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汽轮机技术问答-汽轮机主要辅助设备(下)

 猫小喵0501 2016-06-21



81.除氧器发生“自生沸腾”现象有什么不良后果?
除氧器发生“自生沸腾”现象有如下后果:
⑴ 除氧器发生“自生沸腾“现象,使除氧器内压力超过正常工作压力,严重时发生除氧器超压事故。
⑵ 原设计的除氧器内部汽水逆向流动受到破坏,除氧塔底部形成蒸汽层,使分离出来气体难以逸出,因而使除氧效果恶化

82.除氧器加热蒸汽的汽源是如何确定的?
大气式除氧器的加热蒸汽汽源可接在汽轮机0.049~0.147MPa的抽汽管道上。高压除氧器用汽连接在相应压力的抽汽管上,为保证除氧器压力在汽轮机低负荷时不致降低,设置有能切换至较高抽汽压力的切换阀。当几台机组并列运行时可设置用汽母管,作为备用汽源。

83.除氧器为什么要装溢流装置?
除氧器安装溢流装置的目的是:防止在运行中大量水突然进入除氧器或监视调整不及时造成除氧器满水事故。安装溢流装置后,如果满水,水从溢流装置排走,避免除氧器运行失常危及设备安全。
大气式除氧器的溢流装置一般为水封筒,高压除氧器装设高水位自动放水门。

83.除氧器水位高、低有什么危害?
除氧器水位过高:大量从溢水管排出,造成工质和热量损失;造成除氧器内工作压力不稳定及设备安全和影响除氧效果。
除氧器水位过低:使给水泵进口压力降低,造成给水泵汽化,严重时会造成给水泵损坏危及机组安全。

84.为保证除氧器正常工作,必须具备哪些安全设施?
除氧器的安全设施有:
⑴ 除氧器进汽必须有压力自动调节装置。
⑵ 除氧器水箱必须设水位调整装置,以保持正常水位。
⑶ 除氧器本体或水箱上应装能通过最大加热蒸汽量的安全阀,当除氧器压力超过设计压力时,安全阀动作向大气排汽。
⑷ 除氧器水箱应有溢流装置。底部还应有放水装置,以便检修时放尽存水。
⑸ 并列运行的除氧器必须装设汽、水平衡管。

85.什么是除氧器定压运行?
所谓定压运行,即运行中不管机组负荷多少,始终保持除氧器在额定的工作压力下运行。定压运行时抽汽压力始终高于除氧器压力,用进汽调节阀节流调节进汽量,保持除氧器额定工作压力。

86.什么是除氧器滑压运行?
所谓除氧器滑压运行是指除氧器的运行压力不是恒定的,而是随着机组负荷与抽汽压力而改变。机组从额定负荷至某一低负荷范围内,除氧器进汽调节阀全开,进汽压力不进行任何调节,机组负荷降低时,除氧器压力随之下降;负荷增加时,除氧器压力随之上升。

87.除氧器滑压运行有哪些优点?
除氧器滑压运行最主要的优点是提高了运行的经济性。这是因为避免了抽汽的节流损失;低负荷时不必切换压力高一级的抽汽,投资节省;同时可使汽轮机抽汽点得到合理分配,使除氧器真正作为一级加热器用,起到加热和除氧两个作用,提高机组的热经济性。另外还可避免出现除氧器超压。

88.什么是给水的化学除氧?
在高参数发电厂中,为了使给水中含氧量更低,给水除了应用除氧器加热除氧以外,同时还采用化学除氧作为其补充处理,这样可以保证给水中的溶氧接近完全除掉,以确保给水的纯净。
给水的化学除氧是在水中加入定量的化学药剂使溶解在水中的氧气成为化合物而析出。
中、低压锅炉可使用亚硫酸钠(Na2SO3)。
亚硫酸钠与氧发生反应生成硫酸钠(Na2SO4)沉淀下来。这种除氧方法的缺点是:由于水中增加硫酸盐,使锅炉的排污量增加。
另一种化学除氧法是联氨除氧法,使用联氨不会提高水中的含盐量,联氨和氧的反应产物是水和氮气。
联氨除氧法虽有上述优点,但它的价格高于加热除氧法,所以仅作为加热除氧的补充。

89.什么是泵?泵可分为哪些不同类型?
泵是用来把原动机的机械能转变为液体的动能和压力能的一种设备。
泵一般用来输送液体,可以从位置低的地方送到位置高的地方,或者从压力低的容器送至压力高的容器。
泵的种类可分为:
⑴ 叶片泵  离心泵、轴流泵、混流泵、旋涡泵、自吸泵。
⑵ 容积泵  齿轮泵、螺杆泵、活塞泵。
⑶ 其它型式泵  喷射泵、真空泵。

90.火电厂主要有哪三种水泵?它们的作用是什么?
给水泵、凝结水泵、循环水泵是发电厂最主要的三种水泵。
给水泵的任务是把除氧器贮水箱内具有一定温度、除过氧的给水,提高压力后输送给锅炉,以满足锅炉用水的需要。
凝结水泵的作用是将凝汽器热井内的凝结水升压后送至回热系统。
循环水泵的作用是向汽轮机凝汽器供给冷却水,用以冷凝汽轮机的排汽。在发电厂中,循环水泵还要向冷油器、冷水器、发电机的空气冷却器等提供冷却水。

91.离心泵的工作原理是什么?
在泵内充满液体的情况下,叶轮旋转产生离心力,叶轮槽道中的液体在离心力的作用下甩向外围,流进泵壳,使叶轮中心形成真空,液体就在大气压力的作用下,由吸入池流入叶轮。这样液体就不断地被吸入和打出。在叶轮里获得能量的液体流出叶轮时具有较大的动能,这些液体在螺旋形泵壳中被收集起来,并在后面的扩散管内把动能变成压力能。

92.轴流泵的工作原理是什么?
轴流泵的工作原理就是在泵内充满液体的情况下,叶轮旋转时对液体产生提升力,把能量传递给液体,使水沿着轴向前进,同时跟着叶轮旋转。轴流泵常用作循环水泵。

93.螺杆泵的工作原理是什么?
由两个或三个螺杆啮合在一起组成的泵称螺杆泵。
螺杆泵的工作原理是螺杆旋转时,被吸入螺丝空隙中的液体,由于螺杆间螺纹的相互啮合受挤压,沿着螺纹方向向出口侧流动。螺纹相互啮合后,封闭空间逐渐增加形成真空,将吸入室中的液体吸入,然后被挤出完成工作过程。

94.自吸泵的工作原理是什么?
不需在吸入管道中充满水就能自动地把水抽上来的离心泵称为自吸泵。
自吸泵的工作原理是:在泵内存满水的情况下,叶轮旋转产生离心力,液体沿槽道流向涡壳。在泵的入口形成真空,使进水逆止门打开,吸入进水管内的空气进入泵内,在叶轮槽道中,空气与径向回水孔(或回水管)里的水混合,一起沿槽道沿蜗壳流动,进入分离室,在分离室中,空气从液体中分离出来,液体重新回到叶轮,这样反复循环,直至将吸入管道中的空气排尽,使液体进入泵内,完成自吸过程。

95.齿轮泵的工作原理是什么?
由两个齿轮相互啮合在一起组成的泵称齿轮泵。
齿轮泵的工作原理是:齿轮转动时,齿轮间相互啮合,啮合后封闭空间逐渐增大,产生真空区,将外界的液体吸入齿轮泵的入口处,同时齿轮啮合时,使充满于齿轮坑中的液体被挤压,排向压力管。

96.活塞泵的工作原理是什么?
利用活塞的往复运动来输送液体的设备称活塞泵。
活塞泵的工作原理:在活塞往复运动的过程中,当活塞向外运动时,出口逆止门在自重和压差作用下关闭,进口逆止门在压差的作用下打开,将液体吸入泵腔。当活塞向内挤压时,泵腔内压力升高,使进口逆止门关闭,出口逆止门开启将液体压入出口管道。

97.喷射泵的工作原理是什么?
利用较高能量的液体,通过喷嘴产生高速液体后形成负压来吸取液体的装置称喷射泵。
喷射泵的工作原理是利用较高能量的液体,通过喷嘴产生高速度,裹挟周围的流体一起向扩散管运动,使接受室中产生负压,将被输送液体吸入接受室,与高速流体一起在扩散管中升压后向外流出。

98.离心泵有哪些种类?
离心泵按工作叶轮数目可分为:单级泵、多级泵。
按工作压力可分为:低压泵、中压泵、高压泵。
按叶轮进水方式可分为:单吸泵、双吸泵。
按泵壳结合缝形式可分为:水平中开式泵、垂直结合面泵。
按泵轴位置可分为:卧式泵、立式泵。
按叶轮出来的水引向压出室的方式可分为:蜗壳泵、导叶泵。
按泵的转速可否改变可分为:定速泵、调速泵。

99.离心泵由哪些构件组成?
离心泵的主要组成部分有转子和静子两部分。
转子包括叶轮、轴、轴套、键和联轴器等。
静子包括泵壳、密封设备(填料筒、水封环、密封圈)、轴承、机座、轴向推力平衡设备等。

100.离心泵的平衡盘装置的构造和工作原理如何?
平衡盘装置的构造由平衡盘、平衡座和调整套(有的平衡盘和调整套为一体)组成。
平衡盘装置的工作原理是:从末级叶轮出来的带有压力的液体,经平衡座与调整套间的径向间隙流入平衡盘与平衡座间的水室中,使水室处于高压状态。平衡盘后有平衡管与泵的入口相连,其压力近似为泵的入口压力。这样在平衡盘两侧压力不相等,就产生了向后的轴向平衡力。轴向平衡力的大小随轴向位移变化、调整平衡盘与平衡座间的轴向间隙(即改变平衡盘与平衡座间水室压力)而变化,从而达到平衡的目的。但这种平衡经常是动态平衡。

101.什么是泵的特性曲线?
泵的特性曲线就是在转速为某一定值下,流量与扬程,所需功率及效率间的关系曲线。即Q-H曲线、Q-N曲线、Q-η曲线。

101.泵的主要性能参数有哪些?
泵的主要性能参数有:
扬程  单位重量液体通过泵后所获得的能量。用H表示,单位为m。
流量  单位时间内泵提供的液体数量。有体积流量Q,单位为m3/s。有质量流量G,单位为kg/s。
转速  泵每分钟的转数。用n表示,单位为r/min
轴功率  原动机传给泵轴上的功率。用P表示,单位为kW。
效率  泵的有用功率与轴功率的比值。用η表示。它是衡量泵在水力方面完善程度的一个指标。

102.离心泵的并联运行有何要求?特性曲线差别较大的泵并联有何不好?
并联运行的离心泵应具有相似而且稳定的特性曲线,并且在泵的出口阀门关闭的情况下,具有接近的出口压力。
特性曲线差别较大的泵并联,若两台并联泵的关死扬程相同,而特性曲线陡峭程度差别较大时,两台泵的负荷分配差别较大,易使一台泵过负荷。若两台并联泵的特性曲线相似,而关死扬程差别较大,可能出现一台泵带负荷运行,另一台泵空负荷运行,白白消耗电能,并且易使空负荷运行泵汽蚀损坏。

103.什么是离心泵的串联运行?串联运行有什么特点?
液体依次通过两台以上离心泵向管道输送的运行方式称为串联运行。
串联运行的特点是:每台水泵所输送的流量相等,总的扬程为每台水泵扬程之和。串联运行时,泵的总性能曲线是各泵的性能曲线在同一流量下各扬程相加所得点相连组成的光滑曲线,其工作点是泵的总性能曲线与管道特性曲线的交点。

104.什么是离心泵的并联运行?并联运行有什么特点?
两台或两台以上离心泵同时向同一条管道输送液体的运行方式称为并联运行。
并联运行的特点是:每台水泵所产生的扬程相等,总的流量为每台泵流量之和。
并联运行时泵的总性能曲线是每台泵的性能曲线在同一扬程下各流量相加所得的点相连而成的光滑曲线。泵的工作点是泵的总性能曲线与管道特性曲线的交点。

105.水泵串联运行的条件是什么?何时需采用水泵串联?
水泵串联的条件是:
⑴ 两台水泵的设计出水量应该相同,否则容量较小的一台会发生严重的过负荷或限制了水泵的出力。
⑵ 串联在后面的水泵(即出口压力较高的水泵)结构必须坚固,否则会遭到损坏。
在泵装置中,当一台泵的扬程不能满足要求或为了改善泵的汽蚀性能时,可考虑采用泵串联运行方式。

106.并联工作的泵压力为什么升高?而串联工作的泵流量为什么会增加?
水泵并联时,由于总流量增加,则管道阻力增加,这就需要每台泵都提高它的扬程来克服这个新增加的损失压头,故并联运行时,压力较一台运行时高一些;而流量同样由于管道阻力的增加而受制约,所以总是小于各台水泵单独运行下各输出水量的总和,且随着并联台数的增多,管路特性曲线愈陡直以及参与并联的水泵容量愈小,输出水量减少得更多。
水泵串联运行时,其扬程成倍增加,但管道的损失并没有成倍的增加,故富余的扬程可使流量有所增加。但产生的总扬程小于它们单独工作时的扬程之和。

107.水泵调速的方法有哪几种?
水泵调速方法有:
⑴ 采用电动机调速。
⑵ 采用液力偶合器和增速齿轮变速。
⑶ 用小汽轮机直接变速驱动。

108.何谓凝结水泵的低水位运行?有什么优缺点?
利用凝结水泵的汽蚀特性自动调节凝汽器水位的运行方式,称为低水位运行。其优点是:不设水位自动调节装置,系统简化,投资减小,减少值班人员的操作,并且提高了运行的可靠性,还可节省电力。其缺点是:凝结水泵经常在汽蚀条件下工作,对水泵叶轮要求较高,且噪声大,振动大,影响水泵寿命,特别在低负荷时汽蚀时间长,故汽轮机低负荷时不宜低水位运行。

109.凝结水泵有什么特点?
凝结水泵所输送的是相应于凝汽器压力下的饱和水,所以在凝结水泵入口易发生汽化,故水泵性能中规定了进口侧的灌注高度,借助水柱产生的压力,使凝结水离开饱和状态,避免汽化。因而凝结水泵安装在热井最低水位以下,使水泵入口与最低水位维持0.9~2.2m的高度差。
由于凝结水泵进口是处在高度真空状态下,容易从不严密的地方漏入空气积聚在叶轮进口,使凝结水泵打不出水。所以一方面要求进口处严密不漏气,另一方面在泵入口处接一抽空气管道至凝汽器汽侧(亦称平衡管),以保证凝结水泵的正常运行。

110.凝结水泵为什么要装再循环管?
凝结水泵接再循环管主要也是为了解决水泵汽蚀的问题。
为了避免凝结水泵发生汽蚀,必须保持一定的出水量。当空负荷和低负荷时凝结水量少,凝结水泵采用低水位运行,汽蚀现象逐渐严重,凝结水泵工作极不稳定,这时通过再循环管,凝结水泵的一部分出水流回凝汽器,能保证凝结水泵的正常工作。
此外,轴封冷却器、射汽抽气器的冷却器在空负荷和低负荷时必须流过足够的凝结水,所以一般凝结水再循环管都从它们的后面接出。

111.给水泵的作用是什么?它有什么工作特点?
供给锅炉用水的泵叫给水泵。其作用是连续不断地可靠的向锅炉供水。
由于给水温度高(为除氧器压力对应的饱和温度),在给水泵进口处水容易发生汽化,会形成汽蚀而引起出水中断。因此一般都把给水泵布置在除氧器水箱以下,以增加给水泵进口的静压力,避免汽化现象的发生,保证水泵的正常工作。

112.给水泵的出口压力是如何确定的?
给水泵的出口压力主要决定于锅炉汽包的工作压力,此外给水泵的出水还必须克服以下阻力:给水调整门的阻力,省煤器的阻力、锅炉进水口和给水泵出水口间的静给水高度。
根据经验估算,给水泵出口压力最小为锅炉最高压力的1.25倍。

113.给水泵的拖动方式有哪几种?
常见的有电动机拖动和专用小汽轮机拖动。此外还有燃气轮机拖动及汽轮机主轴直接拖动等。

114.给水泵为什么要装再循环管?
给水泵在起动后,出水阀还未开启时或外界负荷大幅度减少时(机组低负荷运行),给水流量很小或为零,这时泵内只有少量或根本无水通过,叶轮产生的摩擦热不能被给水带走,使泵内温度升高,当泵内温度超过泵所处压力下的饱和温度时,给水就会发生汽化,形成汽蚀。为了防止这种现象的发生,就必须使给水泵在给水流量减小到一定程度时,打开再循环管,使一部分给水流量返回到除氧器,这样泵内就有足够的水通过,把泵内摩擦产生的热量带走。使温度不致升高而使给水产生汽化。总的一名话,装再循环管可以在锅炉低负荷或事故状态下,防止给水在泵内产生汽化,甚至造成水泵振动和断水事故。

115.给水泵出口逆止阀的作用是什么?
给水泵出口逆止阀的作用是:当给水泵停止运行时,防止压力水倒流,引起给水泵倒转。高压给水倒流会冲击低压给水管道及除氧器给水箱;还会因给水母管压力下降,影响锅炉进水;如给水泵在倒转时再次起动,起动力矩增大,容易烧毁电动机或损坏泵轴。

116.锅炉给水泵的允许最小流量一般是多少?为什么?
制造厂对给水泵运行一般都规定了一个允许的最小流量值,一般为额定流量25%~30%。规定允许最小流量的目的是防止因出水量太少使给水发生汽化。
现代高速给水泵普遍采用变速调节,其小流量时为低转速,而低转速时不容易发生汽蚀现象,所以允许的最小流量要比定速给水泵小得多。

117.大机组配套的给水泵,轴承润滑供油设备有哪些组成部分?
大机组配套的给水泵一般都有独立的强迫供油系统,主要由主油泵、辅助油泵、滤网、冷油器、油箱及其管道、阀门组成。正常运行时由主油泵供油,起动和停泵时由辅助油泵供油。
油流回路为:
油箱→主油泵(辅助油泵)→过滤器→冷油器→压力油管→各轴承→回油管→油箱。
主油泵一般由泵轴带动,辅助油泵由电动机带动。

118.给水泵中间抽头的作用是什么?
现代大功率机组,为了提高经济效益,减少辅助水泵,往往从给水泵的中间级抽取一部分水量作为锅炉的减温水(主要是再热器的减温水),这就是给水泵中间抽头的作用。

119.离心泵为什么会产生轴向推力?
因为离心泵工作时,叶轮两侧承受的压力不对称,所以会产生叶轮出口侧往进口侧方向的轴向推力。
除此以外,还有因反冲力引起的轴向推力,不过这个力较小,在正常情况下不考虑。在水泵起动瞬间,没有因叶轮两侧压力不对称引起的轴向推力,这个反冲力会使轴承转子向出口窜动。
对于立式泵,转子的重量亦是轴向推力的一部分。

120.平衡水泵轴向推力常用的方法有哪几种?
单级泵轴向推力平衡方法有:
⑴ 在叶轮前、后盖板处设有密封环,叶轮后盖板上设有平衡孔(平衡孔一般为4~6个,总面积五倍于密封面间隙面积)或装平衡管。
⑵ 叶轮双面进水。
⑶ 叶轮出口盖板上装背叶片,除此以外,多余的轴向推力由推力轴承承受。
多级泵轴向推力平衡方法如下:
⑴ 叶轮对称布置。
⑵ 平衡盘装置法。
⑶ 平衡鼓和双向止推轴承法。
⑷ 采用平衡鼓带平衡盘的办法。

121.采用平衡盘装置有什么缺点?
平衡盘装置在多级泵上广泛使用,用来平衡轴向推力,但它有三个缺点:
⑴ 在起动、停泵或发生汽蚀时,平衡盘不能有效地工作,容易造成平衡盘与平衡座之间的摩擦和磨损。
⑵ 由于转轴位移的惯性,易造成平衡力大于或小于轴向力的现象,致使泵轴往返窜动,造成低频窜振。
⑶ 高压水往往通过叶轮轴套与转轴之间的间隙窜水反流,干扰了泵内水的流动,又冲刷了部件,从而影响水泵的效率、寿命和可靠性。

122.水在叶轮中是如何运动的?
水在叶轮中进行着复合运动。即一方面它要顺着叶片工作面向外流动,另一方面还要跟着叶轮高速旋转。前一个运动称为相对运动,其速度称为相对速度。后一个运动称为圆周运动,其速度称为圆周速度。两种运动的合成即是水在水泵内的绝对运动。

123.离心泵流量有哪几种调节方法?各有什么优缺点?
离心泵流量有如下几种调节方法:
⑴ 节流调节法  用泵出口阀门的开度大小来改变泵的管路特性,从而改变流量。这种调节的优点是十分简单,缺点是节流损失大。
⑵ 变速调节  改变水泵转速,使泵的特性曲线升高或降低,从而改变泵的流量,这种调节方法,没有节流损失,是较为理想的调节方法。
⑶ 改变泵的运行台数  用改变泵的运行台数来改变管道的总流量。这种调节方法简单,但工况点在管路特性曲线上的变化很大,所以进行流量的微调是很困难的。
⑷ 汽蚀调节法 如凝结水泵采用低水位运行方式,通过凝汽器的水位高低,改变水泵特性曲线,从而改变流量。方法简单易行、省电,但叶轮易损,并伴有振动,有噪声。
⑸ 轴流泵和混流泵常采用改变叶轮、叶片角度的办法,此法调节流量十分经济。

124.给水泵的轴端密封装置有哪些类型?
给水泵的轴封装置主要有填料轴封,浮动环轴封、机械密封、迷宫式轴封,此外还有液体动力型轴封。
填料密封由填料箱、填料、填料环、填料压盖、双头螺栓和螺母等组成。填料轴封就是在填料箱内施加柔软方型填料来实现密封,由于给水泵轴封处压力高,转速快,摩擦产生的热量也大,加之给水温度本来就高,所以对填料必须设冷却装置。这是电厂给水泵使用最多的一种。优点是检修方便、工艺简单、对多级水泵来说密封效果好。

125.什么是机械密封装置?
机械密封是无填料的密封装置,它是靠固定在轴上的动环和固定在泵壳上的静环,以及两个端面的紧密接近(由弹簧力滑推,同时又是缓冲补偿元件)达到密封的。在机械密封装置中,压力轴封水一方面顶住高压泄出水,另一方面窜进动静环之间,维持一层流膜,使动静环端面不接触。由于流动膜很薄,且被高压水作用着,因此泄出水量很少,这种装置只要设计得当,保证轴封水在动、静环端面上形成流动膜,也可满足“干转”下的运转。机械密封的摩擦耗功较少,一般为填料密封摩擦功率的10%~15%,且轴向尺寸不大,造价又低,被认为是一种很有前途的密封装置。

126.液力偶合器的主要构造是怎样的?
液力偶合器主要由泵轮、涡轮和转动外壳(又叫旋转内套)组成。它们形成了两个腔室:在泵轮与涡轮间的腔室(即工作腔)中有工作油所形成的循环流动圆;另有由泵轮和涡轮的径向间隙(也有在涡壳上开几个小孔的)流入涡轮与转动外壳腔室(即副油腔)中的工作油。一般泵轮和涡轮内装有20~40片径向辐射形叶片,副油腔壁上亦装有叶片或开有油孔、凹槽。

127.液力偶合器和泵轮和涡轮的作用是什么?
偶合器泵轮是和电动机轴连接的主动轴上的工作轮,其功用是将输入的机械功转换为工作液体的动能,即相当于离心泵叶轮,故称为泵轮。涡轮的作用相当于水轮机的工作轮,它将工作液体的动能还原为机械功,并通过被动轴驱动负载。泵轮和涡轮具有相同的形状、相同的有效直径(循环圆的最大直径)只是轮内径向辐射形叶片数不能相同,一般泵轮与涡轮的径向叶片数差1~4片,以避免引起共振。

128.在液力偶合器中工作油是如何传递动力的?
在泵轮与涡轮间的腔室中充有工作油,形成一个循环流道,在泵轮带动的转动外壳与涡轮间又形成一个油室。若主轴以一定转速旋转,循环圆(泵轮与涡轮在轴面上构成的两个碗状结构组成的腔室)中的工作液体由于泵轮叶片在旋转离心力的作用下,将工作油从靠近轴心处沿着径向流道向泵轮外周处外甩升压,在出口处以径向相对速度与泵轮出口圆周速度组成合速,冲入涡轮外圆处的进口径向流道,并沿着涡轮径向叶片组成的径向流道流向涡轮,靠近从动轴心处,由于工作油动量距的改变去推动涡轮旋转。在涡轮出口处又以径向相对速度与涡轮出口圆周速度组成合速,冲入泵轮的进口径向流道,重新在泵轮中获取能量,泵轮转向与涡轮相同,如此周而复始,构成了工作油在泵轮和涡轮二者间的自然环流,从而传递了动力。

129.简述液力偶合器的系统情况?
在典型液力偶合器中,工作油泵和润滑油泵同轴而装,它们由原动机轴驱动伞形齿轮而拖动。工作油泵为离心式,供油经过控制阀后进入泵轮。偶合器循环圆内的工作油,由勺管排出进入工作油冷油器。冷油器出口的油分两路流动,一路直接回油箱,另一路经过控制阀再回到泵轮,因为勺管内的油流有较高的压力,使它通过冷油器后再回到泵轮,可以减少工作油泵的供油量,节约油泵的能耗。
润滑油泵与辅助油泵为齿轮式。润滑油泵的供油经过润滑油冷油器、双向可逆过滤器,然后分别送往各轴承和齿轮处进行润滑,润滑油的另外一路油经过控制油滤网,进入勺管控制滑阀和勺管的液压缸。
辅助油泵在偶合器起动前工作,进行轴承的润滑,待各轴承得到充分润滑后,才能起动偶合器。

130.试述液力偶合器的调速原理。调速的基本方法有哪几种?
在泵轮转速固定的情况下,工作油量愈多,传递的动转距也愈大。反过来说,如果动转距不变,那么工作油量愈多,涡轮的转速也愈大(因泵轮的转速是固定的),从而可以通过改变工作油油量的多少来调节涡轮的转速去适应泵的转速、流量、扬程及功率。通过充油量的调节,液力偶合器调速范围可达0.2~0.975。
在液力偶合器中,改变循环圆内充油量的方法基本上有:
⑴ 调节循环圆的进油量。
⑵ 调节循环圆的出油量。
⑶ 调节循环圆的进出油量。

调节工作油的进油量是通过工作油泵和调节阀来进行的。调节工作油的出油量是通过旋转外壳里的勺管位移来实现的。但是采用前二种调节方法,在发电机组要求迅速增加负荷或迅速减负荷时,均不能满足要求。只有采用第三种方法,在改变工作油进油量的同时,移动勺管位置,调节工作油的出油量,才能使涡轮的转速迅速变化。


131.偶合器中产生轴向推力 的原因何在?为什么要设置双向推力轴承?
轴向推力产生的原因是:
⑴ 由于工作轮受力面积不均衡,在此压力作用下必然会引起轴向作用力。
⑵ 液体在工作腔中流动时,要产生动压力,动压力的大小与旋转速度有关。
⑶ 由于泵轮和涡轮间存在滑差,因此在循环圆和转动外壳的腔内液体动力值是有差异的,也会引起轴向作用力。
⑷ 工作腔内充液量的改变,也会引起推力的变化。而偶合器在额定工作下工作时轴向力很小。
在偶合器稳定运行时,两个工作轮承受的推力大小相等、方向相反。工作过程中随负荷的变化,推力的大小和方向都可能发生变化,因此要设置双向推力轴承。

132.勺管是如何调节涡轮转速的?
勺管用改变工作腔内充液量的方法来改变偶合器特性,获得不同的涡轮转速,调节工作机械的转速,常用的方法是在转动外壳与泵轮间的副油腔中,安置一个导流管,即勺管。勺管的管口迎着工作液的旋转方向。勺管由操纵机构控制,在副油腔中作径向移动。当勺管移到最大半径位置时,将不断地把工作腔中供入的油全部排出,偶合器处于脱离状态。
当勺管处在最小半径位置时,偶合则处于全充油工作状态。这样当勺管径向移动每一个位置,即可得到一个相应的不同充液度,从而达到调节负荷目的。

133.液力偶合器的涡轮转速为什么一定低于泵轮转速?
若涡轮的转速等于泵轮的转速,则泵轮出口处的工作油的压力与涡轮进口处的油压相等,且它们的压力方向相反,相互顶住,工作油在循环圆内将不产生流动。涡轮就得不到力距,当然就转不起来,因此涡轮的转速永远只能低于泵轮的转速。而只有当泵轮转速大于涡轮转速时,泵轮出口处的油压才大于涡轮进口处的油压,工作油压力差作用下产生循环运动,于是涡轮被冲动旋转起来。就像交流异步电动机转子的转速,永远低于静子旋转磁场旋转速度。

134.偶合器装设易熔塞的作用是什么?
易熔塞是偶合器的一种保护装置。正常情况汽轮机油的工作温度不允许超过100℃,油温过高极易引起油质恶化。同时油温过高,偶合器工作条件恶化,联轴器工作极不稳定,从而造成偶合器损坏及轴承损坏事故。为防止工作油温过高而发生事故,在偶合器转动外壳上装有四只易熔塞,内装低熔点金属。当偶合器工作腔内油温升至一定温度时,易熔塞金属被软化后吹损,工作油从四只孔中排出,工作油泵输出的油通过控制阀进入工作腔,不断带走热量,使偶合器中油温不再继续上升,起到了保护作用。

135.液力偶合器的特点是什么?
液力偶合器的工作特点主要有以下几点:
⑴ 可实现无级变速。通过改变勺管位置来改变涡轮的转速,使泵的流量、扬程都得到改变,并使泵组在较高效率下运行。
⑵ 可满足锅炉点火工况要求。锅炉点火时要求给水流量很小,定速泵用节流降压来满足,调节阀前、后压差可达12MPa以上。利用液力偶合器,只需降低输出转速即可满足要求,既经济又安全。
⑶ 可空载起动且离合方便。使电动机不需要有较大的富裕量,也使厂用母线减少启动时的受冲击时间。
⑷ 隔离振动。偶合器泵轮与涡轮间扭矩是通过液体传递的,是柔性联接。所以主动轴与从动轴产生的振动不可能相互传递。
⑸ 过载保护。由于偶合器是柔性传动,工作时有滑差,当从动轴上的阻力扭矩突然增加时,滑差增大,甚至制动,但此时原动机仍继续运转而不致受损。因此,液力偶合器可保护系统免受动力过载的冲击。
⑹ 无磨损,坚固耐用,安全可靠,寿命长。
液力偶合器的缺点:液力偶合器运转时有一定的功率损失。除本体外,还增加一套辅助设备,价格较贵。

136.偶合器勺管卡涩的原因有哪些?怎样处理?
偶合器调速是靠勺管的径向移动改变工作腔的充油量来实现的。勺管卡涩就使偶合器的调速受阻,其卡涩原因如下:
⑴ 偶合器油中带水,引起扇形齿轮轴上的两只滚动轴承严重锈蚀而不能转动,以致勺管不能升降。
⑵ 电动执行机构限位调整不当,从而使勺管导向键受过载应力导致局部变形,卡死在勺管键槽内,迫使勺管无法移动。
⑶ 勺管与勺管套配合间隙过小,容易卡涩。
⑷ 勺管表面氮化层剥落。
处理方法如下:
⑴ 严格监视偶合器油质,定期化验。如油质不合格应立即滤油或换油,并查处进入油系统的水源。
⑵ 调换导向键,将电动执行机构转角限定在安全位置。
⑶ 将勺管与勺管套配合间隙放大至0.015mm。并适当减小勺管套与排油腔体孔的配合过盈量,增加勺管与勺管套的配合研磨工序,减少卡涩现象。
⑷ 氮化层剥落应及时调换勺管。

137.调速给水泵润滑油压降低的原因有哪些?
引起调速给水泵润滑油压降低的原因主要有:
⑴ 润滑油泵故障,齿轮碎裂,油泵打不出油。
⑵ 辅助油泵出口逆止阀漏油,油系统溢油阀工作失常。
⑶ 油系统存在泄漏现象。
⑷ 油滤网严重阻塞,引起滤网前后压差过大。
⑸ 油箱油位过低。
⑹ 辅助油泵故障。主要有吸油部分漏空气,齿轮咬死,出口管段逆止阀前空气排不尽等,从而引起油泵不出油。

138.给水泵运行中发生振动的原因有哪些?
给水泵发生振动的原因有:
⑴ 流量过大超负荷运行。
⑵ 流量小时,管路中流体出现周期性湍流现象,使泵运行不稳定。
⑶ 给水汽化。
⑷ 轴承松动或损坏。
⑸ 叶轮松动。
⑹ 轴弯曲。
⑺ 转动部分不平衡。
⑻ 联轴器中心不正。
⑼ 泵体基础螺丝松动。
⑽ 平衡盘严重磨损。
⑾ 异物进入叶轮。

139.给水泵运行中经常发生的故障有哪些?
给水泵运行中经常发生的故障有:
⑴ 给水泵汽蚀。给水泵的流量过小或过大,除氧器压力或水位下降,入口滤网堵塞较多,从而引起给水泵汽化。使给水泵汽蚀。
⑵ 运行中给水泵平衡盘磨损。使用平衡盘平衡轴向推力的给水泵,起、停中不可避免地造成平衡盘与平衡座的摩擦,从而引起磨损。检修处理不当,也会造成平衡盘磨损。
⑶ 运行中给水泵油系统故障。主要有轴承油压下降、油温升高、轴承故障、液力偶合器故障、油系统漏油、油系统进水、油泵故障等。
⑷ 运行中给水泵发生振动。主要有轴承地脚螺丝松动,台板刚性减弱,水泵转子不平衡,水泵发生汽蚀,轴承损坏,水泵内部动静摩擦,水泵进入异物等。




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