[发明专利]船用汽电混驱凝给水泵组一体化装置及其控制方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及船用蒸汽动力系统技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。