熱能與動力工程專業畢業設計(文件)

　

【正文】 SH型泵性能表 泵型號 流量Qm3/h 揚程H(m) 轉速n(r/min) 電機功率(KW) 效率h(%) 必需汽蝕余量(NPSH)r(m) 6sh6 126162198 847870 295055 727472 6sh6A 112144180 676255 45 687270 6sh9 130180220 524638 45 747974 6sh9A　 122162198 444035 30 727573 8sh6 180234288 1009780 110 697678 8sh6A　 172224276 888377 90 687576 8sh9　 216288351 6954 75 747975 8sh9A　 180270324 4740 55 677672 8sh13　 216288342 484235 55 798277 8sh13A　 198270310 433631 37 768076 10sh6　 360486612 7156 1470 132 7074 10sh6A 342468540 615450 110 697572 10sh9 360486612 1470 75 758180 10sh9A 324486576 25 75 748077 10sh13 360486576 2719 55 808682 10sh13A 342414482 37 808380 12sh6 590792936 989082 300 7475 12sh6A 576756918 867880 260 717471 射水泵的選型及特點由于射水抽氣器抽吸空氣的能力與工作水流經噴嘴的流量及流速有關，所以利用較小的流量、較低的流速吸較多的氣體是設計低耗高效射水抽氣器的重要課題。所以在噴嘴總截面選定后，抽氣器前的水壓就成為反應工作水流量、流速最直觀的參數了。我國五十年代末設計的汽輪機組，即以此結構為母型。～，耗水量為20m3氣，仍以大噴嘴、單通道、短喉型為特點面積比不超過2．5。（3）高水壓、小流量型水壓0．55～O．6MPa，水流量l0～1lm3/kg氣． 以小噴嘴、單通道．長喉型為特點，面積比高達5．5～6。h／kg氣。根據實際水壓偏差，靠改變噴嘴口徑方法來修正面積比。選TD型抽氣器噴嘴前0．35MPa(表壓)為經濟水壓，抽氣量與水壓的關系為: 式中 GH——抽氣器抽吸量，kg/h Q——流經抽氣器的水流量，kg/h K——水壓對抽吸量的影響系數 ，研究發現值為K=1，抽氣器能述設計抽氣量；，空氣吸入量將比設計值降低30％；當水壓高至0．4MPa時， ％ ，但耗功增加超過3O％ 。按該系統設計，電廠汽輪機機組在25MW以上每機裝置2臺100％容量的抽氣器，其中1臺備用。所以射水箱是射水抽氣的重要組成部分。射水箱的容量最低限度的要求應滿足射水泵故障時自動倒泵的要求。（2）射水箱的結構處理射水箱設計的不合格常引起進出水互相干擾，這樣從而影響了射水泵的工作。在射水池中布置隔墻把射水池分成兩格這是為了使射水抽氣器排水口和射水泵的吸水口隔離間距加大，這樣可以防止射水管排水直接流向射水泵入口管，有利于水中的氣體分離和排放。 水箱的計算容積水箱的計算容積就是水箱的全部容積，即：V方=LBH （m3）V圓=H （m3） 水箱的有效容積水箱的有效容積是指水箱的最大可存儲容量，即水箱的計算容積減去水箱的出水管以下和溢水管以上的部分的容積，即：V方= LB（Hh1h2） (m3)V圓=（Hh1h2） (m3)其中：H箱體的高度（m）。為簡化計算，h1和h2可作為水箱的出水管和溢水管的中心線高度計算。有條件擴大容量時寧大勿小，以防止事故停泵時發生水的大量外溢。本次設計選用的泵為S型單級雙吸離心泵，配用水泵8SH13A,流量280m3/h,揚程為41m,配用電機為Y200L2(37KW)。本次設計射水箱容量選為18m3，根據資料選定射水箱：長為3m,寬為2m，高為3m。 射水系統的補水 工作水溫對射水抽氣器工作的影響射水抽氣器在工作時，其特性經證明可認為當工作水量一定時，抽吸空氣的容積出力不變。因而在實際工作時，需要排去部分工作水，補充部分溫度較低的補給水。假設抽氣量全部為蒸汽(實際上抽出蒸汽量只占氣體混合物的少數)，凝結這些蒸汽傳遞到水中的熱量約為2423=19145kJ／h，103 =℃。從上述分析可看出，射水系統循環水并不需要冷卻，從降溫的觀點和泄露損失補充方面看系統補水率為3％即可，進行大量的補水是不必要的。（一）管道的類別和材料① 管道的類別發電廠的管道按管內介質的工作壓力分為六大類，如表所示。② 管道的材料發電廠汽水管道多為黑色金屬管道，常用管道材料有普通碳素鋼、優質碳素鋼、普通低合金鋼及耐熱合金鋼。直縫管用鋼板卷制而成，材料一般為A3F鋼或16Mn鋼，主要適用于壓力不超過PN16（1568Kpa）,溫度不超過300℃的低壓管道中，如循環水管、補給水管、鍋爐煙風管道、工業水管、除灰管等。不同溫度下管道允許的工作壓力，都折算成某一基準溫度下的允許工作壓力，并以此壓力表示管道的承壓管級，稱為公稱壓力PN。在第一個溫度等級內允許最大工作壓力就是管道的公稱壓力。其表示方法如下：PN100:(100kgf/cm2).P40:表示管道工作溫度為400℃時的允許工作壓力。對于同一材料、同一公稱直徑的管道，隨著公稱壓力的升高、壁厚的增大，管道的實際內徑與公稱直徑差距也越來越大。表64 管道的公稱直徑公稱直徑DN公稱直徑DN公稱直徑DN公稱直徑DN公稱直徑DN公稱直徑DN公稱直徑DN175022570015003000865250800160032002108030090018003400151003501000200036003201254001100220038004251504501200240040005321755001300260064020060014002800（三）管道的熱膨脹及其補償發電廠的許多管道經常工作在較高的溫度下，如主蒸汽管道、再熱蒸汽管道和主給水管道等，這些管道在投運或停運過程中，即受熱或冷卻過程中，都要產生熱脹冷縮，引起管道的伸長或縮短。 閥門（一）閥門的分類及材料閥門的種類很多，可以按不同的分來表轉來劃分。（二）發電廠常用閥門發電廠各種不同類型的閥門都是由閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、填料層、驅動裝置等部件組成。關斷用閥門在電廠用得最多的是截止閥和閘閥。為便于開啟大直徑的閘閥或閥瓣承受壓力很大的截止閥，需裝尺寸小的旁路閥。在大直徑的循環水管道上、給水泵汽輪機排氣管道及鍋爐的風煙管道上常使用蝶閥，它是利用圓盤形的閥瓣繞著閥體內一固定軸旋轉，從而開啟或關閉介質通路。② 調節用閥門調節用閥門用于調節介質的流量和壓力，包括調節閥、疏水閥、節流閥、減壓閥等，應根據介質種類、管系布置、使用目的、調節方式和調節范圍的不同選用調節閥，一般不宜作關斷閥使用。 管道和閥門的選型管道設計應根據熱力系統和主廠房布置進行，做到選材正確、布置合理、補償良好、疏水通暢、流阻較小、造價低廉、支吊合理、安裝維護方便、擴建靈 活、整齊美觀，并應避免水擊和共振，降低噪聲。管子所用鋼材應符合國家或冶金工業部有關鋼材現行標準的規定。設計的工作水壓力為=，根據表52，本次管道的材質選擇為20號優質碳素鋼。為便于開啟大直徑的閘閥或閥瓣承受壓力很大的截止閥，需裝尺寸小的旁路閥。(2) 管道的正常運行和維護正常運行中，要注意蒸汽參數的變化，一般要求主蒸汽管道不能超溫、超壓運行，同時應避免溫度的頻繁變化。干保護法的原理是金屬表面不與水接觸，以達到防腐的目的。充滿水保護法是利用保護性水溶液充滿停運后的管道內，以阻止空氣中氧氣進入管道。另外還有干燥劑法和氣相防腐蝕法。必須按照規程和制造廠家的要求操作閥門。沒有保溫層的閥門，在運行中其外表面溫度比閥門內表面溫度低，會產生溫差，出現熱應力；當閥門關閉時，閥門外殼冷卻得快，而閥桿與閥瓣冷卻得慢，使得閥桿與閥瓣處于受壓狀態。 射水抽氣器布置方式抽氣設備是汽輪機的主要輔助設備之一。開式系統:開式循環就是射水泵進水來自循環水進水管,而排水管則直接接入地溝。（2） 抽氣器安裝高度適當,。（3）對開式循環射水抽氣器,其出口管應盡量短,彎頭最好不多于一只,并采用大半徑彎頭,其水平管段應向外傾斜,其傾斜度3/1000mm。由于汽的比容比水大得多,所以混合室壓力升高,抽氣能力下降。（7）抽氣器空氣進管口口徑一般與凝汽器空氣出口管相同,長度應盡量縮短,以降低阻力。管道布置一般不應讓介質的主流在三通內變換方向。 管道的布置管道布置應結合主廠房土建結構及設備布置情況進行，管道走向 一般與廠房軸線一致。（6）當每機僅安裝一臺抽氣器時,空氣管道不必過高。（4）對閉式循環的抽氣器,在夏季,其下置式的抽氣器不宜使用,射水箱的結構應有利于空氣的排出,上述措施均有助于水箱水溫的降低。抽氣器的補充冷卻水應加至水泵進口處,以發揮其冷卻效果。,但開式系統的缺點是增加了循環水消耗量。一般的射水抽氣器系統的安裝分為兩種方式，分別是閉式系統和開式系統。為保證閥門經常處于良好狀態，能夠在必要緊急開啟或迅速關閉，須定期對閥門進行開關試驗。在閥門關閉時，如果密封面處有縫隙，介質將從縫隙間高速流出，從而加速密封面的損壞。凝結水和給水管道停運時的防腐工作，可以與加熱器同時進行，采用充滿水保護法，充以除過氧，含有聯氨并調整好PH值的凝結水或除鹽水。其濃度達到200～300mg/L，PH值大于10。充氮時，要使管內氮氣壓力高于大氣壓力，并將汽水閥門關閉嚴密，以維持必要的氮氣壓力。如果管道內金屬表面因受潮而附著一層水膜或管內還殘留一部分沒有排凈的水，則空氣中的氧就會溶解在水中，使金屬表面遭到氧腐蝕，如不采取措施，管道停用時的腐蝕速度遠遠大于運行時的腐蝕速度。本次設計的閥門采用截止閥較好。765= 閥門的選擇閘閥和截止閥都可作為關斷用，閘閥的特點是流動阻力小，啟閉扭矩小，介質可兩個方向流動，但閥體較高，密封面多，制造要求高。當需要采用國外鋼材時，應根據可靠資料，經分析確認適合使用條件時，才能采用。本次管道設計所用的參數有：G—介質的流量（t/h）， t/h；v—介質的比容（m3/kg）， m3/kg；w—介質的流速（m/s），；P—管道的設計壓力（kgf/cm2）, kgf/cm2 ；—鋼材在設計溫度t下的基本許用應力（kgf/cm2）；η—基本許用應力修正系數。調節閥在運行中需要經常開關，為防止介質泄露，一般在調節閥之前要串聯關斷閥，開啟時，要先全開關斷閥而后再開調節閥，關閉時，先關調節閥然后再關關斷閥。快速關斷閥有球形液壓止回閥、撲板式液壓止回閥、電磁式啟閉閥。球閥可作為調節或關斷用，用于要求迅速關斷或開啟的時候。閘閥的特點是流動阻力小，啟閉扭矩小，介質可兩個方向流動，但閥體較高，密封面多，制造要求高。對閥門的基本要求是：有足夠的強度，關閉嚴密性好，流動阻力小，閥門結構簡單，質輕體小，部件的互換性好，便于操作維修。發電廠閥門的主要材料有鑄鐵、鋼、鑄鋼、青銅、合金鋼及特種合金鋼，閥，門的材料不同，使用范圍也不一樣。因此要保證熱力管道及設備的安全運行，就必須考慮汽水管道的熱膨脹問題，即管道的補償。管道的公稱直徑等級范圍在1～4000mm之間，共分54級。② 公稱直徑為滿足強度要求，一定外徑（D0）的管子隨著管內介質工作壓力的不同，就應有不同的管壁厚度（S），使得內徑尺寸（Di）各不相同，這給管道設計、制造和選用帶來許多不便，且在允許的介質流速和壓損下，管道的通流能力是由管道內徑所決定的。因此公稱壓力下，隨著介質工作溫度的升高，管道的最大允許工作壓力降低。表為20號鋼的公稱壓力、試驗壓力及在各種介質溫度下的最大工作壓力。（二）管道規范為了實現管道制造和使用上的標準化，國家對管道及其附件制定了兩個技術規范—公稱壓力和公稱直徑，作為管道的承壓等級和計算直徑等級。表62 常用管材的鋼號及推薦使用溫度鋼種鋼號推薦使用溫度（℃）允許上限溫度（℃）普通碳素鋼A3FA3，A3g 0～20020～300250350優質碳素鋼102020～44020～450450450普通低合金鋼16Mn15MnV40～45020～