凝汽器及真空系统

    凝汽式汽轮机还应配置凝汽器及真空泵真空系统，通常由汽轮机主机供应商成套供货。执行中国的JB／T l0085--1999“汽轮机凝汽器技术条件”标准或美国换热器协会的HEl“蒸汽表冷器”标准。

    1．凝汽器的压力

    凝汽器的压力取决于冷却水的温度，总是大于冷却水出口温度所对应的饱和蒸汽压力。凝汽器蒸汽冷凝温度与冷却水出口温度之差称为终端温差，终端温差通常取为5℃左右。JB／T l0085--1999标准*的冷却水进口温度20℃时，凝汽器的设计压力为5～6kPa（A）；冷却水进口温度为25℃时，凝汽器的设计压力为6．5～7．5kPa（A），这主要是针对发电用汽轮机的凝汽器。化工泵、石化行业的冷却水进口温度通常为32℃，出口温度通常为42℃，则凝汽器的压力通常为10～15kPa（A）。要防止凝汽器的冷凝压力定得过高造成的耗汽量增加。

    2．冷却水量的计算

    冷却水量用以下热平衡式计算：

Q=G（IO-IC）=Wt（t2-tl）Cw

  式中  Q——凝汽器的热负荷，kJ／h；

        G——进入凝汽器的蒸汽流量，kg／h；

        Io——进入凝汽器的蒸汽的焓值，kJ／kg；

        Ic——凝汽器冷凝水的焓值，kJ／kg；

        Wt——进入凝汽器的冷却水流量，kg／h；

        t2——冷却水进口温度，℃；

        tl——冷却水出口温度，℃；

        Cw——冷却水的比热容，kJ／（kg·℃）。

    3．凝汽器的型式

    工业泵中的汽轮机的凝汽器通常为表面冷凝式，很少用混合式，以便冷凝水作为锅炉给水回收利用。凝汽器为卧式管壳式换热器，水走管程，蒸汽走壳程，两端有管箱，便于清洗管内。

  因泵通常有备用，．凝汽器不必设计成双室式。

   壳程的抽气口（不凝气）应设在蒸汽流程的尾部。凝汽器的下部设有热井，热井应设高、低液位报警，防止冷凝水占据换热面积或冷凝水泵汽蚀。

    4．真空系统

    凝汽式汽轮机的尾部、凝汽器以及连接管路都在负压下工作，尽管在设计、制造和安装方面对真空系统都采取了密封措施，但不可避免微量空气从法兰、管接头等处漏入。此外锅炉给水虽经脱水处理，但也会溶有微量不凝气，随蒸汽进入凝汽器。这些微量空气和不凝气在凝汽器中逐渐积累后如不排走，将形成很大的分压，严重降低凝汽器的真空度，恶化汽轮机的性能，因此应设抽气器。

    抽气器通常采用蒸汽喷射器，经常工作的抽气器称为主抽气器，都采用两级抽气器，两者之间设中间冷凝器。常用主凝汽器中的冷凝水来作为冷却水，因为这样可回收抽气器中蒸汽的部分热量，又简化了系统。由于采用了中间冷却，工作蒸汽的消耗量较单级抽气器为少，经济性较好。

    另外，在汽轮机启动前，系统中有大量空气需抽走，通常还设置启动抽气器，以便尽快建立起真空。启动抽气器一般都是结构简单的单级抽气器，它的工作蒸汽不回收，和被抽出的气体一起排到大气。