CN203239642U - 一种真空泵工作水冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力行业中一种真空泵工作水的冷却装置，特别涉及一种真空泵工作水深度冷却装置，其包括真空泵、气水分离器、工作水冷却器，其中，真空泵的出气口与气水分离器的进气口相连，气水分离器的分离器出口与工作水冷却器的入口相连，工作水冷却器的出口与真空泵的供水口相连，在真空泵和工作水冷却器之间的管路上设置工作水深度冷却装置和用以切换工作水冷却器和工作水深度冷却装置独立工作的切换阀。本实用新型不仅提高了工作水的换热效果，而且改善了冷却水的水质，减轻了冷却水在冷却管路上出现结垢、堵塞的现象，从而保证电厂真空泵的安全持久运行。

Description

一种真空泵工作水冷却装置

技术领域

本实用新型涉及电力行业中一种真空泵工作水的冷却装置，特别涉及一种真空泵工作水深度冷却装置。

背景技术

目前，电厂的汽轮机凝汽器都是采用真空泵抽出不凝结气体，所以，真空泵的运行状态直接影响汽轮机凝汽器的真空度，而真空泵中工作水的冷却程度直接影响真空泵的工作效率。若工作水冷却效果不好，真空泵会出力不足，增加真空泵的负担，使凝汽器真空度明显下降，严重影响汽轮机组的安全经济运行，所以，真空泵工作水的冷却程度直接影响电厂汽轮机组的运行。

目前电厂的汽轮机凝汽器直接与真空泵相连，真空泵的出气口与气水分离器的进气口相连，气水分离器出气口与工作水冷却器相连，工作水经冷却器冷却后进入真空泵中。工作水冷却器的冷却水多来自闭式水系统，闭式水系统只能在一定条件下才能满足真空泵工作水的冷却效果。当气候温度比较低时，闭式水系统中冷却水的温度比较低，工作水经过工作水冷却器可以获得有效的热交换，从而满足真空泵的工作需求。但是随着季节的变化，特别是到了夏季高温时，闭式水系统中冷却水的温度在37～40℃，最高时可达到42℃，而水在40℃的汽化压力为7.38kPa，50℃则为12.35kPa，此时，真空泵工作水在40℃～50℃下会大量汽化。特别是在我国某些城市炎热的夏季，真空泵的工作水温度最高达50℃，在如此高的温度下，真空泵工作水汽化更加严重。真空泵因抽吸自身汽化产生的气体，挤占真空泵抽气量，会造成出力不足，增加了真空泵的负担，影响了真空泵抽出凝汽器中不凝结气体的能力，降低了机组的真空，降低机组经济性。同时由于工作水大量汽化，导致真空泵叶轮出现汽蚀损坏，严重影响真空泵安全运行。

除此之外，一般来讲闭式水系统中的冷却水水质比较差，其水质的硬度比较大，使用闭式水系统中的冷却水非常容易使设备及管路出现结垢、堵塞等情况，造成工作水冷却器的换热效率大幅度下降，影响真空泵的工作运行，进而影响电厂的安全持久运行。

申请号为CN200920013559.2的中国专利公布了一种具有压缩制冷的水环真空泵系统，包括水环真空泵、气水分离器和工作水冷却器。水环真空泵的出气口与气水分离器的入口相连，气水分离器的出水口与工作水冷却器的入口相连，工作水冷却器的出口与水环真空泵的供水管相连。工作水冷却器的出口与水环真空泵的供水管之间串联有压缩制冷器，压缩制冷器的制冷水进口与工作水冷却器的出口相连，压缩制冷器的制冷水出口与水环真空泵的供水管相连。在系统管路上串联工作水冷却器和压缩制冷器，降低了水环真空泵工作水的温度，解决了由于真空泵工作水冷度不足造成的真空泵出力不足的问题。但是，压缩制冷器是依靠制冷剂在系统中流动才达到制冷效果的，不仅需要大量的制冷剂，进而增加电厂的生产成本，而且无法解决因水质差造成的管路结垢、堵塞的问题。

鉴于此，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型提供了一种真空泵工作水冷却装置，解决了真空泵的工作水因气候温度过高造成的出气不足，冷却效果不好的问题，以及因冷却水水质较差，出现结垢、堵塞等情况，造成工作水冷却器换热效率大幅度下降的问题。

为实现此实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种真空泵工作水冷却装置，包括真空泵、气水分离器、工作水冷却器，其中，真空泵的出气口与气水分离器的进气口相连，气水分离器的分离器出口与工作水冷却器的入口相连，工作水冷却器的出口与真空泵的供水口相连，其特征在于：在真空泵和工作水冷却器之间的管路上设置工作水深度冷却装置和用以切换工作水冷却器和工作水深度冷却装置独立工作的切换阀。

所述的工作水深度冷却装置的工作水入口与工作水冷却器的出口相连，所述的工作水深度冷却装置的工作水出口与真空泵的供水口相连；所述的切换阀设置在工作水深度冷却装置的工作水入口、工作水出口与管路相连接的之间的部分管路上。

所述的工作水深度冷却装置包括除盐水箱、循环泵、换热器，其中，除盐水箱与循环泵连接，循环泵与换热器连接，工作水深度冷却装置的工作水入口与工作水出口在换热器内部通过换热管连接。

所述的除盐水箱的入水口与深井水源相连，除盐水箱的出水口与循环泵的泵入口相连，循环泵的泵出口与换热器的冷却水入口相连。

所述的工作水深度冷却装置内设置两台并联的循环泵。

所述的换热器为板式换热器。

所述的工作水深度冷却装置上设置有工作水进水阀和工作水出水阀，所述的工作水进水阀的一端与工作水入口连接，另一端与管路连接，所述的工作水出水阀的一端与工作水出口连接，另一端与管路连接。

所述工作水冷却器的工作水冷却器冷却水入口处设置进水阀，工作水冷却器冷却水出口处设置出水阀。

所述工作水冷却器为管式换热器。

所述的真空泵为水环真空泵。

下面对本实用新型做进一步说明：

一种真空泵工作水冷却装置，包括真空泵、气水分离器、工作水冷却器，其中，真空泵的出气口与气水分离器的进气口相连，气水分离器的分离器出口与工作水冷却器的入口相连，工作水冷却器的出口与真空泵的供水口相连，工作水冷却器为管式换热器，进一步来讲，气水分离器的分离器出口与管式换热器的入口相连，管式换热器的出口与真空泵的供水口相连。

在真空泵和工作水冷却器之间的管路上设置工作水深度冷却装置和用以切换工作水冷却器和工作水深度冷却装置独立工作的切换阀。其中，工作水深度冷却装置工作水入口与工作水冷却器的出口相连，工作水深度冷却装置工作水出口与真空泵的供水口相连，其中，工作水深度冷却装置的工作水入口与工作水出口在换热器内部通过换热管连接。即：工作水在换热管内流动，换热管外部是冷却水的换热通道。切换阀设置在工作水深度冷却装置的工作水入口、工作水出口与管路相连接的之间的部分管路上，即：切换阀设置在工作水深度冷却装置与管路的两个连接点之间的管路上。

工作水深度冷却装置包括除盐水箱、循环泵、换热器，其中，除盐水箱与循环泵连接，循环泵与换热器连接，工作水深度冷却装置的工作水入口与工作水出口在换热器内部通过换热管连接。除盐水箱的入水口与外界的深井水源相连，即：除盐水箱的水源为深井水，深井水一年四季水温较恒定，大约在15℃，用温度恒定的除盐水代替传统的冷却水可以使工作水在一年四季得到有效的冷却，提高工作水的换热效率，提高真空泵的工作效率，使真空泵持久运行。除此之外，工作水深度冷却装置中连接除盐水箱可以在一定程度上除去冷却水中的阴阳离子，降低水的硬度，从一定程度上减轻了冷却水在管路中结垢、堵塞的现象。

工作水深度冷却装置内设置有两台循环泵，这两台冷却水循环泵并联在一起。其中，这两台冷却水循环泵所在并联干路的泵入口与除盐水箱的出水口相连。在工作水深度冷却装置中设置两台并联的冷却水循环泵可以提高冷却水压力，提高冷却水的输送效率，进而提高真空泵工作的换热效率。

在工作水深度冷却装置内设置有换热器，此换热器可以是板式换热器，其中，换热器的冷却水入口与两台循环泵的泵出口相连。换热器的工作水入口与工作水冷却器的出口相连，换热器的工作水出口与真空泵的供水口相连。工作水可以在工作水深度冷却装置的换热器中得到充分的冷却。

为便于切换工作水冷却器和工作水深度冷却装置独立工作，在工作水深度冷却装置上设置有工作水进水阀和工作水出水阀来控制工作水深度冷却装置的工作，其中工作水进水阀的一端与工作水入口连接，另一端与管路连接，工作水出水阀的一端与工作水出口连接，另一端与管路连接。工作水冷却器的工作水冷却器冷却水入口处设置进水阀，工作水冷却器冷却水出口处设置出水阀来控制工作水冷却器的工作。

此实用新型可以通过管路上设置的工作水进水阀，工作水出水阀，切换阀，进水阀和出水阀切换工作水冷却器和工作水深度冷却装置。在工作水冷却器中，管式换热器的管路上设置有闭式水系统中冷却水的进水阀和出水阀，在工作水深度冷却装置中设置有工作水进水阀、工作水出水阀，并在工作水深度冷却装置与管路的两个连接点之间的部分管路上设置切换阀。通过上述阀门，可是实现工作水冷却器和工作水深度冷却装置的切换。当气候温度比较低时，仅使用闭冷水进行热交换就可以达到工作水冷却目的，此时，关闭工作水深度冷却装置中的工作水进水阀和工作水出水阀，打开切换阀，同时打开工作水冷却器中的进水阀和出水阀，就可以只使用工作水冷却器达到工作水的冷却目的。当气候温度比较高时，使用闭冷水作为冷却水就不能达到冷却目的，此时，关闭闭冷水的进水阀和出水阀，同时关闭切换阀，然后打开工作水深度冷却装置中的工作水进水阀和工作水出水阀，这时工作水冷却装置不参与热交换，仅使用工作水深度冷却装置进行热交换，就可以达到预期的冷却效果。

本实用新型通过在原有工作水冷却管路上设置工作水深度冷却装置，即：在真空泵和工作水冷却器之间的管路上设置工作水深度冷却装置和用以切换工作水冷却器和工作水深度冷却装置独立工作的切换阀。采用温度较恒定的深井水为冷却水水源，并在工作水深度冷却装置中设置除盐水箱，改善了冷却水的水质。提高了工作水的冷却效率，解决了真空泵出气不足，汽蚀损坏等问题，同时提高了真空泵的运行效率。通过除盐水箱改善了冷却水的水质，减小冷却水的硬度，减少了冷却水管路中容易出现结垢、堵塞的现象，有效地提高了工作水的冷却效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

主要元件说明：

1—真空泵，2—气水分离器，3—工作水冷却器，4—换热器，5—循环泵，6—出气口，7—进气口，8-分离器出口，9-入口，10-出口，11-工作水入口，12-工作水出口，13-冷却水入口，14-冷却水出口，15-供水口，16-工作水进水阀，17-工作水出水阀，18-进水阀，19-出水阀，20-切换阀，21-工作水冷却器冷却水入口，22-工作水冷却器冷却水出口，23-管路。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型进行进一步详细的说明。

如图1所示，一种真空泵工作水冷却装置，包括真空泵1、气水分离器2、工作水冷却器3，真空泵1是水环真空泵。真空泵1的出气口6与气水分离器3的进气口7相连，气水分离器3的分离器出口8与工作水冷却器3的入口9相连，工作水冷却器3的出口10与真空泵1的供水口15相连。真空泵1用于除去汽轮机凝汽器中的不凝结气体，真空泵1中的工作水连同汽化的水蒸气通过出气口6进入气水分离器2中，以除去汽化的水蒸气，从气水分离器2的分离器出口8中出来通过入口9进入工作水冷却器3中，工作水经工作水冷却器3冷却后从出口10出来，通过供水口15重新回入真空泵1中。为对真空泵1工作水进行深度冷却，在真空泵1和工作水冷却器3之间的管路23上设置工作水深度冷却装置，其中，工作水深度冷却装置工作水入口11与工作水冷却器3的出口10相连，工作水深度冷却装置的工作水出口12与真空泵1的供水口15相连。为根据气候温度的变化，灵活切换工作水冷却器3和工作水深度冷却装置分别独立工作，在真空泵1和工作水冷却器3之间设置切换阀20，其中，切换阀20设置在工作水深度冷却装置的工作水入口11、工作水出口12与管路23相连接的之间的部分管路上，即：切换阀20设置在工作水深度冷却装置工作水入口11、工作水出口12与管路23的两个连接点之间的管路上。

工作水深度冷却装置包括除盐水箱、循环泵5、换热器4，除盐水箱与循环泵5连接，循环泵5与换热器4连接，其中，工作水深度冷却装置的工作水入口11与工作水出口12在换热器4内部通过换热管连接，即：工作水在换热管内流动，冷却水在换热管外部是的换热通道中流动。进一步地，除盐水箱的入水口与外界的深井水源相连，除盐水箱的出水口与循环泵5的泵入口相连。其中，为提高冷却水的输送效率和真空泵1工作的换热效率，工作水深度冷却装置内设置有两台循环泵5，且这两台循环泵5并联在一起。两台循环泵5的泵出口与换热器4的冷却水入口13相连，其中，换热器4是板式换热器。

为配合切换阀20控制工作水冷却器3和工作水深度冷却装置独立工作的切换，在工作水深度冷却装置的工作水进水管路和工作水出水管路上设置工作水进水阀16和工作水出水阀17控制工作水进出工作水深度冷却装置。其中，工作水进水阀16的一端与工作水入口11连接，另一端与管路23连接，所述的工作水出水阀17的一端与工作水出口12连接，另一端与管路23连接。在工作水冷却器3上设置进水阀18和出水阀19控制工作水进出工作水冷却器3中，其中进水阀18设置在工作水冷却器3的冷却水入口21处，出水阀19设置在工作水冷却器3的冷却水出口22处。其中，工作水冷却器3是管式换热器。

火电厂的汽轮发电机凝汽器与真空泵1直接相连，依靠真空泵1抽出凝汽器中不凝结的气体保持凝汽器的真空度。真空泵1的工作水冷却效果直接影响真空泵1的工作效率，真空泵1中的工作水连同汽化的水蒸气通过出气口6进入气水分离器2进气口7中，经过气水分离器2除去工作水中汽化的气体。当气候温度比较低时，闭式水系统中的冷却水温度较低，仅使用工作水冷却器3进行热交换就能实现工作水的冷却目的。此时，关闭工作水深度冷却装置中的工作水进水阀16和工作水出水阀17，打开切换阀20，工作水冷却器3中的进水阀18和出水阀19。这时，闭式水系统中的冷却水从工作水冷却器冷却水入口21进入工作水冷却器3中，从气水分离器2出来的工作水从入口9进入工作水冷却器3中。其中，工作水在工作水冷却器3中的换热管内部流动，冷却水在工作水冷却器3换热管的外部流动，工作水和冷却水通过在工作水冷却器3内部的热交换进行换热。冷却水在工作水冷却器3中换热后从工作水冷却器冷却水出口22出来，工作水在工作水冷却器3中冷却后，从工作水冷却器3的出口10出来，经管路23又回到真空泵1中。

当气候温度比较高时，闭式水系统的冷却水温度较高，仅使用工作水冷却器3进行热交换就不能实现工作水的冷却目的。此时，关闭工作水冷却器3中的进水阀18、出水阀19和切换阀20，同时打开工作水深度冷却装置中的工作水进水阀16和工作水出水阀17，切换至真空泵工作水深度冷却装置。真空泵1中的工作水连同汽化的水蒸气通过出气口6进入气水分离器2进气口7中，经气水分离器2除去工作水中汽化的气体，工作水沿着工作水深度冷却装置的工作水入口11直接进入换热器4的换热管中。工作水深度冷却装置中的冷却水来自温度恒定为15℃的深井水，深井水首先经过除盐水箱制得除盐水，在一定程度上以除去冷却水中的阴阳离子，除盐水从除盐水箱出来再进入两个并联的循环泵5，从循环泵5的泵出口出来沿着冷却水入口13进入换热器4中，其中，工作水在换热器4内部的换热管内部流动，冷却水在换热器4的换热管外部流动，两者通过换热器4中的换热管进行热交换。冷却水经换热后从冷却水出口14出来，工作水在换热管内部被充分冷却后，最后从工作水深度冷却装置的工作水出口12出来沿着管道回到真空泵1中。

工作水深度冷却装置的冷却水来自温度恒定为15℃的深井水，即使在酷暑的夏季，也能与真空泵1工作水进行有效的热交换，提高机组的真空度，使真空泵1安全运行。在工作水深度冷却装置中设置除盐水箱，改善冷却水的水质，减少管路容易出现结垢、堵塞等情况，减少管路及机组的维护次数，提高真空泵1的工作效率。根据季节及温度的变化，在工作水冷却管路上设置的阀可以方便工作水冷却器3和工作水深度冷却装置的切换，提高了真空泵1工作水在较高温度下的冷却效果，保证真空泵1的安全持久运行。

通过在真空泵1和工作水冷却器3之间的管路23设置工作水深度冷却装置和用以切换工作水冷却器3和工作水深度冷却装置独立工作的切换阀20。不仅提高了真空泵1工作水的冷却效果，而且可以根据气候温度的变化，灵活选择工作水冷却装置。节约了火电厂的能耗，改善了冷却水的水质，提高了真空泵1的工作性能，进而提高了火电厂发电机组的工作效率，保证了火电厂的安全持久运行。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空泵工作水冷却装置，包括真空泵（1）、气水分离器（2）、工作水冷却器（3），其中，真空泵（1）的出气口（6）与气水分离器（2）的进气口（7）相连，气水分离器（2）的分离器出口（8）与工作水冷却器（3）的入口（9）相连，工作水冷却器（3）的出口（10）与真空泵（1）的供水口（15）相连，其特征在于：在真空泵（1）和工作水冷却器（3）之间的管路（23）上设置工作水深度冷却装置和用以切换工作水冷却器（3）和工作水深度冷却装置独立工作的切换阀（20）。

2.根据权利要求1所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的工作水深度冷却装置的工作水入口（11）与工作水冷却器（3）的出口（10）相连，所述的工作水深度冷却装置的工作水出口（12）与真空泵（1）的供水口（15）相连；所述的切换阀（20）设置在工作水深度冷却装置的工作水入口（11）、工作水出口（12）与管路（23）相连接的之间的部分管路上。

3.根据权利要求2所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的工作水深度冷却装置包括除盐水箱、循环泵（5）、换热器（4），其中，除盐水箱与循环泵（5）连接，循环泵（5）与换热器（4）连接，工作水深度冷却装置的工作水入口（11）与工作水出口（12）在换热器（4）内部通过换热管连接。

4.根据权利要求3所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的除盐水箱的入水口与深井水源相连，除盐水箱的出水口与循环泵（5）的泵入口相连，循环泵（5）的泵出口与换热器（4）的冷却水入口（13）相连。

5.根据权利要求3或4所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的工作水深度冷却装置内设置两台并联的循环泵（5）。

6.根据权利要求3或4所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的换热器（4）为板式换热器。

7.根据权利要求2所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的工作水深度冷却装置上设置有工作水进水阀（16）和工作水出水阀（17），所述的工作水进水阀（16）的一端与工作水入口（11）连接，另一端与管路（23）连接，所述的工作水出水阀（17）的一端与工作水出口（12）连接，另一端与管路（23）连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述工作水冷却器（3）的工作水冷却器冷却水入口（21）处设置进水阀（18），工作水冷却器冷却水出口（22）处设置出水阀（19）。

9.根据权利要求8所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述工作水冷却器（3）为管式换热器。

10.根据权利要求1所述的一种真空泵工作水冷却装置，其特征在于：所述的真空泵（1）为水环真空泵。