水环真空泵是一种粗真空泵,其极限真空为2000~4000pa,通过串联大气喷射器可提升至270~670pa。在汽轮机凝汽器的应用中,水环式真空泵长期在高真空条件下运行,尤其是在高负荷期,如夏季,条件更为恶劣。真空泵转子叶片在抗汽蚀方面达到极限,影响了其使用寿命。考察发现,加装大气喷射器有效避免了汽蚀对真空泵转子的损害,从而延长了真空泵的使用寿命。
真空泵的大小基于发电机组的设计运行工况选择。当运行在设计范围内时,真空泵能正常运作。然而,若因机组长期满负荷运行、夏季冷却水温度高或冷却水流量过小等原因,真空泵的换热器冷却效果不佳,真空泵将在高真空下运行。在这种条件下,水温接近沸点并产生大量气泡,气泡的生成和破裂过程会对叶轮造成汽蚀损坏,破坏动平衡,引起泵体强烈振动,进而损坏真空泵的附属设备,并发出巨大的汽蚀噪声,严重影响设备安全运行。
解决真空泵汽蚀问题,降低水温或增加凝汽器背压均不实际,因前者成本高,后者会影响机组负荷能力。理想方案是在不改变原水温和系统真空的前提下,通过加装大气喷射器来解决汽蚀问题。这样,真空泵组的抽汽性能将得到提升,保持甚至提升凝汽器真空,同时真空泵体内部真空度控制在12kpa(系统真空在3-8kpa范围),有效防止汽蚀产生。