煤气鼓风机液力耦合器（共4篇）
煤气鼓风机液力耦合器 篇1
1 煤气鼓风机的工作流程
炼焦设备产生出的混合物成分为煤气与氨水。这种混合物首先进入气体与液体的分离装置, 在这个装置中, 煤气与液态的氨水、油等物质相分离;经过了分离装置之后纯度较高的煤气再进入横向的初步冷却装置, 在这里, 煤气被降温, 自身纯度进一步提高;然后, 经过冷却处理的煤气进入电动的焦油装置, 析出焦油液体, 这种液体呈现出水滴的形状;经过析出处理的煤气被送进煤气鼓风机, 在这里, 煤气的压强不断变大, 当煤气自身的压强达到一定数值时, 煤气就会与掺在其中的硫等固态物质相分离, 纯度再次提高[1]。经过以上这些净化环节之后, 煤气就变得比较纯净, 可以直接被应用于化工生产中。使用净化后的煤气的企业主要包括焦炉单位、锅炉房和甲醇过滤单位等。由此可见, 煤气鼓风机在煤气过滤的整个流程中占有十分重要的位置。
2 煤气鼓风机的内部构造
煤气鼓风机不是一台单独的机器, 而是由多台机器设备组成的机器群体。各种设备通过互相作用来实现煤气鼓风机的整体功能。这些相互关联的设备主要包括:大中型电机、液力耦合器、变速设备、油回收设备、煤气鼓风设备、循环设备、冷却器、出水管道、进水管道等等。在这些设备之中大中型电机、液力耦合器和循环油冷却装置是几种最重要的设备。这些彼此联系紧密的设备工作方式如下。
电机产生电能, 并通过特定传输设备将功率传递给液力耦合装置, 液力耦合装置再将收到的电能传递给变速装置, 变速装置对电能进行处理后, 再传递给鼓风机。油站装置负责给变速装置、鼓风装置等提供润滑原料, 如机油等;同时也负责冷却相关的零部件, 如机器轴承。液力耦合器的功能种类更多, 例如:它内部的旋转部件可以传输电机产生的功率;齿轮可以充当油泵, 等等。液力耦合器内部还包括油箱和外壳等设备。齿轮给循环流动的油增加压力, 增加压力的数值最大可以达到1.5 m Pa;经过加压处理之后的油被送入冷却装置, 温度降至30°左右[2]。这种温度较低的油原料能起到润滑作用, 可以用来润滑液力耦合器的零部件或者经过冷却处理的轴承。
3 液力耦合器循环油冷却器常见问题
从产出装置中产生的煤气必须经过冷却和过滤等处理, 才能用在生产实践中。这些前置性的工序并不是多余的, 它们在确保煤气质量达标方面起着不可替代的作用。然而, 许多企业的液力耦合器循环油冷却器自投入使用以来, 就基本处于闲置状态:各种电力设备没有满负荷运转, 鼓风机的工作效率也不高。鼓风机的旋转速度为每分钟2000多次, 风机出口处的压力为9 k P a左右, 风机内部的各种零件正常运转。经过技术改进, 风机的旋转速度提高至每分钟4000多次, 电动设备、变速设备和油站设备都处于正常工作状态。
液力耦合器循环油冷却器装置的最大问题是:液力耦合装置中循环油的油温上升速度快。即便工作人员打开全部的冷却阀门, 还是难以阻止油的温度继续上升。结果, 在短短的一个小时之内, 油的温度从50多摄氏度上升到了90℃, 相关的处理设备被迫停止运转, 整个生产线也随之陷入瘫痪。这种状态持续了将近半个小时, 导致大量经过处理的煤气泄漏, 污染了工厂周围的空气, 也给工作人员和附近居民带来了安全隐患。设备的检修人员立即采取措施, 关掉进水管道的阀门, 打开了生活用水的阀门, 将温度约为20℃的生活用水放进装置中, 并同时启动鼓风设备。经过处理, 油温恢复了正常, 达到了生产所需要的标准。但是, 这个处理过程浪费了很多清洁的水资源, 也给附近居民的日常生活带来了不便。
4 液力耦合器循环油冷却器问题成因
液力耦合器循环油冷却器在运行过程中存在很多问题, 这些问题的成因比较复杂, 其中最主要的成因是冷却装置中进水管道与出水管道的直径没有达到固定要求。
设备的检修人员认真分析了各种设备装置的内部结构, 发现液力耦合装置的振动频率数值正常, 内部的配件和轴承都没有损毁, 整台机器也没有发出异常的声音循环油冷却装置的进口处油温为90℃, 进口处水温为30℃, 进出口处的压强数值都在正常数值范围内[3]。因此, 检修人员断定整个设备体系中只有管道进出口处存在问题:由于冷却装置的放水管道与进水管道接口处的小孔直径偏小, 导致液力耦合器中的油温度迅速上升, 引发联锁的电闸断开现象, 并进而造成停产事故。在找到了问题成因之后, 检修人员决定重点对油冷却设备的进出水管道接口处进行检修。
5 液力耦合器循环油冷却器的改进
在认真分析了液力耦合器循环油冷却器出现问题的原因之后, 技术人员就可以研究这种设备的改进方案了。针对设备装置的特点, 技术人员设计出四种技术改进方案。
第一种方案是:将设备的混凝土地基挖开, 修建一个坑槽, 在坑槽中另加一个进水管道。这种解决方法比较彻底, 但是在通常情况下, 工厂并不具备停产的条件, 因此也就没有施工的时间;第二种方案是:用比较纯净的生活用水代替专门的冷却用水, 作为冷却油的主要原料。这样做可以有效防止油温迅速上升, 但是这种方案在实施过程中, 会浪费清洁的水资源, 也不利于保护工厂周边的生态环境;第三种方案是:加大水压, 降低水温。这种方案不具备可操作性, 况且在停产事故发生时, 冷却用水的压强和温度都达到了标准数值, 没有必要再进行调整;第四种方案是:增加油冷却装置的受热面积, 并加大投入力度, 安装性能更好的新装置。这样做虽然会消耗一部分资源, 但是改造后的设备装置运转效率高, 且便于保养和维护。因此, 技术人员最终选择了这种改进方案。
6 结语
煤气鼓风机液力耦合器循环油冷却器, 是一种应用范围广泛的冷却装置。这种装置的内部结构复杂, 在使用过程中也比较容易出现问题。其中最常见的问题就是冷却装置中油的温度上升过快, 导致关联设备不能正常工作。我们应当注意生产过程中存在的安全隐患, 研制出预防事故的可行性措施, 降低停产等事故的发生率, 确保煤气生产安全。
参考文献
[1]周伍捌.煤气鼓风机液力耦合器循环油冷却器的改进[J].云南化工, 2011 (8) .
[2]黄文泉.某300MW发电机组给水泵液力耦合器工作油冷却器进油温度高原因与对策[J].广东科技, 2012 (2) .
[3]李新章.王尔湘.液力耦合器在煤气风机中的应用[J].化工设备与管道, 2009 (6) .
煤气鼓风机液力耦合器 篇2
煤炼成焦炭经过干燥脱水、软化熔融、半焦化和半焦收缩成焦等阶段, 煤表面吸附的二氧化碳、甲烷等析出。随着温度的升高炼焦煤进入软化熔融阶段, 在此阶段煤的大分子侧链断裂和分解, 产生热解物, 在半焦形成和开始缩聚之前, 热解产生的蒸汽和煤气, 主要含有甲烷、一氧化碳、化合水及焦油蒸汽等。温度继续升高, 析出的气体中氢和苯蒸汽的含量增加。在半焦至焦炭阶段中, 随着焦质致密、缩聚, 产生大量氢气。在炭化室炼焦的特定条件下, 上述初次分解的产物, 通过赤热的半焦及焦炭层到达炉墙边, 然后沿着高温的炉墙与焦炭之间的空隙到达炉顶空间, 经集气管、吸气管、冷却及煤气净化、化学产品回收设备等, 再送到煤气储罐最终到用户, 要经过很长的管道及各种设备。为了克服设备和管道阻力及保持足够的煤气剩余压力需设置煤气鼓风机, 保证焦化的正常生产和煤气外送, 所以要求风机吸、压力稳定, 环保、节能、低噪声等。
2001年天宏焦化特种焦公司设计建成年产38万t冶金焦捣固型焦炉, 化工鼓冷系统配备500kW离心风机两台 (1用1备) , 安装在两台初冷器之后, 由1台鼓风机同时抽取两台初冷器中的煤气。工艺要求保证焦炉集气道压力120Pa才能满足焦炉生产需要 (压力过高, 煤气外排不畅, 焦炉冒烟冒火, 压力过低, 有损焦炉炉体) 。当焦炉煤气发生量减少时, 焦炉产生负压 (压力过低) , 传统的调节方法是调节风机旁通管的阀门开度, 使一部分煤气返回煤气吸入管 (保证集气道压力120Pa) , 以维持鼓风机的正常运行, 旁通管调节分“大循环”和“小循环”两种方式。
当鼓风机能力较大, 输送的煤气量较小时, 为保证焦炉集气道压力稳定在120Pa, 可用图1所示的小循环管来调节鼓风机。调节阀门的开度大小, 使鼓风机压出的煤气, 部分通过旁通管重新回到吸入管, 这种方法称为“小循环”调节。小循环调节方法很方便, 但鼓风机部分能量做无用功白白浪费, 同时部分已被加热的煤气返回鼓风机并再次压缩升温, 很容易使风机轴瓦损坏造成事故等。当焖炉或延长结焦时间时, 煤气发生量减少, 低于小循环调节限度时则宜采用大循环调节方法。它是通过大循环调节阀门将鼓风机压出的部分煤气经煤气大循管送到初冷器前的煤气管道中, 经过冷却后, 再回到鼓风机中。据实测, 当煤气量为鼓风机额定能力的1/4~1/3时, 就要采用大循环调节措施。大循环调节方法较好地解决煤气升温过高的问题, 但也增加了鼓风机能量的消耗和初冷器的负荷及低温水的用量。大循环调节法如图2所示。
二、液力耦合器的调节原理
为控制初冷器前的吸力稳定在某个范围内, 采用了液力耦合器和电动阀相结合双重控制, 并取得了满意效果。该方法是在初冷器前的负压管道上安装1台压力变送器 (PT) , 以初冷器前的吸力值为参数, 经变送器反馈到控制风机吸、压力的电磁阀和液力耦合器上, 实现集气道压力稳定在120Pa的左右。当煤气发生量增加时, 电磁阀自动打开、风机转速提高;当煤气发生量降低时, 电磁阀自动关闭、风机转速下降。炼焦鼓冷系统控制示意图如图3所示。
压力变送器反映初冷器前煤气负压管道中的压力值, 显然安装在初冷器前比较好, 这样可以给焦炉一个稳定的吸力, 不管焦炉煤气发生量如何变化, 风机都会通过电磁阀和耦合器来调节, 使初冷器前的煤气吸力始终稳定在一个范围内。
三、液力耦合器的节能效果
液力耦合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化, 来传递电机能量并改变输出转速的, 其特点如下: (1) 电机转速不变的情况下可连续无级调节被驱动的机械转速, 其调速范围为1~1/3, 具有节能的效果; (2) 电机能力不必选择过大, 空载即可启动, 减少电网负荷的波动; (3) 具有过载保护性能; (4) 隔离振动, 减缓冲击; (5) 无直接机械接触, 使用寿命长; (6) 在额定负载下有较高的传动效率; (7) 易于实现远距离自动操作。
液力耦合器的空载启动和无级调速可实现吸、压力稳定和节能, 在不配用液力耦合器时, 煤气风机的选型能力要比实际焦炉煤气发生量大1.3~1.5倍, 采用“大、小循环”方法将有20%~30%的煤气返回风机前做无用功来弥补煤气量的不足。采用液力耦合器时, 风机的轴功率与转速成正比, 如焦炉煤气发生量减少, 变送器会把初冷器前的吸力信号反馈到液力耦合器调整鼓风机的转速来实现节能并使初冷器前的吸力稳定。实测负载和功率之间的关系见表1。由表1可知, 当煤气发生量下降时, 液力耦合转速成正比下降, 电机的电流、功率随之而下降, 达到调整吸、压力更稳定并节能的效果。
500kW风机风量从100%降低到70%, 由于流量与转速成正比, 其理论转速下降30%, 负载功率相应降低30%左右。考虑电机效率在低功率下工作, 管道系统效率有所下降。由实际生产测得资料, 当风量减少30%时, 风机效率受管道效率和功率因数影响, 电网的总输入功率减少约为500-384=116kW。因此, 采用液力耦合器调速, 全年按360天计可节电116×360×24=1002240kW·h。电价按0.5元/ (kW·h) 计, 全年节约电费1002240×0.5=50.112万元。
不到一年可收回液力耦合器的投资成本, 节能效益显著。另外, 还减少了建厂时期的“大、小循环”工艺管道安装费用和设备费用等。
四、结论
平煤天宏特种焦公司的HN38-96型捣固焦炉鼓冷回收系统, 自采用液力耦合器调节风机转速以来, 大量的生产实践证明, 不但具有调节吸、压力稳定、降低能耗之功能, 而且还有以下优点:
(1) 风机空载启动, 对电网电压冲击负荷小。
(2) 振动小、噪声低, 具有较长的使用寿命;降低了噪声污染、维修强度和费用等。
(3) 采用液力耦合器, 调节方便, 集气道压力始终能稳定在工艺要求的范围内, 减少了因焦炉集气道压力不稳定所造成的荒煤气泄漏污染环境等。
煤气鼓风机液力耦合器 篇3
我公司Φ4.8m×72m回转窑于2005年4月投产，配置双吸口离心高温风机，风机的转速是通过调速液力偶合器来控制的。2008年11月，在一次窑托轮轴瓦发热停车处理后，按正常程序启动循环水泵点火升温时，出现液力偶合器油池的轴盖向外渗水现象，而且越流越严重。根据现场的管路连接情况判断为偶合器所配的冷却器漏水，立即停循环水进行检查处理。
2 故障分析及查验
液力偶合器原配的2台冷却器的冷却面积分别为40m2和60m2, 2008年9月，为提高冷却能力，将60m2的冷却器更换为80m2的。液力偶合器传动介质油的循环管路见图1。
冷却器漏水分为内漏和外漏两种情况。外漏为每一区(油或水)周边的胶垫断裂或膨胀外移造成油或水向外分别遗漏，油、水不混合;而内漏则是因为油区和水区的间隔胶垫断裂或偏移而造成的油、水混合现象。由现场的情况判断，应该是某一台冷却器内漏造成油、水混合后，在循环水压力下顺进油管流入液力偶合器，然后溢进油池。
由于2台冷却器阀门无法关闭严密，所以不能用分别打开和关闭冷却器阀门的方法查验其漏水情况。因此，将2台冷却器中间的油路连接管拆开，打开2台冷却器的阀门，开启循环水，结果从冷却器B的油路里有大量的水流出，而冷却器A的油路正常无水流出，从而可以判断冷却器B有内漏现象。
拆检冷却器B，胶垫完好，没有断裂现象。但水区的入口处有比较集中的片状水垢，并且冷却器水路的中间盲板有明显凸起变形，凸起周边胶垫向油区移动。由此可以推断，漏水原因可能是因为开车前多次开停循环水，把管路上沉积的水垢冲进冷却器水路的入口处，造成水路的过水不畅。当再次启动循环泵时，盲板两侧压差瞬间增大。另外，冷却器B的冷却片也比较薄，刚性差。以上几个因素造成了盲板变形、胶垫侧移，使水区出现漏水现象。
3 处理措施
根据冷却器B的内部结构，如果一片盲板变形或是胶垫损坏，可以直接去掉该冷却片而不影响正常使用。
根据观察发现，中间盲板与两侧的一样。考虑到两侧的盲板一侧受压，而中间的盲板两侧同时受压的情况，把中间变形的盲板经过整形，与最外边的交换一下并用抹布擦拭干净。在凸起的水路盲板胶垫槽里涂抹上密封胶，按原结构重新组装到一起，照拆开时记录的尺寸压到原来的厚度。
冷却器A按常规清洗油池、油路及水路。
4 修复后操作要点及效果
修复后启动循环水时，先适当关小2台冷却器的进水阀门，开启循环水泵，当冷却器进出水压达到平衡时，再完全打开2个进水阀门，以确保中间盲板两侧的压力差不会瞬间过高，而造成盲板变形。
煤气鼓风机液力耦合器 篇4
三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场, 三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。但相电源相与相之间的电压在相位上相差120°, 三相异步电动机定子中的3个绕组在空间方位上也互差120°, 这样, 当在定子绕组中通入三相电源时, 定子绕组就会产生一个旋转磁场。电流每变化一个周期, 旋转磁场在空间旋转一周, 即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速为:n=60f/p, 式中f为电源频率、p为磁场的磁极对数。根据此式知道, 电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关。
单相交流电动机只有一个绕组, 转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时, 电动机就会产生1个交变磁场, 这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化, 但在空间方位上是固定的, 所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为2个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场, 当转子静止时, 这2个旋转磁场在转子中产生2个大小相等、方向相反的转矩, 使得合成转矩为零, 所以电动机无法旋转。当用外力使电动机向某一方向旋转时 (如顺时针方向旋转) , 这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小;转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了, 转子所产生的总的电磁转矩将不再是零, 转子将顺着推动方向旋转起来。
2 三相异步电动机调速方法简介
经过分析7种调速方法, 并根据苏钢集团苏信特钢公司设备的需要, 选择第一种调速方法。
三相异步电动机转速公式为
从上式可见, 改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。从调速的本质来看, 不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转速两种。
在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机, 改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。
从调速时的能耗观点来看, 有高效调速方法与低效调速方法两种:高效调速是指时转差率不变, 因此无转差损耗, 如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法 (如串级调速等) 。有转差损耗的调速方法属低效调速, 如转子串电阻调速方法, 能量就损耗在转子回路中;电磁离合器的调速方法, 能量损耗在离合器线圈中;液力偶合器调速, 能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加, 如果调速范围不大, 能量损耗是很小的。
2.1 液力偶合器调速方法
液力偶合器是一种液力传动装置, 一般由泵轮和涡轮组成, 它们统称工作轮, 放在密封壳体中。壳中充入一定量的工作液体, 当泵轮在原动机带动下旋转时, 处于其中的液体受叶片推动而旋转, 在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时, 就在同一转向上给涡轮叶片以推力, 使其带动生产机械运转。液力偶合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。在工作过程中, 改变充液率就可以改变偶合器的涡轮转速, 作到无级调速。其特点为:功率适应范围大, 可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要;结构简单, 工作可靠, 使用及维修方便, 且造价低;尺寸小, 能容大;控制调节方便, 容易实现自动控制。苏钢集团苏信特钢有限公司是叶轮风机的调速, 所以选择此种调速方法。
2.2 变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的, 特点如下:具有较硬的机械特性, 稳定性良好;无转差损耗, 效率高;接线简单、控制方便、价格低;有级调速, 级差较大, 不能获得平滑调速;可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用, 获得较高效率的平滑调速特性。本方法适用于不需要无级调速的生产机械, 如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。
2.3 变频调速方法
变频调速是改变电动机定子电源的频率, 从而改变其同步转速的调速方法。变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器, 变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频器两大类, 目前国内大都使用交流-直流-交流变频器。其特点:效率高, 调速过程中没有附加损耗;应用范围广, 可用于笼型异步电动机;调速范围大, 特性硬, 精度高;技术复杂, 造价高, 维护检修困难。本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。
2.4 串级调速方法
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差, 达到调速的目的。大部分转差功率被串入的附加电势所吸收, 再利用产生附加的装置, 把吸收的转差功率返回电网或转换能量加以利用。根据转差功率吸收利用方式, 串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式, 多采用晶闸管串级调速。
其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上, 效率较高;装置容量与调速范围成正比, 投资省, 适用于调速范围在额定转速70%~90%的生产机械上;调速装置故障时可以切换至全速运行, 避免停产;晶闸管串级调速功率因数偏低, 谐波影响较大。本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。
2.5 绕线式电动机转子串电阻调速方法
绕线式异步电动机转子串入附加电阻, 使电动机的转差率加大, 电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大, 电动机的转速越低。此方法设备简单, 控制方便, 但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速, 机械特性较软。
2.6 定子调压调速方法
当改变电动机的定子电压时, 可以得到一组不同的机械特性曲线, 从而获得不同转速。由于电动机的转矩与电压平方成正比, 因此最大转矩下降很多, 其调速范围较小, 使一般笼型电动机难以应用。为了扩大调速范围, 调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机, 如专供调压调速用的力矩电动机, 或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。为了扩大稳定运行范围, 当调速在2∶1以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。
调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源, 目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速线路简单, 易实现自动控制;调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中, 效率较低。调压调速一般适用于100kW以下的生产机械。
2.7 电磁调速电动机调速方法
电磁调速电动机由笼型电动机、电磁转差离合器和直流励磁电源 (控制器) 三部分组成。直流励磁电源功率较小, 通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成, 改变晶闸管的导通角, 可以改变励磁电流的大小。
电磁转差离合器由电枢、磁极和励磁绕组三部分组成。电枢和后者没有机械联系, 都能自由转动。电枢与电动机转子同轴联接称主动部分, 由电动机带动;磁极用联轴节与负载轴对接称从动部分。当电枢与磁极均为静止时, 如励磁绕组通以直流, 则沿气隙圆周表面将形成若干对N, S极性交替的磁极, 其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时, 由于电枢与磁极间相对运动, 因而使电枢感应产生涡流, 此涡流与磁通相互作用产生转矩, 带动有磁极的转子按同一方向旋转, 但其转速恒定低于电枢的转速N1, 这是一种转差调速方式, 变动转差离合器的直流励磁电流, 便可改变离合器的输出转矩和转速。
电磁调速电动机的调速特点:装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便;调速平滑、无级调速;对电网无谐影响;速度损失大、效率低。本方法适用于中、小功率, 要求平滑动、短时低速运行的生产机械。
3 液力偶合器工作原理
以液体为工作介质的一种非刚性联轴器, 又称液力联轴器。液力偶合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔, 泵轮装在输入轴上, 涡轮装在输出轴上。动力机 (内燃机、电动机等) 带动输入轴旋转时, 液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转, 将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮, 形成周而复始的流动。液力偶合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩, 所以它的输出扭矩恒定小于输入扭矩。液力偶合器输入轴与输出轴间靠液体联系, 工作构件间不存在刚性联接。液力偶合器的特点是:能消除冲击和振动;输出转速低于输入转速, 两轴的转速差随载荷的增大而增加;过载保护性能和起动性能好, 载荷过大而停转时输入轴仍可转动, 不致造成动力机的损坏;当载荷减小时, 输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速, 使传递扭矩趋于零。液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。一般液力偶合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力偶合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。它一般靠壳体自然散热, 不需要外部冷却的供油系统。如将液力偶合器的油放空, 偶合器就处于脱开状态, 能起离合器的作用。
4 电机转矩与功率补偿
4.1 三相异步电动机的转矩公式
三相异步电动机的转矩公式为:
式中C为常数, 与电机本身的特性有关;U1为输入电压;R2为转子电阻;X20为转子漏感抗;s为转差率
可以知道M∝U12转矩与电源电压的平方成正比, 设正常输入电压时负载转矩为M2, 电压下降使电磁转矩M下降很多;由于M2不变, 所以M小于M2平衡关系受到破坏, 导致电动机转速的下降, 转差率s上升;它又引起转子电压平衡方程式的变化, 使转子电流I2上升。也就是定子电流I1随之增加 (由变压器关系可以知道) ;同时I2增加也使电动机轴上送出的转矩M又回升, 直到与M2相等为止。这时电动机转速又趋于新的稳定值。
式中P为额定功率 (kW) ;n为转速 (r/min) ;T为转矩 (N·m) 。
式中M为电动机转矩 (N·m) ;P为电动机输出功率 (W) ;n为电动机转速 (r/s) 。
式中P为电动机功率 (W) ;U为电动机电压 (V) ;I为电动机电流 (A) ;cosφ为功率因数;η为电动机效率。
4.2电机功率补偿
电机功率补偿为
式中Qc为无功补偿, kVar。
补偿前:cosφ1=a, φ1=c, tanφ1=e;
补偿后:cosφ2=b, φ2=d, tanφ2=f。
4.3 液偶执行器、风机电动执行器调节对电机电流、风机转速影响
分析表1所示的几组数据, 偶合器开度大小引起电机电流的波动, 风机开度制约偶合器开度, 同时对除尘效果起主导作用。
5 结束语