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技術(shù)文章

凝汽器及真空系統(tǒng)



http://www.xjbeng.com 凝汽式汽輪機(jī)還應(yīng)配置凝汽器及真空泵真空系統(tǒng),通常由汽輪機(jī)主機(jī)供應(yīng)商成套供貨。執(zhí)行中國的JB/T l0085--1999“汽輪機(jī)凝汽器技術(shù)條件”標(biāo)準(zhǔn)或美國換熱器協(xié)會的HEl“蒸汽表冷器”標(biāo)準(zhǔn)。

    1.凝汽器的壓力

    凝汽器的壓力取決于冷卻水的溫度,總是大于冷卻水出口溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓力。凝汽器蒸汽冷凝溫度與冷卻水出口溫度之差稱為終端溫差,終端溫差通常取為5℃左右。JB/T l0085--1999標(biāo)準(zhǔn)推薦的冷卻水進(jìn)口溫度20℃時,凝汽器的設(shè)計壓力為5~6kPa(A);冷卻水進(jìn)口溫度為25℃時,凝汽器的設(shè)計壓力為6.5~7.5kPa(A),這主要是針對發(fā)電用汽輪機(jī)的凝汽器。化工泵、石化行業(yè)的冷卻水進(jìn)口溫度通常為32℃,出口溫度通常為42℃,則凝汽器的壓力通常為10~15kPa(A)。要防止凝汽器的冷凝壓力定得過高造成的耗汽量增加。

    2.冷卻水量的計算

    冷卻水量用以下熱平衡式計算:

Q=G(IO-IC)=Wt(t2-tl)Cw

  式中  Q——凝汽器的熱負(fù)荷,kJ/h;

        G——進(jìn)入凝汽器的蒸汽流量,kg/h;

        Io——進(jìn)入凝汽器的蒸汽的焓值,kJ/kg;

        Ic——凝汽器冷凝水的焓值,kJ/kg;

        Wt——進(jìn)入凝汽器的冷卻水流量,kg/h;

        t2——冷卻水進(jìn)口溫度,℃;

        tl——冷卻水出口溫度,℃;

        Cw——冷卻水的比熱容,kJ/(kg·℃)。

    3.凝汽器的型式

    工業(yè)泵中的汽輪機(jī)的凝汽器通常為表面冷凝式,很少用混合式,以便冷凝水作為鍋爐給水回收利用。凝汽器為臥式管殼式換熱器,水走管程,蒸汽走殼程,兩端有管箱,便于清洗管內(nèi)。

  因泵通常有備用,.凝汽器不必設(shè)計成雙室式。

   殼程的抽氣口(不凝氣)應(yīng)設(shè)在蒸汽流程的尾部。凝汽器的下部設(shè)有熱井,熱井應(yīng)設(shè)高、低液位報警,防止冷凝水占據(jù)換熱面積或冷凝水泵汽蝕。

    4.真空系統(tǒng)

    凝汽式汽輪機(jī)的尾部、凝汽器以及連接管路都在負(fù)壓下工作,盡管在設(shè)計、制造和安裝方面對真空系統(tǒng)都采取了密封措施,但不可避免微量空氣從法蘭、管接頭等處漏入。此外鍋爐給水雖經(jīng)脫水處理,但也會溶有微量不凝氣,隨蒸汽進(jìn)入凝汽器。這些微量空氣和不凝氣在凝汽器中逐漸積累后如不排走,將形成很大的分壓,嚴(yán)重降低凝汽器的真空度,惡化汽輪機(jī)的性能,因此應(yīng)設(shè)抽氣器。

    抽氣器通常采用蒸汽噴射器,經(jīng)常工作的抽氣器稱為主抽氣器,都采用兩級抽氣器,兩者之間設(shè)中間冷凝器。常用主凝汽器中的冷凝水來作為冷卻水,因為這樣可回收抽氣器中蒸汽的部分熱量,又簡化了系統(tǒng)。由于采用了中間冷卻,工作蒸汽的消耗量較單級抽氣器為少,經(jīng)濟(jì)性較好。

    另外,在汽輪機(jī)啟動前,系統(tǒng)中有大量空氣需抽走,通常還設(shè)置啟動抽氣器,以便盡快建立起真空。啟動抽氣器一般都是結(jié)構(gòu)簡單的單級抽氣器,它的工作蒸汽不回收,和被抽出的氣體一起排到大氣。

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