CN2034988U - 低耗高效多通道水-气喷射泵组 - Google Patents

Abstract

一种用于发电厂抽吸凝汽器不凝结气体的水—气喷射泵组。本实用新型是对苏联七十年代出现，并于八十年代初在我国推广的多通道长喉型水—气喷射泵组，根据两相流的特点对结构所作的一系列改进。其抽吸能力可比已有技术提高69.7％，这将有效地提高凝汽器真空，使汽轮机组热耗降低0.2～0.4％，并降低喷射泵本身耗功，达到低耗、高效的目的。该装置在主喷射泵下设计了一只具有数个通道的后置式喷射泵—余速喷射泵，可更为合理地利用余速的能量。由于减少了无效功，故振动与噪声也有所降低。

Description

本实用新型涉及采用压力水为动力，作为设备、容器、管道***中不凝结气体的抽吸装置，属喷射泵类，主要用于火力发电厂凝汽器、轴封加热器等设备。

采用已有技术的水——气喷射泵组如图1所示，它由进水室1、水喷嘴2、吸入室3、逆止阀4、喉管5、余速喷射泵6及排出管7等部件组装而成，它目前仍是国内外较新的型式，为火力发电厂所广泛采用（苏联г·и·ЕфwuoikuH列宁格勒金属工厂K－300－240型汽轮机射水抽气器的改造《电站》    1974（2）；长喉型射水抽气器的结构和计算《ТеллоэHepreTuka》1982（2）；上海汽轮机厂，天生港发电厂12.5万千瓦机组抽气器改型技术小结1981；田鹤年，射水抽气器的发展与现状，《华北电力》1986（7）等）。上述喷射泵从两相流理论的角度来分析，其缺点较多，主要是：在吸入室部份，气体未能被顺利地压入喉管，而是相当一部份被撞击于喉口以外，吸入室存在明显的气相偏流，余速喷射泵的设计型式未能充分考虑两相流的能量交换原理，从喉管射出的余速能量大部分消耗于对锥形收缩管的撞击损失之中，这些都影响了效率的提高，主喷射泵的比耗功一般高于2.2度电／公斤空气，难于适应当前大型火力发电机组发展的需要。

本实用新型的目的是提供了一种结构紧凑、流通合理化、使之更符合两相流工作特点的低耗高效多通道水－－气喷射泵组。它内部损失少，在能耗降低的情况下，大幅度提高了空气抽吸量，提高凝汽器真空，这将使汽轮机多作功，达到可观的节能效益，并有利于机组的安全运行。本装置能更为合理地利用余速，明显减少内部损失，并减少了振动与噪声。

本实用新型的技术解决方案：

本实用新型是依据《水——气两相流的能量交换原理》研制的，它与国内外近十余年新发展起来的七通道长喉型水——气喷射泵在结构上有明显的区别。为了便于理解，这里作一简略的说明：水——气喷射泵的作用基于两个机理：1、吸入室机理：水束对周围空气产生一个粘滞力，此力使水束与相邻气体两相质点层间产生横向渗混，这样气体即被水束裹胁向前，当前途无阻时空气即被压入喉管，使吸入室产生真空。由此可知，吸入室的结构必须做到在较少的水量下，水束与空气接触面足够大、各股水束吸气均匀且能将空气最大限度地压入喉管。为了实现这一点，本实用新型采取了吸入室内有分流室的结构作为主通道和若干个按一定节距排列的小孔群作为辅通道，以降低气阻、消除气相偏流；在吸入室下方采用直线收缩型喉口收缩段，其单面倾斜角为7°～8°，以防止气体被阻于喉口以外，并降低气蚀、振动与噪声；喷嘴——喉长值确定以喷嘴内径的最佳倍数——34至36倍来决定，这使得水束长度达到较佳值；鉴于中间通道裹胁空气的能力相对较微故可根据对抽吸量的需要、闷去七通道的中间通道增设一种六通道型以进一步实现低耗高效。2、喉内压缩机理：两相流在喉管内的充分压缩可提高喷射泵的效率。经研究喉长——压力特性线，可分成四段，即：喉口增压段、压力稳定段、加快增压段、增压趋缓段。在低水压时，加快增压段会较早出现，效率也高，但真空不稳定；高水压下加快增压段来得迟，需要相当大的喉长才能实现高效率，但耗功也大。据此原理应先确定适当的水压特性线，在此线上取一喉内压力点，使其满足余速喷射泵的需要，与此点所相应的即最佳喉长。本实用新型根据等截面喉管的末端内仍具有较高流速及数个喉管之间流速互不干涉的原理，安装了尾端抽吸管，它是在1～2根喉管的近出口处开φ10～φ12毫米小孔，接管道用来抽吸余速喷射泵所不能胜任的低气量但管阻大的抽吸对象。

为了最大限度地利用喉管出口余速，基于上述原理，本实用新型所提供的余速喷射泵也为多通道型，其通道数与主喷射泵通道相一致，主喷射泵的喉管出口端即为余速喷射泵的工作喷嘴，余速喷射泵喉管与余速喷射泵工作喷嘴的截面比为2.1～2.2，余速喷射泵喉长与内径之比为1.8～2.2。

本实用新型优点：

本实用新型所提供的水——气喷射泵组与已有技术的七通道长喉型喷射泵相比，在吸入室压力同为0.045ata时，抽吸量由21.5公斤／时提高到36.5公斤／时，增加69.7％。为保证凝汽器的最佳背压提供了条件，在一般情况下，以N125型汽轮机为例，每年可节煤500吨，并节约水泵耗电86400度。如果在凝汽器真空严密度低的情况下，汽轮发电机组将更能避免少发微增电力的可观损失。主喷射泵1.6耗功由已有技术的2.3度电／公斤气降到1.05度电／公斤气，余速喷射泵比已有技术提高真空50毫米汞柱。由于两相流的撞击损失减少，噪声将减少5分贝。其结构原理也可引伸用于其它工业用途的水——气喷射装置。

图1是已有技术的七通道水——气喷射泵组示意图。

图2是本实用新型七通道水——气喷射泵组示意图。

图3是本实用新型六通道水——气喷射泵组示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

本实用新型提供的水－－气喷射泵组有两种实施例。

第一种实施例如图2所示，为七通道型。为由进水室（1）、水喷嘴（2）、吸入室（3）、逆止阀（4）、喉管（5）、余速喷射泵（6）、排出管（7）、喉口收缩段（8）、分流室（9）、喉管尾端抽吸管（10）及余速喷射泵喉管（11）等组装而成。所述的吸入室进口为一只逆止阀，空气经逆止阀自然分流，经带夹层的主通道由两侧窗口进入吸入室，每只窗口截面积与进口管径相等。近逆止阀一侧的吸入室内壁上，钻了φ6－8毫米的小孔12只，分上下两层排列，呈正方形布置，孔距70毫米，此乃辅通道。喉管与水喷嘴的截面比为4.5左右，用于N125型汽轮机组的喷射泵，水喷嘴口径采用φ32毫米，喉口段为单面倾斜角为7.5°的直线型收缩管段。喉管为φ76×4钢管，喉长与喉内径之比为35，喉长采用2.4米。水喷嘴、喉口收缩段及喉管材质采用1Cr18Ni9Ti不锈钢，其余的壳体部分均用A₃钢板焊接而成。

本实用新型的余速喷射泵安装于主喷射泵喉管下方，将喉管从余速喷射泵上盖板伸出120毫米，此即为余速喷射泵之喷嘴，每根喷嘴下，对中安装一根φ108×4不锈钢喉管，喉长200毫米。吸入室壳体一侧开孔焊接φ108×4毫米的带法蓝短管，用以抽吸轴封加热器汽侧及凝汽器水侧的积存气体。喉管尾端抽吸管10是在主喷射泵一至二根喉管距排出口300毫米处的管壁钻φ12至φ14毫米孔，接管道与主喷射泵喉管呈30°角相交焊接，用以抽吸气量虽少，但管阻大的抽吸对象，如冷风器水室，这往往是已有技术所不能胜任的。

本实用新型的第二实施例如图3所示，为六通道式。它由进水室1、水喷嘴2、吸入室3、逆止阀4、喉管5、余速喷射泵6、排出管7、喉口收缩段8、分流室9、喉管尾端抽吸管10及余速喷射泵喉管11等组装而成。其结构与第一实施例基本相同，仅是在产品加工中，将主喷射泵中间一只水喷嘴换成闷板，并将主喷射泵及余速喷射泵的吸入室喉管入口均加闷板，用螺钉与管板固定，密封面加垫片，以保证密封。

该实例由于中间通道与周围空气接触面已很少，故闷去该管耗水量实降七分之一，但抽吸空气量的降低却不足十分之一，因此将它用于空气量稍小一些的抽吸对象，更具低耗高效之功。

Claims (5)

1、一种由进水室、水喷嘴、吸入室、逆止阀、喉管构成的主喷射泵及余速喷射泵、排出管所组成的低耗高效多通道水-气喷射泵组，其特征是吸入室下部有喉口收缩段，吸入室内有分流室，喉管有尾端抽吸管，喉管下方的余速喷射泵有若干个通道。

2、根据权利要求1所述的低耗高效多通道水－－气喷射泵组，其特征是喉口收缩段为直线型，单面倾斜角为7°－8°，喉管长度与内径之比为34－36。

3、根据权利要求1所述的低耗高效多通道水－－气喷射泵组，其特征是分流室内层外壳上有两侧对称的空气主流道和若干个按一定节距排列的小孔群作为辅流道。

4、根据权利要求1所述的低耗高效多通道水－－气喷射泵组，其特征是尾端抽吸管在喉管近出口处开φ12～φ14毫米小孔接管道。

5、根据权利要求1所述的低耗高效多通道水－－气喷射泵组，其特征是余速喷射泵通道数与上部的喉管通道数相一致，主喷射泵喉管出口端即为余速喷射泵的工作喷嘴，余速喷射泵喉管与余速喷射泵工作喷嘴的截面比为2.1～2.2，余速喷射泵喉长与内径之比为1.8～2.2。

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