一种液环式真空泵回水系统及回水方法技术方案

本发明专利技术公布了一种液环式真空泵回水系统及回水方法，它包括真空泵本体(1)和外接的气水分离器(8)，其特征在于：所述的气水分离器(8)的另一端与换热器(9)相连接，在所述的换热器(9)尾部接有增压泵(10)，在所述的增压泵(10)上接有若干根管道与所述的真空泵本体(1)筒壁上的回水口(10.1)相连接，在每根所述的管道上接有流量监测装置(11)，在所述的增压泵(10)后方的管道上接有压力监测装置(12)；它克服了现有技术中的受到工作液温度和汽化压力的限制，其腔体内部容易发生汽蚀的缺点，具有有效补充工作液量，降低液环温度的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种液环式真空泵回水系统及回水方法
本专利技术涉及到能源、化工技术研究领域，更加具体来说是一种液环式真空泵回水系统及回水方法。
技术介绍
液环真空泵主要用于粗真空的形成过程，由于其具有接近等温压缩、对粉尘不敏感、吸入气体可以夹带液体或大量水蒸气的优点，其在电力行业领域应用广泛，对冷凝器的抽真空阶段和真空维持阶段均使用真空泵及成套机组来完成。液环真空泵由低速电动机、汽水分离器、工作液冷却器、气动控制系统、高低水位调节器、泵组内部有关连接管道、阀门及电气控制设备等组成，其作用是在汽轮机组启动时建立真空及抽除真空系统不严密处漏入的空气和未凝结的蒸汽，以维持凝汽器的真空度。液环真空泵是靠偏置叶轮在泵腔内回转运动使工作室容积周期性变化以实现抽气的真空泵。液环泵在运行时，由于工作液体温度不断上升，且在排气过程中不断有水从排气口流失，泵腔内水量减少，致使液环泵的性能降低；并且由于受到工作液温度和汽化压力的限制，其腔体内部容易发生汽蚀。汽蚀不但会对液环泵的过流部件产生破坏作用，还会使液环泵产生振动和噪声，并导致其效率下降，因此应尽量防止液环泵在汽蚀状态下工作。因此，在液环泵运行的过程中需要不断向泵腔体内补充工作液体，以维持工作液量及降低工作液体的温度。液环真空泵\真空真空泵等设备在工作时需不断向液环内补充冷却介质，即工作液。该工作液实质是真空泵排出的汽水混合物经由汽水分离器分离并经过换热器后冷却回流的液体，该部分冷却工作液的流量、温度以及回流方法将直接影响到真空泵液环的工作温度，从而影响真空泵的工作效率以及汽蚀风险程度。如图6所示，在现有真空泵的回水系统中，回水口往往被设计在靠近真空泵端盖一侧，冷却工作液沿该回水口经过分配板导流至真空泵叶轮4附近，通过原有的回水口13进入到筒体内部。叶轮旋转时冷却工作液通过原有回水口13首先进入叶轮相邻两叶片间的体积单元，后随离心力的作用进入液环5开始传质、换热过程。由于液环5体积要求相对固定，多余的液体经由排气孔6排出筒体。上述类型冷却工作液回水系统设计其优势在于利用了叶轮的离心力，以及相邻叶片间的真空，从而在不增压的条件下让工作液自流入液环内部，简化了系统。然而近年来系统对真空泵性能要求的逐渐提高，部分常规设计已无法满足相关要求。例如在夏季或者常年高温地区应用真空泵时，液环温度过高将导致导致真空泵效率下降、抽气能力下降、汽蚀等一系列问题，该类问题对真空泵液环温度，冷却工作液的回水量、水温、回水方法、换热效率均提出了更高的要求，上述设计中回水方法的弊端也随之显现。常规回水方法其冷却液(低温液体)是经由原有的回水口13首先进入叶轮相邻两叶片间的体积单元，随后在离心力的作用下进入液环5内侧开始传质传热的。而在液轮15的高速转动下，冷却液由原有的回水口13运动至排气孔(排水)6的时间非常短暂，且液体之间的换热仅限于液环内侧边界层。即冷却液在液环内停留时间短，低温液体并未充分换热便由排气孔(排水)6排出筒体，液环靠近筒壁一侧的高温液体并未得到有效降温或者置换。从而导致了液环5温度难以下降，真空泵夏季工况超温、工作效率低、抽气能力下降、汽蚀等问题。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于克服上述
技术介绍
中的不足之处，而提出一种液环式真空泵回水系统。本专利技术一种液环式真空泵回水系统，它包括真空泵本体和外接的气水分离器，其特征在于：所述的气水分离器的另一端与换热器相连接，在所述的换热器尾部接有增压泵，在所述的增压泵上接有若干根管道与所述的真空泵本体筒壁上的回水口相连接，在每根所述的管道上接有流量监测装置，在所述的增压泵后方的管道上接有压力监测装置。在上述技术方案中：所述的真空泵本体呈椭圆柱状，在所述的真空泵本体内的两端均设置有椭圆形的分配板；在所述的真空泵本体横向设置有进气口，真空泵出气口与所述的真空泵本体切向布置。在上述技术方案中：在所述的分配板上设置有呈月牙型的排气口和进水孔，所述的排气口和进水孔相对设置，在所述的排气口和进水孔中间设置有叶轮。在上述技术方案中：所述的回水口沿真空泵本体筒壁切向布置，所述的回水口为多个孔状结构或轴向带状结构；每个所述的回水口在水平面上位于同一个圆弧上，每个所述的回水口在纵面位于同一条直线上。本专利技术的第二目的在于克服上述
技术介绍
的不足之处，而提出一种液环式真空泵回水系统的回水方法。本专利技术一种液环式真空泵回水系统的回水方法，其特征在于：它包括如下具体回水过程；①、待处理的高温气水混合物通过进气口不断进入到所述的真空泵本体内，②、预先将若干的水通入到所述的真空泵本体内，水流经真空泵本体内的分配板，穿过分配板上的进水孔，所述的水通过所述的分配板上的叶轮旋转形成液环；③、随着步骤①中所述的待处理的高温气水混合物通过进气口进入真空泵本体内后，所述的高温气水混合物穿过分配板上的进水孔直接与步骤②中的液环上的水相接触，所述的液环上的水的温度经过叶轮旋转混合逐渐升温；④、所述的液环上的气水混合物先通过所述的分配板上的排气口排出，再流经真空泵出气口进入所述的真空泵本体后方的气水分离器内；⑤、所述的气水分离器将步骤④中所述的气水混合物进行气水分离，一部分的气体经过所述的气水分离器上的出气口排出，另一部分液体经过所述的气水分离器上的出液口流入到后方的换热器中；⑥、所述的换热器的一端与外部的冷却液相连接，另一端接在增压泵上，所述的冷却液不断的通入到所述的换热器中，降低步骤⑤中流进换热器中的所述的液体的温度；⑦、在所述的增压泵上接有若干根管道与所述的真空泵本体筒壁上的回水口相连接，在每根所述的管道上接有流量监测装置，在所述的增压泵后方的管道上接有压力监测装置；⑧、所述的步骤⑥中的液体经多个所述的回水口直接与所述的液环的外侧面接触，直接将液环的内侧面的高温液体压入到所述的排气口中；⑨、循环步骤⑧至步骤①的流程；在上述技术方案中：所述的内侧面的液体温度远高于所述的外侧面的液体温度。在上述技术方案中：所述的真空泵本体呈椭圆柱状，在所述的真空泵本体内的两端均设置有椭圆形的分配板。在上述技术方案中：所述的回水口沿真空泵本体筒壁切向布置，所述的回水口为多个孔状结构或轴向带状结构。在上述技术方案中：每个所述的回水口在水平面上位于同一个圆弧上，每个所述的回水口在纵面位于同一条直线上。本专利技术具有如下技术优点：1、所述的回水方法在真空泵壁面设有多个回水口且所述回水口与筒壁均为切向设置以减少回水流体扰动降低阻力。2、所述的回水口可根据运行工况单独分别或同时启用以进行动态调节。3、所述的回水方法运行时可使冷却工作液从筒壁进入液环，在与液环换热的同时将液环内侧高温液体从排气口排出真空泵筒体，在换热的同时实现了冷却工作液对高温液体的置换。4、这种补水方法可以有效补充工作液量，降低液环温度；5、从吸气侧补充工作液，能很好的冲击该处低压涡流，提高工作液压力，从而大大降低汽蚀风险，保证液环真空泵的高效运行及汽轮发电机组的经济性。附图说明图1为本专利技术工作液回水方法流程图图2为真空泵分配板示意图。图3为真空泵叶轮示意图。图4为本专利技术工作液回水方法运行原理图。图5为常规工作液回水方法运行原理图。图6为常规工作液回水方法流程图。图7为本专利技术中的孔状结构的真空泵筒体回水口结构示意图。图8为本专利技术中的轴向带状结构的真空泵筒体回水口结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液环式真空泵回水系统，它包括真空泵本体(1)和外接的气水分离器(8)，其特征在于：所述的气水分离器(8)的另一端与换热器(9)相连接，在所述的换热器(9)尾部接有增压泵(10)，在所述的增压泵(10)上接有若干根管道与所述的真空泵本体(1)筒壁上的回水口(10.1)相连接，在每根所述的管道上接有流量监测装置(11)，在所述的增压泵(10)后方的管道上接有压力监测装置(12)。

【技术特征摘要】
1.一种液环式真空泵回水系统，它包括真空泵本体(1)和外接的气水分离器(8)，所述的气水分离器(8)的另一端与换热器(9)相连接，在所述的换热器(9)尾部接有增压泵(10)，其特征在于：在所述的增压泵(10)上接有若干根管道与所述的真空泵本体(1)筒壁上的回水口(10.1)相连接，所述的回水口(10.1)沿真空泵本体(1)筒壁切向布置，所述的回水口(10.1)为多个孔状结构或轴向带状结构；每个所述的回水口(10.1)在水平面上位于同一个圆弧上，每个所述的回水口(10.1)在纵面位于同一条直线上；在每根所述的管道上接有流量监测装置(11)，在所述的增压泵(10)后方的管道上接有压力监测装置(12)。2.根据权利要求1所述的一种液环式真空泵回水系统，其特征在于：所述的真空泵本体(1)呈椭圆柱状，在所述的真空泵本体(1)内的两端均设置有椭圆形的分配板(3)；在所述的真空泵本体(1)横向设置有进气口(2)，真空泵出气口(7)与所述的真空泵本体(1)切向布置。3.根据权利要求2所述的一种液环式真空泵回水系统，其特征在于：在所述的分配板(3)上设置有呈月牙型的排气口(6)和进水孔(6.1)，所述的排气口(6)和进水孔(6.1)相对设置，在所述的排气口(6)和进水孔(6.1)中间设置有叶轮(4)。4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种液环式真空泵回水系统的回水方法，其特征在于：它包括如下过程；①、待处理的高温气水混合物通过进气口(2)不断进入到所述的真空泵本体(1)内，②、预先将若干的水通入到所述的真空泵本体(1)内，水流经真空泵本体(1)内的分配板(3)，穿过分配板(3)上的进水孔(6.1)，所述的水通过所述的分配板(3)上的叶轮(4)旋转形成液环(5)；③、随着步骤①中所述的待处理的高温气水混合物通过进气口(2)进入真空泵本体(1)内后，所述的高温气水混合物穿过分配板(3)上的进水孔(6.1)直接与步骤②中的液环(5)上的水相接触，所述的液环(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂本，徐传海，闵山山，匡云，黄军军，刘杰，王攀，骆骏，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42