汽輪機裝置與運行第四章

11

現(xiàn)代火電廠都用凝汽式汽輪機發(fā)電。因此，都具備凝汽設(shè)備。凝汽設(shè)備工作好壞，對火電廠的經(jīng)濟性影響很大。第一節(jié)凝汽系統(tǒng)的工作原理一、凝汽設(shè)備的工作原理1.工作原理：根據(jù)汽輪發(fā)電機組的熱效率進行分析

其中，----整機理想焓降；-----蒸汽初焓；

(-)----為每kg蒸汽在鍋爐中的吸熱量。

——排汽焓；——給水焓。第四章汽輪機的凝汽系統(tǒng)及設(shè)備22

分析上式：要提高效率，則提高理想焓降，即提高新蒸汽的初焓，降低排汽焓（壓力）。本章只是討論降低排汽焓值的問題。要降低排汽焓值，就得降低排汽壓力。一般來說，排汽壓力每降低2kpa，循環(huán)熱效率就可以提高約3.5%。所以，降低排汽壓力對提高火電廠循環(huán)熱效率是一個非常有效的措施。而降低排汽壓力的最有效的辦法是：使排汽在密封容器中、在溫度較低的條件下受到冷卻而凝結(jié)成水，體積突然縮?。ㄈ缭?.0049Mpa下，蒸汽比水的容積大28000倍）而形成真空。同時再用抽氣器或者真空泵將漏入空氣不斷地抽出，保持真空。在凝結(jié)中生成的凝結(jié)水，經(jīng)匯集以后，又重新送入鍋爐作為給水，反復(fù)循環(huán)使用。這就是凝汽設(shè)備的工作原理。332.主要任務(wù)：（1）建立并維持高度真空，即降低排汽焓值，提高理想焓降，使蒸汽中較多的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。從熱力學(xué)第二定律，完成動力循環(huán)需要一個冷源（循環(huán)冷卻水），通過降低排汽壓力、溫度，以提高循環(huán)熱效率。（2）將蒸汽凝結(jié)成水，并將凝結(jié)水回收到鍋爐作為給水。（3）起熱力除氧作用，除去凝結(jié)水中的氣體，保證凝結(jié)水的品質(zhì)。（4）蓄水作用。（熱井）為了保證凝汽器正常工作，必須維持3個平衡：（1）熱量平衡：排汽放出的熱量等于冷卻水（循環(huán)水泵）帶走的熱量；（2）質(zhì)量平衡：汽輪機排汽量等于凝結(jié)水量（凝結(jié)水泵）。（3）空氣平衡：凝汽器和汽輪機低壓部分漏氣應(yīng)等于抽氣設(shè)備的抽氣量。443.排汽壓力的最佳值：降低排汽焓值，提高理想焓降，可以提高效率。但不是排汽壓力越低越好。這是因為：（1）當(dāng)降低排汽壓力，則比容v增加，汽輪機排汽部分的尺寸增大，成本上升。而且制造困難，材料也受到限制。（2）當(dāng)降低排汽壓力，則比容v增加，凝汽器的冷卻面積增大，冷卻水量增大，廠用電增大。因此，對排汽壓力和其他幾個方面要作技術(shù)經(jīng)濟對比而定。一般，最佳排汽壓力為=0.00294~0.00686Mpa(0.03~0.07ata)，通常取0.005Mpa。55第二節(jié)凝汽系統(tǒng)一、水冷凝汽系統(tǒng)（圖4-1）。其主要設(shè)備有凝汽器、凝結(jié)水泵、抽氣器、循環(huán)水泵等。（1）汽輪機；（2）發(fā)電機；（3）凝汽器：使排汽在凝汽器3中不斷地凝結(jié)成水，建立高度真空；將凝結(jié)時放出的熱量排出、將生成的凝結(jié)水匯集送走；（4）循環(huán)水泵：為凝汽器提供冷卻水；（5）凝結(jié)水泵：不斷地把蒸汽凝結(jié)時生成的凝結(jié)水從凝汽器底部熱井中抽出，并送往給給水回?zé)峒訜嵯到y(tǒng)；（6）抽氣器：抽出漏入凝汽器內(nèi)的空氣，以維持高度真空。圖4—166供水方式有直流供水方式和循環(huán)供水方式兩種。在直流供水系統(tǒng)中，電廠從河流上游取水，冷卻水流經(jīng)汽輪機凝汽器、冷油器和有關(guān)冷卻器之后，排入河流下游。水源為江河湖海的天然水。直流供水系統(tǒng)比較簡單，投資少，運行費用低。我國南方的電廠，一般都建在沿江、沿河、沿海岸或者沿大的水庫。

循環(huán)供水方式：需專門的冷卻塔，冷卻水則沿著聯(lián)結(jié)凝汽器等有關(guān)裝置的回路循環(huán)流動，取自水源的水只作為損失的補充水，故采用循環(huán)供水方式可以節(jié)約大量的水。而北方的電廠，由于水源不足，多采用循環(huán)供水方式。

788二、空氣冷卻系統(tǒng)（1）直接空氣冷卻系統(tǒng)：

用空氣作為冷卻工質(zhì)的凝汽器用于空氣直接冷卻式凝汽系統(tǒng)，如圖4-2。汽輪機的排汽送到熱交換器管束內(nèi)直接凝結(jié)成水。熱交換器管束外側(cè)則利用強制通風(fēng)帶走蒸汽凝結(jié)時放出的汽化潛熱。由于空氣傳熱系數(shù)小、則要求冷卻面積大。因此，這種空氣直接冷卻式凝汽器體積龐大，無法和普通凝汽器一樣安裝在汽輪機的下部，而是要遠離汽輪機安裝在廠房外面或廠房頂部。因此，其汽輪機的排汽管道很長。這種空氣直接冷卻式凝汽系統(tǒng)，在世界上已有（德國）電廠采用，但我國目前還沒有電廠采用。91010（2）間接空氣冷卻系統(tǒng)：空氣冷卻式凝汽系統(tǒng)如圖4-3所示。其主要設(shè)備有：混合式凝汽器、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、空氣冷卻塔、空氣冷卻器等。其中，空氣冷卻塔是一個巨大的建筑物，呈雙曲旋轉(zhuǎn)形，空氣冷卻器布置在空氣冷卻塔下部周圍墻體上。利用高低壓力差，將冷風(fēng)通過空氣冷卻器吸入塔內(nèi)，形成自然對流。由于流過空氣冷卻器的空氣的自然對流，將循環(huán)水中的熱量帶走。循環(huán)水的溫度在空氣冷卻器中得到降低之后，送入混合式凝汽器中去凝結(jié)汽輪機的排汽。這種空氣冷卻式凝汽系統(tǒng)，設(shè)備、建筑費用高，但可以節(jié)約大量的水。我國山西大同第二發(fā)電廠有兩臺200MW汽輪發(fā)電機組用了此系統(tǒng)。1111第二節(jié)凝汽器

凝汽器有混合式和表面式凝汽器兩大類。一、混合式凝汽器混合式凝汽器(圖4—4)是使排汽在冷卻水中直接冷卻而凝結(jié)成水。在混合式凝汽器內(nèi)，從汽輪機中排出的乏汽直接與冷卻水混合而得到凝結(jié)。冷卻水從安裝在混合式凝汽器上部周圍的噴嘴噴出，排汽由上部進汽口進入，與冷卻水混合而得到凝結(jié)，凝結(jié)水與冷卻水一起用水泵抽走。不凝結(jié)的空氣，用抽氣器或者真空泵不斷地抽出。這種凝汽器結(jié)構(gòu)簡單，冷卻效果好，制造成本低。1212二、表面式凝汽器

在表面式凝汽器內(nèi)，冷卻工質(zhì)與蒸汽由冷卻表面隔開。根據(jù)冷卻工質(zhì)不同，表面式凝汽器又分為空氣冷卻和水冷卻兩種。用水作為冷卻工質(zhì)的凝汽器簡稱為表面式凝汽器。由于水的傳熱系數(shù)比空氣大，能保證凝汽器內(nèi)維持高度真空和獲得潔凈的凝結(jié)水。因此，國內(nèi)外火電廠主要采用這種凝汽器。13131.表面式凝汽器的結(jié)構(gòu)如圖4--5所示，凝汽器的外殼通常鋼板做成圓柱形、橢圓形或者方箱形。外殼兩端連接著形成水室的端蓋5和6，外殼內(nèi)的兩端又裝有管板3，管板3上裝有很多冷卻管4。凝汽器內(nèi)部空間被冷卻管分隔成兩部分：蒸汽空間（汽側(cè)）和冷卻水空間（水側(cè)）。

2.表面式凝汽器的流程冷卻水從進口11進入水室8，通過冷卻管流到另一端水室9，轉(zhuǎn)向后，又經(jīng)冷卻管進入水室10，最后由出水口12排出。這種稱為雙流程凝汽器。還有單流程、三流程、四流程。3.凝結(jié)水汽輪機的排汽進入凝汽器，在汽側(cè)與冷卻管接觸而凝結(jié)成水。凝結(jié)水匯集到熱井16中，由凝結(jié)水泵抽走并送到低壓加熱器。4.漏入空氣的抽出漏入凝汽器的空氣，通過抽氣口15由抽氣器抽出。為了減少抽氣器的負荷和回收熱量，使混有蒸汽的空氣在經(jīng)過一次冷卻，使蒸汽凝結(jié)。在凝汽器內(nèi)專門設(shè)置有空氣冷卻區(qū)14。1414

由于汽輪機單機功率的增大，凝汽器的冷卻面積也在增加，冷卻管數(shù)目增多。大機組用多區(qū)域汽流向心式的凝汽器。這種凝汽器的管束分成若干區(qū)域，平行布置在箱體內(nèi)。每個管束區(qū)都有自己的空氣冷卻區(qū)，蒸汽從四周進入各區(qū)域。各個空氣冷卻器的汽氣混合物被引入到聯(lián)通目管，由抽氣器抽出。這種凝汽器的蒸汽通流面積大，汽阻小，凝結(jié)水能夠得到充分回?zé)?。國產(chǎn)200MW

汽輪機配用三殼體表面式N--11220--1型凝汽器。冷卻面積為3*3740=11220，冷卻管數(shù)為3*5667=17001根。國產(chǎn)300MW

汽輪機的凝汽器為N--17650型單殼體、對分、雙流程表面式凝汽器。冷卻面積為17650，冷卻管數(shù)為9758*2根。1515三、凝汽器內(nèi)蒸汽的凝結(jié)過程

蒸汽在凝汽器內(nèi)的凝結(jié)過程是由汽態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變過程。當(dāng)蒸汽被冷卻到低壓對應(yīng)的飽和溫度時，遇到冷卻面，會產(chǎn)生珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)過程。其中，珠狀凝結(jié)過程很難發(fā)生，主要是膜狀凝結(jié)過程。在膜狀凝結(jié)過程中，冷卻水管表面完全被凝結(jié)液覆蓋，形成液膜，蒸汽與管壁熱交換要通過液膜進行。蒸汽在凝汽器內(nèi)的凝結(jié)過程是一個復(fù)雜的熱交換過程，其影響因素很多：（1）凝汽器內(nèi)冷卻水管布置排列方式。有三角形排列、正方形排列、幅向排列（圖4-6）。排列方式不同，傳熱系數(shù)就不同。（2）凝汽器內(nèi)蒸汽的流動速度。蒸汽的流動速度增加，凝結(jié)管壁上的液膜變薄，并出現(xiàn)局部紊流，使蒸汽凝結(jié)傳熱系數(shù)增大。（3）凝汽器內(nèi)空氣含量。隨著蒸汽由進口導(dǎo)空氣區(qū)流動，空氣份額逐步增加。在凝結(jié)管壁上的液膜上形成一層空氣膜，熱阻增加，使蒸汽凝結(jié)傳熱系數(shù)下降。1616

考慮以上因素，在蒸汽凝結(jié)理論指導(dǎo)下，通過試驗得到總的平均傳熱系數(shù)k的經(jīng)驗公式。各國各制造廠家的計算公式都考慮了冷卻水管壁的清潔度、冷卻水流速、冷卻水進口溫度、蒸汽負荷率、管徑及管材等。美國傳熱學(xué)會公式美國傳熱學(xué)會頒布的《表面式凝汽器標準》中規(guī)定凝汽器總體傳熱系數(shù)k為：圖4-61717（4-1）（4-2）式中參數(shù)見P90說明。前蘇熱工研究院公式前蘇熱工研究院提出凝汽器總體傳熱系數(shù)k公式(4-3)式中有關(guān)符號見P91。

隨著單機功率的增大，凝汽器尺寸和冷卻水管數(shù)量大大增加。為了加大管束四周的進汽周界，縮短汽流路程，減小汽阻，采用多區(qū)域汽流向心式凝汽器。由兩個到十幾個，平行布置于矩形外殼內(nèi)，每個區(qū)域的中部都有空氣冷卻區(qū)和抽氣管。凝汽器蒸汽凝結(jié)區(qū)的布置方式和循環(huán)冷卻水的流程布置方式；對凝汽器的結(jié)構(gòu)、性能有很大的影響。目前大功牢汽輪機組的凝汽器管束采用被稱為“教堂窗式”的布置方式。使用經(jīng)驗證明，這種布置方式的換熱效果良好，汽流在管束中的穩(wěn)定性也較好。1919四、凝汽器內(nèi)壓力的確定凝汽器內(nèi)的熱平衡，排汽放出熱量等于冷卻水溫度升高帶走的熱量。也就是通過冷卻水管表面?zhèn)鳠崃?，即?-7）式中：——進入凝汽器的凝汽量，t/h；

——為排汽焓值，KJ/kg；

——為凝結(jié)水焓值，KJ/kg；

——冷卻水量，t/h：

——為水的定壓比熱，在常溫；

——冷卻水進口溫度，；

——冷卻水出口溫度，；

——冷卻水管外表總面積，；

——為從蒸汽到冷卻水總傳熱系；

——為從蒸汽到冷卻水平均傳熱溫差，。2020圖4-9為凝汽器中蒸汽和冷卻水的溫度沿冷卻表面積的變化情況。①曲線1表示凝汽器中蒸汽凝結(jié)溫度的變化，可以看出：在主凝結(jié)區(qū)，沿冷卻表面積基本不變，到了空氣區(qū)，空氣含量大量增加，這時的蒸汽分壓明顯低于凝汽器內(nèi)壓力，相對應(yīng)的飽和溫度明顯下降。②曲線2表示冷卻水沿冷卻表面積從進口溫度逐步到出口溫度的變化情況，其溫升。蒸汽凝結(jié)溫度與冷卻水出口溫度之傳熱端差，。圖4-92121（一）凝汽器內(nèi)壓力的確定

當(dāng)蒸汽處于飽和狀態(tài)時，其壓力與溫度是一一對應(yīng)的。所以，凝汽器內(nèi)壓力取決于蒸汽凝結(jié)溫度。為了求得凝汽器內(nèi)壓力，就得先求出排汽溫度。排汽溫度的高低取決于冷卻水的進口溫度、冷卻水的溫升和傳熱端差。凝汽器內(nèi)的壓力可根據(jù)相應(yīng)的飽和溫度求得，而排汽溫度可表示為：（4-8）其中，-----冷卻水的進口溫度；

-----冷卻水的溫升，；

-----傳熱端差，。只要求得了溫度之值，就可以從水蒸汽表中查得相對應(yīng)的壓力，也就確定了凝汽器內(nèi)的壓力。2222

影響凝汽器內(nèi)的壓力的主要因素有：1.冷卻水的進口溫度

冷卻水的進口溫度取決于電廠所在的地理位置、季節(jié)和供水方式。電廠供水方式有直流供水方式和循環(huán)供水方式兩種。在直流供水系統(tǒng)中，電廠從河流上游取水，冷卻水流經(jīng)汽輪機凝汽器、冷油器和有關(guān)冷卻器之后，排入河流下游。采用循環(huán)供水方式時，冷卻水則沿著聯(lián)結(jié)凝汽器等有關(guān)裝置的回路循環(huán)流動，取自水源的水只作為損失的補充水，故采用循環(huán)供水方式可以節(jié)約大量的水。直流供水系統(tǒng)比較簡單，投資少，運行費用低。我國南方的電廠，一般都建在沿江、沿河、沿海岸或者沿大的水庫。而北方的電廠，由于水源不足，多采用循環(huán)供水方式。23232.冷卻水的溫升

冷卻水的溫升可根據(jù)凝汽器的熱平衡方程式求出：

從而，

(4-9)上二式中，------進入凝汽器的凝汽量（kg/h)；

------進入凝汽器的冷卻水量（kg/h)；

-----排汽焓值和凝結(jié)水焓值（kJ/kg)；

-----冷卻水進、出口焓值(kJ/kg)。2424

冷卻倍率m

稱為冷卻倍率（或循環(huán)倍率），它表示凝結(jié)單位蒸汽汽量所需要的冷卻水量。m值越大，則冷卻水的溫升越小，凝汽器內(nèi)壓力越低，會使整機理想焓降增加，從而可以提高電廠熱效率。但是，m大則冷卻水量大，冷卻水泵功率大。m值大小要通過經(jīng)濟技術(shù)對比后確定。一般，對于單流程凝汽器，m=80~120范圍之內(nèi)；對于雙流程凝汽器m=60~70范圍之內(nèi)。

——每1kg蒸汽在凝結(jié)時所放出的潛熱，約2200kJ/kg，變化很小，這樣，式（4--9）為：

（4-10）25253.傳熱端差

傳熱端差和冷卻面積、傳熱量及傳熱系數(shù)有關(guān)系。蒸汽與冷卻水平均傳熱端差可表示為：

（4-11）將（4-11）代人（4-7）得：（4-12）分析上式可知：對于某凝汽器，冷卻水管冷卻面積確定，在排汽量和總體傳熱系數(shù)k不變的前提下，傳熱端差隨冷卻水量的減少而減少。當(dāng)凝汽器運行時間較長，冷卻水較贓，冷卻表面結(jié)垢，或真空系統(tǒng)不嚴密、抽氣設(shè)備工作不正常時，這些都會影響傳熱效果，使總體傳熱系數(shù)k降低，引起傳熱端差升高，導(dǎo)致凝汽器壓力升高，真空度降低。2626五、多壓凝汽器

現(xiàn)代大功率汽輪機都采用多缸多排汽口。為了提高大功率汽輪機的經(jīng)濟性，常采用多壓凝汽器。多壓凝汽器就是將凝汽器的汽側(cè)分隔成與汽輪機排汽口個數(shù)相同的兩個或更多的互不相通的部分。圖4--10為雙壓凝汽器的示意圖。進水側(cè)的冷卻水溫度較低，其對應(yīng)汽側(cè)壓力也較低；出水側(cè)的冷卻水溫度較高，因此，其對應(yīng)汽側(cè)壓力也較高。同理，也有三壓、四壓凝汽器。采用多壓凝汽器可以提高機組的經(jīng)濟性。

圖4---102727

圖4-11為雙壓凝汽器（實線）和單壓凝汽器（虛線）的傳熱過程。在熱負荷Q、冷卻面積、冷卻水量及冷卻水進、出口溫度相同條件下，經(jīng)過一系列推導(dǎo)可得出：雙壓凝汽器2個汽室的蒸汽溫度分別為，其平均值為。而單壓凝汽器汽室的蒸汽溫度為。顯然，。所對應(yīng)的壓力低于對應(yīng)的壓力，即?？墒篃嵝侍岣?。圖4-1128282929第四節(jié)抽氣器1.抽氣器的作用抽氣器的作用是將漏入凝汽器內(nèi)空氣不斷地抽出，以維持凝汽器的高度真空。故抽氣器工作的好壞對凝汽器工作的影響很大。任何一種抽汽器，不論其結(jié)構(gòu)和工作原理如何，都是一種壓氣器，它將汽氣混合物從凝汽器抽氣口的壓力壓縮到高于大氣壓的出口壓力。2.抽氣器的型式抽氣器的型式有機械式和噴射式兩種。噴射式抽氣器結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造成本低、維護方便、建立真空快。常用的噴射式抽氣器有射汽抽氣器和射水抽氣器兩種，工作原理相同工質(zhì)不同。前者用蒸汽作工質(zhì)，后者用水作工質(zhì)。3030

一、射汽抽氣器（一）啟動抽氣器：啟動抽氣器的作用是在汽輪機啟動前給凝汽器建立真空，以縮短機組啟動時間。圖4-14為啟動抽氣器示意圖，它主要由工作噴嘴A、混合室B和擴壓管C所組成。工質(zhì)是新蒸汽，新蒸汽進入工作噴嘴A，在噴嘴A膨脹加速造成一個遠高于音速的高速汽流射入混合室。高速汽流有很強的空吸作用，從而將從抽氣口來的汽氣混合汽流帶走，并進入擴壓管C?；旌掀髟跀U壓管C中不斷擴壓，直到壓力稍大于大氣壓力后排入大氣。啟動抽氣器功率大建立真空快，但工質(zhì)和工質(zhì)的熱量不能回收，有經(jīng)濟損失。故它只作為啟動時用。一旦汽輪機正常工作以后，主抽氣器便投入工作，啟動抽氣器停止工作。

3131（二）主抽氣器

主抽氣器的作用：是在汽輪機正常工作時使用，以維持凝汽器的高度真空。主抽氣器一般都采用帶中間冷卻器的多級型式。其目的在于可以得到更高的真空度，同時也可以回收工質(zhì)和熱量，提高經(jīng)濟性。兩級射汽抽氣器工作原理圖(圖4-15)。凝汽器內(nèi)的汽氣混合物由第一級抽氣器抽出，并壓縮到某一中間壓力（低于大氣壓力），然后進入中間冷卻器2。在中間冷卻器2中，混合物中的部分蒸汽被凝結(jié)成水，而未凝結(jié)的汽氣混合物又被第二級抽走。在第二級抽氣器中，汽氣混合物被壓縮到略高于大氣壓力，再經(jīng)第二級冷卻器4進一步凝結(jié)并回收工質(zhì)和熱量。最后的空氣和少量未凝結(jié)的蒸汽一起排入大氣。

3232

二、射水抽氣器

射水抽氣器的工作原理：射水抽氣器的工作原理同射汽抽氣器相同，如圖4-17所示。它主要由工作水進口1、噴嘴2、混合室5、擴壓管7和逆止閥6等部件所組成。壓力水由射水泵供給，經(jīng)噴嘴形成高速射流射出，從而將凝汽器中的汽氣混合物抽出。射水抽氣器特點：不消耗新蒸汽，運行費用較射汽抽氣器低。系統(tǒng)簡單、運行可靠、維護方便。但需要另外安裝射水泵。現(xiàn)代大型汽輪機都采用射水抽氣器。國產(chǎn)200MW汽輪機就是采用射水抽氣器作為主抽汽器。中小型汽輪機多采用射汽抽氣器作為主抽汽器。

3333

三、水環(huán)式真空泵

結(jié)構(gòu)：國產(chǎn)300MW和600MW汽輪機組的抽氣裝置都是采用水環(huán)式真空泵。其主要部件有葉輪和殼體。殼體內(nèi)形成一個圓柱體空間，葉輪偏心地安裝在殼體內(nèi)。在殼體上開有吸氣口和出氣口，實行軸向吸氣和排氣。葉輪帶有前彎葉片，偏心地安裝在充有適量工作水（密封水）的橢圓形泵體內(nèi)。

吸氣口排氣口3434工作原理：當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于離心力作用，水向周圍運動，形成一個運動著的圓環(huán)（密封水環(huán)）。由于偏心地安裝的，水環(huán)的內(nèi)表面也就與葉輪偏心，葉輪輪轂與水環(huán)間形成一個月形空間。葉輪每轉(zhuǎn)一周，每兩個相鄰葉片與水環(huán)間所形成的空間均由小到大，又由大到小地周期性變化。當(dāng)空間處于由小到大變化時，該空間產(chǎn)生真空，由進氣口吸入氣體。當(dāng)空間處于由大到小變化時，該空間產(chǎn)生壓力，吸入的氣體被壓縮并經(jīng)排氣口排出。這樣，當(dāng)葉輪連續(xù)運轉(zhuǎn)時，就不斷地重復(fù)上述過程，起到一個連續(xù)抽氣的作用?？涨?～3的容積，吸氣過程；空腔4～6的容積，排氣過程。外殼偏心葉輪

工作水同心水環(huán)123654假如葉輪不偏裝同心水環(huán)工作原理：當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時，由于離心力作用，水向周圍運動，形成一個運動著的圓環(huán)（密封水環(huán)）。由于偏心地安裝的，水環(huán)的內(nèi)表面也就與葉輪偏心，葉輪輪轂與水環(huán)間形成一個月形空間。葉輪每轉(zhuǎn)一周，每兩個相鄰葉片與水環(huán)間所形成的空間均由小到大，又由大到小地周期性變化。當(dāng)空間處于由小到大變化時，該空間產(chǎn)生真空，由進氣口吸入氣體。當(dāng)空間處于由大到小變化時，該空間產(chǎn)生壓力，吸入的氣體被壓縮并經(jīng)排氣口排出。這樣，當(dāng)葉輪連續(xù)運轉(zhuǎn)時，就不斷地重復(fù)上述過程，起到一個連續(xù)抽氣的作用。冷凝器的熱力設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計冷凝器的熱力計算任務(wù)是根據(jù)給定的工作條件，確定冷凝器的冷卻面積及其他主要結(jié)構(gòu)尺寸，并繪出冷凝器的變工況特性曲線。給定的設(shè)計參數(shù)：2022/12/3037冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計在冷凝器結(jié)構(gòu)設(shè)計時，還需驗算各個主要零件的強度：冷凝器強度計算的內(nèi)容包括：1）驗算殼體、管板和水管的應(yīng)力；2）驗算管子的最大撓度（應(yīng)小于2~2.5mm)；3）確定中間隔板的最大距離(一般不超過1.5m)；4）計算并調(diào)整管子的自然振動頻率，以避開汽輪機的工作轉(zhuǎn)速。

冷凝器的熱力設(shè)計及結(jié)構(gòu)設(shè)計冷凝器管子的長度L管板直徑Dt冷卻水在冷凝器中的流動阻力（水阻）

蒸汽在管束中的汽阻冷凝器熱力計算示例冷凝器熱力計算示例（續(xù)）冷凝器熱力計算示例（續(xù)）冷凝器熱力計算示例（續(xù)）冷凝器熱力計算示例（續(xù)）第六節(jié)凝汽器的變工況凝汽器不在設(shè)計條件下工作時的工況稱為凝汽器的變工況。凝汽器壓力pc隨Dc、tw1和Dw的改變而變化的規(guī)律稱為凝汽器的變工況特性，的關(guān)系曲線稱為凝汽器的特性曲線。一、影響冷卻水溫升t和傳熱端差t的因素二、凝汽器的特性曲線三、凝汽器變工況計算實例冷卻水溫升t與單位蒸汽負荷的關(guān)系傳熱端差t與負荷Dc/Fc及冷卻水進口溫度tw1的關(guān)系總的說來，當(dāng)負荷Dc下降時，t將隨之減小，而t在Dc下降不多時，也隨之減小，因而使排汽溫度ts隨Dc下降而減小，也就是凝汽器真空是隨著蒸汽負荷減小而提高的。凝汽器真空與負荷的關(guān)系：二、凝汽器的特性曲線當(dāng)冷卻水量和冷卻水進口溫度一定時，凝汽器真空隨機組負荷減小而升高；

當(dāng)冷卻水量和機組