【汽机专业】多级水封介绍

文摘 2024-08-11 11:20 江苏

一、水封的概念

水封就是利用水将要隔离的两部分气体隔离开来的一种分隔方式。水封筒是利用水封水头差，平衡两容器间的压差，同时利用水封器中的水柱对两容器中的气体进行隔离。与单级水封器相比，多级水封器降低了水封器的高度，减少了水封管埋地的工作量。

从图1可见，不管p1和p2之差有多大，只要U型管高度大于h，总可以用U型水封来完成疏水任务，但当p1和p2之差太大时，采用上述U型管显得太长，厂房内布置困难，此时可按水封原理把若干个广义U型水封串联起来，构成多级U型水封。

二、多级水封

轴封加热器多级水封是汽轮机轴封加热器的一种疏水装置。多级水封原理是疏水采用逐级溢流，而加热器内的蒸汽被多级水封内的水柱封住不能外泄。水封的水柱高度取决于加热器内的压力与外界压力之差。多级水封是汽轮机轴封加热器的疏水部分。轴封加热器在运行时处于微负压状态，压力大约在-6 kPa左右，与凝汽器真空压差约10m水柱（约100kPa），按照多级水封工作原理，此多级水封在工作时必须产生高于10m水柱的阻力方可保证疏水畅通又能阻止空气漏入。

三、多级水封的作用

维持好轴加疏水水位，防止蒸汽进入凝汽器，进入凝汽器将影响真空，采用多级水封，使水在水封中曲折流动形成一定压差，并利用其特有结构只许疏水通过，防止蒸汽通过。如轴加内水位太高，将减少换热面积，使换热效果减弱，并有可能引起轴封压力的异常变化，使轴端冒汽，油中进水；而水位太低，多级水封将失去作用，轴封排汽将直接进入凝汽器，影响真空。

|P0|+P1+P2+P3+P4=|P5|

四、多级水封的投运

机组启动时，关闭水封管进出口阀，开启注水阀和放气阀，注满水后关闭放气阀和注水阀，开启水位控制阀，至无水流出时，关闭水位控制阀，然后打开水封管出口阀，缓慢打开进口阀投入运行。此时水封管内液柱上方为空气。工作时依靠液位发生变化产生水头，各级水封的有效水头之和为该水封器的总水头。

一旦多级水封里的水灌满后，它的水位是基本维持不变的。多级水封就是增大疏水的阻力，从理论上说轴封加热器疏水经过多级水封然后再有一定的高度回到凝汽器汽侧，流动阻力加上压差刚好等于凝汽器的真空，这时候就是最正常的工况，但事实上工况经常在变，凝汽器的真空也不是一成不变的，所以多级水封一般很容易造成两个结果，一是回水不畅（流动阻力大时），二是漏真空（回水阻力小时），多级水封并不是只能通过水不能通过汽，凝汽器真空太高了把回水拉空自然就会有空气进入凝汽器,也自然就会造成凝汽器真空下降。

四、使用多级水封作为加热器疏水装置有如下优点：

没有机械传动，无磨损、无卡涩，没有电气元件，不需调试，不耗电，结构简单、维护方便。

四、使用多级水封作为加热器疏水装置有如下缺点：

停机后水封管内残留积水，易造成金属锈蚀，影响再次启动时凝结水的品质。多级水封疏水方式简单、可靠、免操作、免维护，非常适合用于对可靠性要求很高、压差不大的轴加疏水系统。

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