QGF-E系列液力耦合器调节原理知识介绍

QGF-E系列液力耦合器调节原理知识介绍

  电厂中使用的主要有电动给水泵和汽动给水泵。电动给水泵是通过厂用电带动电机转动，从而带动给水泵的转动将给水送到锅炉侧。汽动给水泵是由汽轮机抽汽驱动小汽轮机从而驱动给水泵。一般电厂内安装2台100%负荷的电动给水泵（一运一备）或者2台50%的汽动给水泵（运行）和1台30%电动给水泵（备用），以此满足电厂负荷需求。

给水泵按照泵的工作原理属于离心泵，离心泵主要通过水泵叶轮中的叶片转动，对其中的流体做功使其在惯性离心力的作用下，从中心流向边缘，产生很高的流速和压力流出叶轮进入泵壳从而进行给水。

感觉这个动画像一道心理测试（顺时针？逆时针？）

液力耦合器

电动给水泵除了泵体和电机，另一个比较重要的装置就是液力耦合器，说白了，也就是联轴器，用来连接电机与给水泵传递能量，只不过通过液体（润滑油）作为传动介质，可以进行无级变速。

液力耦合器主要由泵轮、涡轮、旋转内套、勺管等部件组成。泵轮与涡轮具有相同的形状、相同的有效直径，为了避免共振，叶片数不同，一般相差1~4片。

（上图为演示清楚将泵轮、涡轮分离开来）

液力耦合器调节原理

液力耦合器的传动主要通过泵轮和涡轮的相互作用来进行。泵轮安装在输入轴上，涡轮装在输出轴上。

原动机（电机）以一定的速度带动泵轮旋转，泵轮内的工作油在叶片的驱动下，从靠近轴心处流向泵轮的外周处，在流动的过程中，工作油从泵轮处获得能量，工作油在泵轮的出口处沿着绝对速度的方向冲入涡轮。冲入涡轮的工作油，首先作用在外周的叶片，带动涡轮的旋转，而后慢慢从涡轮出口处流出，又重新进入泵轮，由此不断循环。

传说中的无级变速是怎么实现的呢，有一个神奇的装置是勺管，运行人员通过在DCS中调节勺管的开度就可以改变给水泵的转速，从而改变给水量。改变勺管的开度，最终目的是改变液力耦合器内的工作油流量，从而改变传动的力矩和滑差（泵轮与涡轮的转速差），最终按照工况的要求驱动电动给水泵。当勺管深到工作腔最底部时（0%的位置），工作腔的工作油最少，这时的输出速度最低。当勺管移出（100%的位置），腔内的工作油最多，这时的输出速度最大。

1执行器 2凸轮 3勺管 4定位油缸 5控制阀 6控制阀芯 7控制导向套 8 勺管位置 9腔1 10腔2

工作油的油路

工作油通过流量控制阀进入耦合器，由于耦合器旋转时离心力的作用，在工作腔内形成油环。勺管的位置决定了工作腔内油环的厚度。勺管将工作油直接输送到冷油器进行冷却，冷却后再通过流量控制阀回到耦合器。

执行器向输出速度最大（100%）方向控制凸轮，控制阀芯向勺管方向移动控制油进入油缸的腔体1，活塞带动勺管向100%的方向移动，工作油泵向工作油路供油，控制导向套沿着勺管的斜槽移动，当勺管达到100%位置时将控制油关掉。

（转换成GIF格式后，速度显示不明显）

易熔塞

液力耦合器工作时，泵轮与涡轮形成的循环圆内大部分是工作油（还有一点空气）。由于能量传递过程中滑差的存在，所以工作油会有温度的上升（所以需要冷油器的存在）。在速比i=0.666（输出端与输入端的转速比）时，液力耦合器的功率损失很大，油温最高。而由于油温的升高，空气受热膨胀，有可能使泵轮和涡轮爆炸损坏。为此，在旋转内套上装有易熔塞，当玄幻圆内油温升高至160℃时，易熔塞熔化，循环圆内的工作油连同空气一起从熔塞孔排出，涡轮停止转动。在正常工作时，油泵供油给液力耦合器，勺管不断排油至冷油器，so~不出意外的情况下是不会让你看到易熔塞熔化的现象的。

给水泵汽蚀

给水泵运行时，当入口压力低于或等于当前温度下的汽化压力时，液体便会发生汽化，导致水中含有气泡，水泵不断增压过程中，气泡会因为凝结而破裂，气泡内的活泼气体会对叶轮叶片造成冲击，并对金属产生化学腐蚀。而周围的水在很高的速度下冲向原来气泡的空间，形成高频的局部水击。这种水击会对泵的金属表面造成反复的冲击，会造成金属的疲劳从而形成金属剥蚀。

汽蚀除了对金属设备（叶轮等）造成损坏外，还将降低泵的扬程和效率，还将产生振动和噪声甚至共振。因此需在运行中避免汽蚀的发生。所以在电厂中为了防止汽蚀的发生，一般都装有前置泵（提高压力）、给水流量在循环（防止负荷低时出现水温升高而汽化）。

汽动给水泵通过小汽轮机的负荷来调节给水泵转速从而调节给水流量，可为电厂节约很大一部分的厂用电，从而提高经济效益。对于小机组来说节省的厂用电不如这部分抽汽做功效率高，还是电动给水泵比较划算。