斜击式小型水力发电机

一、简介（一）、简介水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要设备。

1、按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击式两类。

反击型利用水流的压能和动能，冲击型利用水流动能。

2、反击式中又分为混流、轴流、斜流和贯流四种；3、冲击式中又分为水斗、斜击和双击式三种。

1）、混流式：水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出应用水头范围：30m~700m特点：结构简单、运行稳定且效率高2）、轴流式水流在导叶与转轮之间由径向运动转变为轴向流动应用水头：3~80m特点：适用于中低水头，大流量水电站分类：轴流定桨、轴流转桨3）、冲击式转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已经转变为高速射流，冲击转轮叶片作功。

水头范围：300~1700m适用于高水头，小流量机组。

（二）、水轮机主要类型归类二、水轮机主要基本参数1、水轮机主要基本参数水头：Hg、H、Hmax、Hmin、Hr（设计水头）流量：Q转速:f=np/60出力：N=9.81QHη（Kw）效率：η2、水轮机型式代号混流式：HL斜流式：XL轴流转桨式：ZZ轴流定桨式：ZD冲击（水斗式）：CJ双击式：SJ斜击式：XJ贯流转桨式：GZ贯流定桨式：GD对于可逆式，在其代号后增加N3、混流式水轮机型号：HL100—LJ—210HL：代表混流式水轮机100：转轮型号（也称比转速）LJ：立式金属蜗壳210：转轮直径（210厘米）4、轴流式水轮机ZZ560—LH—1130ZZ：轴流转桨式水轮机560：转轮型号LH：立式混凝土蜗壳1130：表示转轮直径为1130厘米5、冲击式水轮机CJ47—W—170/2X15.0CJ：冲击式W：卧轴170：转轮直径170cm2：2个喷嘴15.0：射流直径三、水轮机主要部件（一）、组成引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件1、引水部件组成：引水室（蜗壳）、座环作用：以较小的水力损失把水流均匀地、对称地引入导水部件，并在进入导叶前形成一定的环量。

山东绿倍节能环保设备制造有限公司山东绿倍节能环保设备制造有限公司0.3kw-5KW斜击式家用水轮发电机组斜击式水轮发电机组属于高水头小流量的发电机组，一般适用的水头范围为7-40米。

其工作原理为：由喷嘴出来的射流不是沿切向，而是沿着与转轮旋转平面成某一角度的方向，从转轮一侧进入斗叶，再从另一侧离开斗叶。

本厂主要生产0.3KW-5KW小型水轮发电机组，要求水头流量如下：山东绿倍节能环保设备制造有限公司斜击式水轮机安装使用说明1、安装要求：水轮机底平面与基础平面接触严密无缝隙，接触面既不使尾水飞溅，又不向外漏水。

2、安装程序：待浇灌有混凝土的机组基础固化后，将机组安装就位，再浇灌依次。

机组安装时必须用水平尺测量水平度，确保机组固定在水平位置。

机组与地平的缝隙用水泥封堵，不允许有水渗出。

机组安装完后，再进行一次检查，并用手转动水轮机的转轮轴，如动灵活，机组就算安装完毕。

3、安装管道的基本要求：根据机组要求的管道直径购买管道，不可减少管道直径。

管道要直，尽量减少弯曲，管道与水平夹角不得少于25度，否则管道增长，水头损失大，会产生发电量不足等后果，安装在前池墙壁中的引水管的进水口最要是用喇叭管，其下沿距池底平面不小于0.2米，接头内径应相等，为了减少水头损失，应尽量减少接头。

4、钢管的安装：微水电多采用焊接有法兰的钢管，安装时一定要将法兰胶垫放正，以免减少过水断面，管接头螺母要按对角线次序逐步拧紧。

5、镇墩：在引水管接头和水轮机喷嘴处，管子承受的压力最大，故必须用石头或混凝土筑一镇墩，将金属管固定。

6、支墩：金属管道由于自重和水的重量，管道过长容易弯曲变形，必须在中间加支墩。

支管的位置最好设置在管道的接头处。

安装后的检查1、检查管道和接头有无渗漏。

如果发现有渗漏现象，应分析原因及时处理。

山东绿倍节能环保设备制造有限公司2、对安装时留下的阻塞管道的污物，要清扫干净，保证水流畅通。

3、检查管道承受水的压力后，是否变曲或变形，支撑是否牢固。

水轮发电机组中水轮机的选型设计摘要: 在水利水电系统中的建设过程, 怎样合理选择适用的水轮机组的类型对水轮机的性能是否优越十分重要。

因此应本着具体情况具体分析的原则设计相应的实践方案, 以提高其运行的灵活性。

本文着重阐述实践中应如何对水轮机组进行设计。

关键词: 水轮机组；特征；选型设计Abstract: In the water conservancy and hydropower system in the construction process, how to choose suitable hydraulic turbine type on turbine performance is superior is very important. It should be based on concrete analysis of the principles of design and the corresponding practices, in order to improve the operation flexibility. This paper focuses on the practice should be how to design of hydraulic turbine.Key words: turbine selection design; feature;0引言水轮机组的选型设计是水电站水力机械设计的重要组成部分。

发电机由水轮机驱动，它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活。

水轮机组选型设计不仅为以后的电气部分、水工部分设计打下基础，同时也会影响到电站的机电设备投资、厂房投资及发电效益等经济指标。

因此，水轮机组的选型设计必须做到科学、准确、合理、先进，满足技术性能和经济指标的要求。

1水轮机选型设计的任务及内容水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。

第一章 绪论一、 水电站的类型根据集中水头方式的不同，水电站分为：坝式水电站，引水式水电站和混合式水电站 二、水力发电原理：水能→水轮机→机械能→发电机→电能→输变线路→用户 三、水轮机概念：水流能量转换成旋转机械能的动力机械。

四、水轮机的基本工作参数 ㈠工作水头Ｈ1、定义 ：水轮机进口断面和出口断面之间单位重量水流能量的差值。

设计水头Ｈr 、最大水头Ｈmax 、最小水头Ｈmin2、公式：水能由位置水头、压力水头、速度水头组成。

图1-1 立式水轮机的水头示意图⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-=gV P Z g V P Z E E H ⅡⅡⅡⅡⅠⅠⅠⅠⅡⅠ2222αγαγ （1－1）式中 E ——单位重量水体的能量，m ；Z ——相对某一基准的位置高度，m ； P ——相对压力，N/m 2或Pa ； V ——断面平均流速，m/s ； α——断面动能不均匀系数；γ——水的重度，其值为9810N/m 3；g ——重力加速度，m/s 2。

式（1-1）中，计算常取g V ⅡⅠ2,12ααα==称为某截面的水流单位动能，即比动能（m ）；γP 称为某截面的水流单位压力势能，即比压能（m ）；Z 称为某截面的水流单位位置势能，即比位能（m ）。

g V 22α、γP 与Z 的三项之和为某水流截面水的总比能。

水轮机水头H 又称净水头，是水轮机做功的有效水头。

上游水库的水流经过进水口拦污栅、闸门和压力水管进入水轮机，水流通过水轮机做功后，由尾水管排至下游。

上、下游水位差值称为水电站的毛水头g H ，其单位为m 。

水轮机的工作水头又可表示为1-∆-=A g h H H （1-2） 式中gH ——水电站毛水头，m ；h ∆——水电站引水建筑物中的水力损失，m 。

从式（1-2）可知，水轮机的水头随着水电站的上下水位的变化而改变，常用取几个特征水头表示水轮机水头的范围。

特征水头包括最大水头Ｈmax 、最小水头Ｈmin 、加权平均水头Ｈa 、设计水头Ｈr 等，这些特征水头由水能计算给出。

水轮机的主要类型及适用水头水轮机是将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机。

根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。

反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。

一、反击式水轮机反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。

当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。

1.混流式水轮机如图1-4所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。

混流式水轮机应用水头范围较广，约为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。

图1-4 混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶2．轴流式水轮机如图1-5所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。

轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。

根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。

轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。

轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。

但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。

图1-5 轴流式水轮机1—导叶；2—叶片；3—轮毂3．斜流式水轮机如图1-6所示，水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。

斜流式水轮机的转轮叶片大多做成可转动的形式。

因此，斜流式水轮机具有较宽的高效率区，适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40～200m。

水轮机的主要类型及适用水头水轮机是将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机。

根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。

反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。

一、反击式水轮机反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。

当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。

1.混流式水轮机如图1-4所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。

混流式水轮机应用水头范围较广，约为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。

图1-4 混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶2．轴流式水轮机如图1-5所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。

轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。

根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。

轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。

轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。

但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。

图1-5 轴流式水轮机1—导叶；2—叶片；3—轮毂3．斜流式水轮机如图1-6所示，水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。

斜流式水轮机的转轮叶片大多做成可转动的形式。

因此，斜流式水轮机具有较宽的高效率区，适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40～200m。

中小型水轮机选型和配套手册1我公司除已生产原部颁（jb/t6310-92）中小型轴流式、混流式水轮机转轮系列型谱规定的zd760、zz600、zz560a、zz560、zz500、zz450/d32b和hl240/123、hl260/a244、hl260/d74、hl240/d41、hl220/a153、hl180/a194、hl180/d06a、hl160/d46、hl110/129、hl120/a41、hl90/d54产品外，还能提供近年来国内外大公司、科研院所研制并已经在电站实际运行的一批优秀转轮产品。

这些转轮的特点是：适用水头范围宽、效率高（较传统转轮效率提高2-5%）、过流量大、抗汽蚀性能好、运行稳定、使用寿命长。

公司在材料选用、加工工艺上做了进一步改善，采取了许多强化措施，并购置了一批精度高的大型机械加工设备，为用户提供性能先进、质量可靠的新型产品，现汇总如下：新型转轮基本情况：水轮发电机组及辅助设备表明一、中小型水轮机水轮机就是一种将水能切换为转动机械能的机器。

按其水流促进作用原理和结构特征可以分成为两类：一类为仅利用水流动能的，称作冲击式水轮机；另一类为同时利用水流动能和势能的，称作反击式水轮机。

属这两大类的各种型式水轮机存有：轴流定桨式轴流式反击式轴流转桨式斜流式全贯流式水轮机贯流式灯泡式半贯流式轴伸式水斗式竖井式冲击式斜击式双击式除了上述各种机型外，随着蓄能、潮汐电站的开发，出现了可逆式水轮机。

常见的可逆式水轮机有混流式、斜流式、轴流式等。

水轮机的型号由三部分代号共同组成，各部分之间用短横线分离。

第一部分代表水轮机的型式及转轮型号。

水轮机型式用汉语拼音字母则表示，转轮型号用阿拉伯数字则表示，使用统一按比输出功率规定的代号。

第二部分则表示水轮机主轴的布置形式及输水室特征。

第三部分则表示转轮的标称直径（以cm计）。

可逆式水轮机在代号后加“n”表示。

1)型号的第一部分，由水轮机型式及转轮代号共同组成。

斜击式小型水力发电机斜击式小型水力发电机简介：主要应用在水流落差比较高的地方，比如，瀑布，山上小溪，高山流水边等。

斜击式小型水力发电机主要由发电机和叶轮同轴组成。

根据发电机的进水口大小选好引水管，可用铁管、软管、PVC管等，一般用的管径为10厘米－15厘米，在水管的上头要装好防垃圾进管的丝网，将水从上游引下来，接上发电机进水口即可。

在引水过程中不要漏水漏气，以免产生压力损失造成功率不足。

做好安装工作以后，慢慢拧开发电机进水口处的水阀门，高压的水高速喷射到叶轮上使叶轮高速转动，从而带动发电机工作。

斜击式小型水力发电机一般工作在水头8米－100米之间斜击式水力发电原理：在有水落差比较高的地方，用水管将水从高处引往低处，由于水位差高，水产生比较高的压力，在高压力的作用下，水的流速非常快。

在水轮机处装有圆形的小喷口，高压高速的水流喷射到斗状的叶片上带动水轮机高速旋转，从而带动发电机发电。

在这里主要就是利用水的高压高速能量，因此，高落差非常重要。

水位差，或者说水流落差，我们简称为水头。

斜击式小型水力发电机结构：斜击式小型水力发电机是专门针对高水头设计应用的。

一般用在水头为6米－50米之间。

典型的应用场合如：高落差的小溪旁、小瀑布边、小山水边等。

斜击式小型水力发电机构造非常简单，由两大部分组成：斗式水轮机和发电机同轴构成。

详细结构说明参照图“斜击式小型水力发电机结构图”。

斜击式小型水力发电机参数型号：SF-XJ系列冲击式（yimei-jx03型）功率：600瓦-10千瓦电压：220伏看看：400+001=2901转速：1000－1500转/分水头：6－50米流量：0.005－0.06立方米/秒斜击式小型水力发电机故障的检查排除（1）电灯不亮：首先检查用电设备有无接触不良或短路。

然后检查水轮机转轮是否松脱或被杂物卡死，再用万能表测电机的绕组是否短路或烧坏断线。

（2）异响声：检查发电机转子是否沾有铁屑，或转子定子相碰，主轴是否磨损变形，轴承是否损坏。

XJ02-W-25/1x6性能参数表1XJ02-W-25/1x6性能参数表2XJ02-W-25/1x7性能参数表3XJ02-W-25/1x7性能参数表45XJ02-W-32/1x7性能参数表6XJ02-W-32/1x7性能参数表7XJ02-W-32/1x9性能参数表89XJ02-W-32/1x9性能参数表10XJ F-W-37/1x6性能参数表11XJ F-W-37/1x7性能参数表12XJ A-W-37/1x8性能参数表1314XJ A-W-37/1x8性能参数表15XJ F-W-37/1x9性能参数表16XJ A-W-37/1x9.2性能参数表1718XJ A-W-37/1x9.2性能参数表19XJ A-W-40/1x7性能参数表20XJ A-W-40/1x9性能参数表2122XJ A-W-40/1x9性能参数表23XJ A-W-40/1x11性能参数表24XJ A-W-40/1x11性能参数表25XJ A-W-42/1x7性能参数表27XJ A-W-42/1x8性能参数表28XJ A-W-42/1x8性能参数表29XJ A-W-42/1x10性能参数表3031XJ A-W-42/1x10性能参数表32XJ A-W-42/1x11.2性能参数表33XJ A-W-42/1x11.2性能参数表3435XJ F-W-46/1x6性能参数表36XJ F-W-46/1x7性能参数表37XJ F-W-46/1x8性能参数表3839XJ A-W-50/1x9性能参数表40XJ A-W-50/1x9性能参数表41XJ A-W-50/1x11性能参数表4243XJ A-W-50/1x11性能参数表44XJ A-W-50/1x12.5性能参数表45XJ A-W-50/1x12.5性能参数表4647XJ A-W-50/1x14性能参数表48XJ A-W-50/1x14性能参数表49XJ A-W-53/1x6性能参数表50。

斜击式水轮机拆装实验总结
斜击式水轮机（inclined jet turbine；Turgo impulseturbine）冲击式水轮机的一种。

主要由喷嘴和转轮等组成。

转轮由外轮圈、内轮毂和其问所固定的若干单碗形斗叶组成。

喷嘴射流以22.5°的角度斜冲转轮正面的叶片后从背面流出。

结构简单、造价低廉，但效率低。

仅应用于小型电站。

适用水头为20~100 m
喷嘴装在压力水管手动调速阀门之后。

喷嘴是一个圆锥管，随着圆锥管断面面积逐渐变小，水流逐渐加速，在喷嘴出口形成高速射流，冲击转轮。

为了调节流量，控制机组出力，这种机组运行较好，效率较高。

有的微型机组用闸阀进行调节。

转轮是水轮机的心脏，较大容量的斜击式转轮，其叶片为复杂，断面是流线型（如飞机的翼型），生产制造工艺要求较高。

而对于微型斜击式转轮，为简化生产工艺，降低成本，做成半球型叶片。

转轮的叶片是用厚为2毫米的钢板在冲床上冲压出来，经切边修整而成，一个叶轮一般由18~22个叶片组成。

将叶片组装焊接而成转轮，整个制造工艺简单。

轴承是支承水轮发电机转动部分重量和轴向推力、以及转动时承受径向力的装置。

微型水轮机一般有一个止推滚柱轴承和单列向心球轴承。

机壳是微型水轮发电机组的支架，机壳固定在机墩上。