一种用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置的制作方法

本发明涉及真空度测量技术领域，特别涉及一种用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置。

背景技术：

凝汽器作为火力发电厂的大中型换热设备，其工作性能直接影响整个汽轮机组的安全性、可靠性和经济性。在凝汽器正常运行过程中，由于汽轮机排汽在凝汽器内骤然凝结成水而使其比容急剧缩小导致凝汽器中产生真空。凝汽器真空度不仅能够反映凝汽器的工作性能，而且也是大中型汽轮机组安全、经济、稳定地运行的重要指标之一。然而，在实际使用过程中，由于冷却塔水量不足或水温提高、凝汽器换热管结垢等原因导致凝汽器真空度下降，使凝汽器排汽压力及温度均有所升高，从而引起汽轮机轴向推力增大、末级叶片过负荷等一系列问题。因此，准确可靠地测量凝汽器真空度就显得尤为重要。

鉴于现有的凝汽器真空度测量装置通常按照常规压力取样方式进行设计和安装，即在凝汽器上部设计安装若干个取样点，凝汽器内部带有负压的蒸汽工质经一次阀、二次阀后供至变送器、压力开关，凝汽器真空度测量取样管路易积水，易导致汽轮机组保护动作而造成跳闸停机事故，尤其是在低真空运行条件下因测量偏差大，影响凝汽器真空度测量的准确性。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置，可以有效地提高凝汽器真空度测量的准确性。

其具体方案如下：

本发明提供一种用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置，包括：

用于从凝汽器的喉部倾斜向上引出的第一真空取样管路；

用于从凝汽器的底部热水井向上引出的疏水管路；

分别与所述第一真空取样管路和所述疏水管路的出口相连、用于收集从所述第一真空取样管路排出的积水的集水罐；

连接于所述集水罐顶部的第二真空取样管路。

优选地，所述第一真空取样管路包括：

用于从凝汽器的喉部倾斜向上引出的倾斜真空取样管路；

与所述倾斜真空取样管路相连并在竖直方向上向上延伸的竖直真空取样管路；

连接于所述竖直真空取样管路的顶部与所述集水罐之间且在水平方向上延伸的水平真空取样管路；

设于所述水平真空取样管路上、用于控制所述水平真空取样管路的取样量的取样阀。

优选地，所述倾斜真空取样管路与水平线间的夹角范围为30°～45°。

优选地，所述集水罐为圆柱形。

优选地，所述集水罐的侧面开设有两个用于连通所述第一真空取样管路的侧面安装孔。

优选地，所述集水罐的顶部开设有两个用于连通所述第二真空取样管路的顶面安装孔。

优选地，所述集水罐的底部开设有一个用于连通所述疏水管路的底面安装孔。

优选地，所述第一真空取样管路的管路直径分别大于所述疏水管路和所述第二真空取样管路的管路直径。

优选地，还包括：

与所述第一真空取样管路相连、用于设在凝汽器上固定所述第一真空取样管路的固定支架。

相对于背景技术，本发明所提供的用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置，包括用于从凝汽器的喉部倾斜向上引出的第一真空取样管路和用于从凝汽器的底部热水井向上引出的疏水管路，还包括分别与所述第一真空取样管路和所述疏水管路的出口相连、用于收集从所述第一真空取样管路排出的积水的集水罐和连接于所述集水罐顶部的第二真空取样管路。

凝汽器中的工质通常为水蒸汽或水，当工质为水蒸汽时，水蒸汽冷凝后变成水，自然，会在取样管路中形成一定量的积水。由于所述第一真空取样管路从凝汽器倾斜伸出后，向上与所述集水罐相连，而所述第二真空取样管路与所述集水罐的顶部相连，故由所述第一真空取样管路和所述第二真空取样管路形成的整个取样管路不包含下降段，故取样管路中不会形成具有一定高度的水柱；另外，由于取样管路中设有用于收集积水的集水罐，使取样管路中的积水较少，无法形成水柱，自然在测量过程中不会产生附加压力，从而可以避免由水塞引起的测量误差，测量误差较小，测量结果较准确。

因此，本发明所提供的一种用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置，可以从一定程度上提高凝汽器真空度测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施方式所提供用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置的结构示意简图；

图2为图1中集水罐的结构示意简图。

附图标记如下：

第一真空取样管路1、疏水管路2、集水罐3和第二真空取样管路4；

倾斜真空取样管路11、竖直真空取样管路12、水平真空取样管路13和取样阀14。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种具体实施方式所提供用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置的结构示意简图；图2为图1中集水罐的结构示意简图。

本发明实施例公开了一种用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置，包括第一真空取样管路1、疏水管路2、集水罐3和第二真空取样管路4。因此，本申请的取样管路主要包括第一真空取样管路1和第二真空取样管路4。

第一真空取样管路1通常从凝汽器的喉部倾斜向上引出，主要包括倾斜真空取样管路11、竖直真空取样管路12、水平真空取样管路13和取样阀14。

倾斜真空取样管路11与凝汽器的中心轴线呈一定夹角，在该具体实施例中，倾斜真空取样管路11与凝汽器的中心轴线呈45°，以免取样管路中有积水。另外，由于凝汽器的喉部刚好处于机组排汽的饱和蒸汽区，故为了保证能够充分取样，倾斜真空取样管路11的端部从凝汽器喉部向上倾斜伸出。倾斜真空取样管路11伸进凝汽器的一端设有取压头，该取压头使用细网状的不锈钢笼子罩着，以便减少饱和蒸汽中水珠进入取样管路中。

竖直真空取样管路12与倾斜真空取样管路11相连，并在竖直方向上向上延伸一定长度，值得注意的是，竖直真空取样管路12不能向下延伸。水平真空取样管路13连接于竖直真空取样管路12的顶部与集水罐3之间，并在水平方向上延伸，具体向右延伸，当然，也可以向反方向延伸。考虑到实际的应用环境，水平真空取样管路13的长度一般大于竖直真空取样管路12的长度。

取样阀14设于水平真空取样管路13上，主要用于控制流经水平真空取样管路13的取样量。在该具体实施例中，取样阀14选用普通针型阀，当然，也可以是其它类型的取样阀，并不影响实现本发明的目的。

在该具体实施例中，倾斜真空取样管路11、竖直真空取样管路12和水平真空取样管路13均是由不锈钢钢管制成，故三部分通过焊接连接在一起，由于现场对测量精度要求高，焊缝质量必须较高，以免管路内漏入空气，影响测量。当然，三者也可以是由一根不锈钢金属杆弯折而成，因此，三者的材质及连接方式不限于此，相应地，第一真空取样管路1的结构和材质也不限于此。另外，在该具体实施例中，第一真空取样管路1包括两根完全相同的取样管，且二者均从凝汽器的喉部引出。当然，第一真空取样管路1所包含的取样管的数量也不限于此。

此外，本申请还包括与第一真空取样管路1相连、用于固定第一真空取样管路1的固定支架，以便第一真空取样管路1紧紧地固定在凝汽器的喉部，保证测量位置准确，且避免管路在运行中振动造成焊口损伤而泄漏。一般地，第一真空取样管路1是焊接在固定支架上，而固定支架则焊接在凝汽器上，当然，也可以采用其它的固定方式替代焊接，并不限于此。

疏水管路2通常从凝汽器的底部热水井向上引出，以便将取样管路中的积水回收至凝汽器中。凝汽器热水井的主要作用是集聚凝结水，保证凝结水泵的运行。当取样管路中的积水较多时，由于水自身的张力及在取样管路流动时产生的摩擦力，使凝汽器真空度在测量时的误差较大。因此，疏水管路2能够有效防止取样管路中的积水现象，以提升测量结果的准确性。在疏水管路2上还设有用于控制疏水管路2的积水流量的疏水阀，该排水阀也为普通的针型阀，当然，也可以是其它种类的阀。

集水罐3分别与第一真空取样管路1和疏水管路2相连，主要用于收集并排出从第一真空取样管路1中排出的积水。具体地，集水罐3为圆柱形不锈钢金属罐，当然，也可以是其他形状或材质，并不影响实现本发明的目的。

第二真空取样管路4连接于集水罐3的顶部，用于将从第一真空取样管路1流出的水蒸汽流经集水罐3后输出至真空实验模块或压力变送器。第二真空取样管路4也包括两根不锈钢金属管，当然，也可由其它材料替代。在该具体实施例中，第二真空取样管路4也包括与真空试验模块相连的水平段和与集水罐3相连的竖直段，值得注意的是，第二真空取样管路4的水平段应避免两次弯折，且在实际安装时，该段可以允许向上倾斜10°。

在该具体实施例中，集水罐3具体位于第一真空取样管路1的右侧、疏水管路2的顶部及第二真空取样管路4的底部。相应地，集水罐3的侧面开设有两个用于连通第一真空取样管路1的侧面安装孔，其顶部中心线上开设有两个用于连通第二真空取样管路4的顶面安装孔，其底部开设有一个用于连通疏水管路2的底面安装孔。侧面安装孔是孔径与第一真空取样管路1的外径一致的圆形安装孔，顶部安装孔是孔径与第二真空取样管路4的外径一致的圆形安装孔，底边安装孔是孔径与疏水管路2的外径一致的圆形安装孔。各安装孔的形状优选圆形，当然，各安装孔的形状与其相连的管路相关，本发明并不限圆形。

各个安装孔通过焊接的方式分别与第一真空取样管路1、疏水管路2和第二真空取样管路4连接在一起，可以在各个连接处设置相应的密封装置，以防泄漏。另外，在该具体实施例中，两个顶面安装孔设在集水罐3顶部的中心线上，一个底面安装孔设在集水罐3底部的中心，而两个侧面安装孔在集水罐3的侧面沿竖直方向错开分布，当然，两个侧面安装孔、两个顶面安装孔和一个底面安装孔的位置不限于此。

为了解决取样管路中的积水问题，第一真空取样管路1的管路直径大于疏水管路2和第二真空取样管路4的管路直径。在该具体实施例中，第一真空取样管路1的管路直径为25mm，疏水管路2和第二真空取样管路4的管路直径为14mm。当然，各管路直径的具体数值并不限于此。

综上所述，本发明所提供的用于大中型汽轮机组的凝汽器真空度测量装置，由于第一真空取样管路1和第二真空取样管路4组成的取样管路中不存在下降段，故积水不易在取样管路中聚集，不易形式具有一定高度的水柱；另外，又由于集水罐3和疏水管路2与取样管路相连，使集水罐3和疏水管路2能够将取样管路中的积水及时排出，使取样管路中积水变少，无法形成水柱，从而可以在一定程度上解决汽轮机组保护动作而引起跳闸停机事故。因此，取样管路不会产生附加压力，从而使凝汽器真空度的测量误差减小，准确性便有所提高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。