本實用新型涉及能源領(lǐng)域，一種抽真空設(shè)備。

背景技術(shù)：

凝汽器是將汽輪機的排汽冷凝成水供鍋爐重新使用的一種換熱器，汽輪機和凝汽器在運行過程中由于本身結(jié)構(gòu)的不嚴(yán)密性，環(huán)境中的少量空氣會進(jìn)到凝汽器中，如果不及時將不凝結(jié)氣體抽出，就會導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部的壓力升高，對汽輪機的安全產(chǎn)生負(fù)面影響；且凝汽器保持真空可增大蒸汽在汽輪機中的焓降，從而提高機組的循環(huán)熱效率。為了保證汽輪機安全及效率，必須建立和維持凝汽器的真空。

凝汽器內(nèi)真空的形成可分為兩種情況，第一種情況，在啟動或停機過程中，凝汽器內(nèi)的真空是由抽真空設(shè)備將其內(nèi)部空氣抽出而形成的。第二種情況，在正常運行時，凝汽器內(nèi)的真空是由汽輪機排汽在凝汽器內(nèi)被循環(huán)水冷卻驟然凝結(jié)成水時，其比容急劇縮小而形成的，抽真空設(shè)備將不凝結(jié)的氣體和空氣連續(xù)不斷地抽出，起到維持真空的作用，此時真空的形成主要靠蒸汽的凝結(jié)。電廠常用水環(huán)真空泵作為抽真空設(shè)備來維持凝汽器的真空。

現(xiàn)有的抽真空設(shè)備，例如水環(huán)真空泵在機組正常運行時，抽氣的裕量過大，耗能嚴(yán)重。凝汽器在正常設(shè)計背壓下工作時，由于水環(huán)真空泵的抽吸特性，隨著真空泵入口壓力的減小，其抽吸能力急劇下降；另一方面，水環(huán)真空泵入口壓力的下降使得該壓力所對應(yīng)的飽和溫度降低，發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的可能性大大增加。特別是夏季隨著環(huán)境溫度的升高，水環(huán)真空泵的汽蝕現(xiàn)象加重，抽吸性能急劇下降，導(dǎo)致水環(huán)真空泵的振動和噪音，進(jìn)而使凝汽器真空變差，機組效率大大降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本實用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)真空泵抽吸能力不足，效率低下的缺陷，提供一種抽真空設(shè)備。

其技術(shù)方案如下：

一種抽真空設(shè)備，用于與帶冷卻水系統(tǒng)的凝汽器配合使用，包括：真空裝置和蒸汽噴射裝置，所述真空裝置的入口通過連接管與凝汽器連接，所述蒸汽噴射裝置與連接管連接，所述蒸汽噴射裝置包括第一出口和第二出口，所述蒸汽噴射裝置的第一出口與真空裝置的入口連接，第二出口與凝汽器連接。所述蒸汽噴射裝置通過連接管將凝汽器內(nèi)的汽氣混合物抽出，其中被抽氣體中的水蒸汽冷凝成水，通過第二出口回收至凝汽器內(nèi)二次利用，不凝結(jié)的汽氣混合物通過第一出口進(jìn)入真空裝置進(jìn)行真空處理。本技術(shù)方案的蒸汽噴射裝置設(shè)計的極限工作壓力比真空裝置的極限工作壓力低，同時，蒸汽噴射裝置能在極限壓力時保證其抽吸特性，且不受環(huán)境溫度變化的影響，因此采用蒸汽噴射裝置比傳統(tǒng)抽真空設(shè)備維持更高的真空率，提升效率。另外，蒸汽噴射裝置投入運行后，真空裝置的入口處的壓力較傳統(tǒng)方案要高，汽氣混合物的體積流量減少，因此真空裝置的負(fù)載電流更低，節(jié)能效果明顯，并且，通過提高真空裝置入口處的壓力，使真空裝置工作液的汽化溫度得到提高，有效避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生；被抽氣體中的水蒸汽冷凝成水，通過第二出口回收至凝汽器內(nèi)二次利用，進(jìn)一步節(jié)能。

在其中一個實施例中，所述蒸汽噴射裝置包括蒸汽噴射泵組件和與蒸汽噴射泵組件連接的換熱器，所述連接管與蒸汽噴射泵組件連接，所述第一出口和第二出口設(shè)于換熱器上，所述第一出口與真空裝置的入口連接，第二出口與凝汽器連接。

在其中一個實施例中，所述蒸汽噴射泵組件包括蒸汽噴射泵本體和與蒸汽噴射泵本體連接的輔汽母管；所述蒸汽噴射泵本體包括第一入口和第二入口，所述第一入口與連接管連接，第二入口與輔汽母管連接。蒸汽噴射泵本體采用第二入口的輔汽作為動力蒸汽，動力蒸汽和第一入口抽入的氣體中的水蒸氣經(jīng)過換熱器后冷凝成水，通過第二出口回收至凝汽器，不凝結(jié)的汽氣混合物則通過第一出口進(jìn)入真空裝置。

在其中一個實施例中，所述蒸汽噴射泵本體包括依次連接的動力噴嘴、噴射泵擴壓管、喉部混合噴嘴和擴散器；所述輔汽母管與動力噴嘴連接，所述換熱器與擴散器連接。動力蒸汽通過輔汽母管進(jìn)入蒸汽噴射泵本體后，從動力噴嘴中噴射出超音速射流，通過噴射泵擴壓管前端的喉部混合噴嘴，使喉部混合噴嘴內(nèi)形成高真空，將凝汽器內(nèi)汽氣混合物吸入，并隨同高速蒸汽一起進(jìn)入擴散器；在擴散器中，蒸汽的流速降低，壓力增加至設(shè)定壓力值并進(jìn)入換熱器。在換熱器內(nèi)的汽氣混合物又被冷卻水冷卻，其汽氣混合物進(jìn)入真空裝置入口，而冷凝水則排入凝汽器，回收工質(zhì)。

在其中一個實施例中，所述換熱器與凝汽器的冷卻水系統(tǒng)連接。一方面，換熱器無需另外增設(shè)冷卻水系統(tǒng)；另一方面，動力蒸汽的輔汽熱量可被回收至冷卻水系統(tǒng)，供凝汽器二次使用，節(jié)能降耗。

在其中一個實施例中，所述蒸汽噴射裝置集成于真空裝置的底座上。蒸汽噴射裝置集裝在真空裝置上，不單獨考慮用地，節(jié)省占地，提升效率、節(jié)能降耗的同時不增大整個設(shè)備的占地面積。

在其中一個實施例中，所述真空裝置包括互相連接的水環(huán)真空泵、分離器和熱交換器，所述連接管與水環(huán)真空泵的入口連接。所述水環(huán)真空泵的出口端與分離器連接，水環(huán)真空泵的內(nèi)部工作系統(tǒng)與熱交換器構(gòu)成回路。

在其中一個實施例中，所述真空裝置的數(shù)量不少于2，各真空裝置并聯(lián)連接；所述連接管包括各真空裝置并聯(lián)支路上的第一支路管，以及各第一支路管匯合的母管，所述第一支路管一端與母管匯合，另一端連接至真空裝置入口處，所述母管與凝汽器連接。為了在初始時刻快速建立真空環(huán)境，可根據(jù)實際情況選擇真空裝置的數(shù)量。

在其中一個實施例中，所述蒸汽噴射裝置的前端設(shè)有第一閥門。當(dāng)關(guān)閉第一閥門時，蒸汽噴射裝置不啟動，當(dāng)打開第一閥門時，蒸汽噴射裝置投入使用。

在其中一個實施例中，所述真空裝置的入口處設(shè)有至少一個第二閥門，所述蒸汽噴射裝置的第一出口連接至真空裝置入口處最后一道第二閥門前。當(dāng)真空裝置有多個時，啟動后的抽真空設(shè)備正常運行后，無需多個真空裝置，可關(guān)閉相應(yīng)的真空裝置的第二閥門。

本實用新型的有益效果在于：

本技術(shù)方案的蒸汽噴射裝置設(shè)計的極限工作壓力比真空裝置的極限工作壓力低，同時，蒸汽噴射裝置能在極限壓力時保證其抽吸特性，且不受環(huán)境溫度變化的影響，因此采用蒸汽噴射裝置比傳統(tǒng)抽真空設(shè)備維持更高的真空率，提升效率。另外，蒸汽噴射裝置投入運行后，真空裝置的入口處的壓力較傳統(tǒng)方案要高，汽氣混合物的體積流量減少，因此真空裝置的負(fù)載電流更低，節(jié)能效果明顯，并且，通過提高真空裝置入口處的壓力，使真空裝置工作液的汽化溫度得到提高，有效避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生；被抽氣體中的水蒸汽冷凝成水，通過第二出口回收至凝汽器內(nèi)二次利用，進(jìn)一步節(jié)能。

動力蒸汽通過輔汽母管進(jìn)入蒸汽噴射泵本體后，從動力噴嘴中噴射出超音速射流，通過噴射泵擴壓管前端的喉部混合噴嘴，使喉部混合噴嘴內(nèi)形成高真空，將凝汽器內(nèi)汽氣混合物吸入，并隨同高速蒸汽一起進(jìn)入擴散器；在擴散器中，蒸汽的流速降低，壓力增加至設(shè)定壓力值并進(jìn)入換熱器。在換熱器內(nèi)的汽氣混合物又被冷卻水冷卻，其汽氣混合物進(jìn)入真空裝置入口，而冷凝水則排入凝汽器，回收工質(zhì)。

附圖說明

圖1為本實用新型的抽真空設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

10、凝汽器；11、冷卻水系統(tǒng)；20、真空裝置；21、真空裝置入口；22、水環(huán)真空泵；23、分離器；24、熱交換器；25、第二閥門；30、蒸汽噴射裝置；31、第一出口；32、第二出口；33、蒸汽噴射泵組件；331、蒸汽噴射泵本體；332、輔汽母管；34、換熱器；35、第一閥門；40、連接管；41、第一支路管；42、母管。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及具體實施方式，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型的保護范圍。

如圖1所示的一種抽真空設(shè)備，用于與帶冷卻水系統(tǒng)的凝汽器10配合使用，包括：真空裝置20和蒸汽噴射裝置30，所述真空裝置20的入口通過連接管40與凝汽器10連接，所述蒸汽噴射裝置30與連接管40連接，所述蒸汽噴射裝置30包括第一出口31和第二出口32，所述蒸汽噴射裝置30的第一出口31與真空裝置入口21處連接，第二出口32與凝汽器10連接。所述蒸汽噴射裝置30通過連接管將凝汽器10內(nèi)的汽氣混合物抽出，其中被抽氣體中的水蒸汽冷凝成水，通過第二出口32回收至凝汽器10內(nèi)二次利用，不凝結(jié)的汽氣混合物通過第一出口31進(jìn)入真空裝置20進(jìn)行真空處理。本實施方式的蒸汽噴射裝置30設(shè)計的極限工作壓力比真空裝置20的極限工作壓力低，同時，蒸汽噴射裝置30能在極限壓力時保證其抽吸特性，且不受環(huán)境溫度變化的影響，因此采用蒸汽噴射裝置30比傳統(tǒng)抽真空設(shè)備維持更高的真空率，提升效率。另外，蒸汽噴射裝置30投入運行后，真空裝置入口21處的壓力較傳統(tǒng)方案要高，汽氣混合物的體積流量減少，因此真空裝置20的負(fù)載電流更低，節(jié)能效果明顯，并且，通過提高真空裝置入口21處的壓力，使真空裝置20工作液的汽化溫度得到提高，有效避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生；被抽氣體中的水蒸汽冷凝成水，通過第二出口32回收至凝汽器10內(nèi)二次利用，進(jìn)一步節(jié)能。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴射裝置30包括蒸汽噴射泵組件33和與蒸汽噴射泵組件33連接的換熱器34，所述連接管40與蒸汽噴射泵組件33連接，所述第一出口31和第二出口32設(shè)于換熱器34上，所述第一出口31與真空裝置入口21處連接，第二出口32與凝汽器10連接。具體地，所述換熱器34為管式換熱器。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴射泵組件33包括蒸汽噴射泵本體331和與蒸汽噴射泵本體331連接的輔汽母管332；所述蒸汽噴射泵本體331包括第一入口和第二入口，所述第一入口與連接管40連接，第二入口與輔汽母管332連接。蒸汽噴射泵本體331采用第二入口的輔汽作為動力蒸汽，動力蒸汽和第一入口抽入的氣體中的水蒸氣經(jīng)過換熱器后冷凝成水，通過第二出口32回收至凝汽器，不凝結(jié)的汽氣混合物則通過第一出口31進(jìn)入真空裝置。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴射泵本體331包括依次連接的動力噴嘴、噴射泵擴壓管、喉部混合噴嘴和擴散器；所述輔汽母管332與動力噴嘴連接，所述換熱器34與擴散器連接。動力蒸汽通過輔汽母管332進(jìn)入蒸汽噴射泵本體331后，從動力噴嘴中噴射出超音速射流，通過噴射泵擴壓管前端的喉部混合噴嘴，使喉部混合噴嘴內(nèi)形成高真空，將凝汽器10內(nèi)汽氣混合物吸入，并隨同高速蒸汽一起進(jìn)入擴散器；在擴散器中，蒸汽的流速降低，壓力增加至設(shè)定壓力值并進(jìn)入換熱器34。在換熱器34內(nèi)的汽氣混合物又被冷卻水冷卻，其汽氣混合物進(jìn)入真空裝置入口21，而冷凝水則排入凝汽器10的熱井，回收工質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述換熱器34與凝汽器10的冷卻水系統(tǒng)11連接。一方面，換熱器34無需另外增設(shè)冷卻水系統(tǒng)；另一方面，動力蒸汽的輔汽熱量可被回收至冷卻水系統(tǒng)11，供凝汽器10二次使用，節(jié)能降耗。具體地，換熱器34和凝汽器10可采用開式水作為冷卻水源。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴射裝置30集成于真空裝置20的底座上。蒸汽噴射裝置30集裝在真空裝置20上，不單獨考慮用地，節(jié)省占地，提升效率、節(jié)能降耗的同時不增大整個設(shè)備的占地面積。

進(jìn)一步地，所述真空裝置20包括互相連接的水環(huán)真空泵22、分離器23和熱交換器24，所述真空裝置20的入口21設(shè)于水環(huán)真空泵22上，所述連接管40與水環(huán)真空泵22連接。所述水環(huán)真空泵22的出口端與分離器23連接，水環(huán)真空泵22的內(nèi)部工作系統(tǒng)與熱交換器24構(gòu)成回路。

進(jìn)一步地，所述真空裝置20的數(shù)量不少于2，各真空裝置20并聯(lián)連接；所述連接管40包括各真空裝置20并聯(lián)支路上的第一支路管41，以及各第一支路管41匯合的母管42，所述第一支路管41一端與母管42匯合，另一端連接至真空裝置入口21處，所述母管42與凝汽器10連接。為了在初始時刻快速建立真空環(huán)境，可根據(jù)實際情況選擇真空裝置的數(shù)量。本實施例中所述真空裝置20的數(shù)量為2，在其他實施例中還可適當(dāng)增加。

進(jìn)一步地，所述蒸汽噴射裝置30的前端設(shè)有第一閥門35。所述第一閥門35設(shè)于所述第一入口前，當(dāng)關(guān)閉第一閥門35時，蒸汽噴射裝置30不啟動，當(dāng)打開第一閥門35時，蒸汽噴射裝置30投入使用。

進(jìn)一步地，所述真空裝置入口21處設(shè)有至少一個第二閥門25，所述蒸汽噴射裝置30的第一出口31連接至真空裝置入口21處最后一道第二閥門25前。當(dāng)真空裝置20有多個時，啟動后的抽真空設(shè)備正常運行后，無需多個真空裝置，可關(guān)閉相應(yīng)的真空裝置20的第二閥門25。

本實施例中，當(dāng)抽水設(shè)備啟動時，采用2臺水環(huán)真空泵22同時運行，快速建立真空環(huán)境；設(shè)備正常運行后，打開第一閥門35，蒸汽噴射裝置30投入運行，此時，可關(guān)閉其中一臺水環(huán)真空泵22所在真空裝置20的第二閥門25，此真空裝置20關(guān)閉，僅運行剩余一組真空裝置20的水環(huán)真空泵22即可滿足維持并提高抽真空設(shè)備的真空需要，另一組真空裝置20備用。另外，水環(huán)真空泵22工作時會有少量的水環(huán)水損失，可在其他實施例中考慮采用自凝結(jié)水的補水，并連接冷卻水系統(tǒng)來冷卻降低因轉(zhuǎn)動和抽出高溫混合氣體引起的升溫。本實施方式的蒸汽噴射泵組件33與換熱器34之間無轉(zhuǎn)動部件連接，維護工作量少，運行穩(wěn)定，安全可靠。通過提高抽真空設(shè)備的真空度和節(jié)電回收熱量等方式，可為用戶持續(xù)帶來可觀的經(jīng)濟收益，與傳統(tǒng)設(shè)計方案相比所增加的投資僅需2年左右便可收回。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。