Пароструйная вакуумная система

Принцип действия, описание.

Пароструйная вакуумная система работает в качестве самостоятельной установки, интегрированной в общий процесс, и служит для создания вакуума.

При помощи энергии разряженного рабочего пара струйные насосы отдельных ступеней пароструйная вакуумная система засасывают из вакуума газы и пары и уплотняют их вместе с долей рабочего пара до более высокого давления (на последней ступени, как правило, до атмосферного давления).

В качестве среды для создания давления используется водяной пар.

В поверхностных конденсаторах, которые находятся на отдельных ступенях, при помощи охлаждающей воды осуществляется конденсация конденсируемых паров, в частности, доли рабочего пара струйного насоса, предвключенного  в направлении потока. В результате этого в большой степени разгружается подключенный последовательно струйный насос, так как ему следует откачать, в основном, только те газы(воздух), которые не поддаются конденсации.

Запорная арматура(запорный клапан, запорный золотник или кран со сферической пробкой), трубопроводы так же являются неотъемлемой частью пароструйной вакуумной системы.

Монтаж и сборка.

Монтажное положение и компоновка отдельных деталей пароструйной вакуумной системы, а так же размеры и подсоединения приводятся в сборочном чертеже и подлежат соблюдению при сборке. В любом случае, необходимо обеспечить свободный слив конденсата.

Перед монтажом пароструйной вакуумной системы следует основательно очистить систему трубопроводов всей установки. А так же удалить средства антикоррозийной защиты, нанесенные на уплотнительные поверхности фланцев.

Работы по монтажу и сборке пароструйной вакуумной системы должны выполняться квалифицированны персоналом и по общепризнанным инженерным правилам.

Особое внимание нужно обратить на следующее:

-маркировку стрелками направления потоков в соответствии со сборочным чертежом.

- номинальные диаметры подводящих и отводящих трубопроводов были не меньшего размера, чем соответствующие подсоединения пароструйной вакуумной системы

-подводящие и отводящие трубопроводы не должны нести нагрузок, передавать усилия или моменты в пароструйной вакуумной системы.

-не возникало закупорки вследствие остатков металла при сварке, остатков герметика или других посторонних предметов. В трубопроводах рабочего пара это может привести к попаданию в форсунки с последующей их блокировкой или повреждением.

Также необходимо учитывать следующее:

-Все уплотнения должны располагаться концентрично и не должны перекрывать или уменьшать внутренний диаметр труб.

- пароструйная вакуумная система должна быть установлена на барометрической высоте: разница в высоте от входа воды первого поверхностного конденсатора до уровня жидкости в бочке для воды в опускных трубах составляет не менее 11м.

-В качестве бачка для воды в опускных трубах для погружения всех стояков обычно служит любая, открытая в атмосферу емкость.

Стояки отдельных поверхностных конденсаторов необходимо прокладывать отдельно и доводить до глубины в 300мм над днищем бачка для воды в опускных трубах. Вместимость бачка для воды в опускных трубах надлежит выбирать такого размера, чтобы можно было заполнить всю циркуляционную систему охлаждающей  воды. При этом необходимо, что бы стояки по-прежнему оставались в погруженном состоянии.

Запрещается встраивать запорную арматуру в стояки и выпускные трубопроводы конечной ступени.

Если условия не позволяют прокладывать стояки строго вертикально, то их разрешается размещать не ближе, чем 2…3м от выхода конденсатора и под углом не более 45гр. по отношению к вертикали.

При монтаже внешне одинаковых струйных насосов необходимо обращать особое внимание на их правильную последовательность в соответствии с нумерацией на впускном и выпускном фланцах (внутренние размеры могут отличаться).

 То же правило распространяется на форсунки рабочего пара.

Прокладывая трубопроводы рабочего пара, следует учитывать то, что рабочий пар должен попадать в форсунки в сухом состоянии. Влажный пар вызывает преждевременный износ форсунок, зоны смешивания и диффузоров струйных насосов, а так же снижает эффективность струйных насосов в особенности при наличии форсунок малого диаметра.

Паропроводы рабочего пара струйных насосов должны прокладываться с номинальным диаметром соответствующим патрубку данного струйного насоса.

Перед входом в струйные насосы необходимо обеспечить удаление воды из рабочего пара, например, путем вставки ловушки парового конденсата (горшок с паровой сеткой и водоотделителем).

Кроме того, необходимо изолировать короткие трубопроводы за ловушкой, что бы предупредить частичную конденсацию пара.

По той же причине забор рабочего пара должен осуществляться с верхней стороны главного паропровода, расположенного на более высоком уровне.

Выпускной трубопровод конечного конденсатора может выводиться в атмосферу или же в бачок для воды в опускных трубах через дополнительный стояк. При наличии барометрического перепада по высоте этот бачок отличается тем преимуществом, что после отключения пароструйной вакуумной системы обеспечивается водяной затвор между вакуумным пространством и атмосферой, если объем воды в бачке для воды в опускных трубах, имеющийся между нормальным уровнем жидкости и нижним концом стояков, достаточен для заполнения этих труб.

Если выпускной трубопровод атмосферной ступени погружен в бачок для воды в опускных трубах, то необходимо выбрать номинальный диаметр этого трубопровода на один размер больше, чем номинальный диаметр атмосферной ступени. Для этого трубопровода необходимо предусмотреть отдельную камеру в бачке для воды в опускных трубах, что бы предупредить обратный поток воздуха в стояки.

Чтобы противодавление атмосферной ступени не повышалось выше необходимого, глубина погружения не должна превышать 200м.

Если выпускной трубопровод (в атмосферу) прокладывается вверх, то в самой нижней точке следует предусмотреть устройство для удаления воды.

Кроме того, такой выпускной трубопровод должен иметь больший по величине номинальный диаметр по сравнению с номинальным диаметром выпуска по сравнению с номинальным диаметром выпуска атмосферной ступени.

Питающие трубопроводы охлаждающей воды надлежит прокладывать таким образом, чтобы даже при заборе воды для иных целей по-прежнему обеспечивался достаточный приток охлаждающей воды к поверхностным конденсаторам.

Если охлаждающая вода содержит твердые вещества, то необходимо установить фильтр.

 -Вакуумный трубопровод между откачиваемыми аппаратами и пароструйной вакуумной системой  следует прокладывать по возможности коротким, чтобы избежать потерь давления.

-Для снижения потерь давления, всасывающие трубопроводы длиной свыше 5м следует выбирать на один размер номинального диаметра больше, чем соответствующее фланцевое соединение.

-Арматуру для рабочего пара и охлаждающей воды следует размещать на самом удобном для обслуживания месте, однако не слишком далеко от струйных насосов или поверхностных конденсаторов. Это необходимо для того, что бы иметь возможность настраивать требуемые параметры давления перед входом в форсунки рабочего пара и в поверхностные конденсаторы.
Пример одного из возможных проектных решений по компоновке системы:  

Х – 301предварительный холодильник  конденсатор

Х-302 Холодильник конденсатор первой ступени

 Х-303холодильник конденсатор второй ступени

Х-304 холодильник конденсатор третьей ступени 

Е – 303  барометрическая емкость

Е-314  сепаратор газов разложения

Е – 315 гидрозатвор

ЭЖ -3001, 3002,3003 - эжектора.