.RU

9. ВОЗДУШНЫЕ НАСОСЫ - Методические указания по эксплуатации конденсационных установок паровых турбин электростанций рд 34. 30. 501



^ 9. ВОЗДУШНЫЕ НАСОСЫ


9.1. Основные типы воздушных насосов


9.1.1. Для поддержания разрежения в конденсаторе необходимо постоянное удаление из него поступающих вместе с отработавшим паром неконденсирующихся газов, в основном воздуха, проникающего извне через неплотности в вакуумной системе турбоагрегата.

В предназначенные для этого воздушные насосы поступает из конденсатора наряду с неконденсирующимися газами также и некоторое количество несконденсировавшегося пара.

Отсасываемая из конденсатора парогазовая смесь, как правило, насыщена паром, содержание его в смеси определяется ее давлением и температурой. Чем ниже давление и температура смеси, тем меньше содержание в ней пара. Газы сжимаются в насосе и выбрасываются в атмосферу, а содержание пара в газах на выходе из насоса зависит от конструкции и режима работы последнего.

9.1.2. Из различных по принципу действия вакуумных насосов в конденсационных установках отечественных турбостроительных заводов в настоящее время применяются для удаления газов насосы струйного типа, в которых рабочей (эжектирующей) средой служит пар (пароструйные эжекторы) или вода (водоструйные эжекторы). В дальнейшем намечается также, применение водокольцевых вакуумных насосов, принадлежащих к числу ротационных насосов вытеснения.

9.1.3. В пароструйном эжекторе (рис. 9.1) пар, поступающий при начальном давлении рр в сопло 1, расширяется в сопле до давления рн в приемной камере эжектора 2. Поскольку отношение давлений рр/рн в эжекторах конденсационных установок выше критического, в них применяются сопла Лаваля. Истекающая из сопла с большой скоростью струя рабочего пара увлекает (эжектирует) воздух или паровоздушную смесь из приемной камеры 2 в камеру смешения 3. Последняя состоит из последовательно расположенных конфузорного (3, а) и цилиндрического (3, б) участков. Применение в камерах смешения пароструйных эжекторов конфузорных участков позволяет увеличить расход отсасываемого воздуха, при котором наступает при прочих равных условиях перегрузка эжектора (см. п. 9.2.4).

По пути движения рабочего пара и отсасываемой среды в камере смешения происходят их перемешивание и выравнивание распределения скорости смеси по ее поперечному сечению. Уменьшение кинетической энергии смешанного потока при выравнивании профиля скоростей сопровождается повышением его давления. Дальнейший рост давления до противодавления рс происходит в диффузоре 4. Значение рс определяется барометрическим давлением и падением давления в тракте выхлопа эжектора.

9.1.4. Водоструйные эжекторы выполняются двух типов, различающихся между собой нормой и длиной проточной части: с камерой смешения, состоящей, как и в пароструйном эжекторе, из конфузорного участка и относительно короткого цилиндрического участка, за которым расположен диффузор; с удлиненной камерой смешения, цилиндрической на всем ее протяжении и без диффузора за ней. В эжекторах обоих типов рабочая вода поступает в приемную камеру через суживающееся сопло, по истечении из которого водяная струя быстро распадается на капли.

При отсосе из конденсатора паровоздушной смеси содержащийся в ней пар конденсируется на поверхности водяной струи, что приводит лишь к незначительному повышению ее температуры. В камере смешения диспергированная водяная струя и эжектируемый воздух или паровоздушная смесь движутся сперва раздельно со скольжением газовой (парогазовой) среды относительно жидкой. Затем в некотором сечении камеры смешения (или диффузора), положение которого зависит от режимных условий, в частности от противодавления рс, происходит возмущение двухфазного водовоздушного потока, сопровождавшееся его перемешиванием и торможением, приводящим к повышению давления смешанной среды.





Рис. 9.1. Устройство пароструйного эжектора:

1 - рабочее сопло; 2 - приемная камера; 3 - камера смешения (а - конфузорный участок; б - цилиндрический участок); 4 - диффузор; 5 - рабочий пар; 6 - паровоздушная смесь из конденсатора


С увеличением противодавления рс зона повышения давления смещается навстречу потоку. По достижении ею входного сечения камеры сечения приемная камера эжектора затапливается водой и происходит срыв работы эжектора.

9.1.5. Водокольцевой ротационный насос (рис. 9.2) имеет цилиндрический корпус, в котором эксцентрично расположено рабочее колесо с лопатками. Внутрь корпуса подводится через гидравлические уплотнения вала некоторое количество воды. При вращении рабочего колеса приводным электродвигателем вода оттесняется под действием центробежной силы к стенкам корпуса, где в результате этого образуется вращающееся водяное кольцо, а между внутренней поверхностью последнего и ступицей колеса - серповидное рабочее пространство.





Рис. 9.2. Устройство водокольцевого насоса:

1 - вал; 2 - ступица рабочего колеса; 3 - лопатки; 4 - корпус; 5 - водяное кольцо; 6 - впускные отверстия; 7 - выпускные отверстия


Воздух или паровоздушная смесь поступает в водокольцевой насос и удаляется из него через отверстия в одной или двух торцевых крышках корпуса.

Каждая пара рабочих лопаток образует ограниченную ими, ступицей рабочего колеса и водяным кольцом полость с изменяющимся по мере ее перемещения объемом, в котором происходят обычные для поршневого насоса процессы расширения и сжатия.

При движении данной полости от ее верхнего крайнего положения вниз содержащаяся в ней среда расширяется, давление в ней понижается до значения, меньшего, чем давление в конденсаторе, и в нее поступает из конденсатора воздух или паровоздушная смесь. При движении полости вверх объем ее уменьшается, содержащаяся в ней среда сжимается до давления, большего, чем давление на выхлопе, и выбрасывается из нее.

Удаляемая паровоздушная смесь насыщена паром при температуре рабочей воды, которая и определяет возможное минимальное давление на входе в насос.

Поскольку в процессе работы насоса находящаяся в нем вода вследствие трения, повышения температуры газа при сжатии и конденсации содержащегося в смеси пара нагревается, часть ее должна постоянно отводиться и заменяться более холодной свежей водой или же охлаждаться в специальном теплообменнике и после этого возвращаться в насос. Взамен воды, безвозвратно выносимой из насоса в результате захвата ее уходящим воздухом, подводится подпиточная вода. Для улавливания большей части уносимой воздухом воды за насосом устанавливается сепаратор.


^ 9.2. Пароструйные эжекторы


9.2.1. Одноступенчатые пароструйные эжекторы по схеме рис. 9.1 применяются лишь при степени повышения давления рс/рн, не превосходящей примерно 4-6. В паротурбинных установках они используются в качестве:

- пусковых эжекторов, создающих при пуске турбоагрегата разрежение в паровом пространстве конденсатора, понижающих в нем давление примерно до 20-30 кПа, после чего включаются основные эжекторы конденсаторов (см. п. 9.2.2);

- пусковых эжекторов циркуляционной системы, создающих разрежение в водяном пространстве конденсаторов для заполнения их и сливных циркуляционных трубопроводов водой и используемых также для удаления воздуха, который может скапливаться при работе турбоагрегата в верхней части системы при наличии в ней сифона;

- эжекторов концевых уплотнений турбины, отсасывающих из уплотнений паровоздушную смесь.

Поскольку, пусковые эжекторы предназначаются для кратковременной работы, они не снабжаются обычно теплообменниками для конденсации рабочего пара, но в некоторых турбоустановках имеют на стороне выхлопа охладитель, представляющий собой теплообменный аппарат поверхностного типа, трубки которого охлаждаются циркуляционной водой.

Перед эжекторами концевых уплотнений устанавливаются поверхностные охладители для конденсации пара, содержащегося в паровоздушной смеси, выходящей из лабиринтовых уплотнений, а на стороне выхлопа эжектора - охладители для конденсации рабочего пара.

На рис. 9.3 показана конструкция пускового пароструйного эжектора и эжектора системы концевых уплотнений. Производительность пусковых эжекторов конденсаторов характеризуется расходом отсасываемого воздуха при минимальном давлении рн которое должно быть обеспечено в системе при пуске турбоагрегата до включения основных эжекторов (см. п. 9.2.1).

9.2.2. Основные пароструйные эжекторы, предназначенные для удаления из конденсатора воздуха при нормальной работе турбины, должны обеспечивать степень повышения давления отсасываемого воздуха до 25-30 (от 3-6 кПа до барометрического давления) и поэтому выполняются, как правило, с двумя или тремя последовательно включенными ступенями.

За первой ступенью двухступенчатого эжектора и за первой и второй ступенями трехступенчатого эжектора устанавливаются охладители для конденсации уходящего из них пара и охлаждения паровоздушной смеси, поступающей в следующую ступень. Поэтому в следующие за ними ступени поступает для дальнейшего сжатия воздух с относительно небольшим остаточным содержанием пара, что создает условие для эффективного (с меньшей затратой энергии) сжатия смеси. Установка между ступенями промежуточных охладителей, а также концевого охладителя за последней ступенью эжектора позволяет использовать энтальпию рабочего пара для подогрева основного конденсата, поступающего в систему питания котла, и сохранить конденсат пара, расходуемого на эжектор.

Промежуточный и концевой охладители выполняются в современных пароструйных эжекторах поверхностными. Охлаждающая вода (основной конденсат) подается в охладители из напорного коллектора конденсатных насосов. Дренаж из охладителей отводится раздельно или каскадно в направлении от концевого охладителя к охладителю первой ступени эжектора и направляется в паровое пространство конденсатора.





Рис. 9.3. Пусковой пароструйный эжектор:

1 - диффузор; 2 - камера смешения; 3 - дистанционное кольцо; 4 - сопло; А - вход отсасываемого воздуха; Б - подвод рабочего пара; В - выход паровоздушной смеси


9.2.3. Технические данные основных пароструйных эжекторов приведены в табл. П5.1 (приложение 5).

Проточные части и охладители всех трех ступеней эжектора ПОАТ ХТЗ типа ЭП-3-75 расположены в общем стальном корпусе с двумя внутренними перегородками, отделяющими вторую ступень от первой и третью от второй. Сверху корпуса расположена крышка, также состоящая из трех отделенных одна от другой камер, в которых сверху крепятся рабочие сопла, а снизу соединенные между собой камеры смещения и диффузоры соответствующих ступеней эжектора. Вторая и третья камеры верхней крышки эжектора имеют в нижнем днище отверстия, через которые паровоздушная смесь поступает из первой ступени во вторую и из второй ступени в третью. Из охладителя последней воздух с небольшой примесью пара выбрасывается через воздухомер дроссельного типа в атмосферу.

Снизу корпуса эжектора расположена горизонтальная трубная доска, в которой крепятся U-образные трубки охладителей, и нижняя крышка с водяными камерами. По охлаждающей воде (основному конденсату) охладители трех ступеней эжектора включены последовательно в направлении от охладителя первой ступени к концевому.

Перепуск дренажа осуществляется каскадно через гидрозатворы за охладителем каждой ступени.

Модернизированные схемы питания рабочим пером эжекторов типов ПО-3-150 и ЭП-3-55/150 предусматривают подвод пара к первым двум ступеням эжектора из общего коллектора, перед которым расположен регулирующий орган, а к третьей - индивидуальный подвод пара со своим регулирующим органом. Это позволяет в случае необходимости регулировать расход пара на третью ступень, а также использовать третью ступень эжектора при отключенных по пару первых двух ступенях в качестве пускового эжектора.

9.2.4. Основные эжекторы при работе турбоустановки в нормальном режиме отсасывают из конденсатора насыщенную паровоздушную смесь, содержание пара в которой зависит от ее давления и температуры. Противодавление первой ступени в двухступенчатом эжекторе и первой и второй - в трехступенчатом определяется давлением всасывания следующей за ней ступени и сопротивлением расположенного перед ней промежуточного охладителя. Оно растет с увеличением расхода воздуха Gв, содержащегося в отсасываемой из конденсатора паровоздушной смеси. Последняя ступень работает с практически постоянным противодавлением.

В зависимости от противодавления ступень пароструйного эжектора может работать в двух различных режимах, одному из которых отвечает при отсасывании паровоздушной смеси постоянный объемный расход Uн (м3/с), не зависящий от Gв и pс, а другому (в области более высоких pс) - понижающийся с увеличением Gв объемный расход.

Давление (кПа) на входе в первую ступень эжектора при' отсасывании паровоздушной смеси, имеющей температуру tсм, составляет

pн = + аGв,

где - давление насыщенного пара при температуре tсм, кПа;

множитель а = 28710-3(tсм + 273)/Uн, кПа с/кг;

287 - газовая постоянная воздуха, Дж/(кгК) [Пам3/кгК)].

Рабочим режимом для пароструйного эжектора конденсационной установки является так называемый предельный режим его первой ступени, при котором Uн = const независимо от противодавления и температуры отсасываемой паровоздушной смеси tсм. Соответственно рабочие участки его характеристик представляют собой семейство параллельных прямых линий, отвечающих каждая определенному значению tсм или (рис. 9.4). Чем выше температура tсм, тем больше рн при данном Gв, т.е. выше расположен рабочий участок характеристики эжектора.

При некотором значении Gв*, зависящем от конструктивных размеров и состояния проточных частей и охладителей всех ступеней эжектора, первая ступень переходит на перегрузочный режим, при котором Uн понижается с увеличением Gв, что приводит к резкому росту рн. Работа эжектора в этом режиме (см. круто поднимающиеся участки характеристик на рис. 9.4) не должна допускаться во избежание повышения давления в конденсаторе сверх допустимого его значения и срабатывания защиты турбины по вакууму.

Пусковые и вспомогательные эжекторы, выполняемые одноступенчатыми, работают при практически постоянном противодавлении, и их характеристики не имеют перегрузочного участка.





Рис. 9.4. Характеристики пароструйного эжектора ЭП-3-75:

при отсасывании паровоздушной смеси; - при отсасывании сухого воздуха


9.2.5. Конденсационная установка оснащается, как правило, не менее чем двумя пароструйными эжекторами, присоединенными по рабочему пару и отсасываемой смеси к общим коллекторам. При этом предусматривается, что поддержание заданного давления в конденсаторе при расчетном режиме его работы и расчетном расходе воздуха обеспечивается одним эжектором. Максимальный расход воздуха Gв*, отвечающий переходу эжектора на перегрузочную ветвь его характеристики, принимается в 2-3 раза превосходящим нормально допускаемый по ПТЭ присос воздуха в вакуумную систему турбоагрегата. При повышении присосов воздуха, которые не могут быть устранены без останова турбоагрегата, сверх Gв* = (23)Gвн бесперебойная работа турбоагрегата с номинальной нагрузкой должна обеспечиваться дополнительным включением еще одного или более эжекторов.

9.2.6. Нарушения нормальной работы пароструйных эжекторов - повышение давления всасывания рн сверх отвечающего характеристике эжектора, неустойчивая их работа (пульсация давления на стороне всасывания), появление стуков внутри корпуса, выбросы пара и воды из концевого охладителя - могут вызываться дефектами сборки эжектора при первоначальном его монтаже или ремонте, износом его проточной части и другими причинами, указанными ниже.

9.2.7. К дефектам изготовления и сборки эжекторов относятся:

- неправильное взаимное расположение сопл и камер смешения: их несоосность, расположение сопла под углом к камере смешения или на расстоянии от входа в камеру смешения, отклоняющемся от оптимального для данной ступени;

- установка после ремонта сопл не на своих местах (не в своих ступенях);

- неплотности в сварных и фланцевых соединениях в пределах эжектора;

Неполадки в работе пароструйных эжекторов, могущие возникать в условиях эксплуатации, их основные причины и способы устранения указаны в табл. 9.1.

9.2.8. Недостаточное давление пара, поступающего к эжектору, понижение его давления перед соплами вследствие засорения паровых сеток и самих сопл приводят к уменьшению расхода рабочего пара. В некотором диапазоне изменения расхода рабочего пара, тем более узком, чем больше расход воздуха Gв, содержащегося в отсасываемой паровоздушной смеси, давление всасывания эжектора рн может оставаться на уровне, не препятствующем нормальной эксплуатации турбины. Но понижение расхода рабочего пара ниже определенного предела может привести к резкому уменьшению объемного расхода эжектора Uн и недопустимому повышению давления всасывания рн (перегрузке эжектора).

При попадании в сопла твердых предметов могут оказаться засоренными сопла не всех ступеней эжектора. При этом раньше других приводит к перегрузке эжектора засорение сопла последней ступени. Перегрузка эжектора в результате снижения расхода рабочего пара может быть предотвращена при умеренном присосе воздуха путем включения дополнительного эжектора. Но в любом случае должна быть возможно быстрее обнаружена и устранена причина понижения давления пара, поступающего в эжекторы, или произведена очистка паровых сеток и сопл.

Недостаточный расход рабочего пара является одной из основных причин ухудшения работы пароструйного эжектора, вследствие чего необходимо следить за поддержанием номинальных параметров пара перед эжекторами, чистотой паровых сеток и сопл.

9.2.9. Ухудшение условий теплообмена в охладителях влечет за собой повышение температуры, а соответственно, и увеличение содержания пара в паровоздушной смеси, поступающей в расположенную за данным охладителем ступень эжектора. Это приводит в результате увеличения падения давления в охладителе и давления всасывания расположенной за ним ступени эжектора к росту противодавления находящейся перед охладителем ступени, которая может оказаться при этом перегруженной. Перегрузка же любой ступени эжектора приводит к переходу его на круто поднимающуюся перегрузочную ветвь его характеристики (см. рис. 9.4), т.е. к значительному повышению давления рн на входе отсасываемой из конденсатора паровоздушной смеси в первую ступень эжектора и давления в конденсаторе.

9.2.10. При пуске турбины, когда вся ее проточная часть и некоторые другие связанные с нею элементы системы оказываются под вакуумом, присос воздуха в систему является повышенным. Для создания и повышения разрежения в системе пусковой эжектор должен при этом отсасывать больше воздуха, чем проникает в нее извне через неплотности. При уравнивании же расходов воздуха, проникающего в систему и удаляемого из нее, дальнейшее понижение давления в системе прекращается.


Таблица 9.1


Признак неполадки

Основная причина

Способ устранения

1. Повышенное давление всасывания эжектора по сравнению с соответствующим режиму (Gв, tсм) по его характеристике (при отсутствии перегрузки эжектора). Нагрев воды в охладителях выше нормы

Избыточный расход рабочего пара вследствие повышенного давления в паропроводе перед эжектором

Понизить давление рабочего пара в пределах, не вызывающих нарушений устойчивой работы и перегрузки эжектора

2. Неустойчивая работа эжектора - пульсации давления всасывания и выхлопа паровоздушной смеси

Недостаточный расход рабочего пара вследствие:

- пониженного давления в паропроводе перед эжектором;

- засорения паровых сеток или рабочих сопл (отложения солей из пара или заноса с паром твердых примесей - продуктов коррозии, окалины и др.)

Обеспечить требуемое давление в паровой магистрали; очистить сетки или сопла работающего эжектора от солей путем впрыскивания в подводящий паропровод конденсата; механически очистить сетки или сопла остановленного эжектора

3. Перегрузка эжектора (резкое возрастание давления всасывания) при расходе отсасываемого воздуха, лежащего в пределах, отвечающих рабочему участку его характеристики, сопровождающаяся иногда стуками (гидравлическими ударами)

3.1. Недостаточный расход или высокая температура поступающего в охладители эжектора основного конденсата

Выявить причину пониженного расхода конденсата или его повышенной температуры и устранить ее

3.2. Загрязнение поверхности теплообмена охладителей с водяной или паровой стороны

Произвести механическую или химическую очистку трубок охладителей

3.3. Уменьшение поверхности теплообмена охладителей вследствие заглушения большого числа поврежденных трубок или потопления трубного сучка, вызванного течами через неплотности в трубках, повышенным расходом рабочего пара (при износе сопл) или засорением дренажных линий

Заменить поврежденные трубки новыми. Заменить изношенные сопла. Очистить дренажные линии и перепускные трубки




3.4. Рециркуляция воздуха через одну из ступеней эжектора вследствие опорожнения, или работы неполным сечением перепускных дренажных трубок между ступенями (обнаруживается по их нагреву), или неплотностей в перегородках, разделяющих охладители разных ступеней, расположенных в одном корпусе, или сварных соединений перегородок с корпусом

Наладить нормальный дренаж конденсата из охладителей (в случае необходимости изменить диаметр дренажных линий или установить ограничительные диафрагмы). Проверить и при необходимости изменить высоту гидрозатвора на дренажных линиях




3.5. Повышенное противодавление за последней ступенью эжектора, вызванное засорением патрубка или воздухомера на выхлопе или значительным сопротивлением дожигательной установки

Устранить засорения и обеспечить противодавление, не отражавшееся на работе эжектора

4. "Запаривание" эжектора - выброс из концевого охладителя через выхлопной патрубок значительного количества пара, заметное повышение температуры выбрасываемой паровоздушной смеси

Ухудшение условий теплообмена в концевом охладителе (см. пп. 3.1-3.3 настоящей таблицы и п. 9.2.9 Методических указаний)

Заявить и устранить причины ухудшения условий теплообмена


Прекращение понижения давления в системе при пуске турбины может иногда происходить при разрежении, недостаточном для толчка и разворачивания турбины. Это может вызываться двумя причинами:

чрезмерно большим присосем воздуха, если, например, не подан пар из уплотнения турбины или имеются неплотные и даже не закрытые своевременно перед включением эжекторов запорные органы, или пониженной производительностью эжекторов при недостаточном в период пуска турбины расходе рабочего пара из-за пониженного давления пара в магистрали или засорения паровых сеток или сопл. Схема питания эжекторов паром в период пуска турбины должна обеспечивать поддержание нормального давленая пара перед ними. Если же и при расчетном расходе пара не удается достигнуть требуемого разрежения в системе, следует обнаружить и устранить источники повышенного присоса воздуха.


^ 9.3. Водоструйные эжекторы


9.3.1. Водоструйные эжекторы применяются в качестве как основных, так и пусковых эжекторов конденсационной установки, а также для отсоса воздуха из верхних точек водяных камер циркуляционной системы и отсоса паровоздушной смеси из уплотнений турбины. В отличие от пароструйных эжекторов они всегда выполняются одноступенчатыми. Водоструйные эжекторы ПОАТ ХТЗ применяет в качестве пусковых, а ПОТ ЛМЗ - в качестве основных на энергоблоках 300, 800 и 1200 МВт.

На рис. 9.5 представлена конструкция одной из модификаций пускового эжектора с короткой цилиндрической камерой смешения и диффузором.

В качестве основных применяются в последнее время водоструйные эжекторы ВТИ с удлиненной камерой смещения без диффузора. Вследствие меньших потерь при сжатии водовоздушной смеси в удлиненной камере смешения эти эжекторы примерно в два раза экономичнее применявшихся ранее водоструйных эжекторов с короткой каморой смешения. На рис. 9.6 изображен семиканальный эжектор ЭВ7-1000 ВТИ, серийно выпускаемый ПОТ ЛМЗ. Он имеет семь рабочих сопл и столько же примыкающих одна к другой цилиндрических камер смешения (труб), в каждую из которых поступает истекающая из соответствующего сопла струя рабочей воды, захватывающая из общей приемной камеры воздух (паровоздушную смесь). При давлении рабочей воды перед соплами рр = 0,4 MПа ее суммарный объемный расход составляет около Up = 0,28 м3/с (1000 м3/ч), объемный расход эжектируемой среды (при отсосе сухого воздуха) Uн = 1 м3/с (3600 м3/ч), объемный коэффициент эжекции Uн/Up = 3,57.






Рис. 9.5. Пусковой водоструйный эжектор ПОАТ ХТЗ:

1 - камера смешения; 2 - приемная камера; 3 - сопло; А - подвод рабочей воды; Б - вход отсасываемого воздуха; В - выход воздуховодяной смеси

Рис. 9.6. Семиканальный основной водоструйный эжектор ЭВ7-1000 ВТИ



9.3.2. Применяются две схемы включения водоструйных эжекторов по рабочей воде. Более простой является разомкнутая схема, принятая в отечественных установках. При этой схеме рабочая вода для эжектора подается подъемными насосами из напорного циркуляционного водовода (в отдельных редких случаях - из сливного). Между насосом рабочей воды и эжектором устанавливается коническая сетка с лючком для ее ручной очистки. Водовоздушная смесь обычно сбрасывается из эжектора в сливной циркуляционный водовод либо в сливной канал (рис. 9.7, а). При оборотном водоснабжении с градирнями иногда применяются низконапорные водоструйные эжекторы, не требующие установки подъемного насоса для подачи рабочей воды в эжектор, что еще больше упрощает схему (см. рис. 9.7, б).

9.3.3. На зарубежных установках с водоструйными эжекторами распространена замкнутая схема, при которой рабочая вода циркулирует в контуре "эжектор - сливной бак - насос - эжектор" (рис. 9.8). В бане происходит выделение из воды воздуха, после чего она вновь забирается насосом и подается на эжектор.

При такой схеме можно исключить потерю пара, конденсирующегося в эжекторе, но для этого требуется осуществление постоянного эксплуатационного контроля и регулирования температуры и качества воды в контуре.

9.3.4. Под характеристикой водоструйного эжектора обычно понимается зависимость давления всасывания рн от расхода эжектируемого сухого воздуха Gв (частого или находящегося в смеси с паром) при прочих неизменных условиях. Давление рн увеличивается с ростом Gв. При Gв = 0 давление рн близко к давлению насыщенного пара рп при температуре рабочей воды tp.




Рис. 9.7. Разомкнутая схема включения водоструйного эжектора по рабочей воде:

а – с подъемным насосом; б - без подъемного насоса; 1 - конденсатор; 2 - водоструйный эжектор; 3 - подвод циркуляционной воды; 4 - отвод циркуляционной воды; 5 - сливной канал; 6 - подъемный насос; 7 - обратный клапан (или гидрозатвор); р - давление в различных точках тракта между конденсатором я эжектором


При отсасывания сухого воздуха и неизменных значениях давления рабочей воды рр и ее температуры tp водоструйные эжекторы имеют в диапазоне давлений всасывания рн, отвечающих условиям работы турбоагрегата под нагрузкой (до 15-20 кПа), практически линейную характеристику. Эжекторы с удлиненной цилиндрической камерой смешеная сохраняют такую характеристику вплоть до значений давления всасывания, приближающихся к атмосферному давлению.





Рис. 9.8. Замкнутая схема включения водоструйного эжектора:

1 - конденсатор; 2 - водоструйный эжектор; 3 - сливной бак; 4 - подъемный насос; 5 - добавочная холодная вода; 6 - сброс воды в дренаж; 7 - обратный клапан (или гидрозатвор)


9.3.5. Характеристики эжектора при отсасывании сухого воздуха, соответствующие рр = const и разным температурам рабочей воды tр, эквидистантны (рис. 9.9, а). Они имеют одинаковый угол наклона, а ординаты их различаются на значение, равное разности давлений насыщения , соответствующих температурам tp. Поэтому значение Uн практически не зависит от температуры воды.

С увеличением до определенных значений давления рабочей воды рр (или диаметра сопла d1) давление всасывания эжектора уменьшается и характеристика протекает более полого (см. рис. 9.9 ,б). При этом увеличиваются объемные расходы эжектора Uн и рабочей воды Up (м3/с), определяемый из выражения

Up = 0,035,

где  = 0,930,97 - коэффициент скорости;

d1 - диаметр сопла, м;

рп и рн - давление, Па.

Сжатие воздуха в водоструйном эжекторе происходит до противодавления рс [кПа], устанавливающегося на выходе из эжектора в сливной трубе. Оно определяется высотой установки эжектора над уровнем воды в ставном баке h(M) , средней плотностью водовоздушной смеси см (кг/м3) в сливной трубе и гидравлическим сопротивлением последней ртр.сл (кПа):

рс = рб - hсмg10-3 + ртр.сл, (9.1)

где рб - барометрическое давление, кПа.





Рис. 9.9. Характеристики водоструйного эжектора на сухом воздухе:

а - при разных температурах рабочей воды ();

б - при разных давлениях рабочей воды ()


Уменьшение противодавления рс обычно приводит к увеличению объемной производительности эжектора, за исключением тех случаев, когда при малых расходах отсасываемого воздуха он работает в предельном режиме с постоянной Uн. Из уравнения (9.1) видно, что уменьшение рс может быть достигнуто путем увеличения h. Однако это увеличение ограничивается условием обеспечения устойчивости работы сифона в сливной трубе за эжектором (не более 7-8 м). Кроме того, при увеличении h уменьшается давление перед соплами рр, что приводит к уменьшению Uн. При рр до 0,3 МПа значение h принимается в пределах 4-6 м.

5.3.6. В условиях эксплуатации основные эжекторы на сухом воздухе отсасывают из конденсатора смесь воздуха с паром, содержание которого в смеси тем больше, чем меньше расход отсасываемого воздуха Gв. Пар практически полностью конденсируется на струе рабочей воды и поэтому не требует затраты энергии на его сжатие. При отсасывании паровоздушной смеси с большим содержанием в ней пара объемный и массовый расход водоструйного эжектора значительно выше, чем при отсасывании им сухого воздуха. Соответственно растут скорость смеси по тракту от конденсатора до эжектора и падения давления на всех участках тракта. Заметно увеличивается также и паровое сопротивление приемной камеры эжектора, что видно из рис. 9.10, на котором приведены характеристики эжектора при отсасывании сухого воздуха (пунктирная линия) и паровоздушной смеси (сплошная линия). По мере увеличения Gв массовый расход пара, содержащегося в отсасываемой смеси, Gп и объемный расход эжектора Uпвс уменьшаются (см. рис. 9.10, б), а давление всасывания эжектора рн при прочих равных условиях приближается к его значению при работе на сухом воздухе. При некотором значении Gв = Gв* обе характеристики практически совпадают.

9.3.7. При малых Gв и больших содержаниях пара в отсасываемой эжектором смеси повышенными являются также потери давления в конденсаторе рк и воздушной линии "конденсатор - эжектор" ртр, причем сумма рк + ртр уменьшается с увеличением Gв. В результате зависимость давления в конденсаторе р2 = рн + рк + ртр от Gв имеет в области, примыкающей к оси ординат, практически горизонтальный участок, переходящий затем в наклонную ветвь этой зависимости, близко совпадающую с характеристикой эжектора при работе его на сухом воздухе (см. рис. 9.10, а). При режиме работы конденсационной установки, отвечающем наклонной ветви характеристики, давление в конденсаторе растет с увеличением Gв, что приводит к снижению экономичности работы турбины. Однако в отличие от пароструйного эжектора, не допускающего работу установки при его перегрузке, водоструйный эжектор обеспечивает при работе его на участке характеристики, отвечающем Gв > Gв*, устойчивое поддержание давления в конденсаторе в соответствии со своей характеристикой на сухом воздухе. Это позволяет не отключать турбину из-за резкого ухудшения вакуума при выходе на перегрузочную ветвь, как в случае пароструйных эжекторов, а проводить работы по устранению появившихся повышенных присосов воздуха на работающей турбине.





Рис. 9.10. Влияние расхода отсасываемого воздуха на показатели работы водоструйного эжектора и конденсатора:

а - давление всасывания эжектора рн и в конденсаторе р2; б - объемные и массовые расходы пара, содержащегося в отсасываемой паровоздушной смеси, и объемный расход отсасываемого сухого воздуха;

при отсасывании паровоздушной смеси;

при отсасывании сухого воздуха


При малых присосах воздуха (в пределах норм ПТЭ) конденсаторы с основными водоструйными эжекторами работают, как правило, на горизонтальном участке характеристики p2 = f(Gв). Положение рабочей точки на этой характеристике зависит как от Gв, так и от D2, t1в и tp. Чем больше D2, t1в и tp  t1в., т.е. чем больше р2, тем протяженнее горизонтальный участок (рис. 9.11). Протяженность горизонтального участка увеличивается также и при увеличении объемного расхода эжектора в результате увеличения рр, d1 или уменьшения рс (рис. 9.12).





Рис. 9.11. Зависимости давления в конденсаторе р2 от присоса воздуха Gв при разных температурах рабочей воды ();

- р2;

- pн





Рис. 9.12. Зависимость давления в конденсаторе р2, и приемной камере эжектора рн от расхода воздуха при изменения объемной производительности эжектора


9.3.8. При допустимом по ПТЭ нормальном присосе воздуха Gв.н расчетное давление в конденсаторе должно обеспечиваться одним из установленной группы эжекторов, а остальные подключаются при пониженной воздушной плотности вакуумной системы турбоагрегата, приводящей к увеличению давления в конденсаторе. При этом должны быть приняты меры к возможно более быстрому устранению неплотностей. Отключение ненужных по условиям работы конденсационной установки эжекторов позволяет уменьшить затрату энергии на удаление воздуха. Для реализации максимальной экономии целесообразно, чтобы каждый эжектор был снабжен индивидуальным насосом рабочей воды.

При работе турбоагрегата с глубокими разгрузками при низких температурах рабочей воды, когда горизонтальный участок характеристики эжекторов очень мал, а присосы воздуха из-за увеличения вакуумной зоны возрастают, может быть целесообразным при соответствующем технико-экономическом обосновании включение в работу всей группы эжекторов.

9.3.9. Основные водоструйные эжекторы устанавливаются вертикально с отводом из каждого водовоздушной смеси через свою сбросную трубу, заведенную под уровень воды в сливном колодце. При этом сопротивление сливной трубы при обычной скорости смеси (около 2 м/с) невелико и давление рc определяется согласно равенству (9.1) в основном значении h.

9.3.10. Если по условиям компоновки горизонтальные участки на сливной трубе неизбежны, то их делают возможно более короткими и располагают возможно ниже в зоне более высоких давлений сбросной воды.

Объединение сливных линий нескольких эжекторов, а также объединение их с другими сбросными водоводами от турбоустановки не допускается, так как это может приводить к образованию в них воздушных мешков и, как следствие этого, к пульсациям давления, вибрации труб и срыву сифона водоструйного эжектора. Перед установкой эжектора на место или после его ремонта следует проверить отсутствие смещений и перекосов в проточной части. Прокладки не должны вытесняться внутрь проточной части эжектора.

Во избежание стока в конденсатор воды при попадании ее в виде брызг из эжектора в воздушную линию участок последней, примыкающий к приемной камере, выполняется обычно с наклоном в сторону эжектора.


Таблица 9.2


Признак неполадки

Основная причина

Способ, устранения

Увеличение давления всасывания рн по сравнению с нормативным

Снижение давления рабочей воды перед соплом эжектора в результате неисправности насоса, засорения сетки на линии подвода рабочей воды к эжектору или при ее отсутствии засорения рабочего сопла

Проверить и наладить работу насоса. Прочистить сетку и сопло эжектора

Повышенное по сравнению с давлением насыщения при температуре рабочей воды давление

Наличие неплотностей в приемной камере эжектора и линии подвода паровоздушной смеси

Отыскать неплотности и устранить их

в приемной камере при безрасходном режиме эжектора (перед включением его в параллельную работу с другими эжекторами)







Нарушение нормальной работы сифона, увеличение давления в верхней части сливной трубы

Засорение сливной трубы, появление в ней неплотностей, возникновение воздушных мешков при наличии горизонтальных участков на отводящей трубе

Принять меры для доведения давления до нормального

Попадание воды из эжектора в конденсатор при внезапном отключении насоса рабочей воды (ухудшение качества конденсата)

Незакрытие обратного клапана на воздушной линии

Наладить обратный клапан


После сборки и установки эжектор следует проверить на плотность. Для того чтобы убедиться в исправности эжектора, производится его контрольное испытание на сухом воздухе и полученная характеристика сравнивается с заводской или нормативной. При безрасходном режиме (Gв = 0) давление в приемной камере не должно превышать давление насыщенного пара при температуре рабочей воды.

9.3.11. Нарушения нормальной работы водоструйного эжектора, их причины и способы устранения приведены в табл. 9.2, а основные технические характеристики эжекторов - в табл. П5.2 (приложение 5).


assamblei-gosudarstvchlenov-vois-sorok-sedmaya-seriya-zasedanij-zheneva-22-sentyabrya-1-oktyabrya-2009-g-stranica-6.html
assamblei-gosudarstvchlenov-vois-sorokovaya-seriya-zasedanij-zheneva-27-sentyabrya-5-oktyabrya-2004-g-stranica-2.html
assamblei-gosudarstvchlenov-vois-sorokovaya-seriya-zasedanij-zheneva-27-sentyabrya-5-oktyabrya-2004-g-stranica-7.html
assambleya-mezhdunarodnoj-morskoj-organizacii-imo-na-svoej-odinnadcatoj-sessii-v-1979-rassmotrela-sushestvuyushie-metodi-morskoj-svyazi-pri-bedstvii-i-dlya-obespech.html
assessment-of-implementation-of-recommendation-151-ge-07-14981-r-261207-271207.html
assignovaniya-iz-federalnogo-byudzheta-na-realizaciyu-plana-programma-fundamentalnih-nauchnih-issledovanij-gosudarstvennih.html
  • composition.largereferat.info/pioneri-sovremennoj-seksologii.html
  • college.largereferat.info/1-1-stanovlenie-i-formirovanie-finansovoj-sistemi-es.html
  • ucheba.largereferat.info/primernij-perechen-kompyuternih-programm-pod-obshej-redakciej-s-v-drobota-recenzenti-kafedra-elektroniki.html
  • thesis.largereferat.info/programma-naimenovanie-disciplini-ekonometrika-rekomenduetsya-dlya-napravleniya-podgotovki.html
  • kolledzh.largereferat.info/a-e-surinov-28-iyulya-2009-g-stranica-8.html
  • institut.largereferat.info/t-v-lvova-nauchnij-rukovoditel-zh-v-kosheleva-kand-tehn-nauk-docent.html
  • ekzamen.largereferat.info/samostoyatelnaya-rabota-76-chasov.html
  • teacher.largereferat.info/glava-16prazdnestvo-v-hrame-iskusstv-samara-izdatelstvo-ofort.html
  • letter.largereferat.info/nachali-segodnyashnim-i-budushim-vipusknikam.html
  • urok.largereferat.info/programma-minimum-kandidatskogo-ekzamena-po-specialnosti-10-01-10-zhurnalistika.html
  • knigi.largereferat.info/rossiya-i-gruziya-podpisali-dokumenti-po-vto.html
  • esse.largereferat.info/rabota-v-netscape-navigator-na-personalnom-kompyutere.html
  • grade.largereferat.info/na-zaklyuchenie-ob-ocenke-stoimosti-torgovoj-marki-korona-ot-02-06-99.html
  • institut.largereferat.info/strategii-modernizacii-v-kontekste-obespecheniya-prodovolstvennoj-bezopasnosti-regionov.html
  • universitet.largereferat.info/tema-3-dejstviya-uchitelya-pri-avariyah-bezopasnost.html
  • thesis.largereferat.info/problemi-sovremennogo-obrazovaniya-razrabotka-sistemi-professionalnoj-orientacii-uchashihsya-stranica-13.html
  • spur.largereferat.info/literatura-vvedenie-stranica-8.html
  • shkola.largereferat.info/tehnogennie-chrezvichajnie-situacii-pozhari-i-vzrivi.html
  • abstract.largereferat.info/12-osnovnie-funkcii-i-celi-predpriyatiya-v-usloviyah-rinka-sergeev-i-v-ekonomika-predpriyatiya.html
  • zadachi.largereferat.info/otchet-po-praktike-oao-farmaciya.html
  • knigi.largereferat.info/shkola-huayan-huayan-czun-ukazatel-terminov-45.html
  • assessments.largereferat.info/dlya-detej-izdatelstvo-pishevaya-promishlennost.html
  • learn.largereferat.info/garantii-zakonnosti-i-pravoporyadka-s-n-kozhevnikov-gosudarstvo-i-pravo.html
  • thescience.largereferat.info/grazhdan-v-d-teoriya-upravleniya-ucheb-posobie.html
  • otsenki.largereferat.info/soderzhanie-programmi-programma-podgotovki-klinicheskih-ordinatorov-po-specialnosti-ftiziatriya-ochnaya-i-ochno-zaochnaya.html
  • institut.largereferat.info/tema-7-osnovnie-ponyatiya-istoricheskogo-materializma-programma-disciplini-istoriya-zarubezhnoj-sociologii-xix-xx.html
  • lesson.largereferat.info/sapr-cosmosm-chast-2.html
  • crib.largereferat.info/itogovij-test-po-kursu-obshee-kolichestvo-odnovremenno-rabotayushih-cehov-vashego-predpriyatiya-mozhet-dostigat-6.html
  • spur.largereferat.info/krasota-kotoruyu-neobhodimo-raskrit-dzhon-i-stejsi-eldridzh-plenitelnaya-krasota.html
  • teacher.largereferat.info/glava-vtoraya-predislovie.html
  • occupation.largereferat.info/narushenie-zemel-gornimi-i-geologorazvedochnimi-rabotami-chast-2.html
  • uchitel.largereferat.info/psihologicheskie-osnovi-proizvodstva-otdelnih-sledstvennih-dejstvij.html
  • urok.largereferat.info/poyasnitelnaya-zapiska-k-proektu-zakona-chuvashskoj-respubliki-o-respublikanskom-byudzhete-chuvashskoj-respubliki-na-2011-god-i-na-planovij-period-2012-i-2013-godov.html
  • crib.largereferat.info/kak-nauchitsya-bit-zdorovim.html
  • doklad.largereferat.info/vkakom-veke-termin-turizm-adaptirovalsya-v-yazikah-raznih-narodov-stranica-3.html
  • © LargeReferat.info
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.