軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機

1、軸流轉(zhuǎn)槳式軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機第一節(jié) 概述 軸流式輪機的特點：水輪機的水流在進入轉(zhuǎn)輪之前，流向已經(jīng)變得與水輪機主軸中心經(jīng)平行，因此水流在經(jīng)過轉(zhuǎn)輪時沿軸向進入而又依軸向流出。概述 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機在運行時轉(zhuǎn)輪的葉片是可以轉(zhuǎn)動的，并和導葉的轉(zhuǎn)動保持一定的協(xié)聯(lián)關系，以適應水頭和流量的變化，使水輪機在不同的工況下都能保持有較高的效率。 應用：軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機多應用在大中型水電站上，其應用水頭范圍為380m。 實例：我國長江葛洲壩水電站上17萬KW和12.5萬KW的水輪發(fā)電機組應用的就是軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機。第二節(jié) 主要構(gòu)造進水設備進水設備導水機構(gòu)導水機構(gòu)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪出水設備出水設備進水設備 一般當水輪機的最大工作

2、水頭在40以下時，為了節(jié)約鋼材，多采用鋼筋混凝土澆制的蝸殼，簡稱為混凝土蝸殼?；炷廖仛ぃ?它的斷面形狀多采用梯形斷面。 由于斷面可以沿軸向上或向下延伸，在斷面積相等的情況下它比起圓形斷面則有較小的徑向尺寸，這對減小廠房尺寸和基建投資較為有利。 特別適用于低水頭大流量的軸流式水輪機。進水設備混凝土蝸殼： 混凝土蝸殼梯形斷面的形式可能有四種（如下圖）。進水設備混凝土蝸殼：進水設備混凝土蝸殼： 考慮到蝸殼頂部布置接力器的方便多采用m=n和mn的（a)、(b)兩種形式。 當水電站的死水位較高，地基為巖基時，為了減少進口段的開挖，多采用mn (c)的形式。 n=0的平頂蝸殼可以減小廠房下部混凝土量，但

3、須注意由于斷面的過分下伸會形成水流的死角的情況。 當水輪機的最大工作水頭在40以上時，蝸殼通常是由鋼板焊接或由鋼鑄造而成（如下圖），統(tǒng)稱為金屬蝸殼。 為了改善蝸殼的受力狀態(tài)，金屬蝸殼的斷面形狀均采用圓形斷面。 適用于高水頭的混流式水輪機進水設備金屬蝸殼：進水設備金屬蝸殼形式： 作用：導水機構(gòu)的主要作用是根據(jù)機組負荷變化來調(diào)節(jié)水輪機的流量，以達到改變水輪機輸出功率的目的，并引導水流按必須的方向進入轉(zhuǎn)輪，形成一定的速度矩。 組成：通常導水機構(gòu)是由導葉及其轉(zhuǎn)動機構(gòu)（包括轉(zhuǎn)臂、連桿和控制環(huán)等）所組成。導水機構(gòu)接力器 導葉的轉(zhuǎn)動是通過其轉(zhuǎn)動機構(gòu)來實現(xiàn)的，每個導葉軸的上端穿過水輪機的頂蓋并用分半鍵與轉(zhuǎn)臂連

4、成整體，轉(zhuǎn)臂通過連接板，剪斷銷釘和連桿與控制環(huán)相鉸接。當接力器的油壓活塞移動時，推拉桿帶動控制環(huán)轉(zhuǎn)動，使導葉的開度發(fā)生變化。 接力器工作原理.swf導水機構(gòu)接力器的工作原理： 座環(huán)位于導葉的外圍，它是由上、下碟形環(huán)和中間若干立柱組成的整體鑄鋼件。 座環(huán)頂部承受著發(fā)電機混凝土機墩及其傳來的荷載，外緣與蝸殼焊接，內(nèi)緣與頂蓋和底環(huán)相固定。 座環(huán)有整個水輪機中起著骨架作用，并把所承受的荷載傳遞到下部基礎上去。導水機構(gòu)座環(huán)：座環(huán) 轉(zhuǎn)輪主要是由葉片和輪轂組成 上部與主軸的下法蘭以螺栓聯(lián)接 下部與泄水錐相聯(lián)接轉(zhuǎn)輪輪轂泄水錐葉片 葉片的表面為曲面，圓柱斷面為翼形，根部較厚邊緣較薄 葉片的數(shù)目主要依水頭大小來確

5、定，一般為48片。 葉片的轉(zhuǎn)角一般在-15+20之間。轉(zhuǎn)輪葉片：葉片 葉片的轉(zhuǎn)動機構(gòu)裝在輪轂內(nèi)，其動作是同調(diào)速器自動控制的。 機理：當壓力油進入活塞7的上方，就推動活塞上移，活塞桿6隨之上移，同時帶動操作架5上移，與操作架相連的連桿4上移，這樣就拉著轉(zhuǎn)臂3的右端圍繞樞軸2轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)：轉(zhuǎn)動機構(gòu).swf 尾水管是反擊式水輪機過流通道的最后部分，其型式和尺寸對轉(zhuǎn)輪出口動能的恢復有很大的影響，而且在很大程度上還影響著廠房基礎開挖和下部塊體混凝土的尺寸。增大尾水管的尺寸可以提高水輪機的效率，但卻使水電站的工程量和投資增大，因此合理的選擇尾水管的型式和尺寸在電站設計中是有很大意義的。出水設備尾水管： 特點：直錐形尾水管一般用鋼板制成，其結(jié)構(gòu)簡單性能良好，在各部尺寸選得合宜時，其動能恢復系數(shù)可達0.80.85.它僅適用于小型水輪機。出水設備直錐形尾水管： 特點：它是由一個等直徑的90彎管和一直錐管組成。水力損失較大，尾水管的動能恢復系數(shù)一般為0.40.6。適用于小型臥軸混流式水輪機。出水設備彎錐形尾水管： 特點：它是由進口直錐段、肘管和出口擴散段三部分組成，可以減少廠房基礎開挖深度，適用于大中型水輪機。出水設備彎肘形尾水管： 從圖可以看出，轉(zhuǎn)槳式水輪機有比較寬廣的的高效率區(qū)，因此它適宜于在水頭和流量變化范圍較大的情況下工作第三節(jié) 特性曲線模型綜合特