水輪機(jī)結(jié)構(gòu)介紹

水輪機(jī)結(jié)構(gòu)介紹第1頁(yè)/共42頁(yè)一.簡(jiǎn)介水輪機(jī)是水電廠將水輪轉(zhuǎn)換為機(jī)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。反擊式中又分為混流、軸流、斜流和貫流四種；沖擊式中又分為水斗、斜擊和雙擊式三種。1、混流式：適用于高中水頭機(jī)組第2頁(yè)/共42頁(yè)軸流式：適用于低水頭機(jī)組第3頁(yè)/共42頁(yè)沖擊式：適用于高水頭、且流量小的機(jī)組第4頁(yè)/共42頁(yè)二.水輪機(jī)基本參數(shù)水輪機(jī)的基本參數(shù)直接代表了水輪機(jī)的類型及其特性，如下：第5頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)參數(shù)額定出力N=45.36MW額定水頭H=202.5m額定流量Q=24.24額定轉(zhuǎn)速n=500r/min額定效率η=94.3%吸出高度Hs=-6m第6頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)型號(hào)及其含義型號(hào)HLA575c-LJ-188HL混流式A575c模型轉(zhuǎn)輪LJ立式金屬蝸殼188轉(zhuǎn)輪直徑）第7頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)主要部件引水部件導(dǎo)水部件工作部件泄水部件密封裝置水導(dǎo)軸承保護(hù)裝置埋設(shè)部件管路第8頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)示意第9頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)部分：轉(zhuǎn)輪、主軸密封、大軸

將水輪機(jī)分成三大部分：轉(zhuǎn)動(dòng)部分、固定部分、埋入部分第10頁(yè)/共42頁(yè)轉(zhuǎn)輪外觀主軸密封上部止漏環(huán)下部止漏環(huán)葉片轉(zhuǎn)輪上冠轉(zhuǎn)輪下環(huán)第11頁(yè)/共42頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)部分是機(jī)組的核心組成部分，是水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能/電能的關(guān)鍵。轉(zhuǎn)動(dòng)部分及其相關(guān)部件主要包括：轉(zhuǎn)輪、主軸、主軸密封等。第12頁(yè)/共42頁(yè)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)輪是實(shí)現(xiàn)水能轉(zhuǎn)換的主要部件，它將大部分水能轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能，并通過(guò)水輪機(jī)主軸傳遞給發(fā)電機(jī)。水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪是將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。第13頁(yè)/共42頁(yè)主軸主軸是承受水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量及軸向水推力所產(chǎn)生的拉力，同時(shí)傳遞轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生的扭矩。

第14頁(yè)/共42頁(yè)轉(zhuǎn)輪拆卸方式

現(xiàn)在立式機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子并拆除頂蓋后由上方取出轉(zhuǎn)輪。第15頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)主軸密封主軸密封是水輪機(jī)關(guān)鍵部件之一，水輪機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，其主軸密封的安全可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到水輪機(jī)是否安全運(yùn)行第16頁(yè)/共42頁(yè)主軸密封的作用作用是：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(jī)導(dǎo)軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機(jī)組的正常運(yùn)行。第17頁(yè)/共42頁(yè)主軸密封及檢修密封

主軸密封形式多種多樣，如平板密封、端面密封、螺旋（水泵）密封、滑動(dòng)架密封等。我廠采用的是螺旋密封和平板密封兩種主軸密封第18頁(yè)/共42頁(yè)螺旋式主軸密封基本原理：第19頁(yè)/共42頁(yè)檢修密封檢修密封是當(dāng)機(jī)組檢修、檢查或由于主軸密封損壞時(shí)投入的一種密封，又稱空氣圍帶；檢修密封：當(dāng)投入時(shí)壓縮空氣進(jìn)入空氣圍帶，使空氣圍帶的凸出部位抱緊水導(dǎo)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。第20頁(yè)/共42頁(yè)頂蓋、底環(huán)、座環(huán)、支持環(huán)等固定部分第21頁(yè)/共42頁(yè)埋入部分蝸殼、座環(huán)等第22頁(yè)/共42頁(yè)蝸殼

在機(jī)組作水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)

蝸殼在座環(huán)圓周方向提供均勻的流速不變的壓力水流進(jìn)入轉(zhuǎn)輪

蝸殼收集轉(zhuǎn)輪所泵出的水流并將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成壓能輸入引水鋼管

第23頁(yè)/共42頁(yè)座環(huán)

座環(huán)的作用

是承受整個(gè)機(jī)組及其上部混凝土的重量以及水泵水輪機(jī)的軸向水推力

以最小的水力損失將水流引入導(dǎo)水機(jī)構(gòu)

第24頁(yè)/共42頁(yè)水導(dǎo)軸承作用：一是承受機(jī)組在各種工況下運(yùn)行時(shí)通過(guò)主軸傳過(guò)來(lái)的徑向力二是維持已調(diào)好的軸線位置

第25頁(yè)/共42頁(yè)水導(dǎo)軸承第26頁(yè)/共42頁(yè)水導(dǎo)軸承圓筒式稀油軸承油循環(huán)方式第27頁(yè)/共42頁(yè)筒式水導(dǎo)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(rùn)滑油的自循環(huán)工作原理：當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，安裝在大軸上的水導(dǎo)軸承旋轉(zhuǎn)油盆與大軸一起旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)時(shí)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(gè)拋物面。在壓差的作用下，油經(jīng)固定不動(dòng)的軸承體圓周外部的進(jìn)油孔進(jìn)入瓦面的下環(huán)形油槽，由于大軸的轉(zhuǎn)動(dòng)使油沿軸瓦面上的斜向油溝上移，并流經(jīng)整個(gè)瓦面，使大軸與軸瓦之間的潤(rùn)滑良好，同時(shí)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(guò)進(jìn)油管進(jìn)入油盆，以上潤(rùn)滑油的路徑為一次工作過(guò)程。機(jī)組運(yùn)行時(shí)潤(rùn)滑油如此往復(fù)進(jìn)行不停的循環(huán)，來(lái)滿足軸承的運(yùn)行需要。

第28頁(yè)/共42頁(yè)

導(dǎo)水機(jī)構(gòu)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)由頂蓋、底環(huán)、導(dǎo)葉、連桿機(jī)構(gòu)和接力器等組成。

第29頁(yè)/共42頁(yè)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)導(dǎo)葉安放在轉(zhuǎn)輪與座環(huán)之間上下由頂蓋和底環(huán)上的軸套固定

通過(guò)接力器和連桿機(jī)構(gòu)來(lái)操縱導(dǎo)葉的開(kāi)關(guān)

第30頁(yè)/共42頁(yè)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)

作用：

是使水流進(jìn)入轉(zhuǎn)輪之前形成旋轉(zhuǎn)并改變水流的入射角度

第31頁(yè)/共42頁(yè)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)當(dāng)機(jī)組出力發(fā)生變化時(shí)，用來(lái)調(diào)節(jié)流量。正常與事故停機(jī)時(shí)，用來(lái)截?cái)嗨鳌?/p>

第32頁(yè)/共42頁(yè)頂蓋主要作用：

形成流道并承受相應(yīng)的流體壓力

固定和支撐活動(dòng)導(dǎo)葉及其連桿機(jī)構(gòu)

第33頁(yè)/共42頁(yè)頂蓋支撐水導(dǎo)軸承

支撐并組成機(jī)組的密封，包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環(huán)等

第34頁(yè)/共42頁(yè)底環(huán)

作用：

與頂蓋一起形成過(guò)流通道

安裝導(dǎo)葉下軸承

第35頁(yè)/共42頁(yè)止漏環(huán)止漏環(huán)分上、下止漏環(huán)

第36頁(yè)/共42頁(yè)基礎(chǔ)環(huán)（支持環(huán)）作用

在機(jī)組安裝時(shí)放座環(huán)，成為座環(huán)的基礎(chǔ)。

在水輪機(jī)安裝及檢修時(shí)，用來(lái)放置轉(zhuǎn)輪。第37頁(yè)/共42頁(yè)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(dǎo)進(jìn)出轉(zhuǎn)輪的水流。

水泵水輪機(jī)作水輪機(jī)運(yùn)行時(shí)要求尾水管的斷面為緩慢擴(kuò)散型第38頁(yè)/共42頁(yè)埋設(shè)管路

埋設(shè)管路主要包括機(jī)組排水管路

機(jī)組測(cè)壓管路壓水系統(tǒng)管路回水排氣管路機(jī)組冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)管路

第39頁(yè)/共42頁(yè)水輪機(jī)保護(hù)裝置水輪機(jī)保護(hù)裝置是當(dāng)機(jī)組在啟停和運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生危及設(shè)備和人身安全的故障時(shí)，自動(dòng)采取保護(hù)或聯(lián)鎖措施，防止事故產(chǎn)生和避免事故