水环真空泵系统、原理、结构PPT课件.ppt

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1、2BW4 3530 EK4水环真空泵,荣保军2012年8月1日,内 容300MW真空泵系统、结构、原理。如何防止真空泵分配板磨损。轴承游隙调整及拆装方法。总窜测量及调整。真空泵加装大气喷射器。,叶轮偏心的安装在泵体内，启运前向泵体内注入一定量的水，叶轮旋转时，水受离心力作用，在泵体壁内形成一个旋转液环，叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙空间。在前半转，两叶片与水环之间的密封空腔容积逐渐变大，产生真空、气体由分配板的吸入口吸入。在后半转，密封内腔容积逐渐缩小，气体被压缩并由分配板的排汽口排出。工作液为凝补水，除了起形成液环作用外，还起着带走气体压缩热以及密封分配板与叶轮端面间隙的作用。运行时真空泵内

2、的部分工作液会随气体排出，须连续向真空泵供水。工作液温度不断地升高，由管式换热器冷却。,工作原理示意图,水环真空泵是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为24kPa，串联大气喷射器可达0.3 0.7kPa。,真空泵型号参数,型号：2BW4 3530EK4-590吸入绝压：331033mbar 转速：590r/min排汽绝压：1013mbar 抽速：36.589.0M3/min轴功率：160KW 泵重：2000kg厂家：广东佛山水泵厂2BW4泵系列名称-专门用于抽凝汽器真空的系列代号 353-35叶轮名义半径35CM、3叶轮长径比代号0最低吸入绝对压力代号 0：可达到33mbar、1：可达到160

3、mbarE真空泵内的叶轮、分配板、泵体为304材质（1Cr18Ni9）；K表示机组不配置大气喷射器；“L”表示配置大气喷射器；4真空泵采用填料轴封，其冷却水采用内供水方式；590-表示真空泵转速为590rmin。,因分离器内液位的高低，直接影响到真空泵的性能。所抽的气体含有蒸汽，有可能凝结成水而使水位增加，而使真空泵电动机功率增加；但更多的可能是水位降低(甚至无水)而使泵性能急剧下降而导致凝汽器真空降低。这时控制水位就显得非常重要。该泵采用的是机械式浮球控制阀，一个控制进水，一个控制排水，使其水位保持在一定范围内。除采用这种形式保证液位的稳定外，还在与分离器相通的现场磁翻板液位计上装有上、下限

4、报警开关，提供远距离的水位报警功能。,真空泵系统,气、水混合物分离后，气体排入大气，而水进入换热器。冷却后的水靠真空泵的自吸力分两路再重新进入到泵内，实现了工作水自动循环。,进气口端，装有差压开关、压力开关及气动(或电动)蝶阀。蝶阀的作用是把凝汽器系统与泵机组隔开。差压开关的作用是控制蝶阀的开、闭。当泵起动后，蝶阀前后就有压差，此时一般将差压值设定为3 kPa，压差达到设定值后，蝶阀打开，直接抽吸凝汽器系统。压力开关(通过控制箱)可控制泵的停车与起动，从而实现多台泵投运及备用泵的自动控制。,约18的水经过喷淋管路，通过冷凝喷嘴，可对吸入的蒸汽冷凝70以上。提高了泵的抽气能力。,结构说明,泵壳-

5、外筒体+前后泵盖转子-由叶轮、轴热装组成，泵轴配有护套分配板-前后分配板装在泵体与前后侧盖之间阀板部件-由阻水板和柔性阀板组成，安装在分配板的排气口，具有自动调节排气角度的作用。柔性阀板为四氟易损件，损坏后影响真空，须及时更换轴封部件-采用填料密封，为内供水冷却方式轴承：泵的驱动端装有一盘圆柱滚子轴承（NU226），非驱动端装有两盘圆锥滚子轴承（30226）注：NU型及N型均为圆柱滚子轴承，NU为外圈有两个挡圈，内圈无挡圈，N型为内圈有 两个挡圈，外圈无挡圈。,采用两个圆锥滚子轴承进行转子的轴向定位,排气口,端盖,分配板,泵筒体,叶轮,盘根套,盘根冷却水进水口,工作水进水口,放水口,防汽蚀阀：

6、当凝汽器真空达到4.9kPa 的高真空时（工作水汽化），不可避免会出现汽蚀现象。防汽蚀阀在泵内的高真空端自动补入适量的气体，防止汽泡瞬间破裂(汽蚀)对零件表面的破坏。.基本上所有的液环泵都会带或是预留一个防汽蚀阀的接口,液环真空泵汽蚀现象的预防措施及消除方法,液环真空泵在汽蚀状态下长时间工作，会造成泵的噪声、振动变大，甚至对泵造成损坏，因此应尽量避免液环真空泵在汽蚀状态下工作，可通过以下方法：1、降低工作液的温度 在液环真空泵工作点为固定值的前提下，降低工作液的温度可以达到防止汽蚀的效果。2、使真空泵运行在安全区域，提高选型的准确性 这要求在选型阶段，选择液环真空泵吸入压力及工作液温度时尽量避

7、开液环泵容易发生汽蚀 的压力范围。3、安装汽蚀保护管路或单向阀 汽蚀过程中产生的气泡在压缩过程中破裂时，从外部引入压力较高的不凝气体能够及时补充 因气泡破裂而出现的空间，这样可以大大减轻汽蚀对泵的损害及降低汽蚀引起的噪声和振动。在泵发生汽蚀现象时，从泵排气侧的汽蚀保护接口充入不凝气体即可消除汽蚀噪声，并大大 减轻汽蚀对泵的损害。4、配大气喷射器 如液环真空泵吸气口配有大气喷射器，则液环泵不易发生汽蚀现象。5、采用具有更低的饱和蒸汽压的液体作为工作液。6、泵的叶轮、分配圆盘采用防汽蚀能力较强的材质。,返回,汽蚀：压力低于工作水温下的饱和压力，引起一部分液体汽化，产生汽泡，汽泡进入压力较高的区域时

8、，受压突然凝结，于是四周的液体就向此处补充，造成水力冲击，可使金属表面局部剥落，这种现象称为汽蚀现象。,盘根冷却水进水口,阻水板和柔性阀板,分配板,工作水进水口和盘根冷却水出口,盘根冷却水进水口,端盖,分配板紧固螺孔,防汽蚀阀,盘根室,如何预防真空泵分配板磨损事故发生？,总间隙0.800.90mm,补偿垫,1.总窜：0.800.90mm2.单边间隙：0.400.45mm3.两锥轴承组合游隙：0.200.24mm4.压盖紧力：0.100.20mm5.轴承预组装，测量压盖紧力两锥轴承组合游隙。6.真空泵整体组装完毕后，测量校验泵总窜、半窜及两定位圆锥轴承组合游隙。,两圆锥轴承游隙调整：,圆锥轴承游

9、隙=调整圈厚度两锥轴承对扣外圈间距=0.200.24mm。,1）调整垫厚度太小，两锥轴承的组合游隙为零或紧力，会引起轴承过热、烧毁；2）调整垫厚度太大，两锥轴承的组合游隙会过大，引起泵窜磨损。3）更换两个锥轴承时，应要按照两个锥轴承的组合游隙值（标准0.20-0.24）的要求，通过改变调整垫的厚度来达到要求。,注意事项：1.两轴承水平对扣测量外圈间距20.0mm，否则查清原因；调整圈厚度20.2mm。2.通过对两圆锥轴承外圈厚度、轴承室深度、压盖子口高度、调整圈厚度测量，计算锥轴承压盖紧力，组装时须确保压盖紧力0.100.20mm，以确保轴承室准确定位。3.轴承间隙调整好后，须在轴承室内试组装

10、，将四条压盖螺丝紧固后用百分表测量轴承游隙符合规定0.200.24mm，否则从新调整整体；整体回装完毕后采用水平打卡箍方法撬动转子测量轴承游隙，或立式起吊用百分表检测轴承游隙。,调整圈,转子总窜测量,总窜测量除泵回装前立装测量外，还须组装轴承后水平测量（因为转子水平为正常运行状态），测量方法：第一种：用自由端轴承端盖螺丝/顶丝水平测量，测量时须将转子分别顶到两侧，松开螺丝，使转子处于自由状态（若数值变小说明分配板变形），百分表测量总窜符合规程要求0.800.90mm，并以此数据的一半来调整两侧分配板间隙。第二种：轴箍安装在传动侧盘根压兰处，左右撬动转子，百分表读数差值。要求后端盖螺丝预留总窜空

11、间。,总窜过大影响出力，需车薄外筒体相等厚度；间隙过小需在分配板与筒体结合面加垫。两侧分配板与叶轮间隙须调整到总窜的一半（传动端可稍大）。调整以百分表测量为主（塞尺测量为辅），加补偿垫将叶轮定于中间位置，两边剩余间隙：总窜/2轴承游隙/2须大于0.30mm。调整垫厚度为将转子顶到中心后轴承室法兰与后端盖间隙（对称测4个点的平均值）将8组同等厚度的补偿垫分别加在后压盖法兰螺丝处，对称紧固螺丝，百分表测量转子半窜（自由端叶轮与分配板间隙）为总窜一半。其测量方法同前述第一种or第二种。,分配板间隙调整,补偿垫,轴承的拆装,前轴承部件的拆卸：先拆下前轴承外盖，然后拆卸锁紧螺母（或卡簧）、止动垫圈及挡油

12、环。按下图，利用前轴承体中的M12螺纹，用4支M12螺栓，均匀用力，顶出轴承及前轴承体及前轴承内盖。回装：热装，端盖间隙0.100.20mm回装顺序相反,后轴承部件的拆卸：将锥轴承锁紧螺母及止动垫圈拆下。松开轴承体及轴承内盖螺栓，在轴承内压盖与轴承之间放入分半拆卸环（见上图），然后，重新均匀地上紧轴承内盖螺栓。用4个M12螺栓，顶丝，将后轴承体、轴承内盖、轴承一齐拆下。注意：如果不采用拆卸环，在拆卸轴承时，如果是轴承外圈受力，会损坏轴承。回装：热装，端盖紧力0.100.20mm回装顺序相反,须热装到位,须热装到位,真空泵加装大气喷射器：1 加装大气喷射器作用：降低噪声，减小振动，防止叶轮汽蚀。

13、2 大气喷射器工作原理 电厂系统由于其它原因（如凝汽器漏气量过小/冷却水压过小导致供真空泵换热器冷却水量过少）真空泵则会运行在较高真空下，相当于在接近或处于憋死状态下运行时。由于固有的物理现象，在水温一定的情况下，真空越高，水温越高，泵内的水越接近沸腾，并会产生大量气泡，气泡的生产与破裂的过程会对叶轮造成汽蚀损坏，而且会发出非常大的汽蚀噪声。目前最佳的解决办法就是在真空泵上加装大气喷射器。这样真空泵本体其内部真空度仅在12KPa左右（此时系统真空在38 KPa范围之内），这样就可有效避免气蚀的产生。大气喷射器又叫大气喷射真空泵，可以直接利用常压大气作介质，在实际应用中，大气喷射泵是作为水环泵的

14、前级泵组成水环大气喷射泵机组，来提高水环泵的极限压力和扩大其工作范围。大气喷射泵由喷嘴、吸气室和扩压器组成。其排气口与水环泵进气口相连，如下图示：,喷射器原理：先起动水环泵，使喷嘴进气口与排气口间形成压力差，大气便从喷嘴进入泵内。当压力差为大气压力的二分之一时，空气介质经喷嘴收缩段得到加速，到喉部时可达到声速，到扩张段再进一步加速到超声速，射向扩散器，形成高速射流，并造成吸气室内的压力比被抽容器内的压力低，因此将被抽气体吸入室内。由于二股气流在吸气室内混合，动量交换产生的损失使气流速率逐渐减慢，当进入扩散器喉部时则降到声速以下。经扩散器扩张段时，速度进一步降低，压力不断升高，最后达到大气喷射泵排气压力，即水环泵吸气压力，则由水环泵把气体吸入，再排出泵外，即完成了吸气、排气过程。3 机械改动部分3.1机械部分的改动主要是将原来真空泵组的进气三通拆除，装上本次提供的喷射器组件。由于泵组进气管路长度比原来增加了700mm，因此在原来系统出口母管及各泵出口分别截取350mm管段，以便喷射器组件有足够的安装位置。3.2 安装好喷射器管路后的结构如下：,我的讲课到此完毕,望大家多提宝贵意见,