凝汽器水位高的原因，应多方面综合考虑。3轴封供汽中断。汽封压力调整器失灵、汽封系统进水等，都可使轴封供汽中断，这
18、样导致大量空气漏入排汽缸，使凝汽器真空急剧下降。此时应迅速将均压箱的新蒸汽门开少许，保证排汽缸信号管有少许蒸汽冒出。而汽封系统进水则应视具体情况酌情对待，严重时应打闸停机。4真空泵故障5空冷岛故障第26页，本讲稿共28页5.1管束积灰空冷岛为管束结构，管子数量多，管间距小，翅片结构复杂，翅片间距小，极容易出现积灰现象，一旦积灰将使空气流动阻力增加传热恶化，空冷效果急剧变差严重影响机组运行。5.2环境气温、风速、风向的影响由于直接以环境空气做为汽轮机排汽的冷却介质，因此环境气温环境风速风向会显著影响直接空冷系统的运行特性，随着环境气温的升高空冷散热器的进口空气温度就会相应升高,在排汽热负荷保持不
19、变的条件下,导致凝汽器冷凝温度升高,排汽压力增加,使机组运行经济性变差。另一方面,当空冷系统位于锅炉的下游,或者一个空冷岛位于另一个空冷岛的下游时,吹向下游空冷岛的空气温度也会升高,出现凝汽器压力升高的不利情况。5.3严寒环境下的冻裂问题汽机的启停过程中热负荷变化缓慢,蒸汽流量低,凝结水在严寒低温环境下可能出现结冰使管道冻裂;空冷凝汽器内不凝性气体的聚集,会导致局部蒸汽流量减少,管壁温度降低,从而使凝结水流过低温壁面时发生结冰现象;多排管空冷散热器,由于各排管束间换热状况的差异,可能出现压力失衡,从而出现蒸汽回流,导致不凝汽的聚集,出现局部凝结水结冰。第27页，本讲稿共28页第28页，本讲稿共28页