水環(huán)真空泵加裝大氣噴射器的應(yīng)用

苑 鵬

(云南大唐國際紅河發(fā)電有限責(zé)任公司，云南 開遠(yuǎn) 661600)

1 真空泵改造前運(yùn)行情況

工作原理:水環(huán)真空泵葉輪是偏心安裝的，在泵體中裝有適量的工作液。運(yùn)行時，由于離心力的作用，水形成了一個泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個小腔。水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?/p>

它的突出特點(diǎn)就是吸入量大，在真空泵正常運(yùn)行時，一種情況隨著負(fù)荷變化，尤其是在機(jī)組高真空情況下，真空泵入口吸入壓力接近極限抽吸的情況下，真空泵內(nèi)汽蝕加劇，另一種情況，夏季機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行，真空泵工作水溫過高，導(dǎo)致真空泵內(nèi)發(fā)生汽蝕，做功能力下降，又使得凝汽器真空降低，運(yùn)行中會發(fā)出很大的噪音并對轉(zhuǎn)子、葉輪產(chǎn)生很大的應(yīng)力，導(dǎo)致葉片出現(xiàn)裂紋，甚至斷裂。

2 大氣噴射器的應(yīng)用

對真空泵增加噴射裝置，進(jìn)行試驗(yàn)，噴射裝置為一個噴嘴和擴(kuò)壓管組合裝置，動力氣源采用原真空泵出口氣流。在初始低真空啟動時，噴射器先不投入，待真空達(dá)到15KPAa(－75KPa)左右時，噴射器投入工作，系統(tǒng)的程序控制做入DCS中。

1)技術(shù)改造的工作原理:大氣噴射器是通過從排氣側(cè)(汽水分離箱)引入90KPa左右的汽流，通過噴嘴加速形成高速氣流，來帶動吸入口內(nèi)的氣體一起從吸氣支管進(jìn)入泵內(nèi)，從而提升泵內(nèi)的吸入壓力減輕泵的汽蝕，達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行的目的，見圖1:

圖1 改裝后機(jī)組進(jìn)氣三通管路圖

機(jī)械部分的改動主要是將原來真空泵組的進(jìn)氣三通拆除，裝上噴射器組件。

改造后將泵入口真空由原先4.0～8.0kPa提升至9.0～15.0kPa(絕對壓力)，從而消除泵內(nèi)的汽蝕現(xiàn)象。

2)注意事項:在大氣噴射器安裝過程中，由于對進(jìn)氣管路割除700mm左右，使原設(shè)計入口管濾網(wǎng)位置前移，如果焊接不牢或管內(nèi)雜質(zhì)清理不徹底，會造成入口管路堵塞及入口氣動蝶閥(16a)卡澀、開關(guān)不靈。在整套系統(tǒng)試運(yùn)前，要先確定各氣動蝶閥開關(guān)狀態(tài)是否正確，以免影響大氣噴射器投入后數(shù)據(jù)采集及判斷。氣動蝶閥(16a)前壓力測點(diǎn)，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況布置，由于氣動蝶閥不嚴(yán)，會造成低真空報警，聯(lián)啟備用泵。建議壓力測點(diǎn)取在真空泵入口閘閥前(母管上)。

氣溫較低時，在大氣噴射器內(nèi)會出現(xiàn)水沖擊現(xiàn)象，這是由于從凝汽器中抽出的蒸汽在此處遇冷凝結(jié)，形成水滴。噴射器運(yùn)行時，現(xiàn)場會聽到撞擊聲(間隔時間很長)，該問題不會影響機(jī)組安全運(yùn)行。

3 改造后的數(shù)據(jù)比較

真空泵加裝噴射器后，保持系統(tǒng)真空，但通過真空泵的氣體是系統(tǒng)進(jìn)氣和驅(qū)動氣體(從分離器里引入的大氣)，混合氣進(jìn)入真空泵后降低了真空泵的運(yùn)行真空，從而消除了氣蝕、振動和噪音。通過現(xiàn)場噪音測試，噪音從改造前的97db減小到改造后的84db，符合要求。

另一方面，真空泵在沒加裝噴射器前運(yùn)行真空與系統(tǒng)真空接近5kPa，比裝噴射器后的泵內(nèi)真空13kPa左右要高，真空泵在13kPa時軸功率比5kPa時要高，故造成電流增加!

由上表中可以看出，改造后機(jī)組真空略有提升，提升0.5 KPa左右，但考慮到機(jī)組檢修后對真空系統(tǒng)查漏修復(fù)，可以忽略不計。電流由197A提高到224A，提高幅度13%左右，廠用電略有增加。但汽蝕減小使得真空泵組整體壽命提高，大大降低了備件的更換(更換一個轉(zhuǎn)子葉輪需要十幾萬元)，另外噪音和振動問題都得到了解決，特別是噪音消除明顯，噪音已控制在合格范圍。熱工儀表的振動損壞也隨之降低，設(shè)備可靠性得到保障。

4 結(jié)束語

增加大氣噴射器后，對機(jī)組的真空沒有明顯的改善作用，運(yùn)行電流反而提高;改造后真空泵汽蝕和噪音問題得到了解決，提高真空泵壽命，振動減小使熱工儀表損壞降低，檢修人力降低、備件減少，可靠性得到大大提高。

［1］趙勁松，顧崇廉，荊晶.水環(huán)真空泵最大工作水溫的確定方法［J］.2010，39(1)，21－24.

［2］武漢威龍泵業(yè).水環(huán)真空泵改裝噴射器說明書［R］.