真空泵应用原理介绍
作者:泵阀 来源:真空泵 发布时间:2025-11-08
火电厂真空泵的作用是维持凝汽器的真空状态,从而提升机组效率和运行稳定性。以下进行详细分析:
一、真空泵的核心作用1. 维持凝汽器真空 真空泵通过抽除凝汽器内不凝结气体(如空气、水蒸气等),确保蒸汽充分冷凝,形成低压环境。凝汽器真空度每提升1 kPa,汽轮机热效率可提高约0.5%~1%。
2. 提升发电效率 真空泵通过降低背压,增加蒸汽在汽轮机内的膨胀做功能力。就是A-B=C,在A不变的情况下,要提升C,便是降低B,这样差值C变得到提升。
3. 抽出不凝结气体 凝汽器运行中会因密封不严或蒸汽泄漏引入空气,真空泵持续抽吸这些气体,防止其积聚导致热阻增加。将凝汽器里面的杂质清理掉,使其专心提升真空,不过漏真空在实际中很常见了,比如阀门内漏,阀门关闭不到位等等。
4. 节能降耗 替代传统水环泵后,能耗可降低60%~80%。
二、真空泵的工作原理火电厂常用的真空泵类型包括水环式真空泵和罗茨真空泵,其工作原理如下:
1.、水环式真空泵• 结构组成:叶轮偏心安装在泵体内,工作时叶轮旋转形成旋转水环,与泵壳共同构成月牙形工作腔。
• 抽气过程: • 吸气阶段:叶轮旋转使工作腔容积增大,气体从进气口吸入。
• 压缩阶段:腔体容积减小,气体被压缩并与水混合后排出。 • 循环阶段:分离后的水经冷却后返回泵内,形成闭式循环。• 适用场景:中等真空(极限真空3~50 kPa),适合湿冷机组,但易受背压限制(通常≤9 kPa)。

2、罗茨真空泵罗茨真空泵的工作原理:在泵腔内,有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上,由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间,转子与泵壳内壁之间,保持有一定的间隙,可以实现高转速运行。由于罗茨泵是一种无内压缩的真空泵,通常压缩比很低,故高、中真空泵需要前级泵。
罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外,还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度,可将罗茨泵串联使用。罗茨真空泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转,被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内,再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态,所以,在泵腔内气体没有压缩和膨胀。 但当转子顶部转过排气口边缘,v0空间与排气侧相通时,由于排气侧气体压强较高,则有一部分气体返冲到空间v0中去,使气体压强突然增高。当转子继续转动时,气体排出泵外。
罗茨真空泵转子由0°转到180°的抽气过程。在0°位置时;下转子从泵入口封入v0体积的气体。当转到45°位置时;该腔与排气口相通。由于排气侧压强较高,引起一部分气体返冲过来。当转到90°位置时;下转子封入的气体,连同返冲的气体一起排向泵外。这时,上转子也从泵入口封入v0体积的气体。当转子继续转到135°时;上转子封
入的气体与排气口相通,重复上述过程。180°;位置和0°位置是一样的。转子主轴旋转一周共排出四个v0体积的气体。• 适用场景:高真空(极限真空1~10 Pa),需与前级泵(如水环泵)串联使用,适用于直接空冷机组防冻及脱硫系统废气处理。