轴流式水轮机(轴流式水轮机工作原理)

鑫锐电气 2023-01-17 03:20 编辑:admin 217阅读

1. 轴流式水轮机工作原理

简而言之,就是水头较低,流量较大的,比转速较高的混流式水轮机。(水流由径向进入转轮,然后沿轴向流出的水轮机称为混流式水轮机。高比转速水轮机的显著特点是低水头、大流量。混流式水轮机的比转速范围在300——80,相比轴流转桨式水轮机算不上是高比转速,轴流转桨式水轮机的比转速范围是在1000——450。比转速可定义为水轮机在1m水头下工作,能发出1马力的功率,所对应的转速称为比转速。)

2. 水轮机结构及工作原理

水轮泵是由同轴的水轮机和水泵所组成。水轮机部分有导水装置、转轮、主轴等主要部件。水泵部分有叶轮、泵壳、泵盖及进水滤栅等主要部件。水泵装在导水装置的上方,根据抽提扬程的不同,水泵叶轮可以是轴流式、混流式或离心式。

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1.水轮泵主要特点是:

(1)水轮机与水泵同轴,动力与抽水两部分结合成一体,因此无需传动设备和充水设备。

(2)水轮机与水泵的轴向力方向相反,大部分互相抵消,因此无需轴向力平衡装置。

(3)在水能资源丰富的山区丘陵地区,可利用简单工程取得足够的水头和流量。

3. 轴流式水轮机工作原理示意图

混流式水轮机没有桨叶,只有导水叶。

混流式水轮机属反击式水轮机的一种,由美国工程师弗朗西斯于1849年发明,又称为辐轴流式水轮机。水流从四周径向流入转轮,然后近似轴向流出转轮,转轮由上冠,下环和导水叶片组成。

混流式水轮机应用水头广泛(约20-700m)、结构简单、运行稳定且效率高,是应用最广泛的一种水轮机。我国单机容量700兆瓦机组在三峡投入运行,向家坝采用800兆瓦混流式机组。

4. 轴流式水轮机工作原理实验报告

水轮机型号示例: 1.HL220-LJ-250,表示转轮型号为220的混流式水轮机,立轴、金属蜗壳,转轮直径为250cm。

2.ZZ560-LH-500,表示转轮型号为560的轴流转桨式水轮机,立轴、混凝土蜗壳,转轮直径为500cm。3.GD600-WP-300,表示转轮型号为600的贯流定桨式水轮机,卧轴、灯泡式引水,转轮直径为300cm。4.2CJ20-W-120/2×10,表示转轮型号为20的水斗式水轮机,一根轴上装有2个转轮,卧轴、转轮直径为120cm,每个转轮具有2个喷嘴,射流直径为10cm。发电机的传力方式为: 转动部分重量(发电机转子、励磁机转子、水轮机转轮)——推力头——推力轴承——定子外壳——机座; 固定部分重量(推力轴承、上机架、发电机定子、励磁机定子)——定子外壳——机座。1.普通伞式。有上下导轴承。发电机的传力方式为:机组转动部分的重量——推力头和推力轴承——下机架——机座。上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。2.半伞式。有上导轴承,无下导轴承。发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。3.全伞式。无上导轴承,有下导轴承。机组转动部分的重量通过推力轴承的支撑结构传到水轮机顶盖上,通过顶盖传给水轮机座环。

5. 轴流式水轮机工作原理图解

  混流式水轮机和轴流式水轮机在结构上的区别是:  

1.转轮区内水流方式不同:轴流式水轮机水流保持轴向流动,混流式水轮机由径向进入、轴向流出。  

2.叶片结构不同:混流式水轮机的叶片是固定不可调,轴流式水轮机叶片有定桨和转桨(叶片可调)两种。  

3.混流式水轮机比轴流式水轮机的结构更紧凑,造价也比轴流式水轮机低。  混流式水轮机又称法兰西斯水轮机,水流从四周径向流入转轮,然后近似轴向流出转轮,转轮由上冠,下环和叶片组成。  混流式水轮机结构紧凑,效率较高,能适应很宽的水头范围,是目前世界各国广泛采用的水轮机型式之一。当水流经过这种水轮机工作轮时,它以辐向进入、轴向流出,所以也称为辐向轴流式水轮机。它适用于水头自20米直到700米的范围内,机构简单,运行稳定,并且效率高,但它一般是用在中水头范围内(50米至400米)。单机出力从几十千瓦到几十万千瓦。目前这种水轮机最大出力已经超过70万千瓦。  轴流式水轮机转轮由转轮体、叶片、泄水锥组成,叶片数少于混流式,叶片轴线与水轮机轴线垂直。适用于中低水头、大流量的水电站。在相同水头下,其比转速较混流式水轮机为高。应用水头约为3到80m。水流在导叶与转轮之间由径向流动变为轴向流动,而在转轮区内,水流保持轴向流动。在同样的水头下,它的过流能力比混流式大,气蚀性能较混流式差。

6. 轴流转桨式水轮机工作原理

我国水轮机的型号由三部分组成,各部分间用“—”隔开;第一部分由字母和数字组成,其中字母表示水轮机的型式,数字表示转轮型号;第二部分由两个字母组成,分别表示水轮机主轴形式和引水室的特征;第三部分为水轮机转轮标称直径。

水轮机型号举例:

HL250-LJ-500,表示转轮型号为250的混流式水轮机,立轴、金属蜗壳,转轮直径为500cm。

ZZ300-LH-350,表示转轮型号为300的轴流转桨式水轮机,立轴、砼壳,转轮直径为350cm。

GD560-WP-250,不是转轮型号为560的贯流定桨式水轮机,卧轴、灯泡式引水,转轮直径为250cm。

2CJ20-W-120/2×10,表示转轮型号为20的水斗式水轮机,一根轴上装有2个转轮,卧轴、转轮直径为120cm,每个转轮具有2个喷嘴,射流直径为10cm。