ysp水輪機的基礎(chǔ)知識

1、15/15水輪機結(jié)構(gòu) 2014-3（一)、水輪機簡介水輪機是水電廠將水輪轉(zhuǎn)換為機械能的重要設(shè)備。1、按能量方式轉(zhuǎn)換的不同，它可分為反擊式和沖擊式兩類。反擊型利用水流的壓能和動能，沖擊型利用水流動能。2、反擊式水輪機中又分為混流式水輪機、軸流式水輪機、斜流式水輪機和貫流式水輪機四種;3、沖擊式中又分為水斗、斜擊和雙擊式三種.1）、混流式水輪機:水流從四周沿徑向進入水輪機轉(zhuǎn)輪，近似軸向流出應用水頭范圍：0m70特點:結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定且效率高2）、軸流式水輪機水流在導葉與水輪機轉(zhuǎn)輪之間由徑向運動轉(zhuǎn)變?yōu)樗啓C軸向流動應用水頭：380m特點：適用于中低水頭,大流量水電站分類：軸流定槳式水輪機、軸流轉(zhuǎn)槳

2、式水輪機3）、沖擊式水輪機轉(zhuǎn)輪始終處于大氣中，來自壓力鋼管的高壓水流在進入水輪機之前已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚偕淞?，沖擊轉(zhuǎn)輪葉片作功。水頭范圍：30010適用于高水頭,小流量機組。（二）、水輪機主要類型歸類HPE * MERGEFOMAT二、 水輪機主要基本參數(shù)1、水輪機主要基本參數(shù)水頭：Hg、mx、Hmin、Hr(設(shè)計水頭）流量:Q轉(zhuǎn)速：fp/60出力：N=981QH（Kw）效率：2、水輪機型式代號混流式水輪機：L斜流式水輪機：XL軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機:Z軸流定槳式水輪機:ZD沖擊（水斗式)水輪機：CJ雙擊式水輪機：SJ斜擊式水輪機:XJ貫流轉(zhuǎn)槳式水輪機:GZ貫流定槳式水輪機:GD對于可逆式,在其代號后增加

3、3、混流式水輪機型號：L10LJ21L：代表混流式水輪機100：轉(zhuǎn)輪型號（也稱比轉(zhuǎn)速)LJ:立式金屬蝸殼210:轉(zhuǎn)輪直徑(10厘米）4、軸流式水輪機 Z501130ZZ:軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機560：轉(zhuǎn)輪型號LH:立式混凝土蝸殼113：表示轉(zhuǎn)輪直徑為130厘米5、沖擊式水輪機C7W70/215CJ：沖擊式W:臥軸1：轉(zhuǎn)輪直徑cm2：個噴嘴150：射流直徑三、水輪機主要部件（一）、水輪機組成引水部件、導水部件、工作部件、泄水部件1、水輪機引水部件組成：引水室（蝸殼）、座環(huán)作用:以較小的水力損失把水流均勻地、對稱地引入導水部件，并在進入導葉前形成一定的環(huán)量。、水輪機導水部件組成：導葉及其操作機構(gòu)、頂蓋、

4、底環(huán)作用：調(diào)節(jié)進入轉(zhuǎn)輪的流量和形成轉(zhuǎn)輪所需的環(huán)量、水輪機工作部件組成:轉(zhuǎn)輪作用：直接將水流能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機械能4、水輪機泄水部件組成：水輪機泄水錐、水輪機尾水管作用:引導水流進入下游，水輪機尾水管同時還在水輪機轉(zhuǎn)輪后形成真空，利用水輪機轉(zhuǎn)輪出口到下游尾水之間的位能，恢復轉(zhuǎn)輪出口處的部分動能損失，以提高效率。(二)、水輪發(fā)電機組裝置形式立式水輪機和臥式水輪機立式：根據(jù)推力頭的位置分懸式、全傘式、半傘式（三)、混流式水輪機主要結(jié)構(gòu)由水輪機轉(zhuǎn)輪、水輪機主軸、水輪機導軸承、水輪機主軸密封、水輪機座環(huán)、水輪機蝸殼、水輪機頂蓋、水輪機底環(huán)、水輪機泄流環(huán)（基礎(chǔ)環(huán)）、水輪機止漏環(huán)、水輪機抗磨板、水輪機導葉及

5、其操作機構(gòu)、機坑里襯、機坑內(nèi)環(huán)形吊車、尾水管等組成。將水輪機分成三大部分：水輪機轉(zhuǎn)動部分、水輪機固定部分、水輪機埋入部分1、水輪機轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動部分是機組的核心組成部分,是水能轉(zhuǎn)換成機械能/電能的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)動部分及其相關(guān)部件主要包括：轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸密封等。2、水輪機轉(zhuǎn)輪水輪機轉(zhuǎn)輪是實現(xiàn)水能轉(zhuǎn)換的主要部件，水輪機轉(zhuǎn)輪將大部分水能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機械能，并通過水輪機主軸傳遞給發(fā)電機。水輪機的轉(zhuǎn)輪是將水能轉(zhuǎn)換成機械能.3、水輪機主軸主軸是承受水輪機轉(zhuǎn)動部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力，同時傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩。 、水輪機轉(zhuǎn)輪拆卸方式現(xiàn)在立式機組轉(zhuǎn)輪的拆卸可以有三種方式：下拆：將尾水錐管和底環(huán)以及轉(zhuǎn)輪由

6、下方取出；中拆:即取出一段中間軸并拆除頂蓋后，將轉(zhuǎn)輪由水車室取出；上拆:用傳統(tǒng)方式，吊出發(fā)電機轉(zhuǎn)子并拆除頂蓋后由上方取出轉(zhuǎn)輪。 、水輪機主軸密封主軸密封是水輪機關(guān)鍵部件之一，水輪機在運行過程中，其主軸密封的安全可靠運行,直接關(guān)系到水輪機是否安全運行分類:平板密封（映站)、端面密封、螺旋(水泵）密封、滑動架密封等。作用是：有效地阻擋尾水管中的水從主軸與頂蓋之間的間隙上溢，防止水輪機導軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機組的正常運行。6、水輪機檢修密封檢修密封是當機組檢修、檢查或由于主軸密封損壞時投入的一種密封，又稱空氣圍帶；檢修密封：當投入時壓縮空氣進入空氣圍帶，使空氣圍帶的凸出部位抱緊水導旋轉(zhuǎn)油盆與之

7、配合的加工面或大軸法蘭，切斷尾水以防水淹水車室.7、水輪機固定部分水輪機頂蓋、水輪機底環(huán)、水輪機座環(huán)、支持環(huán)等8、水輪機埋入部分水輪機基礎(chǔ)知識一、簡介水輪機是水電廠將水輪轉(zhuǎn)換為機械能的重要設(shè)備。、按能量方式轉(zhuǎn)換的不同,它可分為反擊式和沖擊式兩類。反擊型利用水流的壓能和動能，沖擊型利用水流動能。、反擊式中又分為混流、軸流、斜流和貫流四種；3、沖擊式中又分為水斗、斜擊和雙擊式三種。1）、混流式:水流從四周沿徑向進入轉(zhuǎn)輪,近似軸向流出應用水頭范圍：300特點:結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定且效率高2)、軸流式水流在導葉與轉(zhuǎn)輪之間由徑向運動轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向流動應用水頭:80特點：適用于中低水頭，大流量水電站分類:軸流定

8、槳、軸流轉(zhuǎn)槳)、沖擊式轉(zhuǎn)輪始終處于大氣中,來自壓力鋼管的高壓水流在進入水輪機之前已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚偕淞?沖擊轉(zhuǎn)輪葉片作功.水頭范圍：30000適用于高水頭，小流量機組。二、水輪機主要基本參數(shù)1、水輪機主要基本參數(shù)水頭:Hg、H、max、i、（設(shè)計水頭）流量：轉(zhuǎn)速：f=np/60出力：N=9.1QH（K）效率：、水輪機型式代號混流式：H斜流式：L軸流轉(zhuǎn)槳式:ZZ軸流定槳式：ZD沖擊(水斗式)：CJ雙擊式：SJ斜擊式:X貫流轉(zhuǎn)槳式：G貫流定槳式:G對于可逆式，在其代號后增加N、混流式水輪機型號:L10LJ-HL：代表混流式水輪機100:轉(zhuǎn)輪型號(也稱比轉(zhuǎn)速）LJ：立式金屬蝸殼210：轉(zhuǎn)輪直徑(厘米)4

9、、軸流式水輪機ZZ560-LH1130Z:軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機560：轉(zhuǎn)輪型號H:立式混凝土蝸殼1130:表示轉(zhuǎn)輪直徑為130厘米、沖擊式水輪機CJ47W170/X15。0CJ：沖擊式W：臥軸10：轉(zhuǎn)輪直徑170m2：2個噴嘴150:射流直徑三、水輪機主要部件（一）、組成引水部件、導水部件、工作部件、泄水部件1、引水部件組成:引水室（蝸殼)、座環(huán)作用:以較小的水力損失把水流均勻地、對稱地引入導水部件，并在進入導葉前形成一定的環(huán)量。、導水部件組成:導葉及其操作機構(gòu)、頂蓋、底環(huán)作用：調(diào)節(jié)進入轉(zhuǎn)輪的流量和形成轉(zhuǎn)輪所需的環(huán)量3、工作部件組成：轉(zhuǎn)輪作用：直接將水流能量轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機械能4、泄水部件組成：泄水

10、錐、尾水管作用:引導水流進入下游,尾水管同時還在轉(zhuǎn)輪后形成真空，利用轉(zhuǎn)輪出口到下游尾水之間的位能，恢復轉(zhuǎn)輪出口處的部分動能損失，以提高效率。(二）、水輪發(fā)電機組裝置形式立式和臥式立式：根據(jù)推力頭的位置分懸式、全傘式、半傘式（三)、混流式水輪機主要結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)輪、主軸、導軸承、主軸密封、座環(huán)、蝸殼、頂蓋、底環(huán)、泄流環(huán)（基礎(chǔ)環(huán)）、止漏環(huán)、抗磨板、導葉及其操作機構(gòu)、機坑里襯、機坑內(nèi)環(huán)形吊車、尾水管等組成.將水輪機分成三大部分：轉(zhuǎn)動部分、固定部分、埋入部分1、轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)動部分是機組的核心組成部分，是水能轉(zhuǎn)換成機械能/電能的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)動部分及其相關(guān)部件主要包括：轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸密封等.、轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪是實現(xiàn)水能轉(zhuǎn)換

11、的主要部件,它將大部分水能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機械能，并通過水輪機主軸傳遞給發(fā)電機.水輪機的轉(zhuǎn)輪是將水能轉(zhuǎn)換成機械能. 3、主軸主軸是承受水輪機轉(zhuǎn)動部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力，同時傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩。、轉(zhuǎn)輪拆卸方式現(xiàn)在立式機組轉(zhuǎn)輪的拆卸可以有三種方式：下拆:將尾水錐管和底環(huán)以及轉(zhuǎn)輪由下方取出；中拆:即取出一段中間軸并拆除頂蓋后,將轉(zhuǎn)輪由水車室取出；上拆：用傳統(tǒng)方式,吊出發(fā)電機轉(zhuǎn)子并拆除頂蓋后由上方取出轉(zhuǎn)輪。 、主軸密封主軸密封是水輪機關(guān)鍵部件之一,水輪機在運行過程中，其主軸密封的安全可靠運行，直接關(guān)系到水輪機是否安全運行分類:平板密封(映站)、端面密封、螺旋（水泵）密封、滑動架密封等。作用

12、是：有效地阻擋尾水管中的水從主軸與頂蓋之間的間隙上溢，防止水輪機導軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機組的正常運行.6、檢修密封檢修密封是當機組檢修、檢查或由于主軸密封損壞時投入的一種密封，又稱空氣圍帶;檢修密封：當投入時壓縮空氣進入空氣圍帶,使空氣圍帶的凸出部位抱緊水導旋轉(zhuǎn)油盆與之配合的加工面或大軸法蘭,切斷尾水以防水淹水車室.7、固定部分頂蓋、底環(huán)、座環(huán)、支持環(huán)等8、埋入部分蝸殼、座環(huán)等9、水輪機導軸承作用：一是承受機組在各種工況下運行時通過主軸傳過來的徑向力二是維持已調(diào)好的軸線位置1、筒式水導軸承循環(huán)方式筒式瓦的油循環(huán)方式是采用自循環(huán)，潤滑油的自循環(huán)工作原理：當機組運行時,安裝在大軸上的水導軸承

13、旋轉(zhuǎn)油盆與大軸一起旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時油盆中油也跟著旋轉(zhuǎn)，由于離心力的作用,油盆中的油位形成邊緣高，中心低的狀態(tài)，即形成一個拋物面。在壓差的作用下，油經(jīng)固定不動的軸承體圓周外部的進油孔進入瓦面的下環(huán)形油槽,由于大軸的轉(zhuǎn)動使油沿軸瓦面上的斜向油溝上移，并流經(jīng)整個瓦面,使大軸與軸瓦之間的潤滑良好,同時帶走熱量,熱油流到上環(huán)形油槽經(jīng)排油管流至冷卻器，熱油經(jīng)冷卻后通過進油管進入油盆，以上潤滑油的路徑為一次工作過程。機組運行時潤滑油如此往復進行不停的循環(huán)，來滿足軸承的運行需要.11、導水機構(gòu)組成：由導水機構(gòu)由頂蓋、底環(huán)、導葉、連桿機構(gòu)和接力器等組成。作用：1、是使水流進入轉(zhuǎn)輪之前形成旋轉(zhuǎn)并改變水流的入射角度；2

14、、當機組出力發(fā)生變化時，用來調(diào)節(jié)流量。3、正常與事故停機時，用來截斷水流。 導葉的轉(zhuǎn)動最終通過接力器和連桿機構(gòu)來操縱導葉的開關(guān)12、頂蓋主要作用：形成流道并承受相應的流體壓力 固定和支撐活動導葉及其連桿機構(gòu)支撐水導軸承支撐并組成機組的密封,包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環(huán)等 13、底環(huán)作用：與頂蓋一起形成過流通道安裝導葉下軸承1、基礎(chǔ)環(huán)(支持環(huán)）作用在機組安裝時放座環(huán),成為座環(huán)的基礎(chǔ)。在水輪機安裝及檢修時，用來放置轉(zhuǎn)輪.1、尾水管尾水管位于轉(zhuǎn)輪的下方是主要的通流部件，作用是引導進出轉(zhuǎn)輪的水流.水泵水輪機作水輪機運行時要求尾水管的斷面為緩慢擴散型1、其他緊急真空破壞閥：消除抬機現(xiàn)象補氣裝置：尾水管十字架補氣、尾水短管補氣、軸心孔補氣17、埋設(shè)管路埋設(shè)管路主要包括機組排水管路機組測壓管路壓水系統(tǒng)管路回水排氣管路機組冷卻潤滑系統(tǒng)管路18、水輪機氣蝕（空化）及磨損分類：間隙、空腔、翼型、局部19、水輪機振動按振動的原因：水力、機械、電