[發(fā)明專利]一種裝配高速液力透平的高速離心泵機(jī)組

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010768071.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN111911417A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉俊;霍亞康;朱祖超;李林敏;楊徽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D13/04
• 分類號(hào): F04D13/04;F04D15/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 王之懷;王洪新

本發(fā)明屬于流體機(jī)械及能量回收領(lǐng)域。技術(shù)方案是：一種裝配高速液力透平的高速離心泵機(jī)組，其特征在于：包括依次連接的高速透平泵、齒輪箱組件和高速泵；所述齒輪箱組件包括箱體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在箱體上的傳動(dòng)軸和透平軸、用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸的電動(dòng)機(jī)以及用于檢測透平軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測量儀；所述傳動(dòng)軸與透平軸之間通過設(shè)置在箱體內(nèi)的齒輪組進(jìn)行傳動(dòng)；所述傳動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)的輸出軸之間通過超越離合器相連接；所述透平軸貫穿箱體，并且透平軸的兩端分別與高速泵的葉輪以及高速透平泵的葉輪同軸固定連接。該機(jī)組適用于流量小但富裕能量較高的工況，同時(shí)有效解決高速透平泵啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速不足的問題以及高速透平泵轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后電動(dòng)機(jī)持續(xù)工作造成能量浪費(fèi)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于流體機(jī)械及能量回收領(lǐng)域，具體是一種裝配高速液力透平的高速離心泵機(jī)組。

背景技術(shù)

液力透平作為一種能量回收裝置，逐步應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，能夠有效節(jié)約能源。然而，對(duì)于流量比較小但富裕能量比較高的工況，通常認(rèn)為可回收能量低且配套的液力透平設(shè)計(jì)研發(fā)難度大，常規(guī)的做法是通過工質(zhì)打回流或者采用泄壓閥放空等方式來消耗富裕能量，造成了極大的能源浪費(fèi)，亟需開發(fā)一種可靠的液力透平裝置來回收這類富裕能量。

國內(nèi)外普遍使用的液力透平裝置以泵反轉(zhuǎn)做液力透平為主，通常用于流量大于30m³/h的工況，沒有針對(duì)性考慮到小流量高富裕能量的運(yùn)行工況。而且剛啟動(dòng)時(shí)透平泵的輸出功率較小，使得此時(shí)輸出到負(fù)載的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到其額定轉(zhuǎn)速，負(fù)載無法正常工作；但如果采用高速透平泵-電動(dòng)機(jī)-高速泵的直連方式，又會(huì)在高速透平泵轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，電動(dòng)機(jī)持續(xù)工作，造成能源的浪費(fèi)。因此需要設(shè)計(jì)一種在小流量且富裕能量較高的工況下，能量回收效率高，且能耗較小的泵組。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種裝配高速液力透平的高速離心泵機(jī)組，該機(jī)組可適用于流量小但富裕能量較高的工況，同時(shí)有效解決高速透平泵啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速不足的問題以及高速透平泵轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后電動(dòng)機(jī)持續(xù)工作造成能量浪費(fèi)的問題。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

一種裝配高速液力透平的高速離心泵機(jī)組，其特征在于：該機(jī)組包括依次連接的高速透平泵、齒輪箱組件和高速泵；所述齒輪箱組件包括箱體、可轉(zhuǎn)動(dòng)地定位在箱體上的傳動(dòng)軸和透平軸、用于驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸的電動(dòng)機(jī)以及用于檢測透平軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速測量儀；所述傳動(dòng)軸與透平軸之間通過設(shè)置在箱體內(nèi)的齒輪組進(jìn)行傳動(dòng)；所述傳動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)的輸出軸之間通過超越離合器相連接；所述透平軸貫穿箱體，并且透平軸的兩端分別與高速泵的葉輪以及高速透平泵的葉輪同軸固定連接。

所述轉(zhuǎn)速測量儀采用非接觸式轉(zhuǎn)速測量儀；所述轉(zhuǎn)速測量儀安裝在箱體上。

所述超越離合器采用楔塊式單向超越離合器。

所述高速透平泵采用為高速泵反轉(zhuǎn)作為液力透平。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明通過超越離合器可以靈活切換高速泵的驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)高速透平泵的輸出轉(zhuǎn)速較小時(shí)，超越離合器處于閉合狀態(tài)，此時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)高速泵工作；當(dāng)高速透平泵的輸出轉(zhuǎn)速較為平穩(wěn)且轉(zhuǎn)速較大時(shí)，超越離合器處于超越狀態(tài)，此時(shí)由高速透平泵直接帶動(dòng)高速泵工作，從而在保證高速泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，對(duì)能量進(jìn)行回收利用，節(jié)約能源。

2、本發(fā)明中的超越離合器采用楔塊式單向超越離合器，其承載能力大，自鎖可靠，反向解脫輕便，可以靈活地傳遞扭矩或切斷扭矩，保證高速泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3、本發(fā)明中齒輪箱與高速透平泵一體化設(shè)置，減小了裝置整體的占地面積以及對(duì)安裝空間的要求，降低了安裝成本，實(shí)現(xiàn)裝置的小型化；可更大范圍滿足高速透平泵組運(yùn)行時(shí)循環(huán)水輸送系統(tǒng)全部回水余壓能的閉環(huán)回收及循環(huán)利用，大幅度降低循環(huán)水系統(tǒng)的輸送能耗，為更多采用回水余壓能閉環(huán)回收技術(shù)的大型循環(huán)水系統(tǒng)大幅度降低能耗提供一種更低成本的解決方案。