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船用汽輪循環(huán)泵的改進(jìn)設(shè)計(jì)原理及效果
發(fā)布人:蘇州博同液壓 發(fā)布時(shí)間:2016-12-22 閱讀次數(shù):1701

船用汽輪循環(huán)泵主要由汽輪機(jī)、減速器和循環(huán)泵三大部件組成。汽輪機(jī)聯(lián)帶減速器驅(qū)動(dòng)循環(huán)水泵工作,將船外的海水吸入主冷凝器和主機(jī)滑油冷卻器使工質(zhì)冷卻。另外,當(dāng)機(jī)爐艙破損漏水時(shí),該泵作為應(yīng)急排水泵,將船艙內(nèi)的積水排出船外。

    汽輪機(jī)由轉(zhuǎn)子和殼體組成,轉(zhuǎn)子安裝有葉片、減速器小齒輪及向各軸承提供潤滑油的齒輪油泵等部件。殼體上裝有噴嘴箱、速關(guān)閥、第一輔助閥、第二輔助閥、隔板、汽輪機(jī)密封裝置、支持軸承和止推軸承等。

    減速器亦由轉(zhuǎn)子和殼體組成,轉(zhuǎn)子安裝有減速器大齒輪、測速裝置、支持軸承和止推軸承等部件。殼體還安裝有滑油冷卻器等部件。

    循環(huán)泵仍由轉(zhuǎn)子和殼體組成,轉(zhuǎn)子上安裝有泵輪(即工作輪)、橡膠支持軸承等部件。為了檢修方便,殼體由兩半組成,垂直中分面用螺栓固定,殼體包括泵殼、第一半導(dǎo)向器、第二半導(dǎo)向器、泵蓋、進(jìn)水部分等部件。

2改進(jìn)設(shè)計(jì)的提出

    2.1原汽輪循環(huán)泵的汽輪機(jī)調(diào)速由速關(guān)閥控制一個(gè)噴嘴,第一輔助閥控制兩個(gè)噴嘴,通過這兩閥可以完成泵的各運(yùn)行工況。第二輔助閥控制三個(gè)噴嘴,用于超負(fù)荷或當(dāng)汽輪機(jī)蒸汽參數(shù)降低時(shí)打開使用,也可將它作為備用閥。由于上述三閥都是手動(dòng)閥,因而不僅工作量大,而且還難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。為了解決該問題,將速關(guān)閥改為自控閥,增加調(diào)節(jié)閥的作用,另兩閥不改。經(jīng)過運(yùn)行發(fā)現(xiàn)該項(xiàng)措施仍存在兩個(gè)問題:一是速關(guān)閥口徑較大,在小開度狀態(tài)下,很容易自動(dòng)關(guān)死;二是對閥門的控制較分散,當(dāng)船在倒車時(shí),要手動(dòng)開啟一個(gè)輔助閥進(jìn)行控制,這樣就不能完全實(shí)現(xiàn)正、倒車的自動(dòng)控制,所以還需要再進(jìn)一步改進(jìn)。

    2.2原泵上的冷油器換熱管容易破損,在接頭處易脫開。

    2.3原循環(huán)泵的兩個(gè)滑動(dòng)軸承為橡膠軸承。由于加工工藝落后,橡膠與銅鑄件粘接性能差,制造中成品率極低,這需要改進(jìn)設(shè)計(jì)。

    2.4原汽輪機(jī)上端支持軸承存在供油量不足的情況,供油性能有待在改進(jìn)設(shè)計(jì)中得到改善。

    2.5根據(jù)設(shè)備研制任務(wù)書所述:該泵在軸系轉(zhuǎn)速為260r/min時(shí),發(fā)現(xiàn)一橫向振動(dòng)共振峰值,而在其轉(zhuǎn)速下,同時(shí)發(fā)現(xiàn)泵軸振動(dòng)較強(qiáng)烈,使該泵難以正常工作,這需要在改進(jìn)設(shè)計(jì)中找出原因,予以解決。

    2.6為提高運(yùn)行性能,增加了電動(dòng)油泵,在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)和停機(jī)后使用。

    2.7另外,對某些部件的加工工藝需要改進(jìn),以進(jìn)一步提高汽輪循環(huán)泵的運(yùn)行性能。

    3改進(jìn)設(shè)計(jì)

    3.1電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的改進(jìn)設(shè)計(jì)

    首先改進(jìn)設(shè)計(jì)了噴嘴箱,使原速關(guān)閥不再直接控制噴嘴,只起主汽閥和速關(guān)閥的作用,它能手動(dòng)開關(guān)和自動(dòng)、手動(dòng)速關(guān),取消了其調(diào)速功能;原速關(guān)閥控制的一個(gè)噴嘴和第一輔助閥控制的兩個(gè)噴嘴由新設(shè)計(jì)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制。原第二輔助閥仍然保留,稱為輔助閥,作用不變。

    新設(shè)計(jì)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),通過變速齒輪減速,由大小閥組合的閥門的閥桿作水平方向移動(dòng),使閥門開閉,起到調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)汽量的作用。在小開度進(jìn)汽時(shí),小閥優(yōu)越的調(diào)控能力得以充分發(fā)揮。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)有就地手輪,可以就地手動(dòng)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,還設(shè)有電控箱,可以遠(yuǎn)距離電控電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,也可以通過集控室的微機(jī)對電動(dòng)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行自動(dòng)控制。該電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)控功能可完全滿足主汽輪機(jī)組正、倒車各工況的要求,因此汽輪循環(huán)泵實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)、運(yùn)行和停機(jī)的自動(dòng)化。

    3.2冷油器換熱管問題的解決

    首先對冷油器換熱管容易破損的原因進(jìn)行了分析,認(rèn)為主要原因是由于B30管在生產(chǎn)加工、安裝過程及運(yùn)輸過程中與其它零部件磨擦、撞擊、碰傷,在安裝后運(yùn)行中與海水長期接觸,海水的污染物會(huì)滯留在被損傷的凹痕里,在海水的作用下形成電化學(xué)腐蝕,使B30管的損傷處越來越薄,以至最后破裂。因此制訂了具體要求,即要求制造廠按技術(shù)要求進(jìn)行生產(chǎn)、安裝和運(yùn)輸,盡量避免此類事情發(fā)生。

    冷油器換熱管的接頭易脫開,經(jīng)分析是脹管的質(zhì)量問題。經(jīng)大量嚴(yán)格的試驗(yàn)及計(jì)算將脹管力控制在一定的范圍內(nèi),使脹管既能做到密封,又不使接頭處脫開,使管子保持在原強(qiáng)度范圍內(nèi),不致脹裂。

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