Изготовление новых эжекторов

  Конструкция эжектора ЭПО-3-80 или, что более верно – пароэжекторного вакуумного насоса, традиционна. Он состоит из включённых последовательно по эжектируемой среде пароструйных аппаратов и конденсаторов. В нём имеется три ступени повышения давления эжектируемой среды. Каждая ступень состоит из пароструйного аппарата и кожухотрубчатого конденсатора.
  Газодинамический расчёт струйных аппаратов и тепловой расчёт процесса конденсации пара из парогазовой смеси в конденсаторах производился с использованием современных, аппробированных методик расчёта. Их автором является к.т.н. Белевич Алексей Игоревич, работавший ранее в ВТИ. Высокий научный уровень использованных методик расчёта подтвержается тем, что они были приобретены рядом известных организаций, например, Курчатовским институтом. Они были использованы при разработке всех эжекторов турбин атомных электростанций, выпускавшихся харьковским турбинным заводом (Турбоатом), а их автор проводил испытания головных образцов эжекторов на АЭС (Курской, Чернобыльской, Южно-Украинской, Игналинской). В посление годы с применением этих методик были разработаны эжекторы турбин (основные и уплотнений) для ряда тепловых электростанций: ГЭС-1 Мосэнерго, ТЭЦ ЗИЛ, Рефтинской ГРЭС, Верхнетагильской ГРЭС, а также для ряда предприятий химической промышленности.
  В конструкции конденсаторов ЭПО-3-80 будут использованы прогрессивные разработки, улучшающие процесс конденсации пара из паро-газовой смеси, а именно:

• применяются трубки с турбулизаторами (накаткой), вместо гладких трубок, при этом, турбулизируется, как поток охлаждающей воды внутри трубки, так и плёнка стекающего конденсата на наружной её поверхности;

• перегородки, формирующие поток паровоздушной смеси в межтрубном пространстве, расположены не с одинаковыми интервалами, как у конденсаторов эжекторов, выпускаемых отечественными заводами, а с уменьшением расстояния между ними по определённому закону, что позволяет сохранять неизменным динамический напор паровоздушной смеси по ходу её движения.

  Эти два существенных отличия позволяют увеличить коэффициент теплопередачи в конденсаторах на 15-20% по сравнению с коэффициентом теплопередачи в конденсаторах типовых эжекторов что, в свою очередь, приводит к повышению максимальной подачи (производительности) всего аппарата не менее, чем на 10-15 кг/ч по сухому воздуху. Это отражено в марке аппарата, в которой число «80» означает его максимальную подачу по сухому воздуху (у ЭП-3-700 максимальная подача равна 70 кг/ч).        
  Габаритные размеры эжектора ЭПО-3-80 приведены на чертеже (Приложение 1).  
  Основные отличия эжектора ЭП-3-80 от типового эжектора ЛМЗ изложены в таблице.

  Преимуществом нашего производства эжекторов перед их производством турбинными заводами является то, что мы разрабатываем изделия под конкретные условия на электростанции (присосы воздуха, давление рабочего пара, расход и температуру охлаждающей воды) и, при необходимости, сами производим пуско-наладочные работы. 

  Эжекторы изготавливаются на заводе с высоким уровнем технологии, что подтверждается наличием разрешения на применение наших изделий от Ростехнадзора.

  Основные отличия парового эжектора ЭПО-3-80 от эжектора ЛМЗ типа ЭП-3-700-1.

 

№	Эжектор ЭП-3-700-1 ЛМЗ	Эжектор ЭПО-3-80
1	Оценка конструкции в целом.
	Аппарат выполнен в едином корпусе, что усложняет его обслуживание и ремонт: если потребуется менять уплотняющие прокладки или ликвидировать течи в вальцовочных соединениях трубной доски, то необходимо разбирать весь корпус и менять прокладки сложной конфигурации; так же трудно определить места неплотностей, так как невозможно изолировать каждую ступень отдельно. Поскольку в конструкции аппарата использованы плоские стенки, их толщина (по прочности) выбрана достаточно большой (12-25 мм), что приводит к тому, что масса аппарата весьма значительна (2155 кг).	Аппарат состоит из отдельных элементов. Конденсаторы выполнены в индивидуальных корпусах, эжекторы находятся вне конденсаторов. Возможный ремонт или замена уплотняющих прокладок не требуют разборки всего аппарата – достаточно разобрать отдельный элемент. Легко, при необходимости, определить места неплотностей: все элементы аппарата соединяются с помощью фланцев, между которыми можно установить заглушки и изолировать проверяемый элемент. В конструкции аппарата почти нет плоских стенок (исключая трубные доски конденсаторов), поэтому толщины обечаек небольшие (но достаточные, как по прочности, так и для коррозионностойкости) и благодаря этому масса всего аппарата не превышает 1500 кг.
	Для справки: Эжекторы в едином корпусе выпускались только в СССР и России; ни одна заграничная энергомашиностроительная фирма не выпускает эжекторы в едином корпусе.
2	Конструкция конденсаторов
	Тип – кожухотрубчатый, вертикальный с U-образными трубками из латунного сплава МНЖ-5. Диаметр трубок 16х 1 мм. Соединение с трубной доской – вальцованное. Число ходов паровоздушной смеси – 4, число ходов охлаждающей воды – 2. Перегородки, формирующие поток паровоздушной смеси, расположены равномерно по высоте трубного пучка. Такое расположение перегородок приводит к замедлению потока паровоздушной смеси по ходу её движения и, соответственно, к резкому снижению коэффициента теплоотдачи с паровоздушной стороны, происходящему, как из-за возрастания доли воздуха в смеси, так и из-за снижения её динамического напора.	Тип – кожухотрубчатый, вертикальный с U-образными трубками из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Диаметр трубок 18х1 мм. Соединение с трубной доской сварка+вальцовка по технологии С.-Петербургского морского университета. Трубки в их вертикальных участках имеют накатку (по технологии «Лаборатории теплообменных аппаратов» УГТУ-УПИ)  для интенсификации процесса теплообмена, (турбулизируется, как поток охлаждающей воды внутри трубки, так и плёнка стекающего конденсата на наружной её поверхности). Перегородки, формирующие поток паровоздушной смеси в межтрубном пространстве, расположены по её ходу с уменьшением расстояния между ними по определённому закону, что позволяет сохранять почти неизменным динамический напор паровоздушной смеси. Это способствует замедлению снижения коэффициента теплоотдачи со стороны паровоздушной смеси по ходу её движения.
3	Эжекторы
	Конструкция эжекторов традиционна. Недостатком эжекторов является короткие цилиндрические участки камер смешения, что приводит к тому, что выравнивание скоростей в потоке смеси по сечению камеры смешения до её входа в диффузор полностью не завершается и диффузор работает неэффективно. Это приводит к тому, что предельная подача эжектора снижается. Сопла эжекторов имеют конструкцию, которая не позволяет передвигать их вдоль оси аппарата, что необходимо при наладке.	Конструкция эжекторов традиционна. Размеры эжекторов рассчитаны по современной апробированной методике. Разработка аппарата выполнялась с определением оптимального распределения повышения давления по его ступеням. Узел крепления сопла позволяет ступенчато (шаг – 10 мм) передвигать сопла вдоль оси аппарата, что требуется при наладке. Углы и продольные размеры эжекторов выбирались или рассчитывались по надёжным формулам или проверенным рекомендациям, изложенным в методических указаниях по расчету и проектированию пароструйных эжекторов конденсационных установок ТЭС и АЭС, МУ 34-70-125-85 утвержденных Минэнерго СССР, разработанных ВТИ.
4	Измерения
	Аппарат имеет штуцер для замера давления рабочего пара в общем коллекторе и штуцеры на приёмных камерах эжекторов для замера вакуума. Ещё имеется воздухомер на выхлопе. Для анализа работы аппарата этих измерений недостаточно.	Аппарат имеет штуцеры для измерения давления рабочего пара перед соплом каждого эжектора и температуры в общем коллекторе. Имеются штуцеры для замера вакуума не только на приёмных камерах эжекторов, но также и на их выхлопах (входах в конденсаторы). Рядом с точками отборов давлений имеются гильзы для термометров. Также поставляется воздухомер и при необходимости – пружинный регулятор давления рабочего пара перед первой ступенью «за собой» для поддержания постоянного давления рабочего пара.

  Важным преимуществом эжектора ЭПО-3-80 является возможность использовать рабочий пар давлением 2 ати, поэтому в качестве рабочего пара можно использовать выпар деаэраторов при любой нагрузке блока.