CN113048806A - 一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，将抽真空泵系统中的汽水分离器内嵌套盘管冷凝器，盘管冷凝器中通入冷却水，对汽水分离器中的工作液起到冷却作用，由于盘管冷凝器长期浸泡在汽水分离器内工作液中，盘管冷凝器材质选用耐腐蚀不锈钢，盘管冷凝器中冷却水可直接接入凝汽器冷却水。本发明结构简单，可实施性强，具有推广应用价值。
Description
技术领域
本发明属于火电机组节能降耗领域，具体涉及一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统。
背景技术
火电机组抽真空系统中，汽轮机排汽经凝汽器冷却，不凝结气体经水环真空泵抽吸后，通过汽水分离器排出。其中，水环真空泵的作用至关重要，它将不凝结气体从负压设备中排至大气。
水环真空泵的抽吸效果与工作液的温度相关，随着工作液温度的升高，水环真空泵抽吸速率降低；当工作液温度升高至抽吸口压力对应的饱和温度时，工作液汽化，水环真空泵发生汽蚀，抽吸速率为零。因此，为了保证水环真空泵运行效果，工作液需经过中间换热器进行冷却，但中间换热器中的冷却水一般选择凝汽器冷却水，水温随着环境的变化而不同，尤其是夏季，部分地区水温可高至35℃，严重影响水环真空泵的使用效果。再者，水环真空泵工作液经过中间换热器冷却后，通过水环真空泵侧壁板进入筒体，由于水环真空泵筒体为圆柱形，部分工作液尚未进入筒体内部就有被循环排出至汽水分离器的可能，所以对冷却效果有一定的限制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，以解决现有技术中水环真空泵冷却效率低的问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，包括凝汽器，凝汽器的抽空气管道连通至水环真空泵，水环真空泵的出汽端连通至汽水分离器，汽水分离器的工作液输出端连通至中间换热器，中间换热器的工作液出口连通至水环真空泵的工作液进口；
所述汽水分离器中设置有盘管冷凝器；所述盘管冷凝器的第一冷凝水进口连通至冷凝器的冷却水，盘管冷凝器的第一冷凝水出口排出至汽水分离器以外。
本发明的进一步改进在于：
优选的，所述凝汽器的冷却水分为冷却水管路和换热管路，冷却水管路连通至凝汽器，换热管路连通至中间换热器和汽水分离器。
优选的，所述换热管路分为两个支路，一个支路连通至中间换热器的第二冷凝水进口，一个支路连通至盘管冷凝器的第一冷凝水进口。
优选的，所述盘管冷凝器呈螺旋状。
优选的，所述盘管冷凝器和汽水分离器同轴线。
优选的，所述盘管冷凝器的材质为不锈钢。
优选的，所述中间换热器的工作液出口连通至水环真空泵。
优选的，所述汽水分离器中设置溢流孔。
优选的，所述溢流孔和汽水分离器底部之间的距离，为汽水分离器中设定的工作液上限。
本发明公开了一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，该系统包括凝汽器，凝汽器的出汽端连通至水环真空泵，水环真空泵的出汽端连通至汽水分离器，汽水分离器的工作液输出端连通至中间换热器，中间换热器的工作液出口连通至水环真空泵的工作液进口；该发明将抽真空泵系统中的汽水分离器内嵌套盘管冷凝器，盘管冷凝器中通入冷却水，对汽水分离器中的工作液起到冷却作用。与此同时，工作液从中间换热器进入水环真空泵后，最大程度上保证水环真空泵抽吸效果，尽可能降低工作液在不同工况下的温度。
进一步的，由于盘管冷凝器长期浸泡在汽水分离器内工作液中，盘管冷凝器材质选用耐腐蚀不锈钢。
附图说明
图1为本发明的带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统图；
图2为盘管冷凝器的主视图；
图3为盘管冷凝器的俯视图。
其中，1-凝汽器；2-水环真空泵；3-汽水分离器；4-中间换热器；5-盘管冷凝器；6-冷却水管路；7-换热管路；8-第一冷凝水出口；9-第一冷凝水进口；10-第二冷凝水进口；11-第二冷凝水出口；12-工作液进口；13-工作液出口；14-溢流孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图1，本发明公开了一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，该系统包括凝汽器1、水环真空泵2、内置有盘管冷凝器5的汽水分离器3和中间换热器4。
参见图1，进水管道5分为两个支路，分别为凝汽器冷却水管路6和换热管路7，其中凝汽器冷却水管路6通入凝汽器1，凝汽器1的冷却水冷却汽轮机的排汽；换热管路7分为两个支路，一部分进入中间换热器4，另一部分进入汽水分离器3。
凝汽器1中被冷却的汽轮机排汽中，凝结后的水排走，未凝结的水汽被水环真空泵2抽走，未凝结的水汽通过水环真空泵2的抽吸作用被抽至汽水分离器3中进行分离。汽水分离器3中设置有盘管冷凝器5。
参见图2和图3，盘管冷凝器5将冷凝管道设置成盘管形态，即为螺旋式上升结构，盘管冷凝器5的第一冷凝水进口9在上端，第一冷凝水出口8在下端，盘管冷凝器5和汽水分离器3同轴线。换热管路7的进入汽水分离器3的分支和第一冷凝水进口9连通。
汽水分离器3的进汽口和水环真空泵2的排汽口连通，水蒸气进入汽水分离器3被冷却后，其中的气体部分成为空气被排除，其中的水汽被冷却成水，作为工作液，通过中间换热器4冷却后，进入水环真空泵2继续工作。汽水分离器3中设置有溢流孔14，当汽水分离器3中的冷却液积累高度超过额定高度时，通过溢流孔14流出。
中间换热器4的设置有四个端口，分别为第二冷凝水进口10，第二冷凝水出口11，工作液进口12和工作液出口13，第二冷凝水进口10和换热管路7的分支连通，第二冷凝水出口11将在中间换热器4发生过热交换的水排除，工作液进口12和汽水分离器3的工作液出口连通。换热管路7进入中间换热器4后和汽水分离器3排出的工作液进行热交换，工作液被冷却后进入水环真空泵2进行工作，被冷却后的工作液在水环真空泵2工作时，能够降低水环真空泵2的工作温度，提高工作效率。
本发明中的盘管冷凝器5中通入冷却水，对汽水分离器3中的工作液起到冷却作用，由于盘管冷凝器5长期浸泡在汽水分离器3内工作液中，盘管冷凝器5的材质选用耐腐蚀不锈钢。基于在原有系统上的改造尽可能简化，盘管冷凝器5中冷却水从换热管路7连通至汽水分离器3内的盘管冷却器5。结合发明内容，本发明结构简单，可实施性强，具有推广应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，包括凝汽器(1)，凝汽器(1)的抽空气管道连通至水环真空泵(2)，水环真空泵(2)的出汽端连通至汽水分离器(3)，汽水分离器(3)的工作液输出端连通至中间换热器(4)，中间换热器(4)的工作液出口(13)连通至水环真空泵(2)的工作液进口；
所述汽水分离器(3)中设置有盘管冷凝器(5)；所述盘管冷凝器(5)的第一冷凝水进口(9)连通至冷凝器(1)的冷却水，盘管冷凝器(5)的第一冷凝水出口(10)排出至汽水分离器(3)以外。
2.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述凝汽器(1)的冷却水分为冷却水管路(6)和换热管路(7)，冷却水管路(6)连通至凝汽器(1)，换热管路(7)连通至中间换热器(4)和汽水分离器(3)。
3.根据权利要求2所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述换热管路(7)分为两个支路，一个支路连通至中间换热器(4)的第二冷凝水进口(10)，一个支路连通至盘管冷凝器(5)的第一冷凝水进口(9)。
4.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述盘管冷凝器(5)呈螺旋状。
5.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述盘管冷凝器(5)和汽水分离器(3)同轴线。
6.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述盘管冷凝器(5)的材质为不锈钢。
7.根据权利要求1所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述中间换热器(4)的工作液出口(13)连通至水环真空泵(2)。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述汽水分离器(3)中设置溢流孔(14)。
9.根据权利要求8所述的一种带盘管冷凝汽水分离器的水环真空泵系统，其特征在于，所述溢流孔(14)和汽水分离器(3)底部之间的距离，为汽水分离器(3)中设定的工作液上限。
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