CN104922942B - 一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置 - Google Patents

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Abstract

一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置，包括设置在密封油箱和密封油泵之间的隔断阀，设置在密封油箱和隔断阀间的进油阀门，进油阀门另一端连接有真空脱气系统，真空脱气系统的下端依次连接有排油泵和过滤器，过滤器的出口分两路，一路通过出口阀连接至密封油泵，另一路通过单向阀连接至真空脱气系统；本发明装置的流量可以达到4倍，安装体积仅为普通真空滤油机的约1.5倍，既能实现与密封油泵流量的匹配，又没有增加安装空间，实现了密封油全部经脱气处理后进入密封油泵，并且设计了机械式的防溢流装置，防止设备出故障导致密封油被真空泵抽出，保障汽轮机运行安全。

Description

一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置
技术领域
本发明属于电力润滑油油过滤技术领域，具体涉及一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置。
背景技术
目前，H2作为理想的冷却介质，在现代大型汽轮发电机中被普遍应用。但发电机氢冷系统的采用也带来了一系列的问题，其中最突出的就是H2纯度降低过快的问题。发电机内H2纯度低不但可导致机内局部过热、绝缘材料损坏，而且降低发电机的效率。为了提高H2纯度，很多电厂采取排掉发电机内部分低纯度H2再补入高纯度H2的方法，然而频繁的排氢补氢存在很大的安全隐患，同时也给发电企业带来了巨大的经济损失。因此解决氢冷机组H2纯度下降过快问题已经成为各发电企业的当务之急。
国内外研究表明：密封油中所含的水汽、空气以及油的各种分解气体释放到发电机内是造成发电机内H2纯度下降的根本原因，所以解决H2纯度下降的根本途径就是消除“污染源”，即通过真空滤油机将密封油中的气体彻底地去除。
目前普通的密封油真空滤油机存在两方面的问题：第一，其流量一般小于12m3/h，然而电厂汽轮机的密封油油泵流量为16m3/h——40m3/h。为了保证密封油泵供油正常，必须提供另外一路未经脱气的油进入密封油系统，这就导致很多电厂在接入普通的流量的真空滤油机后效果不甚理想。。如果参照目前现有小流量真空脱气设备技术参数设计生产40m3/h流量的真空脱气设备，那么真空脱气罐设计尺寸就要达到小流量设备真空罐的好几倍大小，这不但增加了加工成本，而且对现场安装空间提出了更高的要求，使很多电厂无法实现大体积真空设备的安装。第二，普通真空滤油机在防止跑油方面的技术仍然停留的电子接近式开关报警的技术层面，易发生液位控制失灵，油箱跑油的事故，所以现场的真空滤油机很少投运。发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置，该装置的流量可以达到普通真空滤油机的4倍，安装体积仅为普通真空滤油机的约1.5倍，既能实现与密封油泵流量的匹配，又没有增加安装空间，实现了密封油全部经脱气处理后进入密封油泵，并且设计了机械式的防溢流装置，防止设备出故障导致密封油被真空泵抽出，保障汽轮机运行安全。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置，包括设置在密封油箱和密封油泵之间的隔断阀1，设置在密封油箱和隔断阀1间的进油阀门2，进油阀门2另一端连接有真空脱气系统3，真空脱气系统3的下端依次连接有排油泵4和过滤器5，过滤器5的出口分两路，一路通过出口阀7连接至密封油泵，另一路通过单向阀6连接至真空脱气系统3；所述真空脱气系统3包括真空脱气器b，置于真空脱气器b内的填料c，设置在填料c上方的喷淋装置g，喷淋装置g上设置有机械式浮球阀e，真空脱气器b上还设置有液位计a以及与真空泵系统f连接的防溢流装置d。
所述填料c采用1mm厚20mm宽的冷轧钢板仿形“阿基米德螺线”卷制而成，其上开有6-8个直径为2mm的孔。
所述填料c的比表面积达350m2/m3；所述真空脱气器b的体积为1.3-1.8m3。
所述防溢流装置d由下部柱状腔体和上部密封锥面腔体02组成，密封锥面腔体02顶部为与真空泵系统f连接的上法兰口01，下部柱状腔体和上部密封锥面腔体02连接处设置有与真空脱气器b连接的侧法兰口05，防溢流装置d下部柱状腔体的底部设置有返回真空脱气器b的控制阀04，防溢流装置d内放置有浮球03，其密度小于密封油的密度。
和现有普通真空滤油机技术相比，本发明具有以下优点：
1)现场对密封油进油管道增加隔断阀1，在启动本发明装置时关闭了隔断阀，使密封油通过进油阀2全部进入了真空脱气器，保证进入密封油泵的油全部进行了真空脱气处理。
2)在真空脱气器有限空间内填充了比表面积达350m2/m3的填料，使进入真空脱气器的密封油在经过喷淋装置g喷洒在填料上，密封油铺洒在填料上后油膜面积上百倍扩大、路径延长，所以真空环境下迅速脱掉溶解气体，尽可能得减少了泡沫，使得密封油在进入排油泵入口前泡沫极少，消除了气蚀带来油泵压头波动而影响运行，延长了油泵的使用寿命，因为采用了350m2/m3的填料，真空脱气器的体积可以做到较小，约1.5m3，设备的整体尺寸大小仅为一般真空滤油机的1.5倍，满足密封油净化现场技术改造的要求。
3)为了解决电子式的接近开关寿命短、动作失灵误动作的缺陷，特增加了机械式的防溢流装置，该装置不受停电、线路故障等因素影响，防止设备出故障(如接近开关损坏、动作失灵)导致密封油从真空管道跑油，保障汽轮机运行安全。
附图说明
图1虚线框内为本发明装置结构示意图。
图2为填料结构示意图。
图3为防溢流装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置，包括设置在密封油箱和密封油泵之间的隔断阀1，设置在密封油箱和隔断阀1间的进油阀门2，进油阀门2另一端连接有真空脱气系统3，真空脱气系统3的下端依次连接有排油泵4和过滤器5，过滤器5的出口分两路，一路通过出口阀7连接至密封油泵，另一路通过单向阀6连接至真空脱气系统3，大于密封油泵流量的油通过单向阀6返回真空脱气器。所述真空脱气系统3包括真空脱气器b，置于真空脱气器b内的填料c，设置在填料c上方的喷淋装置g，喷淋装置g上设置有机械式浮球阀e，真空脱气器b上还设置有液位计a以及与真空泵系统f连接的防溢流装置d。真空脱气器b内液位控制靠机械式浮球阀e控制，安全保障靠多点控制液位计a与防溢流装置d实现。
如图1所示，本发明的工作原理为：该密封油真空高效脱气装置接入密封油箱底部，正常运行时进油阀2、出口阀7开启，隔断阀1关闭。装置启动后，密封油通过进油阀2进入真空脱气系统3，经喷淋装置g喷洒到填料c上进行充分的脱气处理后，被排油泵4抽走流经过滤器5过滤后供给密封油泵。排油泵4比密封油泵流量多出的那一部分密封油经过单向阀7返回真空脱气器b。由于机械式浮球阀e受浮力的作用控制进油量，从而能使真空脱气器b液位保持稳定，液位计a除了具有观测油位功能外，更重要功能就是其带有多点磁性开关，当机械式浮球阀出故障后，液位无法稳定，当高油位时触发高位磁性开关停止真空泵，低油位时触发低位磁性开关停止排油泵4，并提供报警信号，排除故障后恢复正常运行，防溢流装置d是上述控制全出故障后的最后一道安全屏障。
如图2所示，为填料c的结构图与设计参数，它是用一种1mm厚20mm宽的冷轧钢板仿形“阿基米德螺线”卷制而成，钢板适当开6-8个Ф2的孔，这样设计的填料使密封油的油膜面积扩大、路径延长、增加了密封油脱气的透气性，能够在真空环境下迅速脱掉溶解气体。
如图3所示，为防溢流装置d的结构图，它是由下部柱状腔体和上部密封锥面腔体02组成，密封锥面腔体02顶部为与真空泵系统f连接的上法兰口01，下部柱状腔体和上部密封锥面腔体02连接处设置有与真空脱气器b连接的侧法兰口05，防溢流装置d下部柱状腔体的底部设置有返回真空脱气器b的控制阀04，防溢流装置d内放置有浮球03，为了保障密封性要求锥面腔体02内表面要有一定的圆锥度、浮球03要有一定的圆度、密度小于密封油的密度。在正常运行时，真空泵通过侧法兰口05和上法兰口01抽走真空脱气器b内的气体，由于浮球03位置低于侧法兰口05，并且控制阀04为常闭阀门，所以没有气流作用在浮球03上，浮球03一直处于低位，不会产生误动作而导致上浮封闭锥面口。当设备出故障后，密封油通过侧法兰口05进入防溢流装置，油位逐渐上升，浮球03随着上浮封住上部密封锥面腔体02，相当于关闭了真空泵的抽气法兰口即上法兰口01，阻止了密封油从真空管道跑油。排除故障后(即解决故障并且所有部件进入设备待开启状态)，打开控制阀04把防溢流装置d中的油放回真空脱气器b，浮球03回到低位后关闭控制阀04，按照操作说明开启设备，进入正常运行。

Claims (2)

1.一种大流量小体积的密封油真空高效脱气装置，其特征在于：包括设置在密封油箱和密封油泵之间的隔断阀(1)，设置在密封油箱和隔断阀(1)间的进油阀门(2)，进油阀门(2)另一端连接有真空脱气系统(3)，真空脱气系统(3)的下端依次连接有排油泵(4)和过滤器(5)，过滤器(5)的出口分两路，一路通过出口阀(7)连接至密封油泵，另一路通过单向阀(6)连接至真空脱气系统(3)；
所述真空脱气系统(3)包括真空脱气器(b)，置于真空脱气器(b)内的填料(c)，设置在填料(c)上方的喷淋装置(g)，喷淋装置(g)上设置有机械式浮球阀(e)，真空脱气器(b)上还设置有液位计(a)以及与真空泵系统(f)连接的防溢流装置(d)；
所述防溢流装置(d)由下部柱状腔体和上部密封锥面腔体(02)组成，密封锥面腔体(02)顶部为与真空泵系统(f)连接的上法兰口(01)，下部柱状腔体和上部密封锥面腔体(02)连接处设置有与真空脱气器(b)连接的侧法兰口(05)，防溢流装置(d)下部柱状腔体的底部设置有返回真空脱气器(b)的控制阀(04)，防溢流装置(d)内放置有浮球(03)，其密度小于密封油的密度；所述填料(c)采用1mm厚20mm宽的冷轧钢板仿形“阿基米德螺线”卷制而成，其上开有6-8个直径为2mm的孔。
2.根据权利要求1所述的大流量小体积的密封油真空高效脱气装置，其特征在于：所述填料(c)的比表面积达350m2/m3；所述真空脱气器(b)的体积为1.3-1.8m3。
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