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真空泵机组的工作原理

2021-08-15 14:01    点击:
       真空泵机组在凝汽式汽轮机组中起着重要的作用。启动前,真空泵机组抽取冷凝器中的气体以建立真空。在启动和运行过程中,真空泵机组将工作介质泄漏或携带的不凝气体抽入冷凝器,以增强蒸汽的冷凝效果。水环真空泵机组具有结构简单、运行经济、适用范围广的特点。
真空泵机组
       一、工作原理和结构
       水环真空泵机组由叶轮、泵体、吸排气口、辅助管道等组成。其中叶轮偏心地安装在泵体内。叶轮旋转时,在离心力的作用下,水被甩向四周,形成一个与泵室形状相似的封闭水环。水环的外表面与泵腔接触,内表面与叶片接触。叶轮轮毂和水环之间形成若干月牙形空腔。当叶轮顺时针旋转时,由于偏心布置,单个小腔体的体积由小变大,腔体中的压力不断减小。当压力低于泵送容器内气体的压力时,气体从吸入口进入小腔体,这就是吸入的过程。
随着叶轮继续旋转,小腔体内的体积逐渐减小,压力不断增大,直至气体压力大于排气压力,压缩气体从排气口排出。这样,在泵的连续运行过程中,气体沿着叶轮的轴向不断被吸入和排出,从而达到连续抽汽的目的。
        二、改进措施
        水环真空泵机组运行时,存在运行噪音、叶轮汽蚀等问题。一般认为真空泵机组入口压力过低(低于工作流体的饱和压力),导致泵体内工作水气化。特别设计的气蚀保护管将所有的空气从排气口引至泵内的高真空室,防止气蚀,同时在叶轮表面形成气体保护膜,防止气蚀发生时损坏叶轮。大气喷射器是一种缩比喷管,其设计条件是超音速-音速-亚音速。在绝热条件下,流体压力的变化与流量的变化成反比。在出口压力恒定的情况下,缩放喷嘴可以获得较低的入口压力。三个气动阀与大气喷射器配合。在初始阶段,阀1和阀2打开,阀3关闭,真空泵机组从冷凝器中抽取气体以建立真空。当真空度达到高值时,阀门2关闭,阀门3打开,外界空气在压差的作用下高速流入大气喷射器,在入口处与来自冷凝器的高速气流一起形成超音速气流,最后流经变焦喷嘴,进入真空泵机组。