真空泵选型

2024-05-30

真空泵选型（精选3篇）

真空泵选型篇1

0 引言

制药行业的很多单元操作中都会用到真空, 例如物料的抽送、减压蒸馏、物料的真空浓缩等。其中, 对于减压蒸馏和浓缩工序, 由于真空泵抽除的末级冷凝器中的废气除了含有不凝气外, 还含有未冷凝的蒸汽, 因此真空泵的抽气量和抽气速率较难确定, 真空泵的选型也成为设计中的难点。

本文以真空浓缩为例, 介绍该操作下真空泵的选型。

1 真空浓缩工艺流程简述

典型的真空浓缩流程如图1所示。

在真空浓缩操作中, 首先抽除系统内的空气等不凝气体建立真空, 然后给蒸馏釜加热, 汽化开始后气体经过一级冷凝器和二级冷凝器冷凝 (也有配一级冷凝或三级冷凝) , 同时真空泵连续抽气保持系统在规定的真空度下工作。在真空浓缩操作过程中, 由于系统不可避免地存在泄漏, 不凝气进入系统后随蒸汽进入一、二级冷凝器, 在冷凝器中蒸汽大部分被冷凝, 不凝气在二级冷凝器中富集, 真空泵从二级冷凝器抽走的气体中, 既含有不凝气, 同时也有相当数量未冷凝下来的蒸汽。

下面将按照操作顺序对真空浓缩系统进行分析。

2 不凝气量的确定

真空系统不凝气体的来源有:系统通过阀门、机械搅拌轴封、法兰密封面等的泄漏、液体物料中溶解的空气和反应过程中产生的不凝气。反应过程生成的气体, 可以根据反应速度及反应物料量计算, 对于真空浓缩系统不计入。

2.1 系统泄漏量的估算

真空系统 (无搅拌装置) 允许的最大泄漏量如图2所示。

(1) 绝压0～8.8×104 Pa (真空度0.132～1 atm) ;

(2) 绝压9×104～9.85×104 Pa (真空度0.028～0.112 atm) ;

(3) 绝压9.87×104～1.01×105 Pa (真空度0.003～0.026 atm) ;

(4) 绝压1.01×105～1.012×105 Pa (真空度0.001～0.003 atm) ;

(5) 绝压大于1.012×105 Pa (真空度0～0.001 atm) 。

通过阀门、机械搅拌轴封和法兰密封面等泄漏进入系统的空气量的计算, 可根据设计不同阶段选取不同的估算方法。在详细设计阶段前, 可根据系统的总容积 (包括设备、管道等全部容积) 和系统真空度进行估算。系统总容积越大, 真空度越高, 则泄漏量也越大。

在详细设计阶段, 系统的管路系统已基本确定, 可以按照管件的种类、数量和规格估算系统的总泄漏量。各种管件及密封的泄漏量经验值如表1所示。

对于精馏塔系统, 由于精馏塔塔节较多, 密封圈的泄漏量较大, 也可采用按照密封长度估算的方法, 不同质量密封接头的泄漏量经验值如表2所示。

2.2 物料带入的空气量计算

液体物料中都溶有一定数量的空气, 空气量可以利用亨利定律计算:

式中P———被吸收气体在气相的分压;

C———被吸收气体在液相的浓度;

Kh———亨利系数。

各种物质的亨利系数计算式可登录美国国家标准与技术研究院网站 (NIST) 查询。

对于间歇减压蒸馏, 溶解于物料的不凝气在建立真空的阶段即被抽走, 浓缩过程中不再产生, 此部分气体不需考虑;对于连续操作的减压蒸馏系统, 由于物料连续地带入不凝气, 理论上应计入该部分不凝气。

亨利系数随吸收液的温度变化而变化, 氮气在水中溶解的亨利系数计算式为:

氧气在水中溶解的亨利系数计算式为:

经计算, 常温常压下, 1m3水溶解的空气量仅为0.02kg, 对于连续蒸馏过程, 水溶性物料带入的不凝气与系统的泄漏量相比占的份额相当小, 通常可以忽略不计。

3 真空浓缩系统真空泵的选型计算

对图1真空浓缩系统进行分析, 二级冷凝器 (末级冷凝器, 下同) 的压力P2为:

式中P1———加热釜的工作压力;

ΔP———自加热器到二级冷凝器之间设备、管路及管件的阻力损失。

同时在二级冷凝器中, 存在如下关系:

式中Pa2———二级冷凝器中不凝气分压;

Pv2——二级冷凝器中蒸汽分压。

Pv2与二级冷凝器的操作温度相关, 可通过安托因公式计算:

式中P———温度T (K) 下的纯液体蒸汽分压 (mmHg) ;

A、B、C———Antoine常数, 各种物质的Antoine常数可以查找文献。蒸汽分压Pv2也可查设计手册获得。

真空系统泄漏量W1通常用每小时泄漏的不凝气质量表示, 转化为不凝气的摩尔数为:

式中n———不凝气泄漏量 (mol/h) ;

W1———不凝气泄漏量 (kg/h) ;

Ma———不凝气分子量。

在真空操作下适用理想气体状态方程, 则真空泵的抽气量为:

整理得:

式中V2———真空泵的抽气量 (m3/h) ;

W1———不凝气泄漏量 (kg/h) ;

Ma———不凝气分子量, 对空气为29;

P1———蒸馏釜的工作压力 (Pa) ;

ΔP———自蒸馏釜到二级冷凝器之间设备、管路及管件的阻力损失;

Pv2———二级冷凝器中蒸汽分压 (Pa) ;

R———气体常数, 8.314 J/mol·K;

T———二级冷凝器的气相温度 (K) 。

可以看出, 在系统泄漏量相同的情况下, 降低二级冷凝器中蒸汽分压Pv2和管路损失ΔP可减少真空抽气量。在真空泵选型时, 查真空泵特性曲线, 查找二级冷凝器总压P2, 即P1-ΔP下的抽气速度大于计算的真空泵抽气量V2。

在此过程中被抽走的未冷凝蒸汽量为:

式中Wv2———被抽走的蒸汽量 (kg/h) ;

Mv———蒸汽的分子量。

由上式可以看出, 在系统泄漏量相同的情况下, 降低二级冷凝器中蒸汽分压Pv2和管路损失ΔP可降低抽走的不凝气量。

4 真空度建立所需时间

对密闭真空系统的气相空间 (包括加热釜液面以上的空间、管路及冷凝器的气相空间) 从常压开始抽气, 系统压力逐步下降到操作真空度, 此过程存在如下的微分方程式:

式中V———系统气相空间的体积 (m3) ;

P———系统压力 (Pa) ;

n———系统内气体的摩尔数;

T———系统温度 (K) 。

摩尔数的减少和抽气速度之间存在如下微分方程式:

式中S———抽气速率 (m3/h) , 取真空泵在起始压力下的抽气速率和终点压力下的抽气速率之间的平均值;

t———抽气时间 (h) 。

将式 (12) 带入式 (11) , 得:

积分得抽气时间计算式:

式中P1———起始压力 (Pa) ;P2———终点压力, 即二级冷凝器中的总压P1-△P (Pa) 。

通过计算抽气时间, 可校验真空泵的抽气量是否满足操作对抽气时间的要求。

5真空浓缩过程真空泵选型示例

某氨基酸水溶液在30 m3浓缩釜 (带搅拌) 中真空浓缩, 浓缩釜中压力为9 900 Pa (绝压) , 自浓缩釜到二级冷凝器的系统总阻力损失为4 000 Pa, 冷凝器及管路的容积为0.85 m3, 二级冷凝器用7℃制冷水冷却, 二级冷凝器气相温度按15℃设计, 问选用何种型号真空泵能满足生产要求?

解:

(1) 计算系统的泄漏量:

由于此为间歇操作, 可不计入物料带入的空气量, 由图2可知, 总容积为30.85 m3系统的空气泄漏量为4.2 kg/h;查表2可知, 搅拌轴封的泄漏量为0.14 kg/h, 总泄漏量为4.34 kg/h。

(2) 计算二级冷凝器中的蒸汽分压Pv2:

二级冷凝器中气相温度为15℃, 利用式 (6) , 计算15℃时水蒸汽分压Pv2为1 682 Pa。

(3) 真空泵的选型:

利用式 (9) , 代入已知参数, 可知:

可得P2=9 900-4 000=5 900 Pa, 查2BV2071型水环泵特性曲线, 在压力为5 900 Pa时, 抽气速度为110 m3/h, 满足生产要求。

(4) 真空度建立所需时间校验:

系统自常压减压到工作压力所用时间用式 (14) 计算, 蒸馏釜装料系数取0.75。

V=30× (1-0.75) +0.85=8.35 m3

查2BV2071型水环泵特性曲线, 平均抽气速度S=105 m3/h, 由式 (14) 计算抽气时间, t=0.226 h, 约14min, 满足生产要求。

6 结语

通过上面的计算和讨论, 真空浓缩系统所需真空泵的抽气量和系统的蒸发能力无关, 而只取决于系统泄漏量、系统的操作压力、管路及冷凝器阻力损失和二级冷凝器的蒸汽分压。由式 (9) 可以看出, 系统的操作压力越高、管路及冷凝器阻力损失越小、二级冷凝器的蒸汽分压越低, 需要选配的真空泵抽气量越小。

降低系统的泄漏量有以下几种措施:选用专用的真空阀门及管件、在满足工艺要求的前提下, 尽量减少阀门的个数、将复杂的真空系统拆分为简单的独立系统、管道尽量采用焊接;降低管路阻力损失可通过优化设备及管路布置, 将真空系统与浓缩设备紧凑布置, 缩短管线长度, 适当扩大管径, 真空管路设计应做到短而粗;降低二级冷凝器的蒸汽分压的方法主要是采用低温的冷媒冷却, 选用的冷媒温度越低, 二级冷凝器的蒸汽分压越低。

真空泵抽气过程除了抽除不凝气外, 还有部分未冷凝的蒸汽被抽走, 应使被抽走的未冷凝蒸汽量越少越好, 尤其是丙酮、丁酯等溶媒类蒸汽。由式 (10) 可以看出, 系统的操作压力越高, 管路及冷凝器阻力损失越小、二级冷凝器的蒸汽分压越低, 蒸汽的损失也越小, 减少蒸汽损失量的措施和降低真空泵排气量的措施是相同的。由式 (10) 可以计算未冷凝的蒸汽的损失量, 同时还可以计算抽出气体所带的焓, 以计算真空系统的冷却负荷。

摘要：介绍制药行业真空浓缩、减压蒸馏单元操作中气体泄漏量的估算方法, 给出该操作中真空泵的选型方法、操作过程蒸汽损失的计算公式, 并对降低真空泵抽气量、减少物料损失的途径进行了讨论。

关键词：真空泵选型,真空浓缩,减压蒸馏

参考文献

[1]徐匡时.药厂反应设备及车间工艺设计[M].北京:化学工业出版社, 1981

[2]化学工程手册编委会.化学工程手册[M].北京:化学工业出版社, 1979

[3]石油化学工业部化工设计院石油化工设计建设组.化工管路手册[M].北京:化学工业出版社, 1979

真空泵选型篇2

在砖瓦生产企业中采用的真空泵的类型较多, 常见的有液环式真空泵、滑阀式真空泵、往复式真空泵、射流式真空泵等, 其中以水为工作介质的水环式真空泵是液环式真空泵中最常见的一种, 也是真空挤出机最常用的配套设备。水环真空泵可分为SK、2SK、SZ、2BE、2BV等多种系列规格。

1 水环真空泵的特点

1.1 水环真空泵的优点

结构简单、制造精度要求不高、容易加工、操作简单、维修方便。结构紧凑, 泵一般与电动机直联, 转数较高。用较小的结构尺寸, 可以获得较大的排气量。泵腔内没有金属摩擦表面, 无须对泵内进行润滑。转动件和固定件之间密封可直接由水封来完成。泵腔内压缩气体过程温度变化很小, 可认为是等温压缩, 故可以抽除易燃、易爆的气体。由于没有排气阀及摩擦表面, 故可以抽除带尘埃的气体、可凝性气体及气水混合物。

1.2 水环真空泵的缺点

效率低, 一般在30%左右, 较好的可达50%。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饱和蒸气压的限制。

总的说来, 由于水环真空泵具有等温压缩和用水做工作介质, 可以抽除易燃、易爆及腐蚀性气体, 还可以抽除含有灰尘和水分的气体, 同时具有结构简单、运行平稳、维修简便和故障少、噪音低等突出优点, 所以在砖瓦行业得到广泛的应用。

2 真空泵的选型

2.1 真空泵选型的注意事项

真空泵的工作压力应该满足真空设备的极限真空及工作压力要求。通常, 选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。

每种泵都有一定的工作压力范围。因而, 泵的工作点应该选在这个范围之内, 而不能让它在允许工作压力以外长时间工作。应尽可能要求真空泵在高效区内, 也就是在临界真空度或临界排气压力的区域内运行。

应避免在最大真空度或最大排气压力附近运行。在此区域内运行, 不仅效率极低, 而且工作很不稳定, 易产生振动和噪音。对于真空度较高的真空泵而言, 在此区域之内运行, 往往还会发生汽蚀现象, 产生这种现象的明显标志是泵内有噪音和振动。汽蚀会导致泵体、叶轮等零件的损坏, 以致泵无法工作。

根据气量和真空度选择合适的真空泵。要保证生产所要求的真空度或在其工作压力下排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。

选择真空泵时, 需要知道气体成分, 气体中含不含可凝蒸汽, 有无颗粒灰尘, 有无腐蚀性等。针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸汽、颗粒及腐蚀性气体, 应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备, 如冷凝器、除尘器等。

真空泵的价格、运转及维修费用。在使用许可的情况之下, 应尽量选用价廉物美的真空泵。

2.2 真空泵抽气量的计算

初步选定了真空泵的类型之后, 还要根据系统所需的抽气量来选用真空泵的型号。

真空泵的选用是否合理关系到真空挤出机能否正常工作, 砖瓦生产企业应根据本企业的实际情况选择适用的真空泵, 另外, 选择真空泵时, 考虑到真空挤出机使用过程中的不确定因素 (漏气、调整产品、产量等) , 真空泵的抽气量应稍高于正常生产所需的抽气量。

理论上真空泵的抽气量可按下式计算:

式中W—真空泵的抽气量, m3/h;

V—单位小时内泥料带入真空室的气体量, m3/h;

P—所需的真空度, 毫米汞柱;

K—工况系数 (常取1.1~1.2) 。

显然单位小时内泥料带入真空室的气体量不仅与泥料的添加量及其均匀性有关, 而且还与泥料的配方、含水量、颗粒级别及其级配比例等有关, 所以上式中的V是一个很难确定的参数。因此实践生产中选用真空泵的抽气量通常按下列经验公式估算:

式中C—经验系数, 常取10~20 (产量较大时, 取较小值;产量较小时, 取较大值) ;

V0—真空挤出机单位小时所处理的松散泥料量, m3/h, 可近似按其产量的1.2倍计算;

3 水环真空泵常见故障的排除

3.1 排除故障的基本原则

有了故障应及时排除, 不可使水环真空泵“带病”工作。

排除故障的步骤:弄清表现―分析原因―加以消除。

故障原因应多方面分析, 力求准确判断。且具体情况应具体对待, 不可生搬硬套。

3.2 常见故障原因分析及排除办法

3.2.1 抽气量不够或真空度降低

通常这是由于真空系统漏气造成的。真空系统包括挤出机的真空室、抽气管路、阀门及所有接头, 想要它们完全不漏气, 几乎是不可能的, 主要靠及时发现、正确解决。

当工作水量不够, 形不成水环时, 也可导致抽气量不够或真空度降低。若供水不足, 应增大供水量, 保持水箱 (或水池) 的水面不低于真空泵轴的中线;若供水阀开合度不够或泵体水道堵塞, 应查明情况处理。

工作水温度对抽气量和真空度具有较大的影响, 若工作水温度过高, 此时应补充新鲜冷却水或增加循环水冷却装置, 降低工作水的温度。

叶轮与侧盖或壳体间的间隙过大也是造成抽气量不够或真空度降低的原因之一。此种情况应更换垫片, 更换磨损件, 调整间隙即可解决。

3.2.2 轴承过热, 超过轴承正常使用温度范围

一般是由于轴承箱缺油或润滑油变质引起轴承温度异常。在确认原因后及时添加油脂, 更新润滑油, 以免损坏轴承。

泵轴、电机轴不同心, 泵轴弯曲变形等也会引起轴承过热。用千分表来测量泵轴在径向的跳动量, 如果是滚动轴承, 跳动量通常不应超过0.05 mm。如果是滑动轴承, 则不应超过滑动轴承摩擦副的间隙。此外, 还要检查一下轴和轮毂的旋转跳动, 泵正常运转, 在不同的转速下有不同的旋转跳动容许值, 通常1450 r/min时容许值不大于0.15 mm, 在2 900 r/min时容许值为不大于0.10 mm。如果超过容许值, 要对轴和轮毂进行圆周向逐点测量, 看看轮毂有无偏心, 或者不同心, 或者轴弯曲变形, 并加以矫正。

3.2.3 真空泵启动困难, 电机过载运行, 电机电流超过其允许值

泵轴的弯曲变形、实际运行参数超出泵的设计参数范围 (例如超大流量运行) 、转动部件产生摩擦等都是电机过载运行的原因。检查并矫正泵轴, 用阀门控制使得运行参数在泵容许的参数范围内, 或拆开泵体排除摩擦, 这也是解决问题的关键。

泵长期停机后, 泵内零件生锈, 也可造成真空泵启动困难。可以用机油润滑后, 拆下电动机风扇罩, 转动风扇叶, 使之灵活转动。

由于在砖瓦企业一般直接采用普通自来水作为工作液, 水中含有钙、镁等碳酸盐类物质, 泵长时间运行, 水温升高, 泵体内易结垢, 这也是造成启动困难的原因之一。泵体结垢后, 在不想拆泵的情况下, 可采用草酸溶液或10%的稀盐酸灌入泵内浸泡0.5 h~1 h, 浸泡后用清水冲洗泵体, 将渣子冲出, 然后用30%碱水浸泡20 min, 再用清水冲洗5 min, 泵清洗完成。注意用盐酸浸泡时应注意浓度及浸泡时间, 避免将泵体损坏。结垢严重的情况下需解体除垢, 重点清除叶轮及分配板 (或分配器) 上的水垢。重新组装时注意调整好轴向间隙。

3.2.4 真空泵运行时存在异常振动及声音

通常是由于泵轴与电机轴对中性差、泵轴弯曲变形、泵运行发生汽蚀及转动部件产生摩擦等引起, 如果以上问题都不存在, 还应检查地脚、泵壳螺栓有无松动, 检查泵的管道是否存在明显的应力。如果应力过大, 应该在进口或出口处加以支撑, 以减少或消除应力。必要时应拆卸并重新安装。

3.2.5 真空泵磨损严重, 寿命低

真空挤出机工作过程中, 真空泵除了抽出原料中的空气外, 还有部分水分和原料颗粒。原料颗粒被吸入真空泵, 泵体、叶轮等部件在原料颗粒的冲刷下加速了真空泵的磨损, 缩短了泵的使用寿命。

一般我们应在真空室与真空泵间增加除尘罐 (或过滤器) , 滤除气体中的杂质, 净化进入真空泵的气体, 保证真空泵的正常运行, 延长其使用寿命。当除尘效果不理想时, 可增加一级除尘罐 (或过滤器) 。

4 结论

真空泵选型篇3

1 抽气装置容量的选择

国内外汽轮机组抽气装置容量的确定大多采用美国热交换协会 (HEI) 《表面式凝汽器标准》推荐的计算方法。抽气装置的设计容量不应小于HEI的规定, 应保证在各种运行工况下, 有足够的抽气能力。从HEI标准确定漏入汽轮机组空气量的计算中可以看出, 由凝汽器中抽出的汽气混合物量与汽轮机低压缸的排汽量、辅助汽轮机的排汽量及排汽口数目、凝汽器壳体数目有关。也就是说漏入的空气量不单与排汽量大小有关, 而且与排汽口数目、凝汽器壳体数目有关。这一观点抛弃了过去那种只与排汽量有关的粗糙近似公式 (如别尔曼公式) 。由于HEI标准给抽气装置容量计算带来了满意的经济效果, 所以被世界各国所公认。

当采用多壳体凝汽器时, 可选用并联抽气或串联抽气方式。当采用多背压单壳体或多背压多壳体时, 可按每一压力凝汽器壳体或每一壳体的一个压力确定抽气装置的总设计容量。对核电汽轮机组和空冷系统汽轮机组, 除按HEI标准选定空气量外还应考虑特殊的要求, 确定总设计容量。

2 对真空系统严密性的要求

对大容量机组真空系统严密性的要求, 不能采用评定中、小机组真空系统严密性的标准或算式。GB/T5578-85《固定式发电用汽轮机技术条件》规定, 功率100～200 MW汽轮机组的真空下降速度不大于399.96 Pa/min, 现在对大型汽轮机组又提出了更严格的要求, 如300 MW以上汽轮机组的真空下降速度不大于199.96 Pa/min。真空系统的严密性是影响汽轮机组年运行小时、停机率, 乃至机组提前进行大修的重要因素之一。真空系统不严密, 漏入的空气量就猛增, 导致抽气设备合理的设计容量遭到破坏。

抽气装置的设计抽吸空气量应等于或大于按HEI标准设计的数值, 即 C=Gv/Gh

式中, C为储备系数;Gv为抽气装置设计抽吸空气量, kg/h;Gh为按HEI标准计算的漏入空气量, kg/h。

近年来对不同国家制造的机组统计表明, 由于设计、制造、安装和运行管理水平的差异, 储备系数C=1～3, 从而直接影响了机组的热效率。个别先进国家机组C<1, 但运行效果令人满意。

评价真空系统抽气设备的主要性能指标有:极限真空、抽空气量、抽气速率、启动压力和最大背压值。对使用于不同位置及不同型式真空系统的抽气设备, 其性能指标各不相同。

3 真空系统抽气装置类型

3.1 射水抽气器

射水抽气器消耗的工作水量通常为凝汽器冷却水量的7%～10%不等;射水泵耗功通常为机组额定功率的0.03%～0.05%左右。

射水抽气器生产能力特性的评定参数为容积引射系数。由于射水抽气器以循环水引射汽、气混合物, 呈两相流混合流动, 所以可按不可压缩流体有关方程式计算。根据射水抽气器的变工况特性, 如果增加工作水压力, 即增大了工作喷嘴出口流速时相应地增加了工作水的水量, 则在维持容积生产率不变的条件下, 可以获得比设计抽吸压力更低的吸入压力值。由于工作喷嘴出口到混合室的距离对射水抽气器所能产生的最大压力降无关, 故可对其不进行出厂性能试验。这点是射水抽气器的一个特点。因射水抽气器工作水温升高时, 其抽吸能力会下降, 所以采用闭式循环水系统时, 应经常监测工作水温的变化, 必要时应定期补冷水来保持设计水温, 保证射水抽气器正常运行。此外, 增大扩散管出口截面到水箱水面的高度, 可使扩散管出口截面处压力降低, 所需有效压缩功减少, 当吸入的空气量不改变时, 可获得比设计压力更低的吸入压力。

目前, 200 MW以下汽轮机组采用喉管长为喉管直径15～40倍的长喉部射水抽气器, 其引射效率可大于40% (比短喉部抽气器的引射效率大一倍以上) , 同时还减少了耗功、噪声和振动。

射水抽气器除结构简单, 运行、维护方便外, 其特性线也不存在过载段, 所以吸入的空气量不受过载限制。在抽吸设计空气量时, 能维持凝汽器的设计压力, 而当抽吸最大空气量时, 又能保证凝汽器压力不超过允许值。通常采用1台运行, 1台备用。

3.2 射汽抽气器

射汽抽气器的工作蒸汽气源往往来自新蒸汽, 经调节阀节流减压到所需的工作蒸汽设计压力, 也有的来自除氧器的汽平衡管, 这时取除氧器的工作压力为工作蒸汽的设计压力。射汽抽气器在设计工况下要求工作蒸汽定压运行, 否则射汽抽气器的工作将恶化。来自凝结水泵之后的主给水作为射汽抽气器冷却器的冷却水, 每级冷却水并联流动, 然后送回热力循环系统。工作蒸汽在冷却器中凝结的水逐级流出, 最后经水封管排到凝汽器。射汽抽气器的工作蒸汽采用新蒸汽时, 因节流损失将影响机组的热耗等经济指标;不使用除氧器作为蒸汽汽源时, 则需要能快速切换的备用汽源, 以防汽轮机组在低负荷变工况下蒸汽压力降低, 影响抽气器的正常工作。

由于蒸汽与空气的混合物沿扩散管的流动过程较复杂, 所以用常规的能量方程和空气动力学理论来研究射汽抽气器的通流部分必然带来较大的误差。通常采用由试验结果总结出的经验公式进行射汽抽气器通流部分和冷却器的计算。

由于射汽抽气器的特性线是对应某一确定的混合物温度绘制的, 但从凝汽器空冷区抽出的汽气混合物的温度变化, 将使射汽抽气器的特性曲线发生相应地变化。所以射汽抽气器的变工况 (诸如吸入压力、吸入温度、吸入空气量, 工作蒸汽参数和冷却水温度) 运行, 将导致抽气器特性线的改变。

因射汽抽气器特性线的过载点, 直接影响抽气器的性能和抽吸能力, 故在实际运行中当某些参数改变时, 应注意是否接近过载点工作。

为适应汽轮机组迅速提高真空, 凡采用射汽抽气器作为主抽气器时, 应配置1只不带冷却器的单级启动抽气器。

射汽抽气器应在特性线的改造段上运行, 当出现最大吸入空气量时, 也不应达到过载点的空气量界线, 否则将明显地引起容积出力骤然降低, 真空严重恶化的工况, 使机组不能连续运行。为适应吸入大量空气而过载的恶劣工况出现, 常采用1台运行, 1台备用的原则。

3.3 机械式水环真空泵

水环式真空泵的极限真空与射水抽气器相似, 与工作水温度有关。由水环式真空泵的特性曲线可以查到在不同抽吸压力下抽吸的最大汽气混合物量。此外它还具有启动抽气器的功能, 故在特性线上可查到汽轮机组在启动工况下的抽吸压力, 抽吸时间、功耗与抽吸空气量之间的关系。

水环真空泵的性能与被抽吸气体的状态、工作液体的性质及温度有关。当实际工作条件与规定的工作条件有差异时, 则可按气体状态方程式进行换算,

4 真空系统抽气装置的选择

4.1 按传统习惯选择

国内常规200 MW及以下火电机组采用射水抽气器, 300 MW及以上火电机组和联合循环机组都以及核电机组、空冷机组往往采用机械式水环真空泵。

4.2 抽气器效率的评定方法