Руководящий документ РД 34.30.302-87 Методические указания по наладке и эксплуатации пароструйных эжекторов конденсационных установок ТЭС и АС.

             

     РД 34.30.302-87

 

      

 

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

 

     

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО НАЛАДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПАРОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРОВ

КОНДЕНСАЦИОННЫХ УСТАНОВОК ТУРБИН ТЭС И АС

     

     

Срок действия с 01.07.90

до 01.07.2000*

 

РАЗРАБОТАНЫ Всесоюзным дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническим научно-исследовательским институтом им. Ф.Э.Дзержинского (ВТИ им. Ф.Э.Дзержинского)

 

ИСПОЛНИТЕЛЬ А.И.Белевич

 

УТВЕРЖДЕНЫ Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации Минэнерго СССР 28 сентября 1987 г.

 

Заместитель начальника А.П.Берсенев

 

Главным научно-техническим и проектно-конструкторским управлением Минатомэнерго СССР 19 августа 1987 г.

 

Начальник Управления Б.Я.Прушинский

 

Настоящие Методические указания распространяются на пароструйные многоступенчатые эжекторы с кожухотрубными теплообменниками, применяемые на тепловых и атомных станциях в качестве газоудаляющих устройств конденсационных установок турбин, и устанавливают правила, предъявляемые к испытаниям эжекторов, и требования к их эксплуатации.

 

С вводом в действие настоящих Методических указаний утрачивают силу "Руководящие указания по наладке и эксплуатации пароструйных эжекторов конденсационных установок" (М.: Госэнергоиздат, 1956).

 

 

 1. НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИИ И СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ

ПАРОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРОВ

1.1. Многоступенчатый пароструйный эжектор применяется для поддержания разрежения в конденсаторе паровой турбины путем постоянного удаления из него неконденсирующихся газов.

 

1.2. Пароструйный эжектор отсасывает из конденсатора не только неконденсирующиеся газы, но и некоторое количество пара. Парогазовая смесь находится в насыщенном состоянии. Она сжимается в аппарате до требуемого давления и направляется или в атмосферу (ТЭС и двухконтурная АС), или в специальную установку для сжигания радиолизного водорода - УСГС (одноконтурная АС).

 

1.3. Давление эжектируемой парогазовой смеси на входе в эжектор всегда ниже давления отработавшего пара, поступающего из турбины в конденсатор, на величину парового сопротивления последнего. Это давление при неизменном расходе пара в конденсатор, состоянии его теплообменной поверхности, расходе и температуре циркуляционной воды не является для данного пароструйного эжектора постоянным, а растет с увеличением расхода неконденсирующихся газов, содержащихся в отсасываемой парогазовой смеси, и с увеличением температуры этой смеси, определяемой содержанием в ней водяного пара.

 

1.4. Количество пара, содержащегося в эжектируемой смеси, зависит от условий теплопередачи в конденсаторе. Между работой конденсатора и пароструйного эжектора существует тесная взаимосвязь. Увеличение по какой-либо причине давления всасывания эжектора влечет за собой также и рост давления в конденсаторе. В результате повышается температура пара и соответственно возрастает разность температур пара и циркуляционной воды. Это увеличивает количество сконденсировавшегося пара и уменьшает количество его в эжектируемой парогазовой смеси. Последнее в свою очередь приводит к понижению давления всасывания эжектора и давления в конденсаторе, пока не будет достигнуто новое установившееся состояние. Эжектор оказывает непосредственное влияние на величину давления в конденсаторе, от которой сильно зависит экономичность турбоагрегата.

 

1.5.
Процесс
изменения параметров рабочего, эжектируемого в паровоздушной смеси и смешанного пара в расчетном режиме работы аппарата изображен в
диаграмме на черт.1,а. На этом чертеже обозначены:
 
,
,
- энтальпия, температура и давление рабочего пара перед аппаратом (точка
);
 
,
,
- энтальпия, температура и парциальное давление пара в эжектируемой парогазовой смеси на входе в аппарат (точка
);
 
,
,
- энтальпия, температура и парциальное давление пара в сжатой парогазовой смеси на выходе из аппарата (точка
4);
 
- давление рабочего пара на входе в аппарат;
 
- давление рабочего пара в минимальном сечении сопла (сечение *-*);
 
- давление рабочего пара в сечении среза сопла (сечение 1-1);
 
- давление эжектируемой парогазовой смеси на входе в аппарат;
 
- давление эжектируемой парогазовой смеси в сечении камеры смешения (
), в котором оно минимально;
 
- парциальное давление пара в эжектируемой парогазовой смеси в сечении
;
 

- давление рабочего пара в сечении камеры смешения (
), в котором оно минимально;
 
,
,
- давления парогазовой смеси в сечениях
,
и
.
 

Пароструйный аппарат состоит из рабочего сопла, приемной камеры, камеры смешения и диффузора (черт.1,б).

 

Рабочий пар поступает в сопло, в котором он ускоряется и расширяется, снижая давление до значения, определяемого геометрией сопла и параметрами пара перед соплом. Струя рабочего пара, выходя со сверхзвуковой скоростью из сопла в приемную камеру, захватывает эжектируемую парогазовую смесь и поступает вместе с ней в камеру смешения, где происходит выравнивание скоростей по сечению потока, сопровождающееся повышением давления. Дальнейшее сжатие смешанного потока до величины давления за аппаратом происходит в диффузоре (черт.1,в.).

 

Процессы в струйном аппарате

 
а) процесс в
диаграмме; б) схема пароструйного аппарата; в) изменения давления потоков
 

по длине пароструйного аппарата.

 

Черт.1

1.6.
В пароструйном
аппарате степень повышения давления эжектируемого потока (
/
) обычно может достигать 4-6, в то время, как условия работы конденсационной установки требуют повышения давления эжектируемой парогазовой смеси в 30-40 раз (от 3-5 до 125 кПа). Поэтому эжекторы конденсационных установок выполняются многоступенчатыми. На черт.2 приведена принципиальная схема трехступенчатого эжектора с поверхностными теплообменниками. Теплообменники необходимы для того, чтобы не затрачивать лишнюю работу на сжатие большого количество пара, содержащегося в смеси, выходящей из предыдущей ступени, а также чтобы использовать теплоту и сохранить конденсат этого пара. В теплообменнике большая часть пара конденсируется, и выходящая из него смесь поступает в приемную камеру пароструйного аппарата следующей ступени. Теплота конденсации пара передается в теплообменниках основному конденсату, служащему охлаждающей водой.
 

Принципиальная схема трехступенчатого эжектора

 

ПА1, ПA2, ПА3 - пароструйные аппараты I, II и III ступеней; Т1, T2, Т3 - теплообменники I, II и III ступеней;

 1 - подвод рабочего пара; 2 - эжектируемая из конденсатора парогазовая смесь; 3, 5, 7 - сжатая парогазовая

смесь после пароструйных аппаратов I, II и III ступеней; 4, 6 - эжектируемая парогазовая смесь II и III ступеней;

 8 - выхлоп эжектора; 9, 10 - вход и выход охлаждающей воды; 11 - дренаж конденсата.

 

Черт.2

1.7. В конструктивном отношении многоступенчатые пароструйные эжекторы различаются между собой выполнением и компоновкой. Пароструйные аппараты иногда располагаются снаружи теплообменников и соединяются с соответствующими теплообменниками при помощи патрубков (черт.3), в других случаях встраиваются внутрь парового пространства теплообменников (черт.4) или монтируются в специальном едином корпусе вместе с теплообменниками (черт.5, 6, 7, 8).

 

Эжектор типа ЭПО-3-135 ПО УТМЗ

 

Черт.3

 

 

Эжектор типа ЭПО-3-75 ПО ХТЗ

 

Черт.4

 

 

Эжектор типа ЭПО-3-150 ПО ХТЗ

 

Черт.5

 

 

Эжектор типа ЭП-3-100/300 ПО ХТЗ

 

Черт.6

 

 

Эжектор типа ЭП-3-55/150 ПО ХТЗ

 

Черт.7

 

 

Эжектор типа ЭП-3-600 ПО ЛМЗ

 

Черт.8

Теплообменники по охлаждающей воде могут соединяться по последовательной, параллельной или смешанной схемам. Внутренний и наружный диаметры трубок в теплообменнике равны 17 и 19 мм, соответственно.

 

Отвод конденсата (дренаж) из теплообменников производится раздельно из каждой ступени в конденсатор или каскадно, то есть последовательно, через гидрозатворы, начиная с последней ступени и заканчивая первой, из которой конденсат отводится в конденсатор.

 

Основные размеры и параметры работы наиболее распространенных типов пароструйных эжекторов мощных турбин приведены в табл.1. Эжекторы УТМЗ: ЭП-3-2, ЭП-3-2А и ЭП-3-3 имеют такой же корпус и теплообменники, как эжектор ЛМЗ типа ЭП-3-600, а размеры их пароструйных аппаратов аналогичны приведенным в табл.1, относящимся к пароструйному эжектору УТМЗ типа ЭПО-3-135.

 

Таблица 1

     

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ О ПАРОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРАХ

 

Параметр

Тип эжектора

 

ЭП-3-600

ЭПО-3-75

ЭПО-3-150

ЭП-3-100/300

ЭП-3-55/150

ЭПО-3-220

ЭПО-3-135

Максимальная рабочая производительность на сухом воздухе,
, кг/ч
 

 

 

70

110 при
36
°
С
 
105 кПа
 

70 при

30,5
°
С
 

180 при

20
°
С
 
105 кПа
 

350 при

30
°
С и
131 кПа
 

240 при

25
°
С и
145 кПа
 

310 при

4
°
С и
145 кПа
 

125 при

25
°
С
105 кПа
 
Давление перед I ступенью при максимальной рабочей производительности на сухом воздухе,
, кПа
 

 

 

2,5

5,0

1,3 при

30,5
°
С
 

3,5 при

20
°
С
 

2,5

3,1

4,0

5,0

Объемная производительность на паровоздушной смеси,
, м
 

 

 

3000

3840 при
20,4
°
С
 
25 кг/ч
 

(испытания)

4960 при

27
°
С
 
50 кг/ч
 

(испытания)

13750 при
17
°
С и
183 кг/ч
 
11200 при
21
°
С и
76 кг/ч
 
7675 при
23
°
С и
88 кг/ч
 

4230

при
32
°
С и
45 кг/ч
 
Давление / температура пара перед соплами,
, МПа /
°
С
 

1,27/400

0,49/160

0,49/160

0,49/160

0,49/160

0,79/170

0,49/155

Номер ступени

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

I

II

III

Диаметр критического сечения сопла,

 
, мм
 

6,8

6,8

6,8

9,0

12,4

15,6

13,5

19,5

22,0

28,5

22,5

24,5

24,0

25,5

21,0

16,0

16,0

20,3

12,0

12,0

10,4

Диаметр выходного сечения сопла,

 
, мм
 

32,0

21,0

14,0

42,0

32,0

30,0

67,0

56,0

40,0

112

54

40

105

70

35

76

45

31

35

33

18

Длина расширяющейся части сопла,
, мм
 

137

51

13

117

95

52

242

165

82

330

150

117

340

240

70

273

143

63

165

80

36

Расстояние от сопла до камеры смешения,
, мм
 

65

40

20

73

71

1

160

92

68

116

64

0

130

80

32

154

87

67

75

30

29

Длина конической части камеры смешения
, мм
 

265

165

140

300

220

140

340

250

150

325

420

300

262

200

110

113

122

72

290

165

110

Диаметр входного сечения камеры смешения,
, мм
 

135

70

33

113

86

54

162

110

63

172

112

82

225

120

65

157

92

68

100

63

42

Диаметр цилиндрической части камеры смешения,
, мм
 

92

46

22

73

55,2

35

114

84

50

147

85

55

170

96

52

133

75

58

67

43

28

Диаметр выходного сечения диффузора,
, мм
 

135

89

60

138

130

104

250

216

125

320

196

161

290

184

111

300

187

138

127

87

60

Длина цилиндрического участка камеры смешения,
, мм
 

265

165

140

300

220

140

340

250

150

912

650

360

497

500

220

792

600

422

290

225

110

Длина диффузора,
, мм
 

400

400

370

370

425

390

780

660

400

1000

666

636

571

365

304

622

480

428

428

318

233

Расход рабочего пара,
, м/ч
 

200

200

200

171

325

516

385

804

945

1700

1075

1270

1225

1390

932

840

840

1360

296

296

258

Поверхность теплообменников,
, м
 

14,3

8,4

5,1

14,0

9,6

7,6

40

30

20

30,0

13,3

-

49,1

35,7

24,5

49,1

35,7

24,5

15,3

17,9

17,9

Средняя длина трубок теплообменников,
, мм
 

2450

2350

2250

1095

1095

1095

3300

3300

3300

3780

3780

-

2900

2900

2900

2900

2900

2900

1200

1500

1500

Количество трубок в теплообменнике,
, шт.
 

98

60

38

224

154

122

202

152

102

113

59

-

283

206

141

283

206

141

133

133

133

Расход охлаждающей воды через теплообменник,
, т/ч
 

75

46

29

165

165

165

222

167

112

149

78

-

500

297

203

337

245

168

200

200

200

Суммарный расход рабочего пара,
, кг/ч
 

600

1012

2135

4045

3547

3040

850

 

На черт.9-14 приведены характеристики шести пароструйных эжекторов.

 

Характеристики эжектора ЭП-3-3 при эжектировании сухого воздуха

(
0,490 МПа;
237
°C;
74 т/ч;
31,7
°
С;
30
°C)
 
 

Черт.9

 

 

Характеристики эжектора ЭПО-3-75 при эжектировании сухого воздуха

(
,
,  
-
0,589 МПа;
160
°
С;
20
°
С)
 
и паровоздушной смеси (
,
,
,  
-
0,500 МПа;
180
°C;
var).
 
 

Черт.10

 

Характеристики эжектора ЭПО-3-150 при эжектировании сухого воздуха

(
,
,  
-
0,589 МПа,
175
°C,
845 т/ч,
30,5
°
С,
27
°C)
 
и паровоздушной смеси (
-
0,638 МПа;
175
°C,
1130 т/ч,
32,8
°C).
 
 

Черт.11.

 

Характеристики эжектора ЭП-3-100/300 при эжектировании сухого воздуха

(
29
°
С;
20
°
С;
0,491 МПа;
170
°C;
200 т/ч)
 
 

Черт.12

 

 

Характеристики эжектора ЭП-3-55/150 при эжектировании сухого воздуха

 
20
°
С;
0,491 МПа;
200 т/ч;
24
°
С;
,
,
, -
103 кПа;
160
°
С;
 
,
,
,
-
110 кПа;
190
°
С.
 
 

Черт.13

 

 

Характеристики эжектора ЭПО-3-220 при эжектировании сухого воздуха

(
20
°C;
0,589 МПа;
160
°
С;
105 кПа;
4
°C)
 
 

Черт.14

1.8. Конденсационная установка оборудуется двумя и более основными пароструйными эжекторами, из которых один является резервным и включается в работу в случае появления повышенных присосов воздуха. Установка двух или трех пароструйных эжекторов обладает также тем существенным преимуществом, что она допускает возможность производства работ, требующих выключения аппарата (очистка сопел, заглушение или замена поврежденных трубок теплообменников и т.п.), при работающей турбине.

 

Схема конденсационной установки с двумя пароструйными эжекторами представлена на черт.15. В турбоустановках ПО ХТЗ питание основных эжекторов при пуске и малых нагрузках турбины осуществляется от коллектора собственных нужд через редукционную установку на АС и редукционно-охладительную установку на ТЭС.

 

Схема конденсационной установки с двумя эжекторами

 

1 - конденсатор; 2 - основные эжекторы; 3 - пусковой эжектор; 4 - конденсатные насосы;

5 - подвод паровоздушной смеси из конденсатора; 6 - подвод рабочего пара; 7 - охлаждающая вода

(основной конденсат); 8 - выхлоп эжекторов; 9 - воздухомер; 11, 12, 13 - гидрозатворы;

14 - рециркуляция конденсата; 15 - деаэратор; 16 - выпар деаэратора

 

Черт.15

Модернизированные схемы питания рабочим паром эжекторов типов ЭПО-3-150 и ЭП-3-55/150, а также схема питания эжектора ЭПО-3-135 предусматривают подвод пара к первым двум ступеням эжектора из общего коллектора, перед которым установлен регулирующий орган, а к третьей - индивидуальный подвод пара со своим регулирующим органом. Это позволяет в случае необходимости регулировать расход пара на третью ступень, а также использовать пароструйный аппарат третьей ступени при отключенных по пару первых двух в качестве пускового эжектора.

 

1.9. Дренажные линии, по которым конденсат рабочего пара отводится из теплообменников эжектора, снабжаются гидравлическими затворами или подпорными шайбами (диафрагмами). Этим устраняется возможность опорожнения дренажных линий или работы их неполным сечением, при которой неконденсирующиеся газы из теплообменника могли бы по дренажной линии поступать в теплообменник предыдущей ступени, либо в конденсатор, вновь возвращаясь затем в эжектор и перегружая его.

 

Высоты гидрозатворов (
) в метрах между ступенями эжектора при каскадном сливе конденсата должны отвечать условию:
 

     
    ,
 
где
- номер ступени;
 
- давление в теплообменнике
-ой ступени, кПа.
 
Высота гидрозатвора между первой ступенью эжектора и конденсатором определяется с учетом аналогичного условия при разности давлений:
, где
- давление в конденсаторе, кПа.
 

1.10. Охлаждающая вода (основной конденсат) поступает в теплообменники эжектора под давлением, создаваемым конденсатным насосом. Так как при холостом ходе турбины или низких ее нагрузках расход основного конденсата может быть недостаточным для обеспечения нормальной работы теплообменников эжектора, предусматривается специальная линия для рециркуляции конденсата. Присоединение этой линии к конденсатору выполняется таким образом, чтобы нагретый в эжекторе конденсат, прежде чем вновь поступить в конденсатный насос, стекал бы по трубкам конденсатора и отдавал воспринятое в эжекторе тепло охлаждающей воде.

 

При подводе линии рециркуляции в днище конденсатора для эффективного охлаждения конденсата нижние ряды трубок конденсатора затапливаются. При этом необходимо, чтобы воздухоохладитель не был залит конденсатом и к нему был обеспечен доступ отсасываемой паровоздушной смеси.

 

1.11. Эжектор снабжается манометром и термометром на трубопроводе рабочего пара за (по ходу его движения) регулирующим органом и мановакуумметрами, присоединенными к приемным камерам пароструйных аппаратов. Эжекторы одноконтурных АС оснащаются также термосопротивлениями для измерения температуры парогазовой смеси в приемных камерах пароструйных аппаратов. На выхлопном патрубке может быть установлен воздухомер (ТЭС и двухконтурные АС) или другое устройство (напр. измерительная шайба) с приборами для измерения давления и температуры парогазовой смеси перед ним, а также перепада давления (одноконтурные АС). Воздухомер представляет собой устройство дроссельного типа, совмещающее измерительную диафрагму и показывающий прибор (черт.21,а).

 

1.12. Для поддержания требуемой концентрации гремучей смеси в эжекторах одноконтурной АС предусматривается возможность подачи рабочего пара перед теплообменником третьей ступени эжектора и установка регулирующего клапана на выходе охлаждающей воды из теплообменника третьей ступени. Регулировка клапана должна осуществляться по импульсу от температуры парогазовой смеси на выхлопе эжектора.

 

 

 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРОСТРУЙНЫХ ЭЖЕКТОРОВ

2.1. Для контроля работы эжектора необходимо знать его характеристику, то есть зависимость давления всасывания от режимных факторов в рабочем диапазоне их значений.

 

Давление всасывания эжектора (
) зависит от:
 
массового расхода эжектируемой парогазовой смеси
;
 
термодинамических параметров эжектируемой парогазовой смеси: показателя адиабаты
и критической скорости
;
 
параметров рабочего пара перед эжектором
,
;
 
температуры
и расхода
охлаждающей воды, поступающей в теплообменники.
 

В условиях эксплуатации основными причинами, вызывающими изменение давления всасывания эжектора, являются:

 

изменение массового расхода эжектируемой парогазовой смеси;

 

изменение в ней соотношения количеств неконденсирующихся газов и водяного пара.

 

Содержание пара в насыщенной парогазовой смеси при фиксированных расходе неконденсирующихся газов и ее давлении определяет ее температуру, поэтому наиболее удобными для практических целей являются характеристики эжектора, представленные в форме зависимости давления всасывания (
) от расхода сухого воздуха
при различных температурах эжектируемой парогазовой смеси
. Для эжекторов одноконтурных АС необходимо учитывать присутствие в эжектируемой смеси радиолизных газов, количество которых зависит от расхода пара в конденсатор (нагрузки турбины) и от процесса радиолиза в реак
 

торе.

2.2.
Характеристика
эжектора вида
состоит из двух участков (черт.16). Первый участок, отвечающий изменению расхода воздуха от нуля до некоторого значения
, называется рабочим участком характеристики (А-В). Второй участок, отвечающий условию
называется перегрузочным участком характеристики (В-С). Эти два участка характеристики эжектора соответствуют двум различным режимам работы пароструйного аппарата его первой ступени - предельному и допредельному, а переход одного из этих режимов к другому зависит от того, является ли действительное противодавление рассматриваемого пароструйного аппарата большим или меньшим, чем его предельное противодавление.
 

Характеристики ступеней многоступенчатого эжектора

 

Черт.16

На черт.16 схематически изображены также характеристики ступеней трехступенчатого эжектора ТЭС, отражающие особенности совместной работы последовательно включенных пароструйных аппаратов. На этом рисунке обозначены:

 

- давление всасывания эжектора при нормированном присосе воздуха и расчетной температуре эжектируемой паровоздушной смеси;
 
- давление всасывания эжектора при его максимальной рабочей производительности по сухому воздуху;
 
- нормированные присосы воздуха;
- максимальная рабочая производительность эжектора по сухому воздуху;
- максимальная рабочая производительность эжектора по сухому воздуху;
 

           

,
,
- давления всасывания пароструйных аппаратов первой, второй и третьей ступеней;
 
,
,
- предельные противодавления пароструйных аппаратов первой, второй и третьей ступеней.
 
В трехступенчатом эжекторе первая и вторая ступени работают с переменными противодавлениями, равными давлениям всасывания следующих за ними ступеней (потери давления паровоздушной смеси в теплообменниках обычно весьма незначительны - до одного килопаскаля). В области расходов воздуха, меньших
, действительные противодавления меньше предельных и пароструйный аппарат работает на предельном режиме, а при больших расходах воздуха
и пароструйный аппарат переходит на допредельный режим работы. В общем случае значение расхода воздуха, разделяющее предельный и допредельный режимы для каждой ступени, может не быть оди
 

наковым.

2.3.
Характеристики
эжектора вида
при различных температурах отсасываемой парогазовой смеси
представляют собой в пределах их рабочих участков практически эквидистантные линии.
 
Каждая характеристика пересекает ось ординат в точке, отвечающей давлению насыщенного водяного пара
при температуре
, то есть начальная точка характеристики однозначно определяется величиной
и не зависит от каких-либо других режимных или конструктивных факторов.
 

2.4.
Объемную
производительность эжектора
в кубических метрах в час определяют с использованием законов Клапейрона-Менделеева и Дальтона для идеальных газов по замеренным: расходу неконденсирующихся газов в эжектируемой смеси (с помощью воздухомера или другого измерительного устройства, установленных на выхлопе аппарата), давлению и температуре эжектируемой парогазовой смеси (методику измерений см. в р.3)
 
     
,                                              (1)
 

где

     
;                                                                 (2)
 
- парциальное давление пара, Па (определяется по таблицам термодинамических свойств воды и водяного пара при температуре
и состоянии насыщения);
 
- газовая постоянная гремучей смеси, равная 687Дж/ (кг·град);
 
- массовый расход гремучей смеси в эжектируемой парогазовой смеси, кг/ч;
 
Для ТЭС и двухконтурных AC
0.
 
Объемная производительность пароструйного аппарата в общем случае не является постоянной величиной и зависит от геометрических размеров сопла и камеры смешения, параметров рабочего пара, а также от меняющихся параметров эжектируемой парогазовой смеси при изменении расхода воздуха в ней. В диапазоне давлений всасывания
меньших статического давления рабочего пара в сечении среза рабочего сопла
, сопло работает в режиме недорасширения. При возрастании
в этом диапазоне объемная производительность эжектора увеличивается и имеет максимальное значение при
. Дальнейшее увеличение
приводит к изменению режима работы сопла, оно начинает работать в режиме перерасширения и объемная производительность эжектора несколько снижается, но в зависимости от конкретных условий (геометрии аппарата и его режимных параметров) это снижение может быть весьма незначительно или вообще отсутствовать.
 

В случае параллельной работы двух эжекторов общая их объемная производительность является суммой производительностей каждого эжект

ора.

2.5. Большей частью заводы-изготовители ограничиваются снятием характеристики эжектора при отсасывании им воздуха из помещения. Заводская характеристика, снятая на сухом воздухе, прилагается к паспорту эжектора и позволяет проверить в случае необходимости качество его изготовления или монтажа. Но она не может быть непосредственно использована для эксплуатационного контроля в условиях, когда эжектор отсасывает из конденсатора паровоздушную смесь, содержащую по массе до 50% и более насыщенного водяного пара.

Рабочий участок характеристики, снятой на сухом воздухе, обычно располагается как в области с
, так и в области
, то есть эжектор на предельном режиме работает с переменной объемной производительностью. При эжектировании паровоздушной смеси ее массовый расход чаще всего превышает значение, при котором давление всасывания равно статическому давлению рабочего пара в выходном сечении сопла и объемная производительность эжектора в этом диапазоне давлений обычно почти постоянна. Следует однако иметь в виду, что в зависимости от расчетных значений давления всасывания и расхода эжектируемой парогазовой смеси, выбранных при проектировании аппарата, а также конкретных условий работы эжектора, то есть фактических присосов воздуха и расхода пара в смеси, эжектор может работать на парогазовой смеси и на участке характеристики с переменной объемной производительностью.
 

Предельное противодавление пароструйного аппарата I ступени меняется в зависимости от того, отсасывается ли сухой воздух или паровоздушная смесь. Поэтому по характеристике, снятой при эжектировании сухого воздуха, нельзя судить о максимальной рабочей производительности эжектора при работе его на паровоздушной смеси.

 

  

2.6. Для контроля работы эжектора на электростанции недостаточно знать его характеристики, снятые на сухом воздухе. Необходимо располагать характеристиками эжектора при отсасывании им паровоздушной смеси. Такие характеристики могут быть получены путем проведения специальных испытаний на работающей турбине, методика которых описана в п.4.4.1.

 

Можно построить эксплуатационные характеристики при помощи приближенного способа на основе опытных данных, полученных при испытании эжектора на сухом воздухе.

 

Построение характеристик вида
для разных значений температуры паровоздушной смеси
производится в этом случае с использованием формулы
 
     
,                                                (3)
 

     

где

     

     
,                                                 (4)     
 
(кПа) - парциальное давление насыщенного пара в эжектируемой паровоздушной смеси, соответствующее принятой температуре
;
 
(кПа) - давление эжектируемой паровоздушной смеси на входе в эжектор при его максимальной массовой рабочей производительности по сухому воздуху
(кг/ч).
 
Расход воздуха, при превышении которого эжектор перегружается в случае отсасывания паровоздушной смеси, несколько меньше
и зависит от температуры основного конденсата, возрастающей вместе с температурой удаляемой из конденсатора паровоздушной смеси. Поэтому построенные описанным выше способом характеристики для паровоздушной смеси могут использоваться обычно при расходах воздуха в отсасываемой эжектором смеси меньше (0,7-0,8)
.
 
2.7.
Достаточность
производительности эжектора для заданных условий может быть определена по двум характерным величинам: объемной производительности эжектора (его первой ступени)
при отсасывании паровоздушной смеси, определяющей расположение рабочего участка его характеристик при
:
 
максимальной рабочей производительности эжектора
при отсасывании сухого воздуха, определяющей диапазон работы эжектора без перегрузки.
 
Объемная производительность (
) в метрах кубических в час подсчитывается или непосредственно по данным испытаний с использованием формул п.2.4. или, если последние велись только при работе эжектора на сухом воздухе, по приближенной формуле
 
.
 
Величина объемной производительности, отнесенная к номинальному расходу пара в конденсатор, то есть
должна составлять нормально около 20 кубометров на тонну пара и не опускаться ниже 10-15 кубометров на тонну пара. При установке нескольких эжекторов на конденсатор указанная производительность должна обеспечиваться всеми эжекторами.
 

 3. ИСПЫТАНИЯ И НАЛАДКА ЭЖЕКТОРА

3.1. Необходимость в проверке качества работы и наладке нового эжектора, смонтированного заводом-изготовителем, или эжектора, вводимого в эксплуатацию после ремонта, возникает только в том случае, если при пробных пусках турбины обнаруживаются ненормальности в его работе или неудовлетворительная работа конденсационной установки, причем есть основания предполагать, что причиной недостаточного вакуума в конденсаторе является плохая работа эжектора.

 

3.2. Проверка работы эжектора, для которого имеется заводская характеристика, снятая на сухом воздухе, если эта проверка должна быть произведена, может заключаться в проведении контрольного испытания при эжектировании сухого воздуха.

 

Полученная опытная характеристика сопоставляется с заводской. Если при расчетных параметрах рабочего пара, расходе и температуре охлаждающей воды действительная характеристика отличается от заводской, должны быть выяснены причины этого. Следует различать два случая:

 

рабочий участок опытной характеристики располагается на всем его протяжении выше рабочего участка заводской характеристики;

 

действительная характеристика в пределах ее рабочего участка совпадает с заводской, но протяженность этого участка меньше, то есть перегрузка эжектора (переход на допредельный режим) начинается при меньшем расходе воздуха.

 

В первом случае причину нужно искать в ненормальной работе пароструйного аппарата I ступени эжектора, во втором случае - также и следующих ступеней, включая их пароструйные аппараты и теплообменники (см. р.5).

 

3.3. Для снятия характеристики эжектора при отсасывании им сухого воздуха должна быть закрыта задвижка на трубопроводе, по которому подается парогазовая смесь из конденсатора в эжектор. На приемном патрубке эжектора должен быть установлен фланец с устройством (сопло, диафрагма) для измерения расхода эжектируемого воздуха (черт.17). После измерительного устройства следует установить вентиль для регулирования его расхода. Изготовление и установка измерительного устройства, а также измерения должны производиться согласно РД 50-213-80 "Правила измерения расхода газов, жидкостей и паров стандартными сужающими устройствами".

 

Устройство для впуска воздуха в эжектор или конденсатор турбины и измерения его расхода

 

1 - вентиль; 2 - трубопровод; 3 - дроссельное устройство; 4 - импульсные линии;

5 -
-образный дифманометр.
 

Схемы подключения показывающего прибора к устройствам для измерения расхода воздуха

при выхлопе эжектора в машзал (открытый) и при выхлопе эжектора

в атмосферную трубу (закрытый)

 

1 - измерительное устройство (дроссельное); 2 - импульсные линии; 3 - разделительные сосуды;

4 -
-образные дифманометры; 5 - слив конденсата.
 

Черт.17

При заполнении дифманометра водой расход воздуха через измерительную шайбу за час (
) в кг определяют по формуле
 
     
,                                          (6)
 
где
- коэффициент расхода;
 
- диаметр отверстия шайбы, м;
 
- перепад уровней воды в дифманометре, м.
 

Так как отношение давления всасывания эжектора к атмосферному меньше критического, измерение расхода воздуха может быть произведено без дифманометра при помощи сменных сопл с критическим расходом воздуха. Расход воздуха в этом случае может быть приближенно определен по формуле     

  

   
,                                                                      (7)
 
где
- диаметр сопла, мм.
 

Ниже в табл.2 приведены значения расходов воздуха для сопл различных диаметров.

 

Таблица 2

 

, мм
 

2

3

4

5

6

7

8

9

, кг/ч
 

2,7

6,0

10,7

16,7

24,1

32,8

42,9

54,3

, мм
 

10

11

12

15

17

19

, кг/ч
 

67

81

96

150

192

240

 

Параметры рабочего пара при снятии характеристики поддерживают постоянными.

 

Расход эжектируемого воздуха следует постепенно увеличивать открытием вентиля или путем установки сопл с большим диаметром отверстия.

 

Кроме расхода отсасываемого воздуха, должны измеряться следующие параметры:

 

1) давление в приемной камере каждого пароструйного аппарата, например, при помощи ртутных дифманометров.

 

Соединение дифманометра с эжектором должно производиться трубкой из вакуумной резины с внутренним диаметром не менее 4 мм. На соединительных трубках II и III ступеней должны быть разделительные сосуды с вентилями для слива конденсата (черт.17).

 

Давление всасывания (
) в килопаскалях определяют по формуле
 
 
,                                             (8)
 
где
- барометрическое давление, кПа;
 
- показание дифманометра, м;
 
- поправка на капиллярность (при диаметре стеклянной трубки дифманометра 8-10 мм и высоте мениска 0,6-1,2 мм
=0,0005 м);
 

- плотность ртути при температуре воздуха в помещении.
 
Для расчета (