船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置及其控制方法，本船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置包括汽轮机、电动机、同步自动离合器、减速齿轮箱、给水泵和凝水泵，汽轮机和电动机的输出轴均通过各自的同步自动离合器分别与减速齿轮箱的第一输入轴和第二输入轴连接，减速齿轮箱的主动输出轴与给水泵的输入轴固定连接，减速齿轮箱的从动输出轴与凝水泵的输入轴固定连接，通过同步自动离合器的自动啮合或脱开，控制汽轮机或电动机带动减速齿轮箱直接驱动给水泵和凝水泵正常运转。本船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，解决了在狭窄恶劣船用环境下配置数量多、体积结构大、适装能力差、操作运行复杂、安全冗余性不足等技术难题。

【技术实现步骤摘要】
船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置及其控制方法
本专利技术涉及船用蒸汽动力系统
，尤其涉及一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置及其控制方法。
技术介绍
船舶蒸汽动力系统中凝给水系统是汽水循环中关键系统，系统耦合性强、运行工况多、配置设备复杂，其运行性能影响着整个蒸汽动力系统的稳定安全性，配置设备更是制约机电舱室总体布置的重要因素。其中，凝水泵和给水泵是凝给水系统的两大核心设备，凝水泵将主冷凝器中大流量凝水克服主抽气器、汽封抽气器、滤器及管道阀门等阻力输送至除氧器中进行热力除氧，给水泵是将除氧器中氧含量达标的给水加压输送至主锅炉或蒸汽发生器，形成凝给水系统的循环动力。凝、给水泵是保证蒸汽动力装置凝给水循环的核心设备，为保障泵入口凝给水的汽蚀余量，在总体布时需将凝水泵与主冷凝器存在一定高度差，给水泵与除氧器形成一定的高度差，这样使凝给水泵大多布置机电舱底部区域。同时考虑动力系统汽水循环的流量较大，造成凝水泵和给水泵的功率和结构体积较大，而机电舱区域空间有限狭窄，凝给水泵布置空间有限，再结合前序船舶使用经验表明，曾出现给水泵汽蚀、凝水泵断轴等故障，考虑蒸汽动力系统运行安全性，一般配置两台汽轮给水泵、两台汽轮凝水泵，每类泵采用一用一备的运行使用方式，大量配置的汽轮和电动凝给水泵也给舱室布置带来了较大难题。因此，为解决凝给水泵的配置数量多、体积结构大、适装能力差、操作运行复杂、安全冗余性不足等问题，亟需提出一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，实现凝水泵和给水泵的功构融合，汽轮机和发电机多异驱动源的综合集成，保障泵组运行安全性和提升装船布置的舱室空间利用率，为相关船舶蒸汽动力系统的总体设计储备技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置及其控制方法，旨在实现凝水泵和给水泵的功构融合，以及汽轮机和发电机多异驱动源的综合集成，形成汽轮机和电动机联合交替驱动的凝给水泵组一体化集成装置。为实现上述目的，本专利技术提供一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，包括汽轮机、电动机、同步自动离合器、减速齿轮箱、给水泵以及凝水泵，其中，所述汽轮机和电动机的输出轴均通过各自的同步自动离合器分别与减速齿轮箱的第一输入轴和第二输入轴连接，减速齿轮箱的主动输出轴与给水泵的输入轴固定连接，减速齿轮箱的从动输出轴与凝水泵的输入轴固定连接，通过同步自动离合器的自动啮合或脱开，控制汽轮机或电动机带动减速齿轮箱直接驱动给水泵和凝水泵正常运转。优选地，所述船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置还包括位于凝水泵下方且与其共轴设置的凝水增压泵，该凝水增压泵的出口通过凝水连通管与凝水泵的入口连通。优选地，所述船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置还包括位于所述凝水增压泵下方且与其共轴设置的给水增压泵，该给水增压泵的出口通过给水连通管与给水泵的入口连通。优选地，所述给水泵和凝水泵均为三级立式离心泵，凝水增压泵和给水增压泵均为单级立式离心泵结构型式。优选地，所述汽轮机采用冲动式双列复速级结构，电动机为变频电动机。优选地，所述减速齿轮箱的壳体下方安装有多个隔振器。优选地，所述给水泵和凝水泵的上端均为成对安装的角接触深沟球轴承，下端均为水润滑轴承。优选地，所述减速齿轮箱采用两级减速的双分支输出结构。本专利技术进一步提出一种基于上述的船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置的控制方法，包括以下步骤：在正常运行工况下，控制电动机处于待机状态，增大汽轮机功率使与其相连的同步自动离合器自动啮合，从而将功率通过减速齿轮箱，再传递到给水泵和凝水泵，从而直接驱动给水泵和凝水泵运转；当汽轮机发生故障工况时，汽轮机通过同步自动离合器自动脱开减速齿轮箱的连接，同时控制电动机启动并提升功率使与其相连的同步自动离合器自动啮合，将功率通过减速齿轮箱传递到给水泵和凝水泵，从而直接驱动给水泵和凝水泵运转。本专利技术提出的船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，可解决在狭窄恶劣船用环境下配置数量多、体积结构大、适装能力差、操作运行复杂、安全冗余性不足等技术难题，实现了汽轮机和电动机联合并车驱动的凝给水泵组一体化集成，不仅提高了凝给水泵组运行安全性，还实现了凝给水泵组一体化安装建造，更有利于全船舱室总体布置。附图说明图1为本专利技术船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置的结构示意图。图中，1、汽轮机；2、电动机；3、同步自动离合器；4、减速齿轮箱；5、给水泵；6、凝水泵；7、凝水增压泵；8、给水增压泵；9、隔振器；10、给水连通管；11、凝水连通管。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本专利技术提出一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置。参照1，本优选实施例中，一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，包括汽轮机1、电动机2、同步自动离合器3、减速齿轮箱4、给水泵5以及凝水泵6，其中，汽轮机1和电动机2的输出轴均通过各自的同步自动离合器3分别与减速齿轮箱4的第一输入轴和第二输入轴连接（将汽轮机1和电动机2分别通过同步自动离合器3以双机并车的型式与共用减速齿轮箱4的双输入端直接相连），减速齿轮箱4的主动输出轴与给水泵5的输入轴固定连接，减速齿轮箱4的从动输出轴与凝水泵6的输入轴固定连接，通过同步自动离合器3的自动啮合或脱开，控制汽轮机1或电动机2带动减速齿轮箱4直接驱动给水泵5和凝水泵6正常运转。进一步地，本船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置还包括位于凝水泵6下方且与其共轴设置的凝水增压泵7，该凝水增压泵7的出口通过凝水连通管11与凝水泵6的入口连通。进一步地，本船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置还包括位于凝水增压泵7下方且与其共轴设置的给水增压泵8，该给水增压泵8的出口通过给水连通管10与给水泵5的入口连通。通过设置给水增压泵8作为给水泵5的前置泵，通过给水连通管10将给水增压泵8出口与给水泵5的入口直接相连，提升大流量给水泵5的抗汽蚀能力。因船用凝给水泵一般流量和扬程较大，单级泵满足不了流量和扬程需求，因此，本实施例中给水泵5和凝水泵6均为三级立式离心泵，凝水增压泵7和给水增压泵8均为单级立式离心泵结构型式。减速齿轮箱4采用两级减速的双分支输出结构。汽轮机1采用冲动式双列复速级结构，在同等功率下，采用此结构可减少汽轮机1的体积，有利于设备实船布置。电动机2为变频电动机。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，其特征在于，包括汽轮机、电动机、同步自动离合器、减速齿轮箱、给水泵以及凝水泵，其中，/n所述汽轮机和电动机的输出轴均通过各自的同步自动离合器分别与减速齿轮箱的第一输入轴和第二输入轴连接，减速齿轮箱的主动输出轴与给水泵的输入轴固定连接，减速齿轮箱的从动输出轴与凝水泵的输入轴固定连接，通过同步自动离合器的自动啮合或脱开，控制汽轮机或电动机带动减速齿轮箱直接驱动给水泵和凝水泵正常运转。/n

【技术特征摘要】
1.一种船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，其特征在于，包括汽轮机、电动机、同步自动离合器、减速齿轮箱、给水泵以及凝水泵，其中，
所述汽轮机和电动机的输出轴均通过各自的同步自动离合器分别与减速齿轮箱的第一输入轴和第二输入轴连接，减速齿轮箱的主动输出轴与给水泵的输入轴固定连接，减速齿轮箱的从动输出轴与凝水泵的输入轴固定连接，通过同步自动离合器的自动啮合或脱开，控制汽轮机或电动机带动减速齿轮箱直接驱动给水泵和凝水泵正常运转。


2.如权利要求1所述的船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，其特征在于，还包括位于凝水泵下方且与其共轴设置的凝水增压泵，该凝水增压泵的出口通过凝水连通管与凝水泵的入口连通。


3.如权利要求2所述的船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，其特征在于，还包括位于所述凝水增压泵下方且与其共轴设置的给水增压泵，该给水增压泵的出口通过给水连通管与给水泵的入口连通。


4.如权利要求3所述的船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置，其特征在于，所述给水泵和凝水泵均为三级立式离心泵，凝水增压泵和给水增压泵均为单级立式离心泵结构型式。


5.如权利要求1所述的船用汽电混驱凝给...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨元龙，孙玲，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：湖北;42