CN218669473U - 一种级数可调的多级水封 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种级数可调的多级水封，包括：进水口、各级水封、出水口和旁路阀门。所述各级水封包括一级水封、二级水封、三级水封、四级水封和五级水封。所述一级水封包括一级进水管和一级水封管，所述一级进水管伸入所述一级水封管内部；所述各级水封每一级管道安装方式和所述一级水封中管道安装方式相同。所述进水口与所述一级进水管的进水管道连接，各级水封通过各级进水管依次串联，最后一级水封与所述出水口的进水管道连接。所述旁路阀门的进水管道连接在所述进水口上，所述旁路阀门的出水管道连接在所述二级水封的进水管上。本方案调整水封级数，改变水压，实现在不同季节与温度下，动态调整压强差，保证装置的正常运作。

Description

一种级数可调的多级水封

技术领域

本实用新型涉及水封技术领域，具体涉及一种级数可调的多级水封。

背景技术

汽轮机轴封加热器是回收轴封最后一档漏汽及门杆低压端漏汽的有效装置，该装置能防止轴封及门杆漏汽漏到汽机房和系统，造成环境污染和汽轮机油质破坏，并利用过程中产生的热量来加热凝结水或除盐水,达到减少能源损失和提高机组热效率的目的。多级水封是轴封加热器的疏水部分，其作用是有效地保证了轴封加热器的稳定运作，疏水采用逐级溢流，而轴封加热器内的蒸汽被多级水封内的水柱封住不能外泄到凝汽器；其原理是维持好轴加疏水水位，防止蒸汽进入凝汽器影响真空或者循环热效率，采用多级水封使水在水封中曲折流动形成一定压差，并利用其特有结构只许疏水通过，防止蒸汽通过，提高了生产效率与安全性。

设多级水封级数为n，轴封加热器在运行时处于微负压状态，其压强P₀大约在-5KPa左右，而凝汽器的压强P_n+1冬季一般在-96KPa左右，夏季一般在-88KPa左右，为了更好维持轴封加热器与凝汽器之间的正常压差，保证机组顺利运作，通常在轴封加热器与凝汽器之间设置多级水封，级数设置与所述凝汽器内的压强与轴封加热器压强之差呈正相关，也与每一级水封净高度有关。因为多级水封中的水柱高度取决于所述凝汽器内的压强与外界压强之差，因此会在多级水封中产生水柱，按照多级水封工作原理并且满足公式：|P₀|+P₁+...+P_n＝|P_n+1|，此多级水封在工作时必须产生相应高度的水柱，补充压强方可保证疏水畅通又能阻止空气漏入。

然而在传统多级水封中，一旦多级水封里的水灌满后，它的水位是基本维持不变的。多级水封就是增大疏水的阻力，从理论上说，轴封加热器疏水经过多级水封然后再有一定的高度回到凝汽器侧，流动阻力加上高差带来的压差刚好等于凝汽器的真空压强，这时候就是最正常的工况，但事实上工况经常在变，凝汽器的真空也不是一成不变的。例如在冬季时，由于温度低造成凝汽器真空高，轴封加热器与凝汽器之间存在压差大，需要提供更高的水柱从而获得更高的水柱压强，防止产生轴封加热器的蒸汽、甚至外界的空气进入凝汽器，影响凝汽器的真空，从而影响经济性；又例如在夏季，由于温度高造成凝汽器真空低，轴封加热器与凝汽器之间压差小，需要提供更少的水柱从而获得更小的水柱压强，防止轴封加热器产生满水的问题。

即，现有技术中，传统多级水封因为在灌满水之后水位维持不变，产生的压强不变，难以提供不同季节、不同温度下凝汽器与轴封加热器之间所需要的的压强差，从而造成轴封加热器产生满水或者凝汽器漏入蒸汽(或空气)的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种级数可调的多级水封，通过新建旁路，根据旁路连接在多级水封进水管的位置，让水进入到多级水封的位置改变，调节多级水封的级数，用于解决不同季节、不同温度下难以提供凝汽器与轴封加热器之间所需要的压强差，造成轴封加热器满水或者凝汽器漏入蒸汽(或空气)的问题。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种级数可调的多级水封，包括：进水口、各级水封、出水口和旁路阀门；

所述各级水封包括一级水封、二级水封、三级水封、四级水封和五级水封；

所述一级水封包括一级进水管和一级水封管，所述一级进水管伸入所述一级水封管内部；所述各级水封每一级管道安装方式和所述一级水封中管道安装方式相同；

所述进水口与所述一级进水管连接，所述一级水封与所述二级水封、所述三级水封、所述四级水封和所述五级水封通过各级进水管依次串联，所述各级水封固定在水封管底板上，各级水封管顶部固定有用于密闭空间的水封管盖板，最后一级水封与所述出水口连接；

所述进水口连接在轴封加热器出水管道上，所述出水口连接在凝汽器进水管道上；

所述旁路阀门的进水管道连接在所述进水口上，所述旁路阀门的出水管道连接在所述二级水封的进水管上。

进一步的，所述各级进水管上均开设有与所述旁路阀门的出水管道配套的连接口。

进一步的，所述各级进水管伸入各级水封管的长度小于所述各级水封管的长度。

进一步的，所述出水口的安装高度与所述进水口、所述各级进水管的安装高度相同。

进一步的，所述出水口的直径与所述进水口、所述各级进水管的直径相同。

进一步的，所述水封管盖板上开设有与注水阀门出水管道连接的连接口。

进一步的，所述水封管盖板上开设有与放气阀门进气管道连接的连接口。

进一步的，所述多级水封为5级水封。

进一步的，所述多级水封的材质为抗压强度高的钢材

进一步的，所述旁路阀门的驱动方式为电动、液动、气动或手动。

有益效果：

由以上技术方案可知，本实用新型提供了一种级数可调的多级水封，在所述进水口新建旁路，所述旁路阀门的后管道连接在进水管上，并通过所述旁路阀门进行控制，根据所述旁路阀门后管道连接在所述多级水封的所述各级进水管的位置，让水进入到所述多级水封的位置改变，调整了水的量，即调整了水柱的高度，进一步调整了水的压强，实现了所述多级水封的级数调节。此方案根据不同季节、不同温度，动态调整了轴封加热器与凝汽器之间所需要的压强差，保证了轴封加热器与凝汽器的正常运作。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不表示按照真实参照物比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本申请实施例中一种级数可调的多级水封结构示意图。

图中，各附图标记的含义如下：

进水口1；一级进水管2；一级水封管3；出水口4；旁路阀门5；注水阀门6；放气阀门7；水封管盖板8；水封管底板9。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一个”“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件，并不进除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。“上”“下”“左”“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在现有技术中，传统多级水封因为在灌满水之后水位维持不变，产生的压强不变，但是凝汽器的真空压强根据不同季节、不同温度会产生变化，轴封加热器与凝汽器之间所需要的的压强差也会发生变化，传统的多级水封不能调整压强以适应轴封加热器与凝汽器之间所需要的的压强差的变化，从而造成轴封加热器产生满水或者凝汽器漏入蒸汽(或空气)的问题。鉴于此，本发明构思一种级数可调的多级水封，在进水管道上新建阀门，并且根据阀门后管道连接在所述多级水封的某一级进水管的位置，让水进入到所述多级水封的位置改变，调整了水柱的高度与水的压强，实现了所述多级水封的级数调节。

所述级数可调的多级水封结构如图1所示，包括：进水口1、各级水封、出水口4和旁路阀门5；

所述各级水封包括一级水封、二级水封、三级水封、四级水封和五级水封；

所述一级水封包括一级进水管2和一级水封管3，所述一级进水管2伸入所述一级水封管3内部；所述各级水封每一级管道安装方式和所述一级水封中管道安装方式相同；

所述进水口1与所述一级进水管2连接，所述一级水封与所述二级水封、所述三级水封、所述四级水封和所述五级水封通过各级进水管依次串联，所述各级水封固定在水封管底板9上，各级水封管顶部固定有用于密闭空间的水封管盖板8，最后一级水封与所述出水口4连接；

所述进水口1连接在轴封加热器出水管道上，所述出水口4连接在凝汽器进水管道上；

所述旁路阀门5的进水管道连接在所述进水口1上，所述旁路阀门5的出水管道连接在所述二级水封的进水管上。

设多级水封级数为n，按照多级水封工作原理并且满足公式：|P₀|+P₁+...+P_n＝|P_n+1|，多级水封在工作时必须产生相应高度的水柱，形成压强方可保证疏水畅通又能阻止蒸汽(或空气)漏入，疏水在多级水封中流动时，后一级水封的进水管用作前一级水封的排水管。轴封加热器在运行时处于微负压状态，其压强P₀大约在-5KPa左右，轴封加热器的压强基本不变，而凝汽器的压强根据季节与温度的不同，产生的真空压强也不同。

在本实施例中，如图1所示，所述多级水封为5级水封，所述多级水封的材质为抗压强度高的钢材，以便在高压差下稳定运行。对于压差计算，例如凝汽器压强P_n+1冬季真空一般在-96KPa左右，轴封加热器与凝汽器之间的正常压差约90KPa，根据公式，多级水封需要提供约90KPa的压差，其对应的水柱高度约为9m，假设每一级水封提供的水柱高度为3m，则需要3级水封，此时将所述旁路阀门5的后管道连接在三级水封的进水管，形成了3级水封，实现了压差的提供。

由此可见，在不同季节、不同温度的情况下，需要多级水封提供的压差不同，而传统的多级水封难以提供压差的动态变化，本申请实施例所述的级数可调的多级水封便可根据轴封加热器与凝汽器之间所需要的正常压差进行多级水封的级数调整。在温度较低时，凝汽器的真压|P_n+1|变大，需要多级水封提供的压差变大，此时只需要关闭所述旁路阀门5或者把所述旁路阀门5的后管道连接在所述二级进水管上，维持5级水封或者变为4级水封，实现多级水封级数的扩大，保证了较大压差的提供。而温度较高时，凝汽器的真压|P_n+1|变小，需要多级水封提供的压差变小，此时只需要把所述旁路阀门5的后管道连接在后几级水封的进水管上，变为3级水封或更小级别的水封，实现多级水封级数的缩小，保证了较小压差的提供。调整好之后，通过所述出水口4进出疏水，完成整个流程。

为了实现多级水封的可调性，需要对多级水封进行调整：

调整的第一方面是：所述各级进水管上均开设有与所述旁路阀门5的出水管道配套的连接口。面对不同压差需求时，根据公式计算得到级数，把所述旁路阀门5的出水管道连接在计算得到的级数对应的进水管上，将疏水直接注入对应技术的水封管中进行压差调整。在本实施例中，所述一级进水管2伸入所述一级水封管3的长度小于所述一级水封管3的长度，一般情况下为略小于所述水封管3的长度，让疏水顺利注入，防止注入过程中因为所述一级进水管2与所述一级水封管3的长度差过大而产生过多的气泡，影响提供的压差大小。

而且，所述各级进水管与所述各级水封管的规格及安装也需要进行调整：首先，所述各级进水管的长度相同且所述各级水封管的长度相同，保证容纳的疏水量相同，保证每一级水封的压差不会因为所述多级水封级数的调整而改变；其次，所述出水口4的安装高度与所述进水口1、所述各级进水管的安装高度相同，这样安装的目的也是为了保证疏水能够在同一高度实现进出所述各级水封，维持压差稳定；最后，所述出水口4的直径与所述进水口1、所述各级进水管的直径相同，这样设计是让整个过程中疏水水量不产生变化，进行稳定地输送。

此外，所述水封管盖板8上开设有与注水阀门6出水管道连接的连接口；所述水封管盖板8上开设有与放气阀门7进气管道连接的连接口，所述水封管盖板8这样设计的目的是为了配合水封级数进行安装调整，同时方便生产、更换。

调整的第二方面是：所述旁路阀门5、所述注水阀门6和放气阀门7的驱动方式包括以下至少之一：电动、液动、气动和手动。针对不同工况，各个阀门需要人工操作或者自动化控制，人工操作时选用手动阀门，能实现流程的跟进，实时调整反馈进度；选用自动化控制阀门时，让整个工程更加智能化并且提高了安全性。

综上，一种级数可调的多级水封通过在所述进水口1新建所述旁路阀门5，将所述旁路阀门5的后管道连接在所述多级水封的各级进水管上，并通过所述所述旁路阀门5控制水的流向，根据所述旁路阀门5出水管道连接在多级水封中所述各级进水管的位置，调整了水柱的高度，进一步调整了压强，实现了多级水封的级数调节，在不同季节、不同温度的情况下，简单便捷地调整了轴封加热器与凝汽器之间所需要的压强差，保证了轴封加热器与凝汽器的正常运作。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种级数可调的多级水封，其特征在于，包括：进水口(1)、各级水封、出水口(4)和旁路阀门(5)；

所述各级水封包括一级水封、二级水封、三级水封、四级水封和五级水封；

所述一级水封包括一级进水管(2)和一级水封管(3)，所述一级进水管(2)伸入所述一级水封管(3)内部；所述各级水封每一级管道安装方式和所述一级水封中管道安装方式相同；

所述进水口(1)与所述一级进水管(2)连接，所述一级水封与所述二级水封、所述三级水封、所述四级水封和所述五级水封通过各级进水管依次串联，所述各级水封固定在水封管底板(9)上，各级水封管顶部固定有用于密闭空间的水封管盖板(8)，最后一级水封与所述出水口(4)连接；

所述进水口(1)连接在轴封加热器出水管道上，所述出水口(4)连接在凝汽器进水管道上；

所述旁路阀门(5)的进水管道连接在所述进水口(1)上，所述旁路阀门(5)的出水管道连接在所述二级水封的进水管上。

2.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述各级进水管上均开设有与所述旁路阀门(5)的出水管道配套的连接口。

3.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述各级进水管伸入各级水封管的长度小于所述各级水封管的长度。

4.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述出水口(4)的安装高度与所述进水口(1)、所述各级进水管的安装高度相同。

5.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述出水口(4)的直径与所述进水口(1)、所述各级进水管的直径相同。

6.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述水封管盖板(8)上开设有与注水阀门(6)出水管道连接的连接口。

7.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述水封管盖板(8)上开设有与放气阀门(7)进气管道连接的连接口。

8.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述多级水封为5级水封。

9.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述多级水封的材质为抗压强度高的钢材。

10.根据权利要求1所述的多级水封，其特征在于：所述旁路阀门(5)的驱动方式为电动、液动、气动或手动。

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