熱能與動力工程專業畢業設計-全文預覽

　　

【正文】 450475500耐熱鋼15GrMo12 GrMoV12MoVWBSiRe12GrMoVSiTiB510540～555540～555540～555540～555 540 570 580 600 600無縫鋼管材料為10號或20號優質碳素鋼和合金鋼。有縫鋼管由分為直縫管和螺旋焊縫管等，無縫鋼管又分為冷軋管和熱軋管。6．管道和閥門設計及設備的安裝 管道和閥門的基本介紹 管道熱力發電廠的管道是指發電廠熱力系統范圍內的汽水輸送線路。系統小時凝汽熱量也不會增加。以C12機組為例，射水抽氣工作水流量為140m3/h，℃。這雙抽影響使當夏季射水抽氣器工作水溫升高時真空變壞更多。水箱中央設置隔墻。根據射水箱的設計要求，N25機組應大于4．3 m3～ 5．7 m3，本次設計所選的機組為N25。因為射水箱的容量最低限度的要求應滿足水泵故障時自動倒泵的要求。當采用自來水為水箱直接進行補水時（或上水）且補水口（或進水口）低于溢水口時，在補水口或（進水口）上應設倒流防止器或采取其他措施防止水的回流污染。 h2箱底至溢水管（管底）高度（m）。 射水池的參數確定射水箱的容量最低限度的要求應滿足水泵故障時自動倒泵的要求。隔墻下部不應開孔，兩格池底均應設排泥管，兩格池只設一處溢流管。C1N12 機組射水箱容量應大于3．5～4．7m ，C25,N25 機組應大于4．3～ 5．7 m3 ，N50機組應大于20～26m 。該廠C25,N25 機組推薦射水泵出力為170 m3／h， m3 ，．022h。射水箱連接著射水抽氣器和射水泵，以射水抽氣器典型系統圖為例：射水泵從射水箱中吸水，從射水箱吸出的水經管道由射水泵加壓送如射水抽氣器，壓力水進入射水抽氣器水室（該室防止壓力水進入噴嘴前形成漩渦產生壓力損失）后，再進入射水抽氣器中的噴管，在噴嘴中的水的靜壓力轉換成速度能，水以高速通過混合室形成高度真空，從而抽吸凝汽器中不凝結氣體并與之混合一起進入擴散管，降入升壓后再排入射水箱，在射水箱中不凝結氣體排入大氣。TD型抽氣器適宜選用單級雙吸、臥式中開S型離心泵， 如沒有合適型號， 也可選用SH型泵。低耗高效型射水抽氣器的設計就是其結構型式、幾何尺寸及工作水參數的最佳配置過程。出現于70年代初， 在我國發展至今也有15年歷程。該跫抽氣器兩相流在流經整個喉管后的絕對壓力尚低， 故加長喉管可減少余速損失．提高抽氣能力。h/kg克氣之間。h/kg氣左右。（1）中等水壓、大流量型～(表壓)，耗水量在25～28m3/kg氣，以大噴嘴、單通道、短喉型為特點，面積比f3/f1=。射水抽氣器用于發電廠凝汽器已經70多年的歷史了，在此期間，射水抽氣器所發展出的結構型式不下十余種。SH型泵：標記示例：吸口直徑為250m，揚程為54m、臥式、葉輪直徑經第一次車小的單級雙吸式離心泵，其標記為：250Sh54A。（2）單級雙吸立式，殼體為中開。(5) 離心泵安裝形式 裝配時不需調整，可根據現場使用條件。(2) 運行平穩 優化設計的雙吸葉輪使軸向力減小到最低限度，且有優異水力性能的葉型，離心泵泵殼內表面及葉輪表面具有抗汽蝕性能。離心泵安裝形式 裝配時不需調整，可根據現場使用條件。：泵為多個葉輪，第一個葉輪的排出室接著第二個葉輪吸入口，以此類推。臥式泵有CFW泵、D型多級泵、SH型雙吸泵、B型、IH型、BA型、IR型等。液體精度對泵性能影響大，只能用于精度近似于水的液體，流量適用范圍：520000立方米/時，揚程范圍在32800米。泵的用途各不相同，根據原理可分為三大類，分別是容積泵，葉片泵和其他類型的泵。型式是中溫中壓、沖動、凝氣式汽輪機。目前大型機組除600MW機組以逐步統一為2臺100％容量的配置方案。喉管在結構上分為三段：氣體壓入段。(5) 在混合室內既要在不太長的喉管中實現兩相流的均勻混合，又要充分利用余速使排出的能量達到最少。TD型射水抽氣器的設計選型原則：(1) 工作水在吸入室應具有最佳流速，且單股水束應具有最佳截面，以期水束能實現最佳分散度，分散后水質點又具有最佳動量，實現以最少的水量裹脅最多的氣體。射水抽氣器結構簡單，安全可靠，投資較省，并有50多年的的運行經驗。而對于高參數大容量單元制機組，若采用射汽式抽氣器，則因其過載能力小，需要另設啟動抽氣器，滑參數啟動時，還需要有其他工作蒸汽來源，則因其過載能力小，需要另設啟動抽氣器，則管道系統簡單，維護工作量小，啟停快，但需要配射水泵和專用水箱，占據空間也比射汽式大。=14= m/s 工作水容積流量工作水容積流量由《機械工程手冊》查得，可按下式公式(39)計算: Vw= (39)式中 ——噴嘴出口截面直徑, =。 ——工作水溫, =20℃。由美國HEI表面式凝汽器標準確定抽氣器的容量，可查得：= Kg/h （33） 吸入室壓力吸入室壓力就是指汽、氣混合物入口管法蘭前或610mm處的絕對靜壓力。～，～。這種汽輪機是中溫中壓，沖動凝氣式汽輪機。 工作水壓力～（a）～(a)本次射水抽氣器的選型工作水的壓力，符合上述的規定即可。另一方面，根據水蒸氣的熱力性質，由于射水溫度高于射水抽氣的溫度高于射水抽氣器喉部壓力所對應的飽和溫度，使得部分水汽化，體積突然膨脹，以國產200MW機組為例，當工作水溫升高到30℃時，工作水汽化后的水汽總的體積流量為汽化前的3841倍，工作水流量下降，抽氣器吸入室壓力突然升高，抽吸能力下降，從而影響凝汽器的真空。(1) 飽和蒸汽溫度與循環水進口設計溫度之差的25％(2) ℃運行中，抽氣口蒸汽的實際溫度受到運行特征，不凝結氣體的負荷和抽氣設備的容量特性的影響，和設計溫度可能有所差別。射水抽氣器的性能方程為： （21）式中，pm為抽氣器吸入 壓力；tw為抽氣器工作水溫度；ps為工作水溫度所對應的飽和蒸汽壓力；Da為抽吸干空氣的質量流量；Va為抽吸干空氣的體積流量。為了調整好抽泣設備和凝汽器的運行，通過查閱資料，推薦抽氣器設備的吸入壓力應按照下列要求：(1) 電站汽輪機凝汽器(絕對)或凝汽器設計壓力，取二者的最小值，最終選擇還應該考慮在整個預期的運行壓力內的凝汽器與其抽氣設備的協調運行，此外，當選擇設計吸入壓力時，還應考慮抽氣設備的實際位置。(4) 當有旁路蒸汽全負荷排放時，循環水泵全部或部分投入，℃的非凝結氣體。℃狀態下計算得出的。將主汽輪機和給水泵汽輪機排氣量的總和除以主汽輪機排汽口數，即得每個主排汽口的有效蒸汽流量。抽氣裝置的設計抽吸空氣量應等于或大于按HEI標準設計的數值，即C=GV／Gh式中，C為儲備系數；GV為抽氣裝置設計抽吸空氣量，kg/h；Gh按HEI標準計算的漏人空氣量，kg/h。這一觀點拋棄了過去那種只與排氣量有關的粗糙近似公式（如別爾曼公式）。國內外汽輪機組抽氣裝置容量的確定大多采用美國熱交換協會(HEI)《表面式凝汽器表轉》推薦的計算方法。非正常漏入空氣的途徑有：① 低壓缸中分面不嚴密處漏入的空氣；② 排氣缸與凝汽器接口及其它真空管道、容器裂口處漏入，由于這些設備由缺陷漏入的氣體最大值無法預料，所以一般不作為確定抽氣器單臺容量的依據。射水抽氣設備在機組運行中必須能正常的從凝汽器中抽出不凝結蒸汽，以產生與物性參數和傳熱相適應的最小蒸汽凝結壓力，需要抽出的不凝結氣體的主要來源包括以下幾項，但不以次為限：(1) 所存在低于大氣壓下運行的系統中漏人的空氣；(2) 進入凝汽器的疏水和排放釋放出來的氣體；(3) 進入凝汽器補給水釋放出來的氣體；(4) 在閉式循環中使用凝結水平衡箱內所產生的氣體；(5) 在某些形式的核燃料的循環中，給水離解出來的氧氣，氫氣以及其它不凝結氣體。結構如圖。多通道射水抽氣器和舊型相比，優點如下：① 渦旋斜切空氣噴嘴，可使水束外的空氣層更加有效地約束高壓水束的擴張，使汽水混合物順利地進入喉部并排至大氣。不僅如此，喉部長度還對抽氣器的流量比有著較大的影響，通過研究表明，在一定范圍內增加喉管的長度，可以提高流量比。②.~，~，顯然與短喉部相比，長喉部射水抽氣器的經濟性明顯地提高。在長喉部射水抽氣器中，正由于喉部有足夠的長度在一定的流體參數和幾何參數下足以使水、氣混合物的流動逐漸趨于均勻而獲得臨界流動工況，此時，復環流損失及突然壓縮損失均可達到最小值，提高射流效率。1． 工作水入口 圖21 射水抽氣器 連接方式射水抽氣器在系統中的連接方式通常有兩種：一種方式是開水供水方式，工作用射水泵從凝汽器循環水入口管引出，經抽氣器后排出的汽、水混合物引到循環水出水管中；另一種方式是系統設有專門的工作水箱，水箱給射水抽氣器提供工作水，工作水在射水抽氣器內噴射抽氣后從夾帶著凝汽器的未凝結空氣和漏人空氣流回水箱，這種方式叫做閉式供水方式。在混合室內形成高度真空，使凝汽器內的氣、汽混合物被吸入混合室，在混合室內，氣、汽混合物和水混合后一起進入擴壓管。圖為典型的射水抽氣器，它主要由工作水入口水室、噴嘴、混合室、擴壓管和止回閥等組成。短喉管部射水抽氣器的喉管長度與喉管截面直徑比值為2～5的射水抽氣器。 射水抽氣器的型式一般的，目前我國電站等設備多用的射水抽氣器有以下幾種型式：(1) 長喉部射水抽氣器。主要由工作水入口室，噴嘴，混合室，擴散管和逆止門等部件組成，工作原理是：由射水泵供給的壓力水，通過進水管進入水室后，再進入噴嘴。射水抽氣器，射水池，射水泵，閥門都設計完畢后對管道進行選型，管道要簡單，布置合理，節約能耗。經過計算和查表，由凝汽器的型號參數先確定射水抽氣器的容量。在理論上采用了一套較為合理的計算方法。70年代,很多國家都對抽氣器的工作原理進行了深人研究。在噴嘴總面積不變的情況下,增加噴嘴數目,將使水束在吸人室的分布更趨均勻,其外緣對氣體的附吸、粘滯作用更強烈。50年代末,蘇聯全蘇熱工研究所提出了四噴嘴抽氣器的改革方案,并作了多次試驗臺及工業性試驗,目的是提高舊式抽氣器效率。射水抽氣器的最初形式是單通道短喉部射水抽氣器，最早使用的是瑞士勃郎一鮑浮利 （B、B、C）工廠生產的汽輪機組上 ,后來為其它國家所廣泛采用,在抽氣器發展史上沿用了四十多年其構造無多大改變。目前，我國生產設計的非再熱機組、中小型機組用射汽抽氣器，單元制一般用射水抽氣器。例如，對于高中壓母管制額定參數啟動的機組，工作蒸汽來源方便，多采用射汽式抽氣器。抽氣器設備的型式很多，按其工作原理可分為容積式（或稱機械式）和射流式兩大類。因此對射水抽氣器的研究對于維持汽輪機凝汽器真空，改善傳熱效果，提高汽輪機設備的熱經濟型是很重要的。兩種抽氣器在抽吸同樣的空氣量時，射水式抽氣器可以在凝汽器喉部獲得較高的真空度。與射汽式抽氣器比較，采用射水式抽氣器能夠節省消耗在射汽式抽氣器的蒸汽量，且不需要冷卻器，提高了電廠的經濟性。 選題的目的及意義我國一些背壓或凝氣式汽輪機常采用射水抽氣器作為抽氣設備，采用射水抽氣器的好處是簡化抽氣系統和熱力系統，噪音低，安全可靠。河南理工大學本科畢業說明書（論文）熱能與動力工程專業畢業設計目錄1 緒論 1 選題的目的及意義 1 抽氣設備的概述 2 射水抽氣系統的發展 3 射水抽氣系統設計方法 42 射水抽氣器理論研究 6 6 射水抽氣器的型式 6 結構 6 連接方式 8 喉部結構特征對射水抽氣器工作性能的影響 8 射水抽氣器抽出的產物確定 11 射水抽氣器設計參數 13 抽氣器的容量確定 13 抽氣器的吸入壓力 17 抽氣器的吸入溫度 18 工作水溫度 19 工作水壓力 203 射水抽氣器的計算及選型 21 射水抽氣器的計算所需要的量 21 演馬電廠的機組參數 21 射水抽氣器選型計算所需要確定的量 22 射水抽氣器選型計算 22 射水抽氣器的選型分析 254 射水泵的選型 29 選型泵的要求 29 單級雙吸式離心泵 30 單級雙吸式離心泵的應用范圍和優點 30S型和Sh型單級雙吸離心泵的工作條件： 30 泵結構型式及標號意義 31 SH型泵選型表 32 射水泵的選型及特點 345 射水池的設計和研究 37 射水池的作用和設計 37 射水池的作用 37 射水池的設計 38 射水池的參數確定 39 水箱的計算容積 39 水箱的有效容積 40 水箱的水位控制 40 水箱的設計要求 40 射水系統的補水 41 工作水溫對射水抽氣器工作的影響 41 補水量 416 管道和閥門設計及設備的安裝 43 管道和閥門的基本介紹 43 管道 43 閥門 47 管道和閥門的選型 49 管材的選擇 50 管徑的選擇 50 閥門的選擇 51 管道和閥門的運行維護 51 管道的運行維護和防腐 51 閥門的運行和維護 52 射水抽氣器布置方式 53 射水抽氣器的安裝與抽吸能力分析 53 管道的布置 547 總結與展望 57 總結 57 展望 57致謝 59561．緒論汽輪機設備在啟動和正常運行過程中，都需要將設備（特別是凝汽器）和汽水管路中的不凝結氣體及時抽出，以維持凝汽器的真空，改善傳熱效果，提高汽輪機設備的熱經濟性。射水抽氣器廣泛作為于火電廠汽輪機凝汽的抽氣設備。另外，射水抽氣系統是保證汽輪機正常運行的系統之一，因而該系統的良好設計是保證汽輪機安全經濟運行的重要一環，不容忽視。(2) 在同一臺機組上，使用射水抽氣器比使用射汽式抽氣器效果好。因為射水抽氣器對凝汽的真空和工作效率有著直接的影響，所以只