液力偶合器水平剖面图,用于国内某600MW超临界汽轮发电机组的电动给水泵上。目前,国内火力发电厂大容量锅炉电动给水泵上的液力偶合器,广一水泵厂的广一水泵产品,包括广一离心泵和广一管道泵也大多采用这种结构,或类似这种结构。
液力偶合器工作时,由于工作油的冲击损失与摩擦损失,使循环圆内工作油温度升髙。在Z=2/3时,偶合器的功率损失最大,工作油温升至最高,循环圆内的空气与油气受热膨胀会导致泵轮与涡轮的爆裂。为此,偶合器在工作时,一方面油泵不断向循环圆内供工作油,勺管不断向循环圆内供工作油,勺管不断将循环圆内流入旋转内套的工作油排至冷油器冷却;另外,在旋转内套上还装有易熔塞,当循环圆内工作油温升髙至160°C时,易熔塞溶化,工作油经易熔塞孔排至油箱,涡轮停止转动。由图可知,供偶合器循环圆内的工作油主要有两个油回路。
液力偶合器的泵轮与涡轮轴上各有一道推力轴承,承受偶合器在运转中所产生的轴向力。广一水泵总结出,偶合器轴向力主要由三部分组成。
首先,供油压力作用于不平衡面积引起的轴向力。这部分的轴向力使泵轮与涡轮分开。轴向力的大小与供油压力的高低和不平衡面积的大小有关。
第二部分轴向力是,由循环圆内流动的液体,在轴向造成动量变体,而引起的反作用力。这部分轴向亦是使泵轮与涡轮分开。
最后是液体旋转时,工作油对轮壁的静压力的轴向分量。这部分轴向力是由于涡轮内、外壁静压力的不同所致。其值与偶合器流道型式、泵轮转速及速比等因素有关。
广一水泵厂提醒用户必须注意,广一离心泵的泵轮与涡轮所产生的轴向力,由于运转时速比的变化,可能引起它的大小与方向的改变,所以推力轴承的设置必须是双向的。
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