水环真空泵系统、原理、结构课件

2BW4353－0EK4水环真空泵荣保军2012年8月1日内容300MW真空泵系统、结构、原理。如何防止真空泵分配板磨损。轴承游隙调整及拆装方法。总窜测量及调整。真空泵加装大气喷射器。叶轮偏心的安装在泵体内，启运前向泵体内注入一定量的水，叶轮旋转时，水受离心力作用，在泵体壁内形成一个旋转液环，叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙空间。在前半转，两叶片与水环之间的密封空腔容积逐渐变大，产生真空、气体由分配板的吸入口吸入。在后半转，密封内腔容积逐渐缩小，气体被压缩并由分配板的排汽口排出。工作液为凝补水，除了起形成液环作用外，还起着带走气体压缩热以及密封分配板与叶轮端面间隙的作用。运行时真空泵内的部分工作液会随气体排出，须连续向真空泵供水。工作液温度不断地升高，由管式换热器冷却。工作原理示意图水环真空泵是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为2～4kPa，串联大气喷射器可达0.3～0.7kPa。叶轮泵体真空泵型号参数型号：2BW4353－0EK4---590吸入绝压：33~1033mbar转速：590r/min排汽绝压：1013mbar抽速：36.5－89.0M3/min轴功率：160KW泵重：2000kg厂家：广东佛山水泵厂2BW4—泵系列名称---专门用于抽凝汽器真空的系列代号353---35—叶轮名义半径35CM、3—叶轮长径比代号0—最低吸入绝对压力代号0：可达到33mbar、1：可达到160mbarE—真空泵内的叶轮、分配板、泵体为304材质（1Cr18Ni9）；K—表示机组不配置大气喷射器；“L”表示配置大气喷射器；4—真空泵采用填料轴封，其冷却水采用内供水方式；590---表示真空泵转速为590r／min。改进型2BW4353-0EK4水环真空泵成套装置流程图电动机6a联轴器1水环真空泵24L球现场温度表T1压力计旋塞42P148.113热交换器阀压缩空气(0.4~0.7MPaabs)N1.2旋塞1a真空表P1Ps1a.1压力表47压力开关N8.0喷嘴气动16a蝶阀压力计48旋塞压差开关PDS47b压力表16.1P11b真空表28aM15接线盒3水位控制器(0.15~0.3MPaabs)球阀24a24b球阀压力计排气高位报警22b止回阀18cL1低位报警水位控制器23液位计22a开关信号N2.2N3.3补充水减压阀减压后P1过滤器进口冷却水N5.0出口冷却水N6.0系统排水N4.6因分离器内液位的高低，直接影响到真空泵的性能。所抽的气体含有蒸汽，有可能凝结成水而使水位增加，而使真空泵电动机功率增加；但更多的可能是水位降低(甚至无水)而使泵性能急剧下降而导致凝汽器真空降低。这时控制水位就显得非常重要。该泵采用的是机械式浮球控制阀，一个控制进水，一个控制排水，使其水位保持在一定范围内。除采用这种形式保证液位的稳定外，还在与分离器相通的现场磁翻板液位计上装有上、下限报警开关，提供远距离的水位报警功能。真空泵系统气、水混合物分离后，气体排入大气，而水进入换热器。冷却后的水靠真空泵的自吸力分两路再重新进入到泵内，实现了工作水自动循环。止回阀，防止蝶阀出故障时大气进入凝汽器系统进气口端，装有差压开关、压力开关及气动(或电动)蝶阀。蝶阀的作用是把凝汽器系统与泵机组隔开。差压开关的作用是控制蝶阀的开、闭。当泵起动后，蝶阀前后就有压差，此时一般将差压值设定为3kPa，压差达到设定值后，蝶阀打开，直接抽吸凝汽器系统。压力开关(通过控制箱)可控制泵的停车与起动，从而实现多台泵投运及备用泵的自动控制。约1／8的水经过喷淋管路，通过冷凝喷嘴，可对吸入的蒸汽冷凝70％以上。提高了泵的抽气能力。结构说明1.泵壳---外筒体+前后泵盖2.转子---由叶轮、轴热装组成，泵轴配有护套3.分配板---前后分配板装在泵体与前后侧盖之间4.阀板部件---由阻水板和柔性阀板组成，安装在分配板的排气口，具有自动调节排气角度的作用。柔性阀板为四氟易损件，损坏后影响真空，须及时更换5.轴封部件---采用填料密封，为内供水冷却方式6.轴承：泵的驱动端装有一盘圆柱滚子轴承（NU226），非驱动端装有两盘圆锥滚子轴承（30226）注：NU型及N型均为圆柱滚子轴承，NU为外圈有两个挡圈，内圈无挡圈，N型为内圈有两个挡圈，外圈无挡圈。吸入口排气口端盖分配板泵筒体叶轮盘根套盘根冷却水进水口工作水进水口放水口防汽蚀阀：当凝汽器真空达到~4.9kPa的高真空时（工作水汽化），不可避免会出现汽蚀现象。防汽蚀阀在泵内的高真空端自动补入适量的气体，防止汽泡瞬间破裂(汽蚀)对零件表面的破坏。.基本上所有的液环泵都会带或是预留一个防汽蚀阀的接口盘根冷却水进水口阻水板和柔性阀板分配板工作水进水口和盘根冷却水出口盘根冷却水进水口端盖分配板紧固螺孔防汽蚀阀盘根室如何预防真空泵分配板磨损事故发生？20.2总间隙0.80~0.90mm补偿垫1.总窜：0.80~0.90mm2.单边间隙：0.40~0.45mm3.两锥轴承组合游隙：0.20~0.24mm4.压盖紧力：0.10~0.20mm5.轴承预组装，测量压盖紧力两锥轴承组合游隙。6.真空泵整体组装完毕后，测量校验泵总窜、半窜及两定位圆锥轴承组合游隙。两圆锥轴承游隙调整：20.0mm圆锥轴承游隙=调整圈厚度—两锥轴承对扣外圈间距=0.20~0.24mm。1）调整垫厚度太小，两锥轴承的组合游隙为零或紧力，会引起轴承过热、烧毁；2）调整垫厚度太大，两锥轴承的组合游隙会过大，引起泵窜磨损。3）更换两个锥轴承时，应要按照两个锥轴承的组合游隙值（标准0.20-0.24）的要求，通过改变调整垫的厚度来达到要求。注意事项：1.两轴承水平对扣测量外圈间距20.0mm，否则查清原因；调整圈厚度20.2mm。2.通过对两圆锥轴承外圈厚度、轴承室深度、压盖子口高度、调整圈厚度测量，计算锥轴承压盖紧力，组装时须确保压盖紧力0.10~0.20mm，以确保轴承室准确定位。3.轴承间隙调整好后，须在轴承室内试组装，将四条压盖螺丝紧固后用百分表测量轴承游隙符合规定0.20~0.24mm，否则从新调整整体；整体回装完毕后采用水平打卡箍方法撬动转子测量轴承游隙，或立式起吊用百分表检测轴承游隙。调整圈转子总窜测量总窜测量除泵回装前立装测量外，还须组装轴承后水平测量（因为转子水平为正常运行状态），测量方法：第一种：用自由端轴承端盖螺丝/顶丝水平测量，测量时须将转子分别顶到两侧，松开螺丝，使转子处于自由状态（若数值变小说明分配板变形），百分表测量总窜符合规程要求0.80~0.90mm，并以此数据的一半来调整两侧分配板间隙。第二种：轴箍安装在传动侧盘根压兰处，左右撬动转子，百分表读数差值。要求后端盖螺丝预留总窜空间。总窜过大影响出力，需车薄外筒体相等厚度；间隙过小需在分配板与筒体结合面加垫。两侧分配板与叶轮间隙须调整到总窜的一半（传动端可稍大）。调整以百分表测量为主（塞尺测量为辅），加补偿垫将叶轮定于中间位置，两边剩余间隙：总窜/2—轴承游隙/2须大于0.30mm。调整垫厚度为将转子顶到中心后轴承室法兰与后端盖间隙（对称测4个点的平均值）将8组同等厚度的补偿垫分别加在后压盖法兰螺丝处，对称紧固螺丝，百分表测量转子半窜（自由端叶轮与分配板间隙）为总窜一半。其测量方法同前述第一种or第二种。分配板间隙调整补偿垫轴承的拆装前轴承部件的拆卸：先拆下前轴承外盖，然后拆卸锁紧螺母（或卡簧）、止动垫圈及挡油环。按下图，利用前轴承体中的M12螺纹，用4支M12螺栓，均匀用力，顶出轴承及前轴承体及前轴承内盖。回装：热装，端盖间隙0.10~0.20mm回装顺序相反后轴承部件的拆卸：将锥轴承锁紧螺母及止动垫圈拆下。松开轴承体及轴承内盖螺栓，在轴承内压盖与轴承之间放入分半拆卸环（见上图），然后，重新均匀地上紧轴承内盖螺栓。用4个M12螺栓，顶丝，将后轴承体、轴承内盖、轴承一齐拆下。注意：如果不采用拆卸环，在拆卸轴承时，如果是轴承外圈受力，会损坏轴承。回装：热装，端盖紧力0.10~0.20mm回装顺序相反须热装到位须热装到位真空泵加装大气喷射器：1加装大气喷射器作用：降低噪声，减小振动，防止叶轮汽蚀。2大气喷射器工作原理电厂系统由于其它原因（如凝汽器漏气量过小/冷却水压过小导致供真空泵换热器冷却水量过少）真空泵则会运行在较高真空下，相当于在接近或处于憋死状态下运行时。由于固有的物理现象，在水温一定的情况下，真空越高，水温越高，泵内的水越接近沸腾，并会产生大量气泡，气泡的生产与破裂的过程会对叶轮造成汽蚀损坏，而且会发出非常大的汽蚀噪声。目前最佳的解决办法就是在真空泵上加装大气喷射器。这样真空泵本体其内部真空度仅在12KPa左右（此时系统真空在3~8KPa范围之内），这样就可有效避免气蚀的产生。大气喷射器又叫大气喷射真空泵，可以直接利用常压大气作介质，在实际应用中，大气喷射泵是作为水环泵的前级泵组成水环—大气喷射泵机组，来提高水环泵的极限压力和扩大其工作范围。大气喷射泵由喷嘴、吸气室和扩压器组成。其排气口与水环泵进气口相连，如下图示：喷射器原理：先起动水环泵，使喷嘴进气口与排气口间形成压力差，大气便从喷嘴进入泵内。当压力差为大气压力的二分之一时，空气介质经喷嘴收缩段得到加速，到喉部时可达到声速，到扩张段再进一步加速到超声速，射向扩散器，形成高速射流，并造成吸气室内的压力比被抽容器内的压力低，因此将被抽气体吸入室内。由于二股气流在吸气室内混合，动量交换产生的损失使气流速率逐渐减慢，当进入扩散器喉部时则降到声速以下。经扩散器扩张段时，速度进一步降低，压力不断升高，最后达到大气喷射泵排气压力，即水环泵吸气压力，则由水环泵把气体吸入，再排出泵外，即完成了吸气、排气过程。3机械改动部分3.1机械部分的改动主要是将原来真空泵组的进气三通拆除，装上本次提供的喷射器组件。由于泵组进气管路长度比原来增加了~700mm，因此在原来系统出口母管及各泵出口分别截取350mm管段，以便喷射器组件有足够的安装位置。3.2安装好喷射器管路后的结构如下：