经过分析叶轮断裂的原因,平时凝汽器的真空冬季时一会在-95kpa左右运行,夏季在-93kpa左右运行。同时,在日常中巡点检发现,水环真空泵在运行过程中轴承振动较大,运行噪声较响,特别是泵体的噪声较响,结合泵体与振动波动,可以断裂得出水环真空泵在运行时泵体存在汽蚀现象比较严重。运行时真空泵泵体内部产生汽蚀现象的危害十分巨大,不仅汽蚀会使叶轮表面出现麻点,而且给叶轮产生一个应力,加重了叶轮的载荷。叶轮长时间处在超载荷的状况下运行,大大缩短了叶轮的使用寿命,造成机组在升负荷时真空泵的叶轮突然断裂的重大缺陷。
为了改善水环真空泵叶轮在运行中的工况,与水环泵的生产厂家飞鲁真空泵厂进行多次技术交流后,加装大气喷射器可以改善叶轮的运行工况,而且在原有的真空上再提高机组的真空,可以给燃煤机组带来较大的经济效益。
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。由于水环泵受到水温限制,在极限真空下其抽气速率大量减少以及水环泵内部容易产生汽蚀状况,这时配带大气喷射泵就有很大的好处。加上大气喷射泵后,当发电机组在冬季运行时,整个真空泵组抽气性能会更好,因此凝汽器真空仍可保证在目前水平或者更高。但真空泵本体其内部真空度仅在12Kpa左右,这样就有效避免气蚀的产生。
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。先启动水环泵,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。