CCVT所使用的工質(zhì)為氯苯和聯(lián)(二)苯。這些有機(jī)質(zhì)具有如下優(yōu)點(diǎn):
①化學(xué)穩(wěn)定性。在最高溫度250℃的條件下不分解,從而可保證正常工作和效率。熱穩(wěn)定性是選擇工質(zhì)的首要條件。
②大分子量。具有大分子量的工質(zhì)在一級(jí)渦輪中可獲得的功率大。例如,使用小分子量工質(zhì)(如H20)需要多級(jí)渦輪發(fā)出的功率,改用大分子量工質(zhì)時(shí),往往只用一級(jí)渦輪就可以完成。
③不腐蝕。對(duì)于機(jī)件無腐蝕作用,這樣才能確保長(zhǎng)壽命和穩(wěn)定工作。
④一劑兩用既作工質(zhì)又作液浮軸承潤(rùn)滑劑和發(fā)電機(jī)冷卻劑。
除以上各點(diǎn)外,無毒、熱力循環(huán)T-S圖形較好也是上述有機(jī)工質(zhì)的可取之處。
渦輪一發(fā)電機(jī)單元由渦輪、交流發(fā)電機(jī)、供給泵和靜/動(dòng)壓液浮軸承和密封鋼罐組成。
①渦輪。為單元級(jí)超音(M=2.5~3.5)反力式渦輪。該部件由渦輪和噴嘴構(gòu)成。
②交流發(fā)電機(jī)與調(diào)節(jié)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)采用無刷結(jié)構(gòu),不需維修,其特點(diǎn)是零件最少。使用一個(gè)固定轉(zhuǎn)子的異步感應(yīng)發(fā)電機(jī),可發(fā)出頻率為400~700Hz的三相交流電,也可以調(diào)整到50~60Hz交流輸出。通過穩(wěn)壓二極管橋式整流可輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓48V。調(diào)整發(fā)電機(jī)繞組也可得到6,12、24、125、或250V的不同輸出電壓。通過電磁閥門調(diào)節(jié)燃燒系統(tǒng)的供熱(即調(diào)節(jié)通過渦輪的蒸氣量)以達(dá)到控制輸出電壓的目的。輸出電壓的調(diào)節(jié)精度在額定電壓值的土5%以內(nèi)。
③供給泵。為了保證供給泵工作可靠性,將其安裝在渦輪一發(fā)電機(jī)軸的下部,以保證其與冷凝器之間有一定的落差(約Im~l. 5m)。這樣,冷凝器中的冷凝液具有一定的壓力勢(shì)能,同時(shí)使用一個(gè)噴射型調(diào)整器(injector-type arrangement)。這兩種措施都起到增強(qiáng)供給泵進(jìn)口壓力,從而扼制氣穴效應(yīng)(cavitational effect)。
④液浮軸承。采用混合式靜/動(dòng)壓液浮軸承、工質(zhì)自潤(rùn)滑方案。工質(zhì)的粘度很低,與水的粘度相近。在設(shè)計(jì)軸承時(shí)要有足夠大的軸承面積,流量要大,溫升要小,摩擦損失要小。例如,600W的實(shí)用CCVT,當(dāng)轉(zhuǎn)速為20000r/min時(shí),兩個(gè)液浮軸承引起的功率損失僅為25W(實(shí)測(cè)為24±2W),為輸出功率的4%。通過10000次開停車實(shí)驗(yàn),該損失無明顯變化。 |