水环式真空泵增加前置喷射装置的改造(1)

《水环式真空泵增加前置喷射装置的改造(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水环式真空泵增加前置喷射装置的改造(1)（95页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、莱宝真空泵 zxcv 水环式真空泵增加前置喷射装置的改造(1)引言 内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司(以下简称托电)一期工程建设2 600 MW亚临界水冷燃煤机组, 1、2号机组分别于2003年6月9日、7月29日投产发电。每台机组配备2 台100%容量真空泵,型式为2BW4403-0BK-Z水环式,机组正常运行时一台运行、一台备用。一期真空泵自投产以来,在高真空状态下泵的轴承振动值超标,造成轴承和叶轮的使用寿命缩短,并且发生过轴承损坏和叶轮叶片产生裂纹等故障。 针对上述情况,托电决定对一期真空泵的问题进行综合分析治理,使真空泵的缺陷彻底消除。1、真空泵振动及原因分析 托电一期水环真空泵系

2、统流程图见图1。一期真空泵自投产以来,出现了运行中轴承振动速度超标而振动幅度正常的情况,特别是高真空运行状态下泵的轴承振速达到了8.0mm/s,大大超过了允许值4.5mm/s。表1为2号机A真空泵轴承振动的数值。图1 水环真空泵系统流程图 真空泵振动大的原因有以下几种: (1) 轴承安装、检修质量不良; (2) 转子不平衡; (3) 轴承质量不合格; (4) 泵内发生汽蚀。 分析认为,真空泵经过几次检修,安装、检修质量不存在问题;轴承经过解体检查,质量合格;转子在出厂时已做过动平衡试验,也没有问题。最终分析认为是高真空运行时真空泵内发生汽蚀所致。经过调查,国内其它厂水环真空泵也曾经发生类似情况

3、。表1 2A真空泵改造前轴承振动数值 水环真空泵的工作原理是利用容积变化来实现抽真空,转子在泵内偏心安装,它的转动会迫使工作液沿泵壳内壁形成一个与其同向旋转的液环,此时会在两相邻叶片、叶轮轮毂和液环内表面之间形成气腔,随转子的转动此气腔在泵的吸气区体积逐渐增大,其内部压力下降,从而将气体吸入泵内,相反气腔在排气区体积逐渐缩小,内部压力上升,从而将气体排出。 在整个运行过程中,从最大吸气区到排气区阶段,泵一直处于高真空状态下运行,真空泵一般的设计极限绝对压力为3.3kPa,压力低时泵内汽蚀相当严重,从而造成泵体振动。随着真空的上升(即压力降低) ,汽蚀和振动都将加剧,水环也在增大,因而叶片负荷也

4、急剧增加,高真空所形成的巨大拉应力作用在叶片上,容易导致叶片疲劳断裂,该现象往往出现在叶轮铸造缺陷的位置。真空泵长时间在汽蚀的恶劣工况下运行,不仅由于振动使轴承的寿命缩短,而且叶轮的使用寿命也将大大缩短。2、改造情况 为解决真空泵汽蚀的情况,需提高真空泵入口压力,为此提出为真空泵增加前置喷射装置。2.1、前置喷射装置的工作原理 前置喷射装置为一个喷嘴和扩压管组合装置,动力气源采用真空泵出口气流。通过从排气侧(气水分离器)引入接近大气压力的气流,通过喷嘴加速形成高速气流,来带动吸入口内的气体一起从吸气支管进入泵内。在泵初始运行入口力高时,喷射器不投入,绝对压力达到15kPa左右时,喷射器投入工作

5、。真空泵增加前置喷射置改造后,可将泵入口绝对压力由原先的48kPa提升至915kPa,从而大大减轻泵内的汽蚀现象,达到稳定运行的目的。同时增加喷射器后可提高凝汽器在低真空状态下的抽气量,提高系统真空度。2.2、改造施工方案 改造安装的系统方案如图2,具体方案为: (1) 将真空泵入口气动阀去掉,保留入口逆止阀,在泵入口与逆止阀之间加装两个气动阀(16a、16b) 。 (2) 在喷射器至分离器管段加装第三道气动阀(19a) 。 (3) 在汽水分离器靠排气侧的顶部开孔,用以连接喷射器吸入直管。 (4) 在泵进气管靠分离器侧顶部开孔,连接前置喷射器喷管及连接部件。 (5) 16a、16b两阀门中间短

6、管开孔,用来接喷射管部件。 (6) 就地选取压力气源口并接管至气源配气箱,以供气动门用气。 (7) 顶部4个热工压力测点及1个就地压力表测点口如图2所示。 (8) 系统的程序控制做入DCS中。图2 真空泵改造后的设备流程图2.3、加装前置喷射器后真空泵的逻辑程序 (1) 泵启动前要求气动阀16a、19a关闭,16b处于开启状态。 (2) 泵启动后,当入口压差 P(16a气动阀前后1、2测点)达到2kPa(2点绝对压力-1点绝对压力 2kPa)时,16a气动阀开启,其他两门维持原状。 (3) 当入口绝对压力P1 低于(68kPa)时(相对值-84kPa,当地大气压以90 kPa计算) 16b关闭

7、,同时打开19a气动阀,16a维持原开状态。 (4) 泵在正常停运时, 16a先关闭后,才允许停泵(联锁状态下控制,不允许CRT手操) 。 (5) 16a、16b是气开门(即24VDC通电供气开门, 24VDC断电,断气关门) ; 19a气关门(即24VDC通电供气关门, 24VDC断电,断气开门)。上一页12 下一页 友情提示：如需查看全文，请全文下载，或者进入真空论坛提问。引言 內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司(以下簡稱托電)一期工程建設2 600 MW亞臨界水冷燃煤機組, 1、2號機組分別於2003年6月9日、7月29日投產發電。每臺機組配備2 臺100%容量真空泵,型式為2BW44

8、03-0BK-Z水環式,機組正常運行時一臺運行、一臺備用。一期真空泵自投產以來,在高真空狀態下泵的軸承振動值超標,造成軸承和葉輪的使用壽命縮短,並且發生過軸承損壞和葉輪葉片產生裂紋等故障。 針對上述情況,托電決定對一期真空泵的問題進行綜合分析治理,使真空泵的缺陷徹底消除。1、真空泵振動及原因分析 托電一期水環真空泵系統流程圖見圖1。一期真空泵自投產以來,出現瞭運行中軸承振動速度超標而振動幅度正常的情況,特別是高真空運行狀態下泵的軸承振速達到瞭8.0mm/s,大大超過瞭允許值4.5mm/s。表1為2號機A真空泵軸承振動的數值。圖1 水環真空泵系統流程圖 真空泵振動大的原因有以下幾種: (1) 軸

9、承安裝、檢修質量不良; (2) 轉子不平衡; (3) 軸承質量不合格; (4) 泵內發生汽蝕。 分析認為,真空泵經過幾次檢修,安裝、檢修質量不存在問題;軸承經過解體檢查,質量合格;轉子在出廠時已做過動平衡試驗,也沒有問題。最終分析認為是高真空運行時真空泵內發生汽蝕所致。經過調查,國內其它廠水環真空泵也曾經發生類似情況。表1 2A真空泵改造前軸承振動數值 水環真空泵的工作原理是利用容積變化來實現抽真空,轉子在泵內偏心安裝,它的轉動會迫使工作液沿泵殼內壁形成一個與其同向旋轉的液環,此時會在兩相鄰葉片、葉輪輪轂和液環內表面之間形成氣腔,隨轉子的轉動此氣腔在泵的吸氣區體積逐漸增大,其內部壓力下降,從而

10、將氣體吸入泵內,相反氣腔在排氣區體積逐漸縮小,內部壓力上升,從而將氣體排出。 在整個運行過程中,從最大吸氣區到排氣區階段,泵一直處於高真空狀態下運行,真空泵一般的設計極限絕對壓力為3.3kPa,壓力低時泵內汽蝕相當嚴重,從而造成泵體振動。隨著真空的上升(即壓力降低) ,汽蝕和振動都將加劇,水環也在增大,因而葉片負荷也急劇增加,高真空所形成的巨大拉應力作用在葉片上,容易導致葉片疲勞斷裂,該現象往往出現在葉輪鑄造缺陷的位置。真空泵長時間在汽蝕的惡劣工況下運行,不僅由於振動使軸承的壽命縮短,而且葉輪的使用壽命也將大大縮短。2、改造情況 為解決真空泵汽蝕的情況,需提高真空泵入口壓力,為此提出為真空泵增

11、加前置噴射裝置。2.1、前置噴射裝置的工作原理 前置噴射裝置為一個噴嘴和擴壓管組合裝置,動力氣源采用真空泵出口氣流。通過從排氣側(氣水分離器)引入接近大氣壓力的氣流,通過噴嘴加速形成高速氣流,來帶動吸入口內的氣體一起從吸氣支管進入泵內。在泵初始運行入口力高時,噴射器不投入,絕對壓力達到15kPa左右時,噴射器投入工作。真空泵增加前置噴射置改造後,可將泵入口絕對壓力由原先的48kPa提升至915kPa,從而大大減輕泵內的汽蝕現象,達到穩定運行的目的。同時增加噴射器後可提高凝汽器在低真空狀態下的抽氣量,提高系統真空度。2.2、改造施工方案 改造安裝的系統方案如圖2,具體方案為: (1) 將真空泵入