研究水環(huán)真空泵最大工作水溫的確定方式

宣星波

（浙江格凌實(shí)業(yè)有限公司，浙江　臺(tái)州　317500）

工程技術(shù)

研究水環(huán)真空泵最大工作水溫的確定方式

宣星波

（浙江格凌實(shí)業(yè)有限公司，浙江臺(tái)州317500）

針對(duì)水環(huán)泵最大工作水溫的確定進(jìn)行研究，主要目的就是探討出科學(xué)的水環(huán)真空泵最大工作水溫的確定方式，從而實(shí)現(xiàn)水環(huán)泵的科學(xué)有效利用。

水環(huán)真空泵；最大工作水溫；確定方式

引言

汽輪機(jī)在生產(chǎn)實(shí)踐中，由不同的因素來(lái)決定凝汽器的壓力。一方面，凝汽器本身比如汽輪機(jī)的排氣流量、冷卻水流量等運(yùn)行參數(shù)會(huì)影響到凝汽器壓力，凝汽器抽氣設(shè)備的運(yùn)行能力同樣也會(huì)影響到其壓力。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，影響水環(huán)泵抽氣能力的直接因素就是水環(huán)泵工作時(shí)的水溫。在不斷的實(shí)驗(yàn)中證明，當(dāng)機(jī)組在做負(fù)荷運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，如果水環(huán)泵的工作水溫和凝汽器的壓力變化不相匹配，就會(huì)出現(xiàn)水溫偏高的情況，影響水環(huán)真空泵的有效運(yùn)行［1］。

1　工作水溫影響水環(huán)泵的抽氣流

在工作實(shí)踐中，水環(huán)泵工作時(shí)水溫所對(duì)應(yīng)飽和蒸汽壓力和水環(huán)泵本身的壓縮能力決定了水環(huán)泵的極限真空。所以說(shuō)，當(dāng)水環(huán)泵工作的時(shí)候，極限真空越高，水溫就會(huì)越低，在相同的抽氣口壓力的作用下，抽氣流量會(huì)變得越來(lái)越大。出現(xiàn)這種情況，就會(huì)導(dǎo)致在凝壓器的壓力比較低的時(shí)候，水環(huán)泵會(huì)將凝壓器中沒有及時(shí)凝結(jié)的氣體進(jìn)行大量的抽取。如果將實(shí)踐中的水環(huán)泵工作水溫進(jìn)行15℃的設(shè)計(jì)，那么水環(huán)泵的工作水溫對(duì)抽氣流量造成的影響就可以中下面的公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算：

在這個(gè)公式中，px表示的是水環(huán)泵抽氣口的壓力，ps（t）、ps（15）表示的是工作水溫處于t和15℃的時(shí)候所產(chǎn)生的飽和壓力；Da、Da（15）分別是對(duì)工作水溫處于t和15℃時(shí)候抽氣流量的表示；從公式計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)工作時(shí)候的水溫大于15℃的時(shí)候，l＜1，Da＜Da（15），這個(gè)時(shí)候水環(huán)泵的實(shí)際抽氣能力會(huì)發(fā)生下降，所以在工作中，保持水環(huán)泵工作水溫的正常非常的重要。

2　影響水環(huán)泵工作水溫的因素

2.1凝汽器變工況

以凝汽器的壓力為主凝結(jié)區(qū)的蒸汽凝結(jié)溫度ts所對(duì)應(yīng)的飽和壓力，決定其壓力的因素有兩個(gè)，分別是冷卻水溫度與凝汽器端差的δt和冷卻水的溫度Δt，所以說(shuō)凝汽器的變工況隨著δt和Δt是變化：

在公式中：hc，h′分別表示的是凝汽器中的蒸汽比焓和凝結(jié)水比焓；Dc，Dw則分別表示進(jìn)入到凝汽器中的蒸汽流量和進(jìn)入到凝汽器中的冷卻水流量。Ac表示凝汽器的冷卻面積，而K則表示凝汽器整體的傳熱系數(shù)。

2.2凝汽器汽阻及管道阻力

為了保證水環(huán)泵的正常流動(dòng)，必須要進(jìn)行氣-汽混合物的定量抽取，這樣做的目的就是為了讓水環(huán)泵抽氣口的壓力低于凝汽器的壓力。從目前實(shí)踐中的凝汽器汽阻來(lái)分析，具有0.133～0.399 kPa的一般都是大型的汽阻，但是由于管道阻力和現(xiàn)場(chǎng)抽氣流量的布置密切相關(guān)，所以一般要保持在0.4～1.0kPa。從這個(gè)層面來(lái)講，從凝汽器的到真空泵的出口，壓降必須要在0.533～1.339kPa之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。因?yàn)榧哟蠼M里的同時(shí)，真空泵抽氣口處的壓力就會(huì)減小。

2.3水環(huán)泵汽蝕

在工作實(shí)踐中，為了有效的避免水環(huán)泵的汽蝕發(fā)生，最常利用的方法就是在運(yùn)行的時(shí)候，要求水環(huán)泵的抽氣口壓力高出工作水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力0.85kPa，用公式表示就是px≥ps（t）+0.85。當(dāng)這個(gè)條件得到滿足的時(shí)候，無(wú)論水環(huán)泵容量發(fā)生怎么樣的變化，都不會(huì)再有汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生。所以，在確定水環(huán)泵工作水溫的時(shí)候，要考慮抽氣壓只能有0.85kPa富裕量，只有這樣才不會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。在工作中，如果出現(xiàn)水環(huán)泵的抽氣口壓力比其最小抽氣壓還要高的時(shí)候，就由凝汽器的其他運(yùn)行參數(shù)來(lái)決定其壓力。相反，如果是水環(huán)泵的抽氣口壓力受到了水環(huán)泵抽吸壓力的限制，那么凝汽器的壓力就只能夠進(jìn)行水環(huán)泵最小抽氣壓力的滿足［2］。

3　水環(huán)泵最大工作水溫的確定

在進(jìn)行水環(huán)泵抽氣口壓力確定的時(shí)候，需要重點(diǎn)考慮兩方面的問題，一方面是在不同的冷卻水溫度下機(jī)組產(chǎn)生最小穩(wěn)定負(fù)荷時(shí)的凝汽器壓力；另一方面是凝汽器的汽阻和管道阻力問題。所以通過(guò)關(guān)系研究，可以將水環(huán)泵抽氣口的壓力用公式來(lái)進(jìn)行表示

在這個(gè)公式中，pcmin表示的意思是在最小的穩(wěn)定負(fù)荷程度下，凝汽器的特性曲線對(duì)應(yīng)的壓力。Px表示的意思為水環(huán)泵的抽氣口壓力。所以通過(guò)公式我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水環(huán)泵的抽氣口在克服了凝汽器的阻力和管道阻力的時(shí)候，所抽取的汽、氣混合物的流暢性得到了保證。但是同時(shí)要考慮，要想保證流暢性，還要把水環(huán)泵內(nèi)漏空氣流量Da進(jìn)行及時(shí)的抽取。

在整個(gè)水環(huán)泵最大工作水溫確定的過(guò)程中，必須要進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的修訂和矯正工作，所以在整個(gè)實(shí)踐過(guò)程中，為了保證修訂和矯正工作的正常進(jìn)行，需要保證抽氣口壓力比工作水溫對(duì)應(yīng)的飽和壓力高0.85 kPa，也就是說(shuō)只有在px≥ps（t）+0.85這個(gè)條件成立的時(shí)候，水環(huán)泵的汽蝕才不會(huì)發(fā)生。所以，為了滿足px＜ps（t）+0.85這個(gè)條件，需要適時(shí)的降低ps（t），這樣，整體的最優(yōu)性就會(huì)得到解決［3］。

4　結(jié)語(yǔ)

水環(huán)真空泵在現(xiàn)代的生產(chǎn)生活中被普遍的利用，但是由于研究不夠充分，所以在使用中往往會(huì)發(fā)生與設(shè)計(jì)不符的情況，針對(duì)目前的使用現(xiàn)狀，積極的分析影響水環(huán)泵工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，并且進(jìn)行定量的計(jì)算，通過(guò)計(jì)算結(jié)果確定出最為有效的使用方式，從而將水環(huán)泵最大工作水溫進(jìn)行確定，這樣既可以保證水環(huán)泵的工作效率，又能實(shí)現(xiàn)其安全。

［1］吳玉華.水環(huán)泵工作水溫對(duì)雙背壓機(jī)組的影響［J］.安徽電力，2011 （4）:19-21.

［2］屈元元，周偉，王金彪.民用飛機(jī)燃油系統(tǒng)試驗(yàn)室真空泵選型方法研究［J］.裝備制造技術(shù)，2013（8）:102-103；106.

［3］陳維茂，燕洪順.水環(huán)真空泵在煤礦瓦斯氣體抽放工況下的應(yīng)用與選型［J］.真空，2014（4）:84-87.

（編輯：王佳藝）

Water Ring Vacuum Pump the Maximum Operating Temperature to Determ ine the Way

Xuan Xingbo
（Zhejiang Geling Industrial Co.，Ltd.，Taizhou Zhejiang 317500）

In this paper，water ring pumpsmaximum operating temperature is determined for the research，the main purpose is to discuss the science ofwater ring vacuum pump themaximum operating temperature to determine theway to achieve effective utilization of scientific water ring pumps.

water ring vacuum pump；maximum working temperature；determining

TK2641.1

A

2095-0748（2016）11-0053-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.11.23

2016-05-01

宣星波（1982—），男，浙江溫嶺人，本科，研究方向：真空泵/旋渦式氣泵。