提高射水抽氣器，射水抽汽器性能使用效率及發(fā)展歷史哪些？
要說國內(nèi)市場中射水抽氣器〓射水抽汽器發(fā)展歷史，早期屬于江蘇省連云港市電力輔機(jī)行業(yè)的發(fā)展興起，連云港市神美電力輔機(jī)有限公司也是最早一批生產(chǎn)鍋爐凝汽器上大機(jī)組使用的射水抽氣器，射水抽汽器環(huán)保設(shè)備。13861426778點(diǎn)擊進(jìn)入網(wǎng)站http://www.zhonglvzongshe.cn查找更好抽水抽氣器相關(guān)信息（價格，廠家，參數(shù)，型號等）。
發(fā)電廠采用射水抽氣器，射水抽汽器抽吸凝汽器的空氣巳有六十多年的歷史,這種抽吸裝置安全可靠,但其缺點(diǎn)是效率低。為了適應(yīng)大型汽輪機(jī)組的發(fā)展需要,近十多年來,提高其效率巳成了一個重要課題。因此,國內(nèi)、外相繼出現(xiàn)了不同型式的高效長喉型抽氣器。用高效率的長喉型抽氣器取代原短喉部抽氣器,可以節(jié)省電廠廠用電能,一般可節(jié)能35~50%友右,這一經(jīng)濟(jì)效益是很可觀的。簡述舊式抽氣器效率低的原因,新型抽氣器的要點(diǎn)及其節(jié)能機(jī)理,以供改進(jìn)抽氣器時參考。
舊式抽氣器效率低的原因：射水抽氣器，射水抽汽器是液一一氣兩相流射流設(shè)備,很早就在工業(yè)中得到應(yīng)用。將它應(yīng)用于火電廠抽吸凝汽器的空氣。因其具有結(jié)構(gòu)簡易、安全可靠的特點(diǎn),故至今仍在廣泛使用,是我國當(dāng)前大、中型汽輪機(jī)組抽氣器的主要型式。射水抽氣器，射水抽汽器最初的型式是如圖1所示的該型抽氣器在國外應(yīng)用四十余年,其結(jié)構(gòu)無多大變化,效率在20%以下而無突破,其原因主要有如下幾點(diǎn)。
●長期以來對射水抽氣器，射水抽汽器機(jī)理的本質(zhì)缺乏認(rèn)識射水抽氣器，射水抽汽器是保證凝汽器內(nèi)維持一定真空度的液一一氣兩相流動的射流設(shè)備。在最初階段它是以液體噴射泵發(fā)展而來的,由于對射水抽氣器，射水抽汽器的工作機(jī)理缺乏本質(zhì)上的認(rèn)識,從而以液體噴射泵的結(jié)論1一進(jìn)水室;4一喉管;2一水噴嘴;5一擴(kuò)散管;3一吸入室;6一止逆閥.來處理問題。實(shí)際上,這兩種噴射泵有著很大區(qū)圖l舊式勃朝鮑威爾型針?biāo)闅馄鲃e:液體噴射泵混合流在喉部可視為不可壓縮的,故喉管可設(shè)計(jì)得較短;而射水抽氣器，射水抽汽器的水一氣兩相流合流在喉管內(nèi)卻是屬可壓縮的。短喉管不能使液、氣達(dá)到充分混合程度,因而影響效率。直到六十年代人們對射水抽氣器，射水抽汽器的兩相流動的工作機(jī)理的研究尚處于初級階段。
●計(jì)算方法依據(jù)不足：液體噴射泵是利用液體噴出的動能做功,用以抽吸另一種流體。這種能量轉(zhuǎn)換理論上是通過動最方程及液體的能量方程來描述,然而,實(shí)際中射水抽之(器的工作流體的兩相流,其中工作水量是吸入空氣重量的上萬倍。因此,用理論導(dǎo)出的公式來計(jì)算射水抽氣器，射水抽汽器,將會帶來難以接受的誤差,這樣的理論公式無法用于實(shí)際計(jì)算中。解放以后我國為新機(jī)組所設(shè)計(jì)的抽氣器,基木上都是沿襲了蘇聯(lián)五十年代初期采用的與小型汽輪機(jī)組配套的抽氣器所使用的計(jì)算方法。這些大型汽輪機(jī)組的抽氣器幾乎都沿襲了舊的勃朗一鮑威爾式抽氣器的母型,以舊的經(jīng)驗(yàn)公式,采用相似放大的方式來設(shè)計(jì)這種機(jī)理復(fù)雜的兩相流裝置,其結(jié)果必然是低效率。
●在此期間,國外也力圖尋求一種建立在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的計(jì)算方法,立足于反復(fù)對比經(jīng)驗(yàn)。這種研究方法的困難之一是,作為已知條件(例如引射系數(shù))并非完全已知。所以,全部計(jì)算公式只能在產(chǎn)品反復(fù)修改后才能確定,這就大大地延長了新產(chǎn)品的研制周期,往往一種新產(chǎn)品經(jīng)過多年的研制,結(jié)果仍不完善,如蘇聯(lián)五十年代的四通道單喉型抽氣器和七十年代初的多通道環(huán)狀抽氣器就是如此。
鑒于上述兩種原因,使射水抽氣器，射水抽汽器長期以來效率低而發(fā)展緩慢。
長喉型射水抽氣器，射水抽汽器的改進(jìn)措施堪 兩相流在喉管內(nèi)的壓縮作用對射水抽氣器，射水抽汽器是一種有效功,它作為射水抽氣器，射水抽汽器工作的第二機(jī)理,直到七十年代初才為人們所重視,從而出現(xiàn)了長喉型抽氣器。至七十年代末,經(jīng)國內(nèi)、外大量的試驗(yàn)研究,長喉型抽氣器的型式才日趨完善,當(dāng)前為火電廠所廣泛采用。 新型抽氣器改進(jìn)的目的是減少能耗,降低內(nèi)部損失,增大做功能力。這些主要靠如下措施來實(shí)現(xiàn)。
◆改短喉型抽氣器為長喉型 對于抽氣器的改進(jìn),首先應(yīng)確定其新型的結(jié)構(gòu)型式,即改短喉型抽氣器為長喉型。研究表明,長喉型抽氣器的效率高,一般比原短喉型節(jié)能35一50%左右。長喉型中以單通道長喉部與七通道多殼體具有較好的經(jīng)濟(jì)性。七通道就是用七只噴嘴對準(zhǔn)下面的七根不銹鋼的管子組成喉部,中間為吸入室。新結(jié)構(gòu)與舊型抽氣器的外形差異不大。單通道長喉型具有較長的喉管,適用于不利用余速且冷卻水為開式循環(huán)的抽氣系統(tǒng)。以上兩種抽氣器各有其優(yōu)點(diǎn)。圖2為新型射水抽氣器，射水抽汽器。
◆增加喉部長度要使抽氣器達(dá)到最高效率,應(yīng)保證射流在喉部內(nèi)完成破碎。按國外資料,喉部長度L3與喉部直徑d3之關(guān)系,一般取L。而傳統(tǒng)的卜朗比短喉部L。
◆降低水泵工作水壓,減少耗水-水泵的工作水壓與耗功有關(guān),工作水壓太高,增加了無益的耗功,也使喉部管道磨損增加,適當(dāng)降低工作水壓,可以使進(jìn)入喉管的水不致過量而影響空氣的進(jìn)入,這樣就減少了耗水量。
◆縮小工作水噴嘴,增大暇甘與水噴嘴的截面比f3/f,在喉部選定,喉部直徑不變的情況下,縮小工作水噴嘴,而積比f3/f,就增大了。合理的面積比與較經(jīng)濟(jì)工作水壓的選擇必須通過實(shí)驗(yàn)分析,使喉部長度與工作水壓、面積比之間達(dá)到很好的匹配,抽氣器才能獲得最高效率。在喉部長度一定時,可用4一5個不同的面積分別作不同工作壓力的工況試驗(yàn),找出工作水壓及面積比的最佳值,此時抽氣器的比耗功應(yīng)最小。新型抽氣器截而比一般為5~5.5左.式l一進(jìn)水室;2一水噴嘴;3一吸入口;4一吸入室6一喉管:6一排出管;7一軸封抽氣器. 圖2新型舫水抽氣器 將一臺設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的卜朗比的單噴嘴短喉部結(jié)構(gòu)的抽氣器按上述措施進(jìn)行改造,新型結(jié)構(gòu)采用七通道多殼休。
■改進(jìn)后新型抽氣器的運(yùn)行結(jié)果表明,經(jīng)濟(jì)效益顯著: (i)新、舊抽氣器抽吸空氣量(出力)均為20kg/h,新型抽氣器的耗水量比舊型的降低29.7%。 (ii)計(jì)算耗功:新型比舊型降低31.8%,實(shí)測電耗由96.skwh/h降到70kwh/h,新型抽氣器的電耗降低27.5%。振動、噪音減少,由99dB降到88dB。
■新射水抽氣器，射水抽汽器的節(jié)能原理新射水抽氣器，射水抽汽器的改進(jìn)主要是降低內(nèi)部損失,增大做功能力。首先由射水抽氣器，射水抽汽器的內(nèi)22備效率來分析。由式(1)可知,射水抽氣器，射水抽汽器的內(nèi)部損失發(fā)生于從進(jìn)口至排管的全部流程中。欲提高抽氣器的效率,正確分析全部流程的變化是很重要的。工作水從噴嘴噴出時,流速增加,從而使噴嘴前后產(chǎn)生靜壓差,迫使流休加速,因流通截面突然擴(kuò)大,流束受到向外的擴(kuò)張作用,從一定的角度射向吸入寶,運(yùn)動中水束的質(zhì)點(diǎn)將所攜帶的動能傳遞給包圍于水束的外圍的空氣,使其隨之下行。顯然,只有當(dāng)水束及其所攜帶的空氣能全部順利地進(jìn)入喉管,才能獲得高效率。從公式看出,增加工作水噴嘴的壓力降公PP,可提高引射系數(shù),增加效率。但是,在實(shí)際中,單純靠增加水泵的出水量是不能達(dá)到提高效率這一目的的。因?yàn)樵诖送瑫r也增加了能耗;另一方面,對每一種抽氣器來說,水量的增大都有一個極限值,超過這一極限,吸氣居相反會減少。這是由于:
(l)過量容積的水進(jìn)入一定截面的喉管,進(jìn)喉竹的空氣量必然減少了；
(2)水噴嘴口徑一定時,提高水壓,噴射角增大,水、氣射流的外緣極易撞擊于喉管之外。因而,大的工作壓力能形成高的真空和大流量比,但是這并不意味著大的工作水壓就具有高的效率,而正相反,在抽真空時,往往是較低的工作壓力能獲得較高的效率。當(dāng)然工作壓力并非越小越好,如果太小,甚至小于某一極限,會產(chǎn)生返水導(dǎo)致工作中斷。因而應(yīng)尋求一最優(yōu)工作壓力。
■截面比改進(jìn)的節(jié)能原理犯吸入室中,空氣的質(zhì)量遠(yuǎn)比水的質(zhì)且小,若要增強(qiáng)水束對空氣的引射能力,進(jìn)入吸入室的工作水的流速至關(guān)重要,因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的動能與其速度平方成正比。適當(dāng)?shù)乜s小噴嘴口徑,可提高進(jìn)水壓力以增大水的流速,水質(zhì)點(diǎn)動能增加,同時又降低了抽氣器的耗水量。在喉竹而積f3不變時,適當(dāng)縮小噴嘴面積f,,一也就是增大了面積比。舊型抽氣器噴嘴流速一般不超過22m/s,改進(jìn)后可達(dá)25一28m/s,舊型抽氣器改造,如欲維持原有的抽吸量:截面比f:/f:即增大了。
■經(jīng)改進(jìn),長喉型抽氣器耗水量將比短喉型減少40%,這樣就可相應(yīng)選用較小容量的水泵,使得水泵耗電量大為降低。截面比是一項(xiàng)極重要的結(jié)構(gòu)參數(shù),一般確定比值應(yīng)比最大容積引射系數(shù)稍大一些,適當(dāng)增大截面比的另一好處是,當(dāng)水、氣射流呈擴(kuò)散形射向喉管時,可減少對喉口‘的沖擊,此能量損失不可忽略。
■新型的抽氣器的截面比一般為5一5.5左右,也不宜過份增大,否則會降低喉管內(nèi)的流速,影響壓縮作用。加長的節(jié)能原理 射水抽氣器，射水抽汽器的余速損失早已引起人們的重視,舊式射水抽氣器，射水抽汽器所消耗的能量一半以上以余速形式損失于喉管外的排出管中,由子射水抽氣器，射水抽汽器的發(fā)展初期,對器內(nèi)工作機(jī)理的研究大多局限于吸入室內(nèi),從而忽略了兩相流在喉管中的壓縮作用。
■直到七十年代初才認(rèn)識到兩相流在喉管中的不斷壓縮有助于增強(qiáng)抽吸作用。這就是射水抽氣器，射水抽汽器工作的第二機(jī)理。由式(1)可見,射水抽氣器，射水抽汽器的內(nèi)效率隨乙Pc值而遞增。實(shí)驗(yàn)表明:喉管內(nèi)的工作過程如下,從噴嘴射出的工作水,墓本上保持截面形狀不變,同時,由于射流對周圍氣體的粘滯作用,射流把空氣卷入喉管,兩相流進(jìn)入射流密集段,具有較小動能的氣相分布于水束的外圍。這段喉管內(nèi)的運(yùn)動可劃分為兩個性質(zhì)不同的區(qū)域:一是近管壁大部分為空氣的邊界區(qū)域,另一個是管道中心大部分為水束的區(qū)域。在氣、液分離的情況下,氣休不能獲得與水束同樣的動能。在邊界層中,由于管壁對流體粘滯力的作用而存在著流速梯度,對于氣體來說,流速梯度最為明顯,空氣流速將很小,甚至?xí)霈F(xiàn)部分氣相返流,這無疑會降低空氣抽吸量。喉管加長后,隨著流體的下行,水束破碎,氣體向中心擴(kuò)散,兩相流逐漸混合呈霧狀,呈可壓縮性,壓力逐漸升高,形成氣液混合液運(yùn)動段。圖3顯示了喉內(nèi)壓縮過程及速度場的分布。
■可見,隨著喉管的加長,沿喉管下行,外圍至中心的流速絕對壓力時沈誼喂內(nèi)遨度場一壓力特性線梯度將愈來愈小,標(biāo)志著兩相流巳得到充分混合。動能,邊界層的空氣也足以克服管壁的粘滯作用,圖3喉內(nèi)壓縮過程及速度場這樣,就表明空氣獲得了與水束相近的獲得高速度,這就增大了抽吸效率。
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