利用特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)流體自泵循環(huán)效果

水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)軸承高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)透平油在油槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，可以利用流體力學(xué)原理，設(shè)計(jì)一種特殊結(jié)構(gòu)的油混水監(jiān)測(cè)裝置，使流動(dòng)的油液產(chǎn)生自泵效果。原理結(jié)構(gòu)如圖 3，裝置由喇叭形進(jìn)油口、金屬油管、油路截止閥、四通腔體、排油閥門、差壓變送器、凸形減壓出油口組成。喇叭形進(jìn)口、凸形減壓出油口緊貼油槽內(nèi)壁安裝，通過(guò)油槽側(cè)壁上的進(jìn)出油孔與金屬油管相聯(lián)通，金屬油管、油路截止閥、四通腔體、排油閥門裝于油槽外部，各部件裝配連接并保證密封。金屬油管彎曲部位形狀為弧形，以減少油液流動(dòng)阻力，工作原理如下。

1)正常監(jiān)測(cè)時(shí)，油路截止閥開(kāi)啟、排油閥門關(guān)閉，監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的油與油槽內(nèi)的油連通。油槽內(nèi)的油在旋轉(zhuǎn)設(shè)備(例如軸承)的帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，遇到喇叭形進(jìn)油口的收縮結(jié)構(gòu)流動(dòng)速度降低，壓強(qiáng)增大;油槽油流在凸形減壓出油口由于流線增大，流速加快，油液壓強(qiáng)降低。因此，喇叭形進(jìn)油口和凸形減壓出油口兩者附近產(chǎn)生壓差，成為監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)油的流動(dòng)動(dòng)力。只要油槽的油旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，無(wú)需額外動(dòng)力，監(jiān)測(cè)裝置中的油就可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流動(dòng)，持續(xù)與油槽中的油液循環(huán)交換，通過(guò)差壓變送器發(fā)送 4 ～20 mA 模擬量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量報(bào)警信號(hào)給監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控油的含水率。

2)在需要排除監(jiān)測(cè)裝置中的異常油液時(shí)，可打開(kāi)油路截止閥、排油閥門，裝置中的油在油槽油的壓力驅(qū)動(dòng)下自動(dòng)排除。

3)需更換或取出差壓變送器時(shí)，關(guān)閉油路截止閥即可施工，方便易行。

4 兩種思路對(duì)比分析

兩種思路對(duì)比如下。

1)思路一:多了一個(gè)微型電機(jī)油泵，需要為電機(jī)提供動(dòng)力和控制，并增加狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能，裝置電氣回路相對(duì)復(fù)雜，一定程度增加了維護(hù)工作量;應(yīng)用范圍廣泛，即使油槽中的油靜止，油混水監(jiān)測(cè)裝置中的油也能持續(xù)與油槽中的油液循環(huán)交換，差壓變送器檢測(cè)元件接觸的油快速更換，保證油混水監(jiān)測(cè)裝置的時(shí)效性。

2)思路二:技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，成本和維護(hù)難度較低，具有較高的可靠性和靈敏性;但透平油的運(yùn)動(dòng)是油液在裝置中油循環(huán)的動(dòng)力，適合用在導(dǎo)軸承油槽等油液高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，不適合用在油液不持續(xù)穩(wěn)定流動(dòng)或流速較低的環(huán)境;如果安裝在調(diào)速器液壓裝置上，則需要選擇油液有較強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的位置。