第四章-汽轮机的凝汽设备课件.ppt

1、第四章 汽轮机的凝汽设备u主要内容 本章以凝汽器、抽气器的工作原理与特性为主体内容。其他有：凝汽器与抽气器的一般结构，空气对凝汽器工作的影响，极限真空与最佳运行真空的概念，以及多压凝汽器的工作原理等。u重点 凝汽设备是汽轮机装置的一个主要组成部分，它的工作好坏直接影响整个装置运行的安全性和经济性，因此对凝汽设备的工作原理及特性应有完整的理解，u 凝汽器是一个热交换器，研究它的特性主要是以传热学知识为基础；抽气器是有喷嘴和扩压管配合而工作的，研究它的特性以喷嘴和扩压管的变工况为基础。u汽轮机的实际排汽压力是在负荷变动后由凝汽器形成和抽气器维持的，因此凝汽器的压力在冷却水进口温度和冷却水量一定的条

2、件下与凝汽器负荷建立了一定的关系。 第一节 凝汽设备的组成及作用第二节 凝汽器内压力的确定及其影响因素第三节 凝汽器的变工况第四节多压凝汽器第五节 抽汽设备第一节 凝汽设备的组成及作用u重点是凝汽设备的主要组成及其系统的工作原理。 u 凝汽系统的任务 在凝汽式汽轮机组整个热力循环中，凝汽系统的任务可以归纳为以下四点。 (1)在汽轮机末级排汽口建立并维持规定的真空。从热力学第二定律的观点，完整的动力循环必须要有一个冷源，凝汽系统在蒸汽动力循环(朗肯循环)中起着冷源作用，通过降低排汽压力和排汽温度，来提高循环热效率。 (2)汽轮机的工质是经过严格化学处理的水蒸气，凝汽器将汽轮机排汽凝结成水，凝结水

3、经回热抽汽加热、除氧后，作为锅炉给水重复使用。(3)起到真空除氧作用，利用热力除氧原理除去凝结水中的溶解气体(主要为氧气)，从而提高凝结水品质，防止热力系统低压回路管道、阀门等腐蚀。 (4)起到热力系统蓄水作用，凝汽器既是汇集和储存凝结水、热力系统中的各种疏水、排汽和化学补充水的场所，又是缓解运行中机组流量的急剧变化，从而起到热力系统稳定调节作用的缓冲器。 u提高汽轮机装置的经济性的两个途径 一是提高汽轮机的内效率,就是努力减小各项损失，改善汽轮机通流部分的设计等。 二是提高装置的循环热效率。u 提高热效率有两个方向 一是提高平均加热温度，可采用回热循环，也可提高初参数以及采用再热循环等，另一

4、方面则是降低平均放热温度，这是凝汽器的主要任务。一、凝汽器设备原则性系统（一）汽轮机的原则性热力系统 就是把主要热力设备和辅助设备按工质热力循环的顺序连接起来的简化系统。此系统只表示设备在正常工作时的相互关系，对同类型、同参数的设备只表示出一台，不包括备用设备及阀门等配件。图4-1(a)国产N100-8.826535型汽轮机原则性热力系统1-凝结水;2-轴封加热器;3-低压加热器;4-疏水泵;5-除氧器;6-给水泵;7-高压加热器;8-排污扩容器;9-排污水冷却器;10-地沟 典型机组的原则性热力系统举例 国产N100-8.826535型汽轮机系高压双缸双排汽口凝汽式机组。其进汽参数为8.82

5、6MPa(90kgfcm2)，535，排汽压力为0.0049MPa(0.05kgfcm2)，配用HG400100型高压锅炉。其原则性热力系统如图4-1(a)所示。该机组共有七段非调整抽汽。 该机组的第一、二段抽汽供两台高压加热器用汽，第三段抽汽作为除氧器5的加热汽源，第四、五、六、七各段抽汽分别供给四台低压加热器。低负荷运行时，第三段抽汽压力过低，不能保证除氧器需要，这时自动切换阀打开，由第二段抽汽供除氧器用汽，系统的经济性下降。 汽轮机的主凝结水由凝结水泵升压送入轴封汽加热器2加热。轴封汽加热器利用汽轮机轴端轴封漏出的蒸汽来加热主凝结水，其作用是回收轴封汽，提高系统的经济性。 由轴封汽加热器

6、出来的主凝结水依次流经四台低压加热器后进入除氧器，除氧后的给水经给水泵升压，再经两台高压加热器将给水温度提高到222后送入锅炉(图4-1(a)。 高压加热器的疏水逐级自流进入除氧器，低压加热器的疏水也采用逐级自流的方式，流经2号低压加热器后用疏水泵送入该加热器出口的主凝结水管中，这样可以避免压力较高的疏水进入1号低压加热器中汽化而排挤第七段抽汽，使系统的经济性下降。 该机组的第七段抽汽量较大，因此1号加热器的疏水量较大，为了回收这部分疏水的热量，也用疏水泵将这部分疏水送到1号加热器出口的主凝结水管中。轴封汽加热器的疏水量很少，通过U型管送入凝汽器中(图4-1(a)。 该系统锅炉的连续排污量不多

7、，所以采用一级排污扩容系统，扩容器闪蒸出来的二次蒸汽送入除氧器，扩容器排出的浓缩污水在排污水冷却器9中加热化学补充水后排入地沟或污水处理系统(图4-1(a)。 （二）凝汽器设备原则性系统 1.组成 凝汽设备通常由表面式凝汽器、抽气设备、凝结水泵的连接管道组成，如图4-1(b)所示。图4-1（b） 凝汽设备系统的组成1-抽气设备；2-汽轮机；3-发电机；4-循环水泵；5-凝汽器；6-凝结水泵 2. 工作原理 如图4-1(b)排汽进入凝汽器5，由循环水泵4提供的循环水作为冷却工质，将排汽凝结为水。 由于蒸汽凝结成水时，体积骤然缩小(例如在0.0049MPa的压力下，干蒸汽比水的体积约大28000倍

8、)，这就在凝汽器内形成高度真空。 为保持所形成的真空，则需用抽气设备将漏入凝汽器内的空气不断抽出，以免不凝结的空气在凝汽器内逐渐积累，使凝汽器内压力升高。 而由凝汽器产生的凝结水，则通过凝结水泵6进入锅炉的给水系统。 u 冷却工质分类 凝汽器大都采用水作为冷却工质。按供水方循环水泵，以及这些部件之间式的不同，有一次冷却供水和二次冷却供水。 供水来自江、河、湖、海等天然水源，排水仍排回其中的，称为一次冷却供水，或开式供水。 供水来自冷却水塔或冷却水池等人工水源，排水仍回到冷却水塔(水池)循环使用的，称为二次冷却供水，或闭式供水。 在特别缺水的地区，则可采用空气作为冷却工质。 二、表面式凝汽器 1

9、.结构 表面式凝汽器在火电站和核电站中得到广泛应用，图4-2为表面式凝汽器的结构示意图。 图4-2 表面式凝汽器结构简图1-蒸汽入口；2-冷却水管；3-管板；4-冷却水进水管；5-冷却水回流水室；6-冷却水出水管；7-凝结水集水箱；8-空气冷却区；9-空气冷却区挡板；10-主凝结区；11-空气抽出口 2.工作原理 冷却水由进水管4进入凝汽器，先进入下部冷却水管内，通过回流水室5进入上部冷却水管内，再由出水管6排出。冷却水管2安装在管板3上，蒸汽进入凝汽器后，在冷却水管外汽测空间冷凝，凝结水汇集在下部热井 7中，由凝结水泵抽走。 同一股冷却水在凝汽器内转向前后两次流经冷却水管，这称为双流程凝汽器

10、，同一股冷却水不在凝汽器内转向的，称为单流程凝汽器。 其传热面分为主凝汽区10和空气冷却区8两部分，其间用挡板隔开，空气冷却区占5%10%，设空冷区的目的是冷却空气，使其容积流量减小，减轻抽汽器的负荷，利于提高抽气效果。三、凝汽器的作用 1.在汽轮机的排汽口建立和保持规定的真空。 汽轮机排汽压力最佳值取决于两个方面： 其一汽轮机因真空提高而增加的功率应等于（或小于）凝汽设备所增大的能量消耗。 其二排汽压力降低时，排汽部分的尺寸显著增大，末级叶片高度也相应增大，使机组结构复杂，若尺寸不变，势必增加末级排汽余速损失，使降低排汽压力所得到的效益被抵消。 因此汽轮机的设计排汽压力一般在0.00290.

11、0069MPa的范围内。 2.将排汽凝结而成的凝结水作为锅炉给水，循环使用。第二节 凝汽器内压力的确定及其影响因素一、压力的确定 凝汽器的冷却面积是有限的，蒸汽凝结时放出的汽化潜热通过管壁传给冷却水，必然会存在一定的温差。 同时，冷却水量也是有限的，冷却水吸热后温度将会有所提高，蒸汽凝结温度要比冷却水进口温度高。 凝汽器中的压力就需要根据凝汽器中蒸汽和冷却水的温度大小及其分布情况决定。 当凝汽器中蒸汽和冷却水的流动近似于逆流情况时，其温度沿冷却表面的分布如图4-4所示。 图4-4 蒸汽和水的温度沿冷却表面的分布Ac-凝汽器总传热面积；Aa-空气冷却区面积 如图4-4中,曲线1表示凝汽器内蒸汽凝

12、结温度ts的变化，ts在主凝结区内沿着冷却面积基本不变，在空气冷却区，由于蒸汽已大量凝结，蒸汽中的空气相对含量增加，使蒸汽分压力ps明显低于凝汽器压力pc，这时ps相对应的饱和蒸汽温度将明显下降。 图4-4中，曲线2表示冷却水从进口到出口沿着冷却面积的变化，冷却水在吸热过程中，从进口温度tw1上升到出口温度tw2，其温升t= tw2 - tw1 。冷却水的进水侧温度上升要比出水侧温度上升快，蒸汽凝结温度ts与冷却水出口温度tw2之差称为凝汽器的传热端差，用t表示，即tts- tw2 。 在一定的冷却面积下，在主凝结区蒸汽的凝结温度为 tstw1+t+t 在主凝结区，凝汽器压力pc与蒸汽压力ps

13、相差甚微，可用pc代替ps，由上式算出ts后就可求出相对应的饱和蒸汽压力ps，即确定了凝汽器内的压力pc。 二、影响压力的因素 1.冷却水进口温度tw1 冬季tw1低,蒸汽凝结温度也低,响应地凝汽器压力也低,即凝汽器真空度高；夏季则与之相反。在冷却水闭式供水系统中， tw1还决定于冷水塔或冷却水池地冷却效果。 2.冷却水温升t 根据凝汽器内传热的热平衡方程，蒸汽凝结放热等于冷却水吸热，即212121,4.1874.187cccwwwcwccwwcccwwwwccccwcwcDhhDhhDDhhhhDhhDhhDthhhhtDDmmDDm pp、进入凝汽器的蒸汽量和冷却水量，kg/h；、蒸汽和凝

14、结水的焓，kJ/kg；、冷却水出口比焓和进口比焓，kJ/kg。在低温范围内，水的定压比热c =4.187kJ/ kg k于是c冷却倍率（或循环倍率）：，mm表示1kg蒸汽所需的冷却水量。 越大， t越小，凝汽器可达到较低压力。现代凝汽器的 值在50120范围内。2177/52021775204.1875cccccwwwchhhhkJ kgDtmmDtmtDtDtD 是每千克排汽凝结时放出的热量，对高真空的凝汽器，变化很小，约为，则可见，与 成反比。在运行时，汽轮机排汽量由外界决定。降低排汽压力或降低 （一般为 10），主要依靠增加冷却水量来实现。升高表明冷却水量不足，凝结压力升高，即真空降低；

15、增加，下降，若不变，凝结压力降低，机组经济性提高。3.凝汽器的传热端差4187c1310DcwKADwtt etQDttKt cc一般情况下，。设计时， 一定，根据m决定，凝汽器总传热系数K只能按经济数值决定，此时只有增大传热面积A 才能减少，需进行技术经济比较。对于运行机组，A已定，若和在一定冷却水量和蒸汽负荷下，取决于 ，即凝汽器冷却表面的清洁程度和其内积存的空气量。若K下降，则上升，使凝结温度升高，导致凝汽器压力升高。三、K 的确定12121111118K蒸汽向水管壁的放热系数；水管的厚度；水管壁的热导率；水管内壁对冷却水的放热系数。由于难于确定，常用以下经验公式K=14650式中各参数

16、确定参见教材页。wtzd第三节 凝汽器的变工况一、基本概念 凝汽器的变工况： 凝汽器不在设计条件下工作，称为凝汽器的变工况。 决定凝汽器压力pc的几个主要因素： 如被凝结的蒸汽量Dc，冷却水量Dw，以及冷却水进水温度tw1等，在汽轮机组的运行过程中是变化的。凝汽器的变工况特性及其曲线 pc和Dc、Dwt、tw1之间的变化规律，这个关系就是凝汽器的变工况特性，pc f( Dc、Dwt、tw1)的关系曲线称为凝汽器的变工况特性曲线。 通过试验或计算获得的凝汽器变工况特性曲线对于预先估计凝汽器在变工况下的工作情况有重要的价值。 二、工况变化对冷却水温升和传热端差的影响1cccDDKKDcwwccww

17、KA4187Dw若D 不变， t=aD其中a为常数， t与D 成正比；若D 变，a改变，需重新确定关系。在某个D 下，a为常数，得at=e可知，D 不变， t与及 有关，若 不变，t与成正比。 端差t与凝结的蒸汽量Dc、冷却水进水温度tw1的关系曲线： 如图4-5，在同一个Dc下， tw1较低时蒸汽冷凝变好，凝汽器内空气分压提高，传热恶化，K值降低， t上升，因此， tw1较低时辐射线在上方。 图4-5端差与凝结的蒸汽量、冷却水进水温度的关系曲线三、特性曲线的计算与绘制 （此部分内容自学为主） 图4-6为某汽轮机的特性曲线，它根据不同的凝结蒸汽量Dc 、冷却水进水温度tw1和冷却水量Dw ，由

18、t和t随Dc的变化规律，求得相应的t和t ，最终求得凝汽器压力pc在绘制而成。表4-1为计算示例。图4-6 N-3500-1型汽轮机特性曲线 四、凝汽器的运行 1. 汽阻和水阻 （1）汽阻。 如图4-2所示，空气抽出口处的压力pc最低，而凝汽器蒸汽入口处的压力pc最高，这两个压力之差就是蒸汽空气混合物的流动阻力，称为凝汽器的汽阻，用 pc表示，即 pc = pc - pc 。 汽阻越大，凝汽器蒸汽入口处的压力越高，汽轮机运行经济性降低。 同时，由于汽阻的存在将使凝结水的过冷度和含氧量增大，因此应力求减小凝汽器的汽阻值。 凝汽器的汽阻一般不应超过660Pa，现代凝汽器汽阻可小到260400Pa，

19、甚至到130Pa左右。 （2）水阻。 冷却水在凝汽器内的循环通道中所受到的阻力称为水阻. 主要包括流动阻力，局部阻力，以及冷却水在水室中和进出水室时的阻力三部分。 水阻的大小对循环水泵的选择、管道布置均有影响，水阻越大，循环水泵的耗功也越大。 一般大多数双流程凝汽器的水阻在50kPa以下，单流程凝汽器的水阻一般不超过40kPa。 2凝结水过冷 当凝结水的温度低于凝汽器压力下的饱和温时，即为凝结水过冷，其差值称为过冷度。 凝结水过冷的影响： 1）表明蒸汽冷凝过程中，传给冷却水的热量增大，冷却水带走了额外的热量，降低了汽轮机组的热经济性； 2）凝结水的含氧量也与凝结水的过冷度有关。凝结水过冷主要原

20、因： (1)从传热的角度分析， 在蒸汽凝结的过程中，在冷却水管的外表面形成水膜，水膜外表面的温度=所处压力下的饱和温度，而水膜内表面的温度=水管内冷却水的温度，水滴温度是水膜内外表面温度的平均温度，低于所处压力下的饱和温度。 (2)设计中冷却水管的排列不当，例如管束上排冷却水管产生的凝结水下滴时再与下排冷却水管接触，凝结水再次被冷却，将使过冷增大。 (3)凝汽器的汽阻过大，使得凝汽器内管束中、下部形成的凝结水温度较低，而产生过冷。 (4)当凝汽器漏入空气增多，或抽气设备工作不正常，凝汽器内积存有空气。 (5)运行中凝汽器热井中凝结水水位过高，淹没了凝汽器下部的冷却水管，使凝结水再次被冷却，过冷

21、度必然增大 。 u措施 凝汽器内应设有蒸汽通道，使刚进入凝汽器的蒸汽可直接到达凝汽器的底部，以加热凝结水，称为回热式凝汽器。 当回热效果好时，凝结水的过冷度可小于1。当回热通道布置不当或管束布置过密，将产生凝结水的过冷。 3.凝结水质的监视 凝结水水质不良主要是由于冷却水漏出管外而引起，因此应经常对凝结水水质进行监视。 冷却水泄漏的原因是冷却水管被腐蚀，或是冷却水管与管板的接口不严密。 4. 凝汽器的胶球清洗装置 冷却水管污染 污染包括汽侧污染和水侧污染。 汽侧污染主要是亚硫酸盐和石碳酸盐附着在冷却水管外表面所致，一般可用80-90的热水冲洗掉。 水侧污染指冷却水所带入的泥沙、污秽的物质和加热

22、过程中分解出的盐分等均会不同程度地沉积在冷却水管的内表面上。其中的有机物质附着在管子内表面形成微生物附面层。水管污染的危害 1）将导致凝汽器真空降低，影响汽轮机的出力和运行经济性。 2）加速冷却水管的腐蚀，甚至造成穿孔，使冷却水漏入凝结水中，恶化凝结水水质，影响机组安全运行。 因此在火电厂中广泛采用凝汽胶球自动清洗装置。胶球清洗装置工作过程 如图4-8, 7输出的压力水将胶球带出，经3注入冷却水进水管，再进入冷却水管。胶球柔软且富有弹性，其直径比冷却水管内径大12mm，在水管中被压缩，与水管内壁形成接触面，对水管内壁的挤压和摩擦将壁面的污垢随胶球一起带出管外，当胶球离开水管后，突然恢复原状，使

23、污垢脱落，并随冷却水排出，胶球被回收，经加压后，重新循环使用。 图4-8 胶球自动清洗系统1-二次滤网；2-反冲洗蝶阀；3-注球管；4-凝汽器；5-胶球；6-收球网；7-胶球泵；8-加球室第四节 多压凝汽器u目的：理解双压凝汽器的优点及获得多压凝汽器的平均真空比单压凝汽器高的必要条件。u重点：双压凝汽器较单压凝汽器能提高机组热效率的论证。 一、概述 1. 概念 将从汽轮机两个以上排汽口出来的蒸汽输送到不同真空度的各个蒸汽室中，使冷却水在其中直线排列地流动而使蒸汽冷凝的凝汽器。 2.双压式凝汽器 图4-9，将单压凝汽器用中间隔板分为两个汽室，冷却水流程不作任何变化，则两个汽室的凝汽压力不相同，p

24、c1pc2。 同理，也可以制造成三压或四压的多压凝汽器。 图4-9 双压式凝汽器示意图图4-10 蒸汽和冷却水温度沿冷却水管 长度的分布 温度分布 如图4-10所示。在冷却水总吸热量相同的情况下，单压和双压凝汽器的冷却水最终出口温度是相同的。 温升曲线特点 冷却水进口端平均传热温差较大，温升曲线较陡，在出口端较平缓，如图4-10。 对应同一冷却表面，双压凝汽器冷却水的温度比单压的低。 二、应用原理 当冷却水在每个汽室中均吸收相同的热量(Q/2) 时，t1=t2=， 12121212121241874187418741871252022112121ccccwwwwK AK AK AK ADDDD

25、tttmtttttttteeeeKK 双压凝汽器各汽室的平均传热端差和为，其中、为各汽室的总传热系数。21212,222Kttttttt1s1s2s1w1s2w1冷却水进口端汽室水温较出口端低，水温较低者，其对流换热系数较小，K。双压凝汽器各汽室的蒸汽温度t 和t t t t t+图4-10122sttttsss1s2sw1sw1s1ss 求平均温度t 之后，在根据其查出饱和压力，该饱和压力称为折合压力。 双压凝汽器是否提高机组的热效率，需要把折合压力和单压凝汽器的饱和压力进行比较。 先求出双压凝汽器的平均排汽温度tt +t3 t = t +t+24 单压凝汽器的排汽温度tt + t+，单压凝

26、汽器和双压凝汽器的排汽温度差为t +t t1242tttt22 12520tttttmt w1w1sw1s由于，可知m越小，越大。另外、与传热系数有关，而传热系数又与进水温度t 有关，在一定的下，当t 超过某一温度时，t 为正值，t 越高， t 越大。在缺水或气温较高的地区采用多压凝汽器是比较有利的。一般其装置效率可提0.15%0.35%。在其他条件相同的条件下，多压凝汽器的汽室数目越多，折合压力越低。采用三压凝汽器与单压凝汽器机组多发功率比较采用多压凝汽器的效率曲线三、多压凝汽器的结构特点 大型汽轮机由于排汽口有两个或三个， 图4-11(a)所示为对称于汽轮机主轴平行布置； 图4-11(b)

27、所示为与汽轮机主轴成垂直布置。图4-11 多压凝汽器的布置 在图4-11(a)中，蒸汽室中央隔开，各个排汽完全分离，冷却水直线排列流动，形成了左右蒸汽室真空度不同的两级压力凝汽器。 在图4-11(b) 中，将两个或三个完全独立的凝汽器连接在汽轮机的各自排汽口之下，相互的水室用管道连通。当冷却水直线排列流动时，在各自的凝汽器中形成不同真空度的蒸汽室，成为多级压力式凝汽器。平行布置多压凝汽器 如图4-12所示，蒸汽室的中央用隔板隔开，分别接受排汽口来的各自蒸汽。冷却水进口的蒸汽室成为低压侧(也称冷端)，对应冷却水出口的蒸汽室成为高压侧(热端)。低压侧的凝结水通过U形密封，进入高压侧的分配架，被适当

28、分配，落到再热淋盘内，在落下的过程中，被高压侧蒸汽再热到饱和温度，进入高压侧热井内，被凝结水泵输出。图4-12 多压凝汽器的结构式意图 采用如图4-13所示用喷水泵将低 压侧的凝结水喷入高压侧管束之上，下落的凝结水与高压侧的高温蒸汽接触而被再热的方法。图4-13 用再循环方式再热多压凝汽器使机组热耗改善的原因 在单压凝汽器中，凝结水由凝结水泵直接输出，在具有再热淋盘的多压凝汽器中，凝结水被再热到高压侧的饱和温度，使凝结水泵输出的凝结水水温比单压凝汽器的凝结水温度更高，大大减小了冷却水带走的热量损失。 汽室密封方法 a）将尼龙制的密封衬套插入隔板与冷却水管之间，可完全防止蒸汽短路； b）或将隔板

29、与冷却水管之间的间隙做成尽可能小； c）或将间隔不大的两块隔板，通过上下盖板构成密室。图4-14 隔开部分的密封方法 四、多压凝汽器的问题 1. 隔板漏汽 汽室之间有压差，蒸汽将管孔的间隙中由高压侧漏向低压侧，使凝汽器的压力发生变化，降低多压凝汽器的效果。 解决办法： 增加隔板管孔处凝结水的流动阻力。工艺上采取的措施(图4-15) ： 冷却水管在管孔中的装配间隙要适当地减小； 管孔在高压侧不倒角，冷却水管从低压侧插入； 冷却水管在安装时要有一倾斜度，同一根冷却水管的中心在高压侧高一些。可使间隙中始终充满凝结水，防止漏汽。 图4-15 隔板上管孔的形状 和管子的插入方法图4-16 多压凝汽器凝结

30、水的收集方式1、2-排汽进口；3-冷却水进口；4-冷却水出口；5-低压汽室凝结水收集箱；6-回热淋水盘；7-凝结水储存箱；8-凝结水泵2.凝结水过冷问题 过冷却 若高压汽室中的凝结水流入低压侧，则凝结水温度将低于单压凝汽器的凝结水温度，产生过冷却。 措施 其一是低压汽室水位设计成高于高压汽室的凝结水水位(如图4-16)，使低压侧凝结水溢流到高压汽室，并被高压汽室加热； 其二是将低压侧凝结水用泵打入高压侧，并通过特制喷头将其雾化，达到回热的目的（图4-13） 。第五节 抽气设备重点：抽气器的工作原理及特性抽气器的作用： 凝汽器进口的压力等于抽气口压力与汽阻之和，对一定的凝汽器，汽阻变动是不大的，

31、所以凝汽器的压力取决于抽气器所建立的抽气压力。 一、射水抽气器 图4-17。 压力水经喷嘴3将压力能转换成速度能，在混合室2内形成高度真空，将凝汽器内的蒸汽、空气混合物吸入，与高速水流混合后进入扩压管1，扩压管又将其速度能转变为压力能，在略高于大气压的情况下排出。图4-17 射水抽气器的结构1-扩压管；2-混合室；3-喷嘴；4-逆止门 二、射汽抽气器 1启动抽气器 单级射汽抽气器一般用来作为启动抽气器。 主要任务：在机组启动前使凝汽器迅速建立真空，其工作原理如图4-18所示。 它由三部分组成，即工作喷嘴A、混合室B和扩压管C。 工作蒸汽节流后进入喷嘴A，在喷嘴中膨胀 (此压力小于pc)，形成高

32、速汽流进入混合室。凝汽器的蒸汽、空气混合物被高速汽流带动一起进入扩压管C。将混合气体的速度能转变为压力能，最后在略高于大气压的情况下排入大气。图4-18 启动抽气器示意图A-工作喷嘴；B-混合室C-扩压管图4-19 两级抽气器工作原理1-中间冷却器；2-第一级抽气器；3-第二级抽气器；4-后冷却器 2. 主抽气器 作用 1）主抽气器采用带有中间冷却的多级抽气器，大部分蒸汽将在中间冷却器中冷却凝结，第一级喷嘴后的压力降得更低，减轻了第二级喷嘴的负担，在凝汽器中产生更高的真空； 2）回收了工作蒸汽的热量和凝结水，提高了经济性。 工作过程 图4-19所示，凝汽器的蒸汽、空气混合物由第一级抽气器2抽出

33、进入中间冷却器1，其中一部分蒸汽凝结成水，其余的蒸汽、空气混合物在受到冷却后被第二级抽气器3抽走，再经冷却器4将一部分蒸汽凝结成水，最后将空气及少量未凝结的蒸汽排入大气。 冷却器的冷却水系统： 如图4-20所示。主凝结水在抽气冷却器中吸收了工作蒸汽凝结时放出的热量，相应提高了装置的经济性，再循环管5保证抽气冷却器在汽轮机启动或低负荷时有足够的冷却水。 图4-20 两级抽气器装置示意图1-凝汽器；2-抽气器；3-凝结水泵；4-水封器；5-再循环管图4-21 水环式真空泵1-出气管；2-泵壳；3-空腔；4-水环；5-叶轮；6-叶片；7-吸气管 三、水环式真空泵 特点： 水环式真空泵具有性能稳定，效

34、率高等优点，广泛应用于大型汽轮机组，但结构复杂，维护费用和价格较高。结构原理： 图4-21，叶轮5偏心地安装在泵壳2内，水环、叶片与叶轮两端的侧板构成若干个密闭空腔3。侧板上有吸入气体和压出气体的槽，侧板又称分配器。 在前半转，由图中d处转到b处时，在水活塞的作用下，空腔增大，压力降低，通过分配器吸入气体。 在后半转，由c转到d处，空腔减小，压力升高，通过分配器可排出气体，随之排出的还有一些水，经过汽水分离器分离出气体，这些水又送回泵内，减少了水的损失。水环式真空泵系统 图4-22，抽吸来的气体经进汽密封隔离阀进入水环真空泵3，该泵由2驱动，真空泵排出的气体进入4，分离后的气体排入大气，分离出来的水与通过水位调节阀5的补充水一起进入冷却器6。冷却后的工作水进入泵体，维持真空泵的水环和降低水环温度。图4-22 水环式真空泵系统1-进气密封隔离阀；2-电动机；3-水环式真空泵；4-气-水分离箱；5-水位调节阀；6-工作水冷却器第四章 完！