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液力耦合器电动给水泵变频改造技术应用研究

液力耦合器电动给水泵变频改造技术应用研究

作者：郭昀朋华南理工大学

学位级别：硕士

给水泵是发电生产企业中高耗能设备之一,给水系统也是水循环中的重要组成部分,使用电动机驱动的给水系统在节能方式的选择及优化有其巨大潜力。随着变频调速技术的完善及应用技术水平的提高,变频装置直接改变电动机输入电源频率的方式... 详细信息

给水泵是发电生产企业中高耗能设备之一,给水系统也是水循环中的重要组成部分,使用电动机驱动的给水系统在节能方式的选择及优化有其巨大潜力。随着变频调速技术的完善及应用技术水平的提高,变频装置直接改变电动机输入电源频率的方式调节电动机的,有效提高电动机在低负荷时的效率。这使得变频调速成为一种选择,来实现给水系统优化,降低给水泵能源消耗。本文以此为选题,开展相应研究主要内容如下:通过分析给水系统生产控制方式,归纳出影响给水系统效率的主要控制单元。分析生产中给水泵电机能耗较高的主要成因和节能潜力。针对液力耦合器装置的结构和工作特性分析该调速方式的不足和节能优化潜质。通过生产运行情况分析给水系统控制方式存在节能调整空间。经过多种调速方式对比分析,采用变频调速技术对给水泵电机进行变频装置改造。对液力耦合器传动方式进行分析,得出液力耦合器装置节能优化方案。同时对变频改造可能产生影响的前置泵单元和油系统,进行改造方案分析和选取。通过对给水泵电机电源变频改造前后,给水系统中给水泵电流、给水系统压力、机组负荷等运行数据进行计算、分析改造前后节电量、节电率、调整稳定性。并结合曲线对改造前后,启动工况、正常运行工况进行调整控制方式和改造节能效果。根据对采用液力耦合器调速的电动机驱动的给水系统进行变频改造数据和曲线的分析,得出变频调速控制方式节能效果是显著的,节电率可达到17%~30%,每年约节省196.7万元供电成本,经济效益可观。在给水系统节能优化中具有较大的应用空间和节能潜力。

关键词：变频调速高压变频器液力耦合器节能

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液力耦合器液压拆卸工具的应用

电力安全技术 2022年第10期24卷 69-71页

作者：贾光华贾思然河北华电石家庄热电有限公司河北石家庄050041 河北中交远洲工程试验检测有限公司河北石家庄050000

液力耦合器存在拆卸困难的通病。分析了拆卸困难的原因,介绍了HT-5090液力耦合器液压拆卸工具的组成和工作原理,以某电厂拆卸YOX1150大型液力耦合器为例,介绍了施工工艺及关键点,总结了应用效果,为拆卸液力耦合器提供借鉴和参考。

关键词：液力耦合器拆卸工具液压碎煤机

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液力耦合器的液压控制系统设计与仿真研究

舰船科学技术 2020年第16期42卷 136-138页

作者：杨长征河南交通职业技术学院

液力耦合器是船舶动力系统的重要功能元件,在船舶发动机的空载启动、多机并车等运行状况下能够发挥重要的作用。液力耦合器需要传递较大的转速和功率,其工作稳定性和噪声振动特性对于船舶有重要意义。本文首先介绍液力耦合器的基本组成... 详细信息

液力耦合器是船舶动力系统的重要功能元件,在船舶发动机的空载启动、多机并车等运行状况下能够发挥重要的作用。液力耦合器需要传递较大的转速和功率,其工作稳定性和噪声振动特性对于船舶有重要意义。本文首先介绍液力耦合器的基本组成与工作参数,结合液力耦合器的功能特点设计了一种液压控制回路。详细介绍了液压控制回路的各个结构参数,并结合Ansys FLuent仿真平台进行了液压控制回路的液体流速仿真,可以有效提高液力耦合器的设计水平。

关键词：液力耦合器液压控制回路 Ansys Fluent

液力耦合器状态监测系统的关键技术研究和工程实现

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液力耦合器状态监测系统的关键技术研究和工程实现

作者：谢云鹏湖南大学

学位级别：硕士

以液力耦合器为代表的高速旋转设备的传动连接部件被广泛应用于众多经济支柱型产业,如吊装设备、送/卸料、破碎作业等大型重机设备。而这些设备的传动部件的稳定运行会影响到整个设备的运行状态,任何异常都会影响到整个传动系统,甚至导... 详细信息

以液力耦合器为代表的高速旋转设备的传动连接部件被广泛应用于众多经济支柱型产业,如吊装设备、送/卸料、破碎作业等大型重机设备。而这些设备的传动部件的稳定运行会影响到整个设备的运行状态,任何异常都会影响到整个传动系统,甚至导致系统瘫痪。但对于这类传动部件的人工定期、定时检测的方法不仅无法及时发现运行过程中传动部件出现的异常,更无法及时进行故障的预警和处理。为了能够对液力耦合器运行状态进行实时监测并及时发现和处理故障,本文在充分分析高速旋转设备软连接部件的力学特征的基础上,结合生产过程智能化生产的实际需求,研究并开发液力耦合器监测系统。本文详细介绍了液力耦合器监测系统的系统原理、各部件架构、性能指标和实际技术应用。并在文中提出了新型传感设计方案:在液力耦合器的易熔塞部件基础上设计了基于射频通信的内置式传感器。该传感器可较为准确地直接监测耦合器内部温度、压强等关键参数。针对其温度参数存在滞后现象,设计了温度比例微分算法并进行了相关参数的校准实验。分析研究了传感器设计时涉及的信源编码方式、射频调制方式、天线设计等多方面的关键技术应用,并以实际工程角度出发理论结合实践在传感器板级设计、数据对码、耐高温、功耗管理设计等方面提出可靠的软硬件设计方案。现场数据接收设备是以STM32单片机为处理器,TDA52235为接收器进行数据接收、解码、传输并现场显示。现场数据通过LoRa局域网转发至后台终端。数据终端负责接收来自一个或多个现场转发器的数据,通过RS232通信电路与中控液晶显示器和数据服务器进行数据交互,以此实现数据实时监控、命令处理和报警等功能。使用LoRa通信技术,保证厂区内远距离组网功能的同时减少了组网成本,并通过设计相关的通信协议,可实现单主机对多设备同时监控及设备快速组网和控制等功能。经实验表明:该系统设计方案的传感器温度校准误差±2℃以内且对温度变化灵敏度高;压强校准误差为±3KPa;传感器纽扣电池可以为其持续供电约1.6年以上;局域网组网便捷,厂区覆盖率高。对系统进行了长期的软件和硬件测试,结果表明,本文设计的监控系统各项测试参数准确、稳定、可靠,基本能满足现场使用功能的要求。同时也为设计高速旋转类设备的状态监测系统提供了一种实用、可行的解决方案。

关键词：高速旋转电机设备液力耦合器状态监测射频通信设计与应用

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液力耦合器运行温度检测系统的研究与设计

液力耦合器运行温度检测系统的研究与设计

作者：刘迪燕山大学

学位级别：硕士

液力耦合器是港口皮带运煤系统中至关重要的软连接设备,在确保电机动力输出的同时,保证电机的安全。当皮带运煤系统过载时,耦合器温度会急剧升高,如监控不及时会出现喷油污染环境、对液力耦合器造成不可逆的损伤等事故。因此对液力耦合... 详细信息

液力耦合器是港口皮带运煤系统中至关重要的软连接设备,在确保电机动力输出的同时,保证电机的安全。当皮带运煤系统过载时,耦合器温度会急剧升高,如监控不及时会出现喷油污染环境、对液力耦合器造成不可逆的损伤等事故。因此对液力耦合器的工作温度进行实时检测及预警显得尤为重要。本文围绕液力耦合器温度检测系统展开研究,主要内容如下:首先,介绍了目前广泛使用的液力耦合器的结构、特点和所采用的易熔塞温度监控技术的缺陷,根据现场情况提出了基于红外测温技术的液力耦合器温度监控方案,并对其中涉及的原理进行了详细分析,并对其中原理及国内外现状进行介绍。然后,设计了采用STM32F103为主控芯片、基于红外测温技术的皮带机液力耦合器温度检测系统,详细介绍了系统的组成、关键器件的选型及参数,介绍了信号采集、数据处理和误差修正等功能软件的开发,通过现场实验调试和获得的液力耦合器内外温度对应关系验证了检测系统的准确性和实用性,满足工业现场使用要求。针对液力耦合器的外壳温度与内部油温间的温差存在时滞现象及受环境温度影响等不确定性因素,为了消除复杂环境及工况对测量的影响,通过对温度序列特性分析,提出以具有递归性和反馈性的Elman神经网络模型做基础,通过在隐藏层引入迟滞函数替代传统的Sigmoid函数,构建改进型Elman神经网络模型从而对数据进行降噪处理,实现温差补偿,以保证检测精度,仿真和运行结果证明了所提算法的正确性和有效性。本文所研发的皮带机液力耦合器温度检测系统已安装到秦皇岛港七分公司的T25转接塔BJ8-3皮带机上,运行结果表明,检测系统运行稳定,测温精度高,无误报,达到预期效果,具有推广应用价值。

关键词：液力耦合器红外测温降噪处理改进型Elman神经网络

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液力耦合器监测系统的设计和实现

测控技术 2021年第11期40卷 64-69,77页

作者：谢云鹏张帆李孟秋湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

为了及时发现并解决液力耦合器机组在工作时出现的故障问题,降低故障带来的设备损耗,并减少重大故障出现的概率,开发了液力耦合器状态监测系统。采用创新设计的基于射频通信的内置式传感器,准确监测耦合器腔体内部温度、压强关键参数,... 详细信息

为了及时发现并解决液力耦合器机组在工作时出现的故障问题,降低故障带来的设备损耗,并减少重大故障出现的概率,开发了液力耦合器状态监测系统。采用创新设计的基于射频通信的内置式传感器,准确监测耦合器腔体内部温度、压强关键参数,并设计传感器温度比例微分算法,以解决传感器温度滞后问题。采用Lora扩频通信技术,实现厂区远距离组网,并设计通信算法,可实现多设备同时监控、快速组网等功能。经实验表明,传感器温度测量误差不超过±2℃且对温度变化灵敏度高;压强测量误差在±3 kPa之内;纽扣电池可为传感器持续供电1.6年以上;局域网组网便捷,厂区覆盖率高。该系统方案可满足现场要求并为液力耦合器等旋转设备的监控提供有效手段。

关键词：大功率高速旋转设备液力耦合器状态监测射频通信

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液力耦合器三维瞬态流场大涡模拟与特性预测

农业机械学报 2008年第10期39卷 169-173页

作者：褚亚旭刘春宝马文星北华大学机械工程学院吉林大学机械科学与工程学院

采用大涡模拟、流动控制方程耦合求解法及多可动区域计算的滑动网格法,对液力耦合器内部瞬态三维流动控制方程组进行了耦合求解。对三维流场模拟结果进行深入分析,以进一步了解耦合器内部流动规律,优化设计其结构。同时,根据三维流场数... 详细信息

采用大涡模拟、流动控制方程耦合求解法及多可动区域计算的滑动网格法,对液力耦合器内部瞬态三维流动控制方程组进行了耦合求解。对三维流场模拟结果进行深入分析,以进一步了解耦合器内部流动规律,优化设计其结构。同时,根据三维流场数值解计算了各个工况下液力耦合器叶轮转矩,进而预测其性能,将性能预测结果与实验结果进行比较,二者误差在7%以内,验证了大涡模拟方法及特性预测的准确,说明采用的液力耦合器流场的模拟方法具有良好的工程应用价值。

关键词：液力耦合器大涡模拟特性预测

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泵轮轴向振动条件下高速液力耦合器特性

农业工程学报 2017年第7期33卷 51-57,F0003页

作者：苏华山陈从平赵美云高振军余万张扬军三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

针对泵轮轴向振动条件下高速液力耦合器特性问题,基于RNG k-ε模型、流体体积法(volume of fluid,VOF)两相流模型、动网格技术、压力隐式算子分裂(pressure-implicit with splitting of operators,PISO)算法和变时间步长法对液力耦合器... 详细信息

针对泵轮轴向振动条件下高速液力耦合器特性问题,基于RNG k-ε模型、流体体积法(volume of fluid,VOF)两相流模型、动网格技术、压力隐式算子分裂(pressure-implicit with splitting of operators,PISO)算法和变时间步长法对液力耦合器泵轮在轴向振动条件下的内流场进行数值模拟,通过试验完成对模型的准确性验证。分析液力耦合器流道内部两相流动规律以及受力特性,结果表明:与径向振动相比,相同振幅条件下的轴向振动对循环圆内流量脉动和泵轮、涡轮转矩影响较大;额定转速越高,其泵轮、涡轮转矩脉动幅值、轴向力波动范围越大;振动频率越大,泵轮、涡轮转矩偏差越大;轴向振动幅值越大,泵轮涡轮转矩波动范围越大。从减小转矩波动范围和轴向力的角度控制轴向窜动值不应超过0.04 mm较为合适。

关键词：计算机仿真可视化模型液力耦合器轴向振动气液两相流

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液力耦合器对刮板输送机电机功率分配的影响

煤矿机械 2014年第10期35卷 63-65页

作者：刘伟中国煤炭科工集团太原研究院太原030006

针对当前刮板输送机存在电机功率分配不均的问题,推导和绘制了电机与耦合器的联合特性方程与曲线。在此基础上,分析对比了稳态运行条件下电机和减速器之间分别采用刚性联接和耦合器联接时双机驱动刮板输送机的功率分配机理及其影响因素... 详细信息

针对当前刮板输送机存在电机功率分配不均的问题,推导和绘制了电机与耦合器的联合特性方程与曲线。在此基础上,分析对比了稳态运行条件下电机和减速器之间分别采用刚性联接和耦合器联接时双机驱动刮板输送机的功率分配机理及其影响因素,旨在为刮板输送机驱动设备的配置和相关软启动产品的开发提供理论参考。

关键词：刮板输送机液力耦合器电机功率分配机理研究