损失等，则由动量矩定律及作用力与反作用力 定律可以证明，因此有。着就是说，液力耦合器不能改 变其所传递的力矩，其输出力矩等于其输入力矩。 转速比 液力耦合器运行时其涡轮转速与泵轮转速之比，称为液力 耦合器的转速比，即 液力耦合器在正常工作时，其转速比必然小于。因为若， 就意味着泵轮与涡轮之间不存在转速差，两者同步转动，而当泵轮与 涡轮同步转动时，工作油的旋转动能是不能对涡轮作功的，也就不能 传递功率。 液力耦合器在设计工况点的转速比是表示液力耦合器性能的 个重要指标，表示涡轮转速为最大值时的转速比，通常 。从液力耦合器的调速效率特性可知，表示了液力耦 合器调速效率的最高值。 液力耦合器在工作时，其转速比般在之内，当其 小于时，由于转速比小，工作腔内充油量少，工作油升温很快， 工作腔内气体量大，这时工作中常会出现不稳定状况。 转差率 液力耦合器工作时，其泵轮与涡轮的转速差与泵轮转速之比的百 分数，称为转差率，即 液力耦合器的转差率除表示相对转速差的大小外，还表示在液 力耦合器中功率的传动损失率。由液力耦合器的输入输出力矩相等， 即，可得  即 转矩系数 转矩系数是液力耦合器得个重要技术指标，它表示液力耦合 器通流部分的完善程度。转矩系数越大，表示液力耦合器得动力储 存也越大，亦即其传递功率和转矩得能力越大。转矩系数的值主要 是由液力耦合器工作腔的几何尺寸及形状以及工作腔流道表面的粗 糙度等因素所决定的。 对于已确定工作腔尺寸和形状的液力耦合器，转矩系数仅随转 速比而变，即，在额定工况点的转速比时，液力耦合器水泵电动机为西安西玛电 机有限公司生产的型三相异步电动机，其设计额定功率为 ，额定电流为，年上半年平均正常运行电流约 左右，电动机设计冗余容量大。低加疏水泵采用出口调阀调整低加疏 水箱水位，节流损失大。 二进行的必要性 在电力生产过程中，为适应系统水量的变化，调节出水流量，通常 前言 项目名称机低加疏水泵变频改造可行性研究报告 二项目性质技术改造 三可研编制人 四项目负责部门 五项目负责人 六承担可行性研究的单位 二项目提出的背景及改造的必要性 项目提出的背景 众所周知能源问题已经成为世界各国共同关注的问题在我国 这现象更加凸显。由于我国粗放型经济增长方式又处在消费结构升 级加快的历史阶段火力发电机组超速发展，煤炭消耗过大因此节 能降耗将是项长远而艰巨的任务。根据美国及我国电力行业调查统 计表明我国平均供电煤耗率要比发达国家高出，据有关 资料报导，我国风机水泵空气压缩机总量约万台，装机容量 约亿千瓦。但系统实际运行效率仅为，其损耗电能占总 发电量的以上。这是由于许多风机水泵的拖动电机处于恒速运 转状态，而生产中的风水流量要求处于变工况运行还有许多企业 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传,在进行系统设计时，容量选择得较大，系统匹配不合理，往往是大 马拉小车，造成大量的能源浪费。说明我国的电厂节能有很大的节能 潜力可以挖掘。因此电站热力系统节能是关系到节能全局以及可持 续性发展的大事。因此在热力系的环境下揭示各种节能理论内在 的联系深入地研究和发展节能要的理论和现实意义对电厂的节能 降耗工作具有很强的指导性。 水泵变频调速运行的节能原理 图为水泵用阀门控制时，当流量要求从减小到，必须关 小阀门。这时阀门的磨擦阻力变大，管路曲线从移到，扬程则 从上升到，运行工况点从点移到点。 图为调速控制时，当流量要求从减小到，由于阻力曲线 不变，泵的特性取决于转速。如果把速度从降到，性能曲线由变为，运行工况点则从点移到点，扬程从下 降到。 根据离心动 能传递能量的种叶片式传动机械。按应用场合不同可分为普通型 标准型或离合型限矩型安全型牵引型和调速型四类。用于 风机水泵调速节能的为调速型，这里讨论的仅限于调速型。 调速型液力耦合器主要由泵轮涡轮旋转外套和勺管组成，泵 轮和涡轮均为具有径向叶轮的工作轮，泵轮与主动轴固定连接，涡轮 与从动轴固定连接主动轴与电动机连接，而从动轴则与风机或水泵 连接。泵轮与涡轮之间无固体的部件联系，为相对布置，两者的端面 之间保持定的间隙。由泵轮的内腔和涡轮的内腔共同形成的圆 环状的空腔称为工作腔。若在工作腔内充以油等工作介质，则当主动 轴带着泵轮高速旋转时，泵轮上的叶片将驱动工作油高速旋转，对工 作油做功，使油获得能量旋转动能。同时高速旋转的工作油在惯 性离心力的作用下，被甩向泵轮的外圆周侧，并流入涡轮的径向进口 流道，其高速旋转的旋转动能将推动涡轮作旋转运动，对涡轮做功，将工作油的旋转动能转化为涡轮的旋转动能。工作油对涡轮做功后， 能量减少，流出涡轮后再流入泵轮的径向进口流道，在泵轮中重新获 得能量。如此周而复始的重复，形成了工作油在泵轮和涡轮中的循环 流动。在这个过程中，泵轮驱动工作油旋转时就把原动机的机械能转 化为工作油的动能和压力势能，这个原理与叶片式泵的叶轮相同，故 称此轮为泵轮而工作油在进入涡轮后由其所携带的动能和压力势能 在推动涡轮旋转时对涡轮做功，又转化为涡轮输出轴上的机械能，这 个原理与水轮机叶轮的作用相同，故称此轮为涡轮。涡轮的输出轴又 与风机或水泵相联接，因此输出轴又把机械能传给风机或水泵，驱动 风机水泵旋转。这样就实现了电动机轴功率的柔性传递。 只要改变工作腔内工作油的充满度，亦即改变循环圆内的循环油 量，就可以改变液力耦合器所传递的转矩和输出轴的转速，从而实现 了电动机在定速旋转的情况下对风机或水泵的无级变速。工作油油量 的变化是通过根可移动的勺管导流管位置的改变而实现的勺 管可以把其管口以下的循环油抽走，当勺管往上推移时，在旋转外套 中的油将被抽吸，使工作腔内的工作油量减少，涡轮减速，从而使风 机或水泵减速反之，当勺管往下推移时，风机或水泵将升速。 液力耦合器的主要特性参数 表示液力耦合器性能的特性参数主要有转矩转泵的特性曲线公式 η 式中水泵使用工况轴功率 使用工况点的流量 使用工况点的扬程 输出介质单位体积重量 η使用工况点的泵效率。 可求出运行在点泵的轴功率和点泵的轴功率分别为 η η 两者之差为η 也就是说，用阀门控制流量时，有功率被损耗浪费掉了，且 随着阀门不断关小，这个损耗还要增加。而用转速控制时，由于流量 与转速的次方成正比扬程与转速的平方成正比轴功率 与转速的立方成正比，即功率与转速成次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法，而是把电机转速降下来，那么在转运同样 流量的情况下，原来消耗在阀门的功率就可以全避免，取得良好的节 能效果，这就是水泵调速节能原理。 变频调速的基本原理 变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系  式中水泵电机的电源频率 电机的极对数 由上式可知，均匀改变电动机定子绕组的电源频率，就可以平 滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢，轴功率就相应减少， 电动机输入功率也随之减少。这就是水泵变频调速的节能作用。 水泵变频调速控制系统的设计 目前，国内在水泵控制系统中使用变频调速技术，大部分是在开环 状态下，即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值， 以达到调速目的系统主要由四部分组成控制对象变频调速 器压力测量变送器调节器系统的控制 过程为由压力测量变送器将水管出口压力测出，并转换成与之相对 应的标准电信号，送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较，得出偏差。其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运 算得出调节信号，该信号直接送到变频调速器，从而使变频器将输入 为的交流电变成输出为 连续可调电压与频率的交流电，直接供给水泵电机。 液力耦合器的调速原理和主要特性参数 液力耦合器的工作原理和主要特性参数 液力耦合器的工作原理 液力耦合器是种以液体多数为油为工作介质利用液体百 分 比 变速 调节 理论 轴功 率 节流 调节 电功 率 液力 偶合 器调 节电 功率 液力 偶合 器节 电率 变频 调速 电功 率 变频 调速 节电 率 两种 调速 节电 率之 差 变频 器相 对液 耦节 电率 液力耦合器调速和变频调速的主要优缺点比较 液力耦合器调速的主要优缺点 液力耦合器用于叶片式风机水泵的变速调节时，具有以下优点 可实现无级调速。在液力耦合器输入转速不变的情况下，可以 输出无级连续变化的且变化范围很宽的转速。当转速变化较大时， 与节流调节相比较，有显著的节能效果。 可实现电动机的空载启动，降低启动电流。因而可选用容量较 小的电动机及电控设备，减少设备的投资。 可隔离震动。液力