汽機(jī)系統(tǒng)的設(shè)備除了汽輪機(jī)外就是各種泵(給水泵、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵、真空泵、潤(rùn)滑油泵、EH油泵等)、各種加熱冷凝器(高低加、除氧器、凝汽器等)。so~我們來聊一聊關(guān)于給水泵的一些事。

給水泵一直被上編喊成給(gei)水泵,但卻被搜狗輸入法一直糾正為給(ji)水泵,Whatever~不管啦╮(╯▽╰)╭,顧名思義就是用來給鍋爐上水的泵。

電廠中使用的主要有電動(dòng)給水泵和汽動(dòng)給水泵。電動(dòng)給水泵是通過廠用電帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)給水泵的轉(zhuǎn)動(dòng)將給水送到鍋爐側(cè)。汽動(dòng)給水泵是由汽輪機(jī)抽汽驅(qū)動(dòng)小汽輪機(jī)從而驅(qū)動(dòng)給水泵。一般電廠內(nèi)安裝2臺(tái)100%負(fù)荷的電動(dòng)給水泵(一運(yùn)一備)或者2臺(tái)50%的汽動(dòng)給水泵(運(yùn)行)和1臺(tái)30%電動(dòng)給水泵(備用),以此滿足電廠負(fù)荷需求。

給水泵按照泵的工作原理屬于離心泵,離心泵主要通過水泵葉輪中的葉片轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)其中的流體做功使其在慣性離心力的作用下,從中心流向邊緣,產(chǎn)生很高的流速和壓力流出葉輪進(jìn)入泵殼從而進(jìn)行給水。

液力耦合器

電動(dòng)給水泵除了泵體和電機(jī),另一個(gè)比較重要的裝置就是液力耦合器,說白了,也就是聯(lián)軸器,用來連接電機(jī)與給水泵傳遞能量,只不過通過液體(潤(rùn)滑油)作為傳動(dòng)介質(zhì),可以進(jìn)行無級(jí)變速。

液力耦合器主要由泵輪、渦輪、旋轉(zhuǎn)內(nèi)套、勺管等部件組成。泵輪與渦輪具有相同的形狀、相同的有效直徑,為了避免共振,葉片數(shù)不同,一般相差1~4片。

液力耦合器調(diào)節(jié)原理

液力耦合器的傳動(dòng)主要通過泵輪和渦輪的相互作用來進(jìn)行。泵輪安裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。

原動(dòng)機(jī)(電機(jī))以一定的速度帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn),泵輪內(nèi)的工作油在葉片的驅(qū)動(dòng)下,從靠近軸心處流向泵輪的外周處,在流動(dòng)的過程中,工作油從泵輪處獲得能量,工作油在泵輪的出口處沿著絕對(duì)速度的方向沖入渦輪。沖入渦輪的工作油,首先作用在外周的葉片,帶動(dòng)渦輪的旋轉(zhuǎn),而后慢慢從渦輪出口處流出,又重新進(jìn)入泵輪,由此不斷循環(huán)。

傳說中的無級(jí)變速是怎么實(shí)現(xiàn)的呢,有一個(gè)神奇的裝置是勺管,運(yùn)行人員通過在DCS中調(diào)節(jié)勺管的開度就可以改變給水泵的轉(zhuǎn)速,從而改變給水量。改變勺管的開度,最終目的是改變液力耦合器內(nèi)的工作油流量,從而改變傳動(dòng)的力矩和滑差(泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)速差),最終按照工況的要求驅(qū)動(dòng)電動(dòng)給水泵。當(dāng)勺管深到工作腔最底部時(shí)(0%的位置),工作腔的工作油最少,這時(shí)的輸出速度最低。當(dāng)勺管移出(100%的位置),腔內(nèi)的工作油最多,這時(shí)的輸出速度最大。

1執(zhí)行器 2凸輪 3勺管 4定位油缸 5控制閥 6控制閥芯 7控制導(dǎo)向套 8 勺管位置 9腔1 10腔2

工作油的油路

工作油通過流量控制閥進(jìn)入耦合器,由于耦合器旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力的作用,在工作腔內(nèi)形成油環(huán)。勺管的位置決定了工作腔內(nèi)油環(huán)的厚度。勺管將工作油直接輸送到冷油器進(jìn)行冷卻,冷卻后再通過流量控制閥回到耦合器。

執(zhí)行器向輸出速度最大(100%)方向控制凸輪,控制閥芯向勺管方向移動(dòng)控制油進(jìn)入油缸的腔體1,活塞帶動(dòng)勺管向100%的方向移動(dòng),工作油泵向工作油路供油,控制導(dǎo)向套沿著勺管的斜槽移動(dòng),當(dāng)勺管達(dá)到100%位置時(shí)將控制油關(guān)掉。

(轉(zhuǎn)換成GIF格式后,速度顯示不明顯)

易熔塞

液力耦合器工作時(shí),泵輪與渦輪形成的循環(huán)圓內(nèi)大部分是工作油(還有一點(diǎn)空氣)。由于能量傳遞過程中滑差的存在,所以工作油會(huì)有溫度的上升(所以需要冷油器的存在)。在速比i=0.666(輸出端與輸入端的轉(zhuǎn)速比)時(shí),液力耦合器的功率損失很大,油溫最高。而由于油溫的升高,空氣受熱膨脹,有可能使泵輪和渦輪爆炸損壞。為此,在旋轉(zhuǎn)內(nèi)套上裝有易熔塞,當(dāng)玄幻圓內(nèi)油溫升高至160℃時(shí),易熔塞熔化,循環(huán)圓內(nèi)的工作油連同空氣一起從熔塞孔排出,渦輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在正常工作時(shí),油泵供油給液力耦合器,勺管不斷排油至冷油器,so~不出意外的情況下是不會(huì)讓你看到易熔塞熔化的現(xiàn)象的。

給水泵汽蝕

給水泵運(yùn)行時(shí),當(dāng)入口壓力低于或等于當(dāng)前溫度下的汽化壓力時(shí),液體便會(huì)發(fā)生汽化,導(dǎo)致水中含有氣泡,水泵不斷增壓過程中,氣泡會(huì)因?yàn)槟Y(jié)而破裂,氣泡內(nèi)的活潑氣體會(huì)對(duì)葉輪葉片造成沖擊,并對(duì)金屬產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。而周圍的水在很高的速度下沖向原來氣泡的空間,形成高頻的局部水擊。這種水擊會(huì)對(duì)泵的金屬表面造成反復(fù)的沖擊,會(huì)造成金屬的疲勞從而形成金屬剝蝕。

汽蝕除了對(duì)金屬設(shè)備(葉輪等)造成損壞外,還將降低泵的揚(yáng)程和效率,還將產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲甚至共振。因此需在運(yùn)行中避免汽蝕的發(fā)生。所以在電廠中為了防止汽蝕的發(fā)生,一般都裝有前置泵(提高壓力)、給水流量在循環(huán)(防止負(fù)荷低時(shí)出現(xiàn)水溫升高而汽化)。

汽動(dòng)給水泵通過小汽輪機(jī)的負(fù)荷來調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速?gòu)亩{(diào)節(jié)給水流量,可為電廠節(jié)約很大一部分的廠用電,從而提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于小機(jī)組來說節(jié)省的廠用電不如這部分抽汽做功效率高,還是電動(dòng)給水泵比較劃算。