CN208419665U - 一种凝汽器真空*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种一种凝汽器真空***，包括凝汽器、水环真空泵，所述凝汽器与水环真空泵间具有第一支路和第二支路，所述第一支路设置有依次连通的蒸汽减温器、蒸汽喷射器及蒸汽冷凝器，所述第二支路通过管路直接连通凝汽器与水环真空泵，管路上设置有第二阀门。本实用新型的有益效果为：通过在水环真空泵前设置减温器及冷凝器，在气体进入水环真空泵前对空气进行减温操作，并对气体中的水蒸气进行冷凝，提升气体中干空气的比重，从而增加水环真空泵的抽吸能力，提升整个真空***的效率，降低水环真空泵及整个***的能耗。
Description
技术领域
本实用新型属于真空***领域，具体地说，涉及一种凝汽器真空***。
背景技术
凝汽器是连接在汽轮机出气口中用于对高压蒸汽进行冷却凝结成水的装置。凝汽器需要较高的真空度，真空度越高，发电效率越高。目前，在火力发电中，一般采用水环真空泵。凝汽器的压力实际上受两个瓶颈的限制，一是循环水温度；二是抽气器的抽吸压力。
在实际运行中，由于做功和水蒸汽释放气化潜热会造成工作液温度不断升高。因此，为保证水环真空泵的工作效率，工作液通常需要通过循环冷却水进行冷却，但是循环冷却水温度受季节的影响，夏天随着循环冷却水温度的升高，往往不能将工作液的温度冷却到设计值。
另外由于水环真空泵抽吸压力的限制导致凝汽器的真空度无法进一步提升。其主要原因在于：凝汽器内气体压力由水蒸气分压和泄漏干空气分压组成，以水蒸气分压为主。有效去除水蒸气的含量即可进一步提升真空泵的抽吸能力。
有鉴于此特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种凝汽器真空***。
为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
一种凝汽器真空***，包括凝汽器、水环真空泵，所述凝汽器与水环真空泵间具有第一支路和第二支路，所述第一支路设置有蒸汽减温器、蒸汽喷射器及蒸汽冷凝器，所述蒸汽减温器具有蒸汽减温器进口和蒸汽减温器出口，所述蒸汽减温器进口与凝汽器出口通过管路连接；所述蒸汽喷射器具有蒸汽喷射器进口和蒸汽喷射器出口，所述蒸汽喷射器进口与蒸汽减温器出口通过管路连接；所述蒸汽冷凝器具有蒸汽冷凝器进口和蒸汽冷凝器出口，所述蒸汽冷凝器进口与蒸汽喷射器出口通过管路连接，所述蒸汽冷凝器出口与水环真空泵通过管路连接。
所述凝汽器出口处分别与第一支路和第二支路通过管路连接，所述水环真空泵的进口分别与第一支路和第二支路通过管路连接。
所述第一支路上的管路设置有第一阀门组，所述第一阀门组至少包括设置在蒸汽减温器进口处的阀门与设置在蒸汽冷凝器出口处的阀门。
所述第一阀门组还包括设置在蒸汽减温器与蒸汽喷射器间的阀门和设置在蒸汽喷射器与蒸汽冷凝器间的阀门。
所述真空***包括除盐水箱，除盐水箱提供除盐水，所述蒸汽减温器具有减温水进口和减温水出口，所述减温水进口与除盐水箱通过管路连接，所述减温器内通过除盐水对蒸汽进行降温。
所述第二支路通过管路直接连通凝汽器与水环真空泵，管路上设置有第二阀门。
所述第一支路与第二支路通过阀门的开启形成通路，所述第二阀门在第一支路连通时关闭。
所述凝汽器真空***包括控制***，所述控制***可控制第一支路与第二支路上的阀门的开闭及蒸汽减温器、蒸汽喷射器及蒸汽冷凝器的启停。
所述水环真空泵至少包括第一水环真空泵和第二水环真空泵，所述第一水环真空泵与第一支路连通，所述第二水环真空泵与第二支路连通。
所述第一水环真空泵的功率小于第二水环真空泵功率。
采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
(1)通过在水环真空泵前设置减温装置在气体进入水环真空泵前对空气进行减温操作，提升真空***的效率；
(2)通过在水环真空泵前设置蒸汽喷射器及冷凝装置，对气体中的水蒸气进行冷凝，提升气体中干空气的比重，从而增加水环真空泵的抽吸能力，提升整个真空***的效率，降低水环真空泵及整个***的能耗。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1是本实用新型凝汽器真空***示意图。
图中：1、汽轮机；2、凝汽器；3、蒸汽减温器；4、蒸汽喷射器；5、蒸汽冷凝器；6、水环真空泵。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，本实用新型涉及一种凝汽器真空***，包括凝汽器2和水环真空泵6，所述凝汽器2与汽轮机1连通，通过水环真空泵6的抽吸保持一定的真空度。
本是实用新型为提升真空***的效率，优化水环真空泵6的抽吸能力，在所述凝汽器2与水环真空泵6间设置有第一支路和第二支路，所述第一支路设置有蒸汽减温器3、蒸汽喷射器4及蒸汽冷凝器5，所述第二支路为连通的管路和阀门。水环真空泵6从第一支路或第二支路中抽吸凝汽器2中的气体，以达到真空目的。
如图1所示，所述蒸汽减温器3具有所述蒸汽减温器3具有蒸汽减温器3进口和蒸汽减温器3出口，所述蒸汽减温器3进口与凝汽器2出口通过管路连接；所述蒸汽喷射器4具有蒸汽喷射器4进口和蒸汽喷射器4出口，所述蒸汽喷射器4进口与蒸汽减温器3出口通过管路连接；所述蒸汽冷凝器5具有蒸汽冷凝器5进口和蒸汽冷凝器5出口，所述蒸汽冷凝器5进口与蒸汽喷射器4出口通过管路连接，所述蒸汽冷凝器5出口与水环真空泵6通过管路连接。
所述凝汽器2出口处分别与第一支路和第二支路通过管路连接，所述水环真空泵6的进口分别与第一支路和第二支路通过管路连接。当第一支路连通而第二支路关闭时，气体从凝汽器2出口处流经蒸汽减温器3进行减温，再进入蒸汽喷射器4进行加速进入蒸汽冷凝器5，气体中的蒸汽由于冷却水的作用冷凝，水蒸气含量较低的气体进入水环真空泵6内；当第一支路关闭而第二支路开启时，第二支路上设置有第二阀门，第二阀门开启，气体直接从第二支路的管路中通过，进入水环真空泵6。
所述第二支路上还可以设置蒸汽减温器3，或与第一支路共用一个蒸汽减温器3，即蒸汽减温器3设置在总路上，当气体通过时，无论流经第一支路还是第二支路均通过蒸汽减温器3进行减温操作。
其中，蒸汽减温器3将减温水通过雾化喷嘴将水雾化成极细的液滴注入高温过热蒸汽中，雾化液滴瞬间被过热蒸汽蒸发吸收，通过热焓值的转换，从而达到降低蒸汽温度的目的。
所述减温水可利用除盐水，所述除盐水可以来源于化学制水车间。水环真空泵6工作液一般采用凝结水为补充水，而凝结水通常与凝汽器2压力对应的饱和温度相等，水温相对较高，而除盐水水温相对较低且恒定。
所述真空***包括除盐水箱，除盐水箱提供除盐水，所述蒸汽减温器3具有减温水进口和减温水出口，所述减温水进口与除盐水箱通过管路连接，所述减温器内通过除盐水对蒸汽进行降温。
所述蒸汽喷射器4利用高压流体(工作蒸汽)抽吸低压流体以提高引射流体压力的设备，所述蒸汽喷射器4具有高压流体入口，入口处设置有阀门，如图1所示。工作蒸汽在拉伐尔喷嘴中加速形成超音速射流，而引射流体则由于与工作蒸汽间的剪切作用被卷吸至混合室，而后逐渐形成单一均匀的混合流体，经过一扩散段减速压缩到一定的背压后排出喷射器。
所述蒸汽冷凝器5通过通入冷却水将蒸汽冷凝成水，并排出，所述蒸汽冷凝器5具有冷却水进口和冷却水出口，还具有排水口排出冷凝水。干燥后的气体通过冷凝器的气体出口进入水环真空泵6。
所述第一支路上的管路设置有第一阀门组，所述第一阀门组至少包括设置在蒸汽减温器3进口处的阀门与设置在蒸汽冷凝器5出口处的阀门。
当第一支路关闭时，设置在蒸汽减温器3进口处的阀门与设置在蒸汽冷凝器5出口处的阀门同时关闭，第一支路被整体隔离，气体从第二支路中的管路中进入水环真空泵6。
第一阀门组还可以包括设置在蒸汽减温器3与蒸汽喷射器4间的阀门和设置在蒸汽喷射器4与蒸汽冷凝器5间的阀门。在第一支路不进行工作时，各个设备间的阀门可设置成关闭状态，以防止各个设备间相互影响。
第二支路的存在还可方便第一支路中的设备的检修。
通过上述设置方式，对进入水环真空泵中的气体进行了降温以及除水蒸气的操作，因而在实际操作中可选用功率较小，抽气量较小的水环真空泵进行作业即可满足。
但由于某些工况条件下，不适宜开启第一支路进行降温及除水蒸气的操作，因而当排气量较大时仍然需要较大功率的水环真空泵进行替代作业。
所述水环真空泵6至少包括第一水环真空泵和第二水环真空泵，所述第一水环真空泵与第一支路连通，所述第二水环真空泵与第二支路连通。
其中第一水环真空泵可选用较小功率的泵，而第二水环真空泵可选用较大功率的泵，以满足不同情况的抽真空操作。
当第一支路进行工作时，水蒸气含量较低，可开启第一水环真空泵；当第二支路连通时，水蒸气含量较高，可开启第二水环真空泵进行作业。
所述水环真空泵还可以设置多个，例如设置有三个功率相同的水环真空泵，在第一支路工作时可开启一台备用两台，在第二支路工作时开启两台备用一台。
在其他抽气量条件下可根据需要对水环真空泵进行开启。
所述凝汽器真空***还包括控制***，所述控制***控制设备的启停和阀门的开闭。所述控制***可控制第一支路与第二支路上的阀门的开闭及蒸汽减温器3、蒸汽喷射器4及蒸汽冷凝器5的启停。
本实用新型中所述的水环真空泵具有工作液冷却***，所述冷却***至少包括两个工作液冷却器，分别称为第一冷却器和第二冷却器，其中第一冷却器为常规设置的工作液冷却器，利用工业循环冷却水对工作液进行冷却。
所述第二冷却器与第一冷却器串联，在水环真空泵6中的冷却液在流经第一冷却器后再次进入第二冷却器。
除上述设置方式外，第一冷却器和第二冷却器还可以并联设置，通过阀门的开闭可使第一冷却器或第二冷却器进行冷却工作，所述工作液在经过汽水分离器后进入第一冷却器或者第二冷却器进行冷却。
第一冷却器与第二冷却器内具有不同的冷却介质，所述第一冷却器可以与凝汽器实现水循环回路，利用凝汽器的循环冷却水进行冷却，所述第二冷却器利用其它冷却水，例如空调冷冻水、地表水、地下水等温度较低的水进行冷却。
优选地，所述第二冷却器中的冷却介质选用深井中的井水对工作液进行冷却。
在距地表深度150米的深井中，水温可维持在15～18℃，该区间的水温可用作冷却介质对水环真空泵6中的工作液进行冷却。
深度不同的井水具有不同的温度，可通过在管路中设置测温装置，以控制第二冷却器的参数。
所述第二冷却器具有第二进水管路和第二出水管路用于冷却介质的进出，以达到在流动过程中对水环真空泵工作液的冷却目的。所述第二进水管路与深井连通，在第二进水管路中，还设置有深井水泵，所述水泵用于将深井中的水抽出并打入进水管路。
第二进水管路及第二出水管路均设置有阀门。
当井水与工作液进行热交换后，井水不会再次循环进入冷却器内进行冷却，在第二出水管路处设置有井水储水箱，所述井水储水箱用于临时存放从第二冷却器内排出的井水，所述井水并不会被排放，通过出水水泵而输送至化学制水车间，作为制备除盐水的补水。
所述井水储水箱具有进水口和出水口，所述进水口与第二出水管路连通，用于收集冷却过工作液的井水，所述出水口通过管路及输送设备将井水输送至制水车间。
化学制水车间制得的除盐水温度较为恒定，可用于凝汽器真空***的多个环节的补水，例如汽水分离器的补水。
所述第二冷却器具有第二补水管路，补水管路中的冷却水来源于井水储水箱，所述第二补水管路一端连通第二进水管路，以在需要补水时使冷却水进入冷却器，另一端连通至井水储水箱，第二补水管路上设置有阀门，通过需要对阀门进行通断的设定。
在冷却***设计时，通常设计一个冷却器即可满足设计需要，但工程实践中，由于循环水受到外界温度的影响，从而影响冷却器的冷却效率，所以本实用新型通过设置有两个冷却器，既可以在前期规划中实施不同冷却水水源的冷却，又可以在后期改造中实现两个冷却器的共同作用。
所述第一冷却器及第二冷却器为串联或者并联。
当第一冷却器与第二冷却器为串联时，在第一冷却器的冷却效果达不到要求时，第二冷却器可进一步对工作液进行冷却以弥补第一冷却器的不足，而其中一个冷却器即可达到冷却效果时，另一个冷却器通过阀门的设置可不通入冷却介质以节约能源。
当其中一个冷却器即可达到冷却效果，也可以通过并联的方式对第一冷却器及第二冷却器进行连接，第一冷却器及第二冷却器择一工作。
所述第二冷却器既可以为管式冷却器也可以为板式冷却器。
本实用新型的有益效果可以总结为：通过在水环真空泵前设置减温装置在气体进入水环真空泵前对空气进行减温操作，提升真空***的效率；通过在水环真空泵前设置蒸汽喷射器及冷凝装置，对气体中的水蒸气进行冷凝，提升气体中干空气的比重，从而增加水环真空泵的抽吸能力，提升整个真空***的效率，降低水环真空泵及整个***的能耗。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。
Claims (10)
1.一种凝汽器真空***，包括凝汽器、水环真空泵，其特征在于：所述凝汽器与水环真空泵间具有第一支路和第二支路，所述第一支路设置有蒸汽减温器、蒸汽喷射器及蒸汽冷凝器，所述蒸汽减温器具有蒸汽减温器进口和蒸汽减温器出口，所述蒸汽减温器进口与凝汽器出口通过管路连接；所述蒸汽喷射器具有蒸汽喷射器进口和蒸汽喷射器出口，所述蒸汽喷射器进口与蒸汽减温器出口通过管路连接；所述蒸汽冷凝器具有蒸汽冷凝器进口和蒸汽冷凝器出口，所述蒸汽冷凝器进口与蒸汽喷射器出口通过管路连接，所述蒸汽冷凝器出口与水环真空泵通过管路连接。
2.根据权利要求1所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述凝汽器出口处分别与第一支路和第二支路通过管路连接，所述水环真空泵的进口分别与第一支路和第二支路通过管路连接。
3.根据权利要求1所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述第一支路上的管路设置有第一阀门组，所述第一阀门组至少包括设置在蒸汽减温器进口处的阀门与设置在蒸汽冷凝器出口处的阀门。
4.根据权利要求3所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述第一阀门组还包括设置在蒸汽减温器与蒸汽喷射器间的阀门和设置在蒸汽喷射器与蒸汽冷凝器间的阀门。
5.根据权利要求3所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述真空***包括除盐水箱，除盐水箱提供除盐水，所述蒸汽减温器具有减温水进口和减温水出口，所述减温水进口与除盐水箱通过管路连接，所述减温器内通过除盐水对蒸汽进行降温。
6.根据权利要求1所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述第二支路通过管路直接连通凝汽器与水环真空泵，管路上设置有第二阀门。
7.根据权利要求1所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述凝汽器真空***包括控制***，所述控制***可控制第一支路与第二支路上的阀门的开闭。
8.根据权利要求1所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述凝汽器真空***包括控制***，所述控制***可控制蒸汽减温器、蒸汽喷射器及蒸汽冷凝器的启停。
9.根据权利要求1所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述水环真空泵至少包括第一水环真空泵和第二水环真空泵，所述第一水环真空泵与第一支路连通，所述第二水环真空泵与第二支路连通。
10.根据权利要求9所述的凝汽器真空***，其特征在于：所述第一水环真空泵的功率小于第二水环真空泵功率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190122 |