CN219494897U - 一种凝汽器抽真空系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种凝汽器抽真空系统，包括依次相连的凝汽器、水环式真空泵、气液分离器和板式换热器，凝汽器的抽气口连接有混合换热器，混合换热器壳程上端的进气口和出气口分别经管道与凝汽器的抽气口和水环式循环泵的入口相连，混合换热器壳程底部的冷凝水出口经疏水管与凝汽器的热水井相连，所述板式换热器的热介质端出口连接有制冷机，制冷机的出口经第一管道与水环式真空泵的泵密封接口相连，制冷机的出口经第二管道与混合换热器壳程上的喷淋口相连，制冷机的出口经第三管道与气液分离器上的回淋口相连，所述混合换热器的管程和板式换热器的冷介质端连接有冷却循环水。本实用新型即保证真空效率同时提高能源利用率。

Description

一种凝汽器抽真空系统

技术领域

本实用新型涉及汽轮机技术领域，特别是一种凝汽器抽真空系统。

背景技术

凝汽器抽真空系统影响着整个汽轮机组的正常运行，抽真空的程度决定机组的热效率。目前电厂的凝气器真空系统，多是通过水环式真空泵组对凝汽器进行抽气操作，但是水环式真空泵受温度影响较大，随着抽气的进行，水蒸气进入水环式真空泵后的凝结放热，而工作液热交换后温度升高，当外界温度高时，水环式真空泵组的板式换热器换热效率低，真空泵内的工作液得不到有效的冷却，此时真空泵的抽吸能力不足，进而影响凝汽器内的真空度。

专利申请号202120821110.X公开了一种凝汽器抽真空装置，在水环式真空泵组的板式换热器上并联制冷机，在外界温度高时，切换到制冷机对水环式真空泵组的冷却液进行降温，从而保证水环式真空泵正常运行。

然而优化后的该系统，仍然存在不足，随着制冷机的运行，水环式真空泵组带入的气液分离器内的冷却水位会随之升高，为了保证泵组的正常运行，需要对气液分离器进行排水，而这部分冷却水得不到有效的利用，造成能源的浪费，同时泵组气液分离器对蒸汽的凝结效果单一，特别是外界环境温度高时，由水环式真空泵抽入的蒸汽得不到有效的凝结，从而形成乏汽从气液分离器的排气口排出，造成能源的浪费。

实用新型内容

为解决上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种保证真空效率并且提高能源利用率的凝气器抽真空系统。

本实用新型的技术方案为：一种凝汽器抽真空系统，包括凝汽器、水环式真空泵、气液分离器和板式换热器，所述凝汽器抽气口依次与水环式真空泵、气液分离器和板式换热器的热介质端相连，凝汽器的抽气口连接有混合换热器，所述混合换热器的壳程上端两侧设有进气口和出气口，混合换热器的壳程底部设有冷凝水出口，混合换热器的进气口和出气口分别经管道与凝汽器的抽气口和水环式循环泵的入口相连，混合换热器的冷凝水出口经疏水管与凝汽器的热水井相连，所述板式换热器的热介质端出口连接有制冷机，制冷机的出口经第一管道与水环式真空泵的泵密封接口相连，制冷机的出口经第二管道与混合换热器壳程上的喷淋口相连，制冷机的出口经第三管道与气液分离器上的回淋口相连，所述混合换热器的管程和板式换热器的冷介质端连接有冷却循环水。本系统通过将气液分离器经板式换热器和制冷器冷却后的冷却液一部分回淋到气液分离器内，冷却液与水环式真空泵抽入的蒸汽进行热交换，蒸汽充分得到冷凝，进而提高蒸汽的利用率，同时一部分冷却液喷淋到混合换热器内，使凝汽器抽出的蒸汽在混合换热器内经过管式换热和冷却喷淋双重降温，对真空泵入口的气体进行预冷却，冷却大部分的水蒸汽，减小了吸入介质的体积流量，从而提高真空泵的抽干空气能力，保证真空泵的抽真空效率，并且换热后的冷却液随疏水管进入热水井中，提升了冷却液的利用率。

所述混合换热器和气液分离器内分别安装有喷淋管和回淋管，所述喷淋管和回淋管分别与喷淋口和回淋口相连通，喷淋管和回淋管上均安装有多个雾化喷头。

所述喷淋管的雾化喷头位于靠近混合换热器的进气口一侧，所述回淋管的雾化喷头位于气液分离器的入口上方。

所述疏水管上安装有疏水阀。

所述制冷机上设有入口阀、出口阀和旁路阀，入口阀和出口阀分别安装在制冷机的入口和出口的管路上，旁路阀经管道并联安装在入口阀和出口阀两侧。

所述板式换热器的热介质端入口和制冷机出口的管道上安装有温度计，所述温度计经电气控制器分别与入口阀、出口阀、旁路阀和制冷机通信连接。通过检测出入口的温度，按需打开制冷机，板式换热器与制冷机串联，可以通过降低制冷机入口的温度，达到降低制冷机能耗的目的。

所述气液分离器上安装有液位计，第二管道上安装有喷淋调节阀，第三管道上安装有回淋调节阀，所述液位计经电气控制器分别与喷淋调节阀和回淋调节阀通信连接。根据气液分离器的液位对喷淋调节阀和回淋调节阀的开度进行调节，从而保证气液分离器内的液位稳定。

所述第三管道和回淋口的连接处安装有补水管，所述补水管上安装有补水阀，液位计经电气控制器与补水阀通信连接。补水阀的设置，可以对气液分离器进行补水，防止出现因第一管路进气而造成水环式真空泵汽蚀现象。

本实用新型的有益效果为：

本系统通过将气液分离器经板式换热器和制冷器冷却后的冷却液一部分回淋到气液分离器内，冷却液与水环式真空泵抽入的蒸汽进行热交换，蒸汽充分得到冷凝，进而提高蒸汽的利用率；同时一部分冷却液喷淋到混合换热器内，使凝汽器抽出的蒸汽在混合换热器内经过管式换热和冷却喷淋双重降温，对真空泵入口的气体进行预冷却，冷却大部分的水蒸汽，减小了吸入介质的体积流量，从而提高真空泵的抽干空气能力，保证真空泵的抽真空效率；并且换热后的冷却液随疏水管进入热水井中，提升了冷却液的利用率。

附图说明

图1是本实用新型的系统连接示意图；

图2是本实用新型中混合换热器的结构示意图；

图3是本实用新型中电器控制器的通信示意图。

附图标记：1、凝汽器；2、混合换热器；21、进气口；22、出气口；23、喷淋口；24、冷凝水出口；3、水环式真空泵；4、气液分离器；41、回淋口；42、液位计；5、板式换热器；6、制冷机；61、出口阀；62、入口阀；63、旁路阀；7、喷淋控制阀；8、回淋控制阀；9、补水阀；10、温度计；11、热水井；12、疏水阀；13、雾化喷头。

具体实施方式

为使本技术领域人员更好理解本实用新型中的技术方案，下面结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，均应属于本实用新型保护范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种凝汽器抽真空系统，包括凝汽器1、水环式真空泵3、气液分离器4和板式换热器5，所述凝汽器1抽气口依次与水环式真空泵3、气液分离器4和板式换热器5的热介质端相连，凝汽器1的抽气口连接有混合换热器2，所述混合换热器2的壳程上端两侧设有进气口21和出气口22，混合换热器2的壳程底部设有冷凝水出口24，混合换热器2的进气口21和出气口22分别经管道与凝汽器1的抽气口和水环式循环泵3的入口相连，混合换热器2的冷凝水出口24经疏水管与凝汽器1的热水井11相连，所述疏水管上安装有疏水阀12，所述板式换热器5的热介质端出口连接有制冷机6，制冷机6的出口经第一管道与水环式真空泵3的泵密封接口相连，对水环式真空泵3进行降温，制冷机6的出口经第二管道与混合换热器壳程2上的喷淋口23相连，对混合换热器2的壳程内进行喷淋降温，制冷机6的出口经第三管道与气液分离器4上的回淋口41相连，对气液分离器4进行回流冷却，所述混合换热器2的管程和板式换热器5的冷介质端连接有冷却循环水。本系统通过将气液分离器4经板式换热器5和制冷器6冷却后的冷却液一部分回淋到气液分离器4内，冷却液与水环式真空泵3抽入的蒸汽进行热交换，蒸汽充分得到冷凝，进而提高蒸汽的利用率，同时一部分冷却液喷淋到混合换热器2内，使凝汽器1抽出的蒸汽在混合换热器2内经过管式换热和冷却喷淋双重降温，对水环式真空泵3入口的气体进行预冷却，冷却大部分的水蒸汽，减小了吸入介质的体积流量，从而提高水环式真空泵3的抽干空气能力，保证整个系统的抽真空效率，并且换热后的冷却液随疏水管进入热水井11中，提升了冷却液的利用率。

所述混合换热器2和气液分离器4内分别安装有喷淋管和回淋管，所述喷淋管和回淋管分别与喷淋口23和回淋口41相连通，喷淋管和回淋管上均安装有多个雾化喷头13。所述喷淋管的雾化喷头13位于靠近混合换热器2的进气口21一侧，所述回淋管的雾化喷头13位于气液分离器4的入口上方，使冷却液与入口的蒸汽充分接触，从而保证喷淋冷却效果。

所述制冷机上设有入口阀62、出口阀61和旁路阀63，入口阀62和出口阀61分别安装在制冷机6的入口和出口的管路上，旁路阀63经管道并联安装在入口阀62和出口阀61两侧，通过板式换热器5与制冷机6串联，在开启制冷机6时，可以通过板式换热器8先降低制冷机6入口的温度，达到降低制冷机6能耗的目的；所述板式换热器5的热介质端入口和制冷机6出口的管道上安装有温度计10，所述温度计10经电气控制器分别与入口阀62、出口阀61、旁路阀63和制冷机6通信连接。通过监测制冷单元出入口的温度，按需打开并连通制冷机6管路。

所述气液分离器4上安装有液位计42，第二管道上安装有喷淋调节阀7，第三管道上安装有回淋调节阀8，所述液位计42经电气控制器分别与喷淋调节阀7和回淋调节阀8通信连接。根据气液分离器4的液位对喷淋调节阀7和回淋调节阀8的开度进行调节，从而保证气液分离器4内的液位稳定。

所述第三管道和回淋口41的连接处安装有补水管，所述补水管上安装有补水阀9，液位计42经电气控制器与补水阀9通信连接。补水阀9的设置，可以对气液分离器4进行补水，防止出现因第一管路进气而造成水环式真空泵3汽蚀现象。所述电气控制器为现有技术，其通信连接方式不做赘述。

在实施该技术方案时，如图3所示，通过板式换热器5热介质端入口和制冷机6出口的温度计10分别监测该制冷单元的入口温度和出口温度，入口温度和出口温度的阈值分别设为T1和T2，系统正常运行时，单独使用板式换热器5，旁路阀63开启，制冷器6、入口阀62和出口阀61均关闭，当制冷单元的出口温度监测低于T2，说明单独使用板式换热器5即可达到本系统水环式真空泵3所需的温度，当制冷单元的出口温度监测超过T2，则电气控制器联动关闭旁路阀63，打开制冷器6、入口阀62和出口阀61，使板式换热器5和制冷机6串联进行制冷，当制冷单元的入口温度低于T1时，证明此时制冷单元的制冷效果超出实际所需，即联动开启旁路阀63，关闭制冷器6、入口阀62和出口阀61，使板式换热器5单独制冷；同时系统正常运行时，通过电气控制器监测液位计42的数值，调节喷淋调节阀7和回淋调节阀8的开度，即液位过高，则将喷淋调节阀7的开度调大，回淋调节阀8的开度调小，液位过低则反向调节，若液位持续下降并到达液位计42的临界最低液位，则控制开启补水阀9对气液分离器4进行补水。

Claims (8)

1.一种凝汽器抽真空系统，包括凝汽器、水环式真空泵、气液分离器和板式换热器，所述凝汽器抽气口依次与水环式真空泵、气液分离器和板式换热器的热介质端相连，其特征在于，凝汽器的抽气口连接有混合换热器，所述混合换热器的壳程上端两侧设有进气口和出气口，混合换热器的壳程底部设有冷凝水出口，混合换热器的进气口和出气口分别经管道与凝汽器的抽气口和水环式循环泵的入口相连，混合换热器的冷凝水出口经疏水管与凝汽器的热水井相连，所述板式换热器的热介质端出口连接有制冷机，制冷机的出口经第一管道与水环式真空泵的泵密封接口相连，制冷机的出口经第二管道与混合换热器壳程上的喷淋口相连，制冷机的出口经第三管道与气液分离器上的回淋口相连，所述混合换热器的管程和板式换热器的冷介质端连接有冷却循环水。

2.根据权利要求1所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述混合换热器和气液分离器内分别安装有喷淋管和回淋管，所述喷淋管和回淋管分别与喷淋口和回淋口相连通，喷淋管和回淋管上均安装有多个雾化喷头。

3.根据权利要求2所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述喷淋管的雾化喷头位于靠近混合换热器的进气口一侧，所述回淋管的雾化喷头位于气液分离器的入口上方。

4.根据权利要求1所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述疏水管上安装有疏水阀。

5.根据权利要求1所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述制冷机上设有入口阀、出口阀和旁路阀，入口阀和出口阀分别安装在制冷机的入口和出口的管路上，旁路阀经管道并联安装在入口阀和出口阀两侧。

6.根据权利要求5所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述板式换热器的热介质端入口和制冷机出口的管道上安装有温度计，所述温度计经电气控制器分别与入口阀、出口阀、旁路阀和制冷机通信连接。

7.根据权利要求1所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述气液分离器上安装有液位计，第二管道上安装有喷淋调节阀，第三管道上安装有回淋调节阀，所述液位计经电气控制器分别与喷淋调节阀和回淋调节阀通信连接。

8.根据权利要求7所述的一种凝汽器抽真空系统，其特征在于，所述第三管道和回淋口的连接处安装有补水管，所述补水管上安装有补水阀，液位计经电气控制器与补水阀通信连接。