风机及泵调速类型与对比表.docx

泵与风机变速调节 泵与风机的变速调节的变速方式可分为两大类：一是采用可变速的原动机进行变速，主 要包括汽轮机（或内燃机）直接变速驱动或变速电动机变速驱动；二是原动机的变速不动， 而在原动机与泵或风机之间采用变速传动装置进行变速，主要有液力偶合器、油膜差压离合 器和电磁滑差离合器等1、 采用小汽轮机驱动 泵与风机采用汽轮机驱动，是通过改变进入汽轮机蒸汽量的多少来改变汽轮机的转 速，从而达到变更泵与风机转速的目的由于汽轮机的造价高，工作系统复杂等原因， 这种方法通常只用于驱动大型给水泵大型给水泵采用汽轮机驱动进行变速调节有以下特点：（1）现代给水泵单机容量大，使与之配用的汽轮机效率几乎与主机相等，因而可 以提高机组热效率，降低厂用电量，增大单元机组输出电量（约为发电量的3%~4%）（2）可用挠性联轴器传动，传动效率n =1（ 3）可实现无级调速（ 4）当电网频率变化时，水泵运行转速不受影响，使给水泵运行稳定性得到提高 （5）必须配备备用的电动给水泵，以适应单元制机组的点火启动工况2、 采用变极数双速电动机驱动 在电源电压不变的情况下根据异步电动机的转速与磁极对数成反比的关系，改变电机极对数可达到两级乃至多级变速。

现在广泛采用的是单绕组双速鼠笼式异步电动机 调速时，只需要改变定子绕组的接法，就可使极对数改变由于这种调节方法成本较低， 工作安全可靠且不存在因变速产生的转差损失，故调节效率高目前国内外200MW以 上的机组的锅炉离心送、引风机多采用双速电动机和入口导流器联合调节的方式当机 组高负荷运行时，电动机投入高速档运行；机组低负荷运行时，电机切换为低速档运行 在高低转速下运行风机还可以采用导流器进行小范围的调节，以获得较高的运行经济性 双速电机用于大容量、高压且需要经常切换速度挡的泵与风机时，不能连续平滑调 速，即切换速度挡时电动机的电力必须瞬间中断因此双速电机调速存在实现无撞击的 转换问题，即如何提高转换开关的可靠性和使用寿命3、 采用液力偶合器 液力偶合器是以液体为工作介质，将原动机的转矩传递给工作机的一种液力传动装置它主要由泵轮、涡轮及旋转内套、勺管等组成当电动机带动泵轮高速旋转时，泵轮的叶片对工作油做功，产生的高能油流沿 泵轮腔室外径出口处以径向相对速度与圆周速度的合成速度进入涡轮，推动涡轮旋 转而带动泵或风机转子旋转对涡轮做功后的工作油流能量减少，低能的油流由涡 轮腔室内径出口处返回泵轮，重新在泵轮中获得能量后又从原处进入涡轮做功。

腔 室中的工作油如此连续不断地循环流动在泵轮中获得能量，在涡轮中释放能量， 完成了原动机转矩的传递泵轮的转速是固定的，涡轮的转速可通过改变椭圆腔室中的工作油量来实现 工作油量越大，泵轮传递给涡轮的力矩就越大，涡轮的转速升高；反之转速下降 工作油的控制有两种基本形式：一是改变由工作油泵经调节阀进入工作腔内的进油 量这种控制方式的特点是：可使工作机迅速增速，但不适应工作机迅速降速比 如难以适应电厂中单元机组在事故甩负荷时要求给水泵迅速降速的情况；二是调节 旋转内套中勺管端口的位置高度来改变出油量其原理是旋转内套中油环的油压随 半径增大而增大，升高勺管，进入其内为高压油流，排油量增大；反之减少这种 控制方式的特点刚好与上述方式相反火电厂中锅炉给水泵的调速型液力偶合器一 般采用上述两种控制方式的联合使用形式泵与风机采用液力耦合器传动的主要优点： （1）可与廉价的鼠笼式交流电动机相匹配，并能空载或轻载启动，可减小选 配电动机的容量，降低了设备投资，提高了设备的使用效率2）可实现无级调速和自动控制3）对电机和工作机均有良好的过载保护和吸收隔离振动；因泵轮与涡轮之 间没有机械联系，为柔性液力传动4）工作平稳可靠，能长期无检修运行（5）调节灵活，升、降速快。

液力偶合器的不足之处是：调节本身存在工作油循环流动的摩擦、升速齿轮摩 擦等功率损耗另外，系统复杂，造价较高，增加了投资成本4、 变频调速 变频调速是利用变频装置作为变频电源，通过改变供电电源频率，使电机同步 转速变化达到改变电机转速的方式变频调节的优点是调节效率高，节能效果明显；调速范围宽，最适宜于调节范围 大且经常处于低负荷范围工作的泵与风机；加上自动控制后，能作高精度运行；能 控制启动电流在额定电流的1.5 倍以内，减小对电网的冲击，延长电机的使用寿命但是变频调速的变频器较复杂，初投资大，使用、维护技术水平高，不能采用高 压直接供电，需附设变压器等，使其应用受到限制5、 油膜滑差离合器 油膜滑差离合器又称为液体黏滞性传动装置，是一种以黏性流体为介质，依靠 黏滞力来传递功率的变速传动装置油膜滑差离合器主要由固定在主轴上的可移动 园板组和固定在从动轴端的密闭圆筒上的圆环形从动摩擦片组构成，转鼓内充满由 油泵供给、并经冷油器冷却后的工作油当原动机驱动输入轴旋转时，主、从摩擦 片之间出现相对运动，其间的工作油将产生黏性内摩擦力，从动摩擦片受此黏性剪 切力的作用而旋转，实现了扭矩的传递两组园板越靠近，油膜越薄，剪切力越大， 从动轴转速就越高，若是两轴接近或达到同步转速，则两组园板需直接接触，此时 两轴扭矩靠圆板之间的接触摩擦力来传递。

从动轴转速的调节过程是有控制油泵的油压大小推动活塞轴向位移，调整主、从 摩擦片组间隙中油膜的厚度和油的压力，通过两组圆板的“离”与“合”使传递的 扭矩和转速差变化而实现的它既能无级调速，又能实现完全“离”与“合”这种离合器和液力耦合器比较，具有转差损耗小传动效率高（约高3%）；控制的 反应快，过载保护性能好；尺寸小，成本低等优点下图为油膜滑差离合器示意图：9刁厂润滑油路M3粗滤器供油泵诃辂滤器;4转速调节阀半5,11溢流阀出 换間阀订 控制活塞* 8主机体/ 传动副（主、被动摩擦片,10冷却裝置畀4柚箱6、差动调速利用行星传动的差动技术原理开发的大功率风机与泵调速系统，它主要为一台差速器 一台主电机和一台辅电机正常工作时既可只开主电机，亦可两个电机同时工作为实现输 出转速在一定范围内的无级调节，辅电机一般选用直流机或变频调速电机双电机同时工作 时，由于差速器的输出转速分别是主辅电机单独工作时输出转速的迭加，因而可通过改变辅 电机的转速，使输出转速在一定范围内变化，以适应工作机的不同要求风机及泵类传动采用差动调速装置具有下述优点：1、结构简单、使用可靠、造价低2、 可方便实现对流量或扬程（压头）的调节，节能效果明显。

3、 可优化动力配置，减小电机功率，提高系统功率因数和传动效率4、 差动调速可避免汽蚀或喘振，提高系统运行安全性5、 可根据外部条件变化调整风机及泵的转速，使其工作在高效区间，提高其运行效率6、 可便风机及泵结构简化，取消叶片调角机构，降低造价，提高可靠性行星齿轮差动调速装置1-行星齿轮差动速器；2-带制动轮鼓形齿联轴器；3-万向接轴；4-辅电机；5-主电机几种变速调节方式的比较小汽轮机 驱动变极数双 速电动机 驱动液力偶合 器变频调速油膜滑差 离合器差动调速造价高低中高低中调速范围宽中中宽宽中复杂程度高低中中低中总效率高高中高高高技术成熟 度高高高中中高维护保养复杂一般一般一般一般一般应用环境 要求高高中高低中节能效果高高中高高高综合效益中中中中高高。