CN209586703U - 大功率回能双驱动回能循环水泵机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组。包括电动机、循环水泵、液力透平机组，电动机和液力透平机组同轴系设置在循环水泵两端；还包括气胎离合器、变速箱，电动机通过第一膜片联轴器与循环水泵的一端连接，循环水泵的另一端通过气胎离合器与变速箱的输出轴连接，变速箱的输入轴通过第二膜片联轴器与液力透平机组的输出轴连接。本实用新型既可以安全回收大功率循环水泵组自身输出循环水回水余压能量，还可同时回收并列运行的汽轮机驱动循环水泵组回水余压能量，克服了原双驱动回能循环泵机组因转速及单向超越联轴器公称转矩极限受到的回能功率限制，可满足汽轮机驱循环泵组运行时循环水输送系统全部回水余压能闭环回收及循环利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业循环水输送系统领域的流程能量回收装置，具体是一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组。
背景技术
大功率的循环水输送泵组，是现代煤化工及石油化工企业大中型循环水场循环供水关键设备，也是煤化工及石油化工企业的主要耗能设备。为了提高能源利用效率及回收化工工艺装置富余或附产蒸汽的热量，许多新建大中型循环水站及已运行循环水站通过技改，通常都设置了数量不等的汽轮机驱动大功率循环水泵，取代部分电动机驱循环水泵与其余电驱循环水泵组并联运行，可大幅度提高能效及节省电能消耗。
工业流程能量回收设备，是国家大力推广的节能环保产品。
目前，采用富余、附产蒸汽直接驱动循环水泵，是煤化工企业提高能效及回收工业流程能量的重要举措。申请人已开发了“一种单向超越膜片联轴器（专利号：201520427949.x）”及“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”，应用在“一种回水余压能闭环回收循环水输送系统（专利号：201520427951.7）”中，采用“回水余压能闭环回收循环水输送系统及运行方法（专利号：201510343884.5）”运行，用于闭环回收循环水泵组输出循环水回水余压能量。
该“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”实际应用在单泵组扬程50米、流量10000m3/h左右、轴功率约1600kw、配套电机1800kw以内的循环水系统中时，采用一台或数台上述双驱动回能循环水泵机组并联运行，每台均可单独完全回收本机组水泵输出循环水的回水余压能量（回能功率通常约650kw以内），采用上述系列专利技术的循环水输送系统，均取得了50%左右的节能降耗效果。
但是，随着大型循环水系统单泵额定流量增加到13000m3/h左右（扬程50-55米）,水泵轴功率增加至1600-1800kw，配套电机2000-2300kw左右后，采用上述“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”运行，单泵输出循环水回水余压能量通常可达到650-900kw；尤其在在大型循环水系统设置了并联运行汽驱循环水泵以后，同时完全回收上述汽驱循环水泵的回水余压能量，双驱动回能循环水泵机组回收的余压能量最高可达1600千瓦以上。为了同时完全回收上述汽驱循环水泵的回水余压能量，根据回水低水头大流量特性，需要将上述双驱动回能循环水泵机组的回能液力透平机组的额定运行转速设计为低于循环水泵额定运行转速，将回水余压能回收能力设计为该双驱动水泵额定流量的1-2倍甚至2倍以上。
在这种设计工况下，一方面回能液力透平机组额定运行转速通常低于水泵运行转速，大都存在转差，不能通过自动超越离合器或气胎离合器直联运行。另一方面，如此巨量的余压能量如果仍然通过上述“一种单向膜片超越联轴器（专利号：201520427949.x）”传递给“一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）”的水泵输入轴上，上述单向膜片超越离合器在传递900kw轴功率时工作扭矩达到14300Nm以上，在传递16000kw轴功率时，工作扭矩更将达到25000Nm以上，扭矩远超出8000-10000Nm的通用超越离合器公称转矩适用范围上限，因此超越离合器功能也限制了大功率循环水输送泵组及并联运行汽轮机驱循环水泵回水余压能量的闭环回收及循环利用。
为了能够在大功率电驱循环水泵组单独运行或与汽轮机驱大功率循环水泵并列运行时完全回收汽驱泵组运行时输出循环水回水余压能量，根据汽驱循环水泵组与双驱动回能循环水泵机组并联运行的特点，有必要在一种双驱动回能循环水泵机组（专利号：201520427950.2）的基础上，开发一种在回收大功率循环水泵组自身输出循环水回水余压能量时，同时回收并列运行的汽轮机驱动循环水泵组回水余压能量的大功率回能双驱动回能循环水泵机组。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组，以建立能同时完全回收大功率双驱动回能循环水泵自身及并联运行汽驱循环水泵回水余压能量的回水余压能闭环回收循环水输送系统，满足大型循环水输送系统大幅度降低循环水输送能耗的要求。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：
一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组，包括电动机、循环水泵、液力透平机组，电动机和液力透平机组同轴系设置在循环水泵的两端；还包括气胎离合器、变速箱，电动机通过第一膜片联轴器与循环水泵的一端连接，循环水泵的另一端通过气胎离合器与变速箱的输出轴连接，变速箱的输入轴通过第二膜片联轴器与液力透平机组的输出轴连接。
采用上述技术方案的本实用新型，与现有技术相比，有益效果是：
本实用新型可在大型循环水系统中与汽驱循环水泵并联运行，既可以安全回收大功率循环水泵组自身输出循环水回水余压能量，还可同时回收并列运行的汽轮机驱动循环水泵组回水余压能量，克服了原双驱动回能循环泵机组因转速及单向超越联轴器公称转矩极限受到的回能功率限制，可满足汽轮机驱循环泵组运行时循环水输送系统全部回水余压能闭环回收及循环利用，实现更大幅度降低循环水系统输送能耗，为大型循环水系统采用回水余压能闭环回收技术大幅度降低能耗提供一种可能。
进一步的，本实用新型优选方案是：
电动机为高压稀土永磁同步电动机。
循环水泵为单级双吸双轴伸中开水泵，
液力透平机组为混流式水轮机组。
气胎离合器为径向摩擦式气胎离合器。
变速箱的输入轴与输出轴同方向旋转或反方向旋转，输入轴转速小于或等于输出轴转速，输出轴中心为压缩空气通道，一端与气胎离合器进气口连接，另一端通过旋转密封与压缩空气气路连接。
附图说明
图 1为本实用新型实施例的结构示意图；
图中：1-电动机；2-循环水泵；3-变速箱；4-液力透平机组；5-第一膜片联轴器；6-气胎离合器；7-第二膜片联轴器。
具体实施方式
以下结合实施例及附图详述本实用新型。
参见图1，一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组，其循环水泵2采用单级双吸双轴伸中开水泵，电动机1采用高压稀土永磁同步电动机，液力透平机组4为混流式水轮机组；电动机1通过第一膜片联轴器5与循环水泵2的一端连接，循环水泵2的另一端通过气胎离合器6与变速箱3的输出轴连接，变速箱3的输入轴通过第二膜片联轴器7与液力透平机组4的输出轴连接。
变速箱3为输入轴与输出轴同方向旋转的增速变速箱，输入轴转速小于或等于输出轴转速，输出轴中心为压缩空气通道，一端与气胎离合器进气口连接，另一端通过旋转密封与压缩空气气路连接；气胎离合器6为径向摩擦式气胎离合器。
本实施例中的第一膜片联轴器5也可以由径向摩擦式气胎离合器替代。
上述大功率回能双驱动回能循环水泵机组中，低转速、大扭矩的液力透平机组4通过变速箱3和气胎离合器6与高转速的循环水泵2及其驱动电动机1同轴系安装，液力透平机组4将循环水回水余压能转化为旋转机械能，变速箱3及气胎离合器6将大功率的回水余压能直接输入循环水泵2及其驱动电动机1轴系，降低电机负载、降低电机运行电流，从而实现循环泵组节能降耗。变速箱3及气胎离合器6能传递大扭矩（大功率）回能功率，既可以实现循环水输送泵组以常规模式启、停和运行，也可实现稳定回收大中型循环水系统大功率回水余压能量，回水余压能回收效率高，循环水系统功能不减，安全裕度不减，实现超高能效节能运行，是循环水系统节能降耗的理想机组。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照本实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种大功率回能双驱动回能循环水泵机组，包括电动机（1）、循环水泵（2）、液力透平机组（4），电动机（1）和液力透平机组（4）同轴系设置在循环水泵（2）的两端，其特征在于：还包括气胎离合器（6）、变速箱（3），电动机（1）通过第一膜片联轴器（5）与循环水泵（2）的一端连接，循环水泵（2）的另一端通过气胎离合器（6）与变速箱（3）的输出轴连接，变速箱（3）的输入轴通过第二膜片联轴器（7）与液力透平机组（4）的输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的大功率回能双驱动回能循环水泵机组，其特征在于：电动机（1）为高压稀土永磁同步电动机。
3.根据权利要求1所述的大功率回能双驱动回能循环水泵机组，其特征在于：循环水泵（2）为单级双吸双轴伸中开水泵。
4.根据权利要求1所述的大功率回能双驱动回能循环水泵机组，其特征在于：液力透平机组（4）为混流式水轮机组。
5.根据权利要求1所述的大功率回能双驱动回能循环水泵机组，其特征在于：气胎离合器（6）为径向摩擦式气胎离合器。
6.根据权利要求1所述的大功率回能双驱动回能循环水泵机组，其特征在于：变速箱（3）的输入轴与输出轴同方向旋转或反方向旋转，输入轴转速小于或等于输出轴转速，输出轴中心为压缩空气通道，一端与气胎离合器进气口连接，另一端通过旋转密封与压缩空气气路连接。
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| CN109723653A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-05-07 | 唐山瓦特合同能源管理有限公司 | 大功率回能双驱动回能循环水泵机组 |
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