用于真空控制罐排水的装置及凝汽器水室抽真空装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电站抽真空系统的设计和制造技术领域，特别涉及用于真空控制 罐排水的装置及凝汽器水室抽真空装置。
【背景技术】
[0002] 在采用海水作为一次循环冷却凝汽器的电厂中，凝汽器后水室顶部设计为负压， 随着机组运行时间的延长，海水中的空气等不凝结气体逐渐分离，并在水室顶部聚集，如果 空气聚集量过多，将导致凝汽器水室顶排管束无冷却水通过，长期将影响凝汽器的冷却效 果，降低机组出力，因此设置凝汽器水室抽真空栗，在凝汽器水室顶部压力增加到一定程度 时开启，及时排走凝汽器水室顶部的不凝结气体，以保证凝汽器水室顶排管束充满冷却水。 参见图1，为了将冷却水充满整个凝汽器管束，需要通过水室真空栗不断抽取凝汽器水室顶 部的空气，该空气及不凝结气体为凝汽器冷却水携带至凝汽器水室中的。
[0003] 参见图1，在凝汽器水室和水室真空栗之间设有真空控制罐，水室真空栗在抽取空 气的时侯会从水管中携带少许冷却水，该空气和该少许冷却水在经过真空控制罐时，该少 许冷却水会存放在真空控制罐中，而空气被水室真空栗抽走。当真空控制罐中的冷却水存 放到一定高度时就会影响水室真空栗的工作，因此需要通过排水装置排去真空控制罐中的 冷却水。
[0004] 参见图1，目前存在一种排水装置，包括第一阀门a、第二阀门b、第三阀门c和疏水 罐d，第一阀门a安装在真空控制罐的出水口与疏水罐d的进水口之间，第二阀门b的一端 安装在疏水罐的通气口上，另一端与大气相通，第三阀门c安装在疏水罐d的出水口上；在 排水时，先打开第二阀门b，使疏水罐d内通入大气，然后关闭第二阀门b，使疏水罐d与大 气隔离，再打开第一阀门a，将真空控制罐中的水放至疏水罐d中，然后关闭第一阀门a，最 后打开第二阀门b和第三阀门c，将疏水罐d中的水排出。若真空控制罐内还有冷却水，则 重复上述过程，直至将水排完。
[0005] 在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：
[0006] 第一阀门a、第二阀门b和第三阀门c的严密性不高，往往从第一阀门a漏入空气 到真空控制罐，增加了水室真空栗的负荷。 【实用新型内容】
[0007] 为了防止空气进入到真空控制罐，增加抽真空系统的负荷，本实用新型提供了用 于真空控制罐排水的装置及凝汽器水室抽真空装置，所述技术方案如下：
[0008] -种用于真空控制罐排水的装置，所述装置包括：
[0009] 真空管道、水封罐和溢流管道，所述水封罐设有溢流口和进水口；
[0010] 所述溢流口和所述进水口位于所述水封罐的侧面，所述溢流口高于所述进水口且 两者之间的高度大于或等于第一高度hl，其中Λ1 =4xFl/V/Ai , D。为所 述水封罐的内径，D1为所述真空管道的内径，H为真空控制罐的排水接口与所述水封罐的溢 流口之间的高度；
[0011] 所述真空管道的一端与所述真空控制罐下方的排水接口相接，另一端与所述水封 罐的进水口相连，所述溢流管道与所述水封罐的溢流口相连。
[0012] 所述真空控制罐的排水接口与所述水封罐的溢流口之间的高度H大于或等于h2， 其中h2 = (Pid-P1) X 1000/gXV，P。为大气压力，g为重量加速度，P 与真空控制罐相连的 水室真空栗运行的最低压力，V为海水比容。
[0013] 所述水封罐的溢流口与所述水封罐顶部之间的距离为第一预设距离。
[0014] 所述水封罐的进水口与所述水封罐底部之间的距离为第二预设距离。
[0015] 所述装置还包括上水管道；所述水封罐顶部设有上水口，所述上水口与所述上水 管道相连。
[0016] 所述上水管道上设有上水阀。
[0017] 所述装置还包括排污管道；所述水封罐底部设有排污口，所述排污口与所述排污 管道相连。
[0018] 所述排污管道上设有排污阀。
[0019] 一种凝汽器水室抽真空装置，所述装置包括：
[0020] 凝汽器水室、水室真空栗、真空控制罐、真空管道、水封罐和溢流管道，所述水封罐 设有溢流口和进水口；
[0021] 所述溢流口和所述进水口位于所述水封罐的侧面，所述溢流口高于所述进水口且 两者之间的高度大于或等于第一高度hl，其中M =4χΠ /^7/_^，Π =疋x#/4,///，D。为所 述水封罐的内径，D1为所述真空管道的内径，H为真空控制罐的排水接口与所述水封罐的溢 流口之间的高度；
[0022] 所述凝汽器水室和所述水室真空栗均连到所述真空控制罐的顶部，所述真空管道 的一端与真空控制罐下方的排水接口相接，另一端与所述水封罐的进水口相连，所述溢流 管道与所述水封罐的溢流口相连。
[0023] 所述装置还包括上水管道和排污管道；
[0024] 所述水封罐顶部设有上水口，所述上水口与所述上水管道相连，所述上水管道上 设有上水阀；
[0025] 所述水封罐底部设有排污口，所述排污口与所述排污管道相连，所述排污管道上 设有排污阀。
[0026] 本实用新型用于真空控制罐排水的装置，通过简单的计算就可以确定水封罐的长 度；可通过水封罐的直径改变水封罐的规格；通过真空管道与水封罐之间的合理布置和水 封罐各个液位的合理设计，使得水室真空栗运行时，空气无法进入到真空控制罐中，减轻了 水室真空栗的负荷；此装置在真空控制罐水位过高时，可自动排水，无需操作员定期巡检， 可减轻劳动力；通过固定或导向支架即可安装在循环水坑的侧壁上，节省空间。
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本使用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。
[0028] 图1是常规真空控制罐手动放水系统结构示意图；
[0029] 图2是本实用新型实施例1提供的凝汽器水室抽真空装置示意图；
[0030] 图3是本实用新型实施例1提供的凝汽器水室抽真空装置举例图，为装置A ;
[0031] 图4是本实用新型实施例2提供的用于真空控制罐排水的装置示意图，为装置B。
[0032] 其中：
[0033] a为第一阀门，b为第二阀门，c为第三阀门，d为疏水罐，
[0034] 1上水管道，
[0035] 2上水阀，
[0036] 3水封罐，31水封罐的上水口，32水封罐的溢流口，33水封罐的进水口，34水封罐 的排污口，
[0037] 4水封罐的溢流管道，
[0038] 5水封罐的排污阀，
[0039] 6水封罐的排污管道，
[0040] 7水封罐与真空控制罐之间的真空管道，
[0041] 8真空控制罐，
[0042] 9凝汽器水室，
[0043] 10水室真空栗，
[0044] ΦDO水封罐的外径，ΦD。水封罐的内径，
[0045] H为真空控制罐的排水接口与水封罐3的溢流口 32之间的高度，
[0046] hi为第一高度。
【具体实施方式】
[0047] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新 型实施方式作进一步地详细描述。
[0048] 实施例1
[0049] 如图2所示，且参见图3,本实施例提供了一种凝汽器水室抽真空装置A，该装置包 括：凝汽器水室9、水室真空栗10、真空控制罐8、真空管道7、水封罐3和溢流管道4,水封 罐3设有溢流口 32和进水口 33。
[0050] 真空控制罐8的上方连接凝汽器水室9和水室真空栗10,下方的排水接口连接真 空管道7的一端，真空管道7的另一端与水封罐的进水口 33相连，溢流管道4与所述水封 罐的溢流口 32相连。
[0051] 溢流口 32和进水口 33位于水封罐3的侧面，溢流口 32高于进水口 33且两 者之间的高度大于或等于第一高度hl，如图2所示，hi为水室真空栗10运行前水封罐 3内的水位与水室真空栗10运行时真空管道7吸水后水封罐3内剩余的水位差，其中 Λ1 =4xn/，7_/D(f，?? = 7Γχ〇,:/4/7/，D。为水封罐3的内径，D1为真空管道7的内径，H为 真空控制罐8的排水接口与水封罐溢流口 32之间的高度；
[0052] 因为溢流口 32高于进水口 33且两者之间的高度大于或等于第一高度hl，当水室 真空栗10启动后，真空控制罐8内的压力相对较低，所以真空管道7可以将水封罐3内的 水吸到真空管道7内，防止空气进入到真空管道7进而进入真空控制罐8影响真空度，增加 水室真空栗10的负荷，真空管道7所吸收的水的体积与水封罐3内减少的水的体积相等。
[0053] 真空控制罐8的排水接口与水封罐3的溢流口 32之间的高度H大于或等于h2， 其中h2 = (Pid-P1) X 1000/gXV，其中，P。为大气压力，g为重量加速度，P 与真空控制罐 8相连的水室真空栗10运行的最低压力，V为冷却水即海水的比容。
[0054] h2为水室真空栗10的最低运行压力与大气压力之差所转换成的水柱差，因为真 空控制罐8的排水接口与水封罐的溢流口 32之间的高度H大于或等于h2,所以水室真空控 制栗10启动后，真空控制罐8内的压力相对较低，真空控制罐8通过真空管道7吸取水封 罐3内的水。
[0055] 假定 P1= 4. 5kPa (绝对压力），P。= 101. 325kPa，
[0056] 则 h2 = (P0-P1) X 1000/gXV = (101. 325-4. 5) X 1000/9. 8X0. 001029 = 10. 16m
[0057] 以某发电功率为100万千瓦的核电机组为例，若真空控制罐8的安装标高为7. 5m， 则水封罐的溢流口 32安装标高应大于或等于-2. 66m，结合实际情况本例将溢流口 3的安装 标高定为-3. 0m。所以真空控制罐8的排水接口与水封罐的溢流口 32之间的高度差H = 10. 5m〇
[0058] 当水室真空栗10运行到最低压力PJt，真空管道7与水封罐3内的水位高度差基 本固定，即为H。随着水室真空栗10的运行，真空控制罐8内的水量增加，真空控制罐8内 的水通过真空管道7流向水封罐3,所以水封罐3内的水位升高，最终水封罐3内水位达到 溢流口 32的高度，如果水量继续增加，则增加的水会通过溢流管道4排走，从而实现对真空 控制罐8的自动排水。
[0059] 若真空管道7的尺寸规格选择Φ57ι?πιΧ 3mm,其中57mm为真空管道7的外径，3mm 为真空管道7的壁厚，则真空管道7内径为Φ51_，真空管道7内所对应的H高度的水容积 为
[0061] 其中，D1为真空管道7的内径。
[0062] 真空管道7所对应的H高度内的水容积V1即为真空管道7从水封罐3内吸取的 水容积 V1，即 X /)/ /4