研究水環真空泵最大工作水溫的確定方式

宣星波

（浙江格凌實業有限公司，浙江　臺州　317500）

工程技術

研究水環真空泵最大工作水溫的確定方式

宣星波

（浙江格凌實業有限公司，浙江臺州317500）

針對水環泵最大工作水溫的確定進行研究，主要目的就是探討出科學的水環真空泵最大工作水溫的確定方式，從而實現水環泵的科學有效利用。

水環真空泵；最大工作水溫；確定方式

引言

汽輪機在生產實踐中，由不同的因素來決定凝汽器的壓力。一方面，凝汽器本身比如汽輪機的排氣流量、冷卻水流量等運行參數會影響到凝汽器壓力，凝汽器抽氣設備的運行能力同樣也會影響到其壓力。在實踐中發現，影響水環泵抽氣能力的直接因素就是水環泵工作時的水溫。在不斷的實驗中證明，當機組在做負荷運動的時候，如果水環泵的工作水溫和凝汽器的壓力變化不相匹配，就會出現水溫偏高的情況，影響水環真空泵的有效運行［1］。

1　工作水溫影響水環泵的抽氣流

在工作實踐中，水環泵工作時水溫所對應飽和蒸汽壓力和水環泵本身的壓縮能力決定了水環泵的極限真空。所以說，當水環泵工作的時候，極限真空越高，水溫就會越低，在相同的抽氣口壓力的作用下，抽氣流量會變得越來越大。出現這種情況，就會導致在凝壓器的壓力比較低的時候，水環泵會將凝壓器中沒有及時凝結的氣體進行大量的抽取。如果將實踐中的水環泵工作水溫進行15℃的設計，那么水環泵的工作水溫對抽氣流量造成的影響就可以中下面的公式來進行計算：

在這個公式中，px表示的是水環泵抽氣口的壓力，ps（t）、ps（15）表示的是工作水溫處于t和15℃的時候所產生的飽和壓力；Da、Da（15）分別是對工作水溫處于t和15℃時候抽氣流量的表示；從公式計算中發現，當工作時候的水溫大于15℃的時候，l＜1，Da＜Da（15），這個時候水環泵的實際抽氣能力會發生下降，所以在工作中，保持水環泵工作水溫的正常非常的重要。

2　影響水環泵工作水溫的因素

2.1凝汽器變工況

以凝汽器的壓力為主凝結區的蒸汽凝結溫度ts所對應的飽和壓力，決定其壓力的因素有兩個，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水比焓；Dc，Dw則分別表示進入到凝汽器中的蒸汽流量和進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。

2.2凝汽器汽阻及管道阻力

為了保證水環泵的正常流動，必須要進行氣-汽混合物的定量抽取，這樣做的目的就是為了讓水環泵抽氣口的壓力低于凝汽器的壓力。從目前實踐中的凝汽器汽阻來分析，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場抽氣流量的布置密切相關，所以一般要保持在0.4～1.0kPa。從這個層面來講，從凝汽器的到真空泵的出口，壓降必須要在0.533～1.339kPa之間進行調節。因為加大組里的同時，真空泵抽氣口處的壓力就會減小。

2.3水環泵汽蝕

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

3　水環泵最大工作水溫的確定

在進行水環泵抽氣口壓力確定的時候，需要重點考慮兩方面的問題，一方面是在不同的冷卻水溫度下機組產生最小穩定負荷時的凝汽器壓力；另一方面是凝汽器的汽阻和管道阻力問題。所以通過關系研究，可以將水環泵抽氣口的壓力用公式來進行表示

在這個公式中，pcmin表示的意思是在最小的穩定負荷程度下，凝汽器的特性曲線對應的壓力。Px表示的意思為水環泵的抽氣口壓力。所以通過公式我們可以發現，當水環泵的抽氣口在克服了凝汽器的阻力和管道阻力的時候，所抽取的汽、氣混合物的流暢性得到了保證。但是同時要考慮，要想保證流暢性，還要把水環泵內漏空氣流量Da進行及時的抽取。

在整個水環泵最大工作水溫確定的過程中，必須要進行各個環節的修訂和矯正工作，所以在整個實踐過程中，為了保證修訂和矯正工作的正常進行，需要保證抽氣口壓力比工作水溫對應的飽和壓力高0.85 kPa，也就是說只有在px≥ps（t）+0.85這個條件成立的時候，水環泵的汽蝕才不會發生。所以，為了滿足px＜ps（t）+0.85這個條件，需要適時的降低ps（t），這樣，整體的最優性就會得到解決［3］。

4　結語

水環真空泵在現代的生產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發生與設計不符的情況，針對目前的使用現狀，積極的分析影響水環泵工作的各個環節，并且進行定量的計算，通過計算結果確定出最為有效的使用方式，從而將水環泵最大工作水溫進行確定，這樣既可以保證水環泵的工作效率，又能實現其安全。

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

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

［3］陳維茂，燕洪順.水環真空泵在煤礦瓦斯氣體抽放工況下的應用與選型［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。