專利名稱：低耗高效多通道水-氣噴射泵組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及采用壓力水為動力，作為設備、容器、管道系統(tǒng)中不凝結(jié)氣體的抽吸裝置，屬噴射泵類，主要用于火力發(fā)電廠凝汽器、軸封加熱器等設備。
采用已有技術的水——氣噴射泵組如


圖1所示，它由進水室1、水噴嘴2、吸入室3、逆止閥4、喉管5、余速噴射泵6及排出管7等部件組裝而成，它目前仍是國內(nèi)外較新的型式，為火力發(fā)電廠所廣泛采用(蘇聯(lián)г·и·ЕфwuoikuH列寧格勒金屬工廠K－300－240型汽輪機射水抽氣器的改造《電站》1974(2)；長喉型射水抽氣器的結(jié)構(gòu)和計算《ТеллоэHepreTuka》1982(2)；上海汽輪機廠，天生港發(fā)電廠12.5萬千瓦機組抽氣器改型技術小結(jié)1981；田鶴年，射水抽氣器的發(fā)展與現(xiàn)狀，《華北電力》1986(7)等)。上述噴射泵從兩相流理論的角度來分析，其缺點較多，主要是在吸入室部份，氣體未能被順利地壓入喉管，而是相當一部份被撞擊于喉口以外，吸入室存在明顯的氣相偏流，余速噴射泵的設計型式未能充分考慮兩相流的能量交換原理，從喉管射出的余速能量大部分消耗于對錐形收縮管的撞擊損失之中，這些都影響了效率的提高，主噴射泵的比耗功一般高于2.2度電／公斤空氣，難于適應當前大型火力發(fā)電機組發(fā)展的需要。
本實用新型的目的是提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊、流通合理化、使之更符合兩相流工作特點的低耗高效多通道水－－氣噴射泵組。它內(nèi)部損失少，在能耗降低的情況下，大幅度提高了空氣抽吸量，提高凝汽器真空，這將使汽輪機多作功，達到可觀的節(jié)能效益，并有利于機組的安全運行。本裝置能更為合理地利用余速，明顯減少內(nèi)部損失，并減少了振動與噪聲。
本實用新型的技術解決方案本實用新型是依據(jù)《水——氣兩相流的能量交換原理》研制的，它與國內(nèi)外近十余年新發(fā)展起來的七通道長喉型水——氣噴射泵在結(jié)構(gòu)上有明顯的區(qū)別。為了便于理解，這里作一簡略的說明水——氣噴射泵的作用基于兩個機理1、吸入室機理水束對周圍空氣產(chǎn)生一個粘滯力，此力使水束與相鄰氣體兩相質(zhì)點層間產(chǎn)生橫向滲混，這樣氣體即被水束裹脅向前，當前途無阻時空氣即被壓入喉管，使吸入室產(chǎn)生真空。由此可知，吸入室的結(jié)構(gòu)必須做到在較少的水量下，水束與空氣接觸面足夠大、各股水束吸氣均勻且能將空氣最大限度地壓入喉管。為了實現(xiàn)這一點，本實用新型采取了吸入室內(nèi)有分流室的結(jié)構(gòu)作為主通道和若干個按一定節(jié)距排列的小孔群作為輔通道，以降低氣阻、消除氣相偏流；在吸入室下方采用直線收縮型喉口收縮段，其單面傾斜角為7°～8°，以防止氣體被阻于喉口以外，并降低氣蝕、振動與噪聲；噴嘴——喉長值確定以噴嘴內(nèi)徑的最佳倍數(shù)——34至36倍來決定，這使得水束長度達到較佳值；鑒于中間通道裹脅空氣的能力相對較微故可根據(jù)對抽吸量的需要、悶去七通道的中間通道增設一種六通道型以進一步實現(xiàn)低耗高效。2、喉內(nèi)壓縮機理兩相流在喉管內(nèi)的充分壓縮可提高噴射泵的效率。經(jīng)研究喉長——壓力特性線，可分成四段，即喉口增壓段、壓力穩(wěn)定段、加快增壓段、增壓趨緩段。在低水壓時，加快增壓段會較早出現(xiàn)，效率也高，但真空不穩(wěn)定；高水壓下加快增壓段來得遲，需要相當大的喉長才能實現(xiàn)高效率，但耗功也大。據(jù)此原理應先確定適當?shù)乃畨禾匦跃€，在此線上取一喉內(nèi)壓力點，使其滿足余速噴射泵的需要，與此點所相應的即最佳喉長。本實用新型根據(jù)等截面喉管的末端內(nèi)仍具有較高流速及數(shù)個喉管之間流速互不干涉的原理，安裝了尾端抽吸管，它是在1～2根喉管的近出口處開φ10～φ12毫米小孔，接管道用來抽吸余速噴射泵所不能勝任的低氣量但管阻大的抽吸對象。
為了最大限度地利用喉管出口余速，基于上述原理，本實用新型所提供的余速噴射泵也為多通道型，其通道數(shù)與主噴射泵通道相一致，主噴射泵的喉管出口端即為余速噴射泵的工作噴嘴，余速噴射泵喉管與余速噴射泵工作噴嘴的截面比為2.1～2.2，余速噴射泵喉長與內(nèi)徑之比為1.8～2.2。
本實用新型優(yōu)點本實用新型所提供的水——氣噴射泵組與已有技術的七通道長喉型噴射泵相比，在吸入室壓力同為0.045ata時，抽吸量由21.5公斤／時提高到36.5公斤／時，增加69.7％。為保證凝汽器的最佳背壓提供了條件，在一般情況下，以N125型汽輪機為例，每年可節(jié)煤500噸，并節(jié)約水泵耗電86400度。如果在凝汽器真空嚴密度低的情況下，汽輪發(fā)電機組將更能避免少發(fā)微增電力的可觀損失。主噴射泵1.6耗功由已有技術的2.3度電／公斤氣降到1.05度電／公斤氣，余速噴射泵比已有技術提高真空50毫米汞柱。由于兩相流的撞擊損失減少，噪聲將減少5分貝。其結(jié)構(gòu)原理也可引伸用于其它工業(yè)用途的水——氣噴射裝置。
圖1是已有技術的七通道水——氣噴射泵組示意圖。
圖2是本實用新型七通道水——氣噴射泵組示意圖。
圖3是本實用新型六通道水——氣噴射泵組示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述本實用新型提供的水－－氣噴射泵組有兩種實施例。
第一種實施例如圖2所示，為七通道型。為由進水室(1)、水噴嘴(2)、吸入室(3)、逆止閥(4)、喉管(5)、余速噴射泵(6)、排出管(7)、喉口收縮段(8)、分流室(9)、喉管尾端抽吸管(10)及余速噴射泵喉管(11)等組裝而成。所述的吸入室進口為一只逆止閥，空氣經(jīng)逆止閥自然分流，經(jīng)帶夾層的主通道由兩側(cè)窗口進入吸入室，每只窗口截面積與進口管徑相等。近逆止閥一側(cè)的吸入室內(nèi)壁上，鉆了φ6－8毫米的小孔12只，分上下兩層排列，呈正方形布置，孔距70毫米，此乃輔通道。喉管與水噴嘴的截面比為4.5左右，用于N125型汽輪機組的噴射泵，水噴嘴口徑采用φ32毫米，喉口段為單面傾斜角為7.5°的直線型收縮管段。喉管為φ76×4鋼管，喉長與喉內(nèi)徑之比為35，喉長采用2.4米。水噴嘴、喉口收縮段及喉管材質(zhì)采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼，其余的殼體部分均用A3鋼板焊接而成。
本實用新型的余速噴射泵安裝于主噴射泵喉管下方，將喉管從余速噴射泵上蓋板伸出120毫米，此即為余速噴射泵之噴嘴，每根噴嘴下，對中安裝一根φ108×4不銹鋼喉管，喉長200毫米。吸入室殼體一側(cè)開孔焊接φ108×4毫米的帶法藍短管，用以抽吸軸封加熱器汽側(cè)及凝汽器水側(cè)的積存氣體。喉管尾端抽吸管10是在主噴射泵一至二根喉管距排出口300毫米處的管壁鉆φ12至φ14毫米孔，接管道與主噴射泵喉管呈30°角相交焊接，用以抽吸氣量雖少，但管阻大的抽吸對象，如冷風器水室，這往往是已有技術所不能勝任的。
本實用新型的第二實施例如圖3所示，為六通道式。它由進水室1、水噴嘴2、吸入室3、逆止閥4、喉管5、余速噴射泵6、排出管7、喉口收縮段8、分流室9、喉管尾端抽吸管10及余速噴射泵喉管11等組裝而成。其結(jié)構(gòu)與第一實施例基本相同，僅是在產(chǎn)品加工中，將主噴射泵中間一只水噴嘴換成悶板，并將主噴射泵及余速噴射泵的吸入室喉管入口均加悶板，用螺釘與管板固定，密封面加墊片，以保證密封。
該實例由于中間通道與周圍空氣接觸面已很少，故悶去該管耗水量實降七分之一，但抽吸空氣量的降低卻不足十分之一，因此將它用于空氣量稍小一些的抽吸對象，更具低耗高效之功。
權利要求1.一種由進水室、水噴嘴、吸入室、逆止閥、喉管構(gòu)成的主噴射泵及余速噴射泵、排出管所組成的低耗高效多通道水-氣噴射泵組，其特征是吸入室下部有喉口收縮段，吸入室內(nèi)有分流室，喉管有尾端抽吸管，喉管下方的余速噴射泵有若干個通道。
2.根據(jù)權利要求1所述的低耗高效多通道水－－氣噴射泵組，其特征是喉口收縮段為直線型，單面傾斜角為7°－8°，喉管長度與內(nèi)徑之比為34－36。
3.根據(jù)權利要求1所述的低耗高效多通道水－－氣噴射泵組，其特征是分流室內(nèi)層外殼上有兩側(cè)對稱的空氣主流道和若干個按一定節(jié)距排列的小孔群作為輔流道。
4.根據(jù)權利要求1所述的低耗高效多通道水－－氣噴射泵組，其特征是尾端抽吸管在喉管近出口處開φ12～φ14毫米小孔接管道。
5.根據(jù)權利要求1所述的低耗高效多通道水－－氣噴射泵組，其特征是余速噴射泵通道數(shù)與上部的喉管通道數(shù)相一致，主噴射泵喉管出口端即為余速噴射泵的工作噴嘴，余速噴射泵喉管與余速噴射泵工作噴嘴的截面比為2.1～2.2，余速噴射泵喉長與內(nèi)徑之比為1.8～2.2。
專利摘要一種用于發(fā)電廠抽吸凝汽器不凝結(jié)氣體的水—氣噴射泵組。本實用新型是對蘇聯(lián)七十年代出現(xiàn)，并于八十年代初在我國推廣的多通道長喉型水—氣噴射泵組，根據(jù)兩相流的特點對結(jié)構(gòu)所作的一系列改進。其抽吸能力可比已有技術提高69.7％，這將有效地提高凝汽器真空，使汽輪機組熱耗降低0.2～0.4％，并降低噴射泵本身耗功，達到低耗、高效的目的。該裝置在主噴射泵下設計了一只具有數(shù)個通道的后置式噴射泵—余速噴射泵，可更為合理地利用余速的能量。由于減少了無效功，故振動與噪聲也有所降低。
文檔編號F01D15/10GK2034988SQ8821109
公開日1989年3月29日 申請日期1988年2月13日 優(yōu)先權日1988年2月13日
發(fā)明者田鶴年, 張熾威 申請人:田鶴年, 張熾威