混流式水轮机概述共33页

混流式水轮机工作原理
混流式水轮机是一种常见的水力发电设备，工作原理是利用水的流动能量来驱动水轮机转动，进而产生电能。

混流式水轮机的工作原理可以分为进水、转动和发电三个阶段。

在进水阶段，水流通过进水管道进入水轮机，形成一股高速旋转的水流。

进水管道通常位于水库或河流上游，通过调节进水量和进水压力，可以控制水轮机的转速和发电功率。

接下来，在转动阶段，水流进入水轮机的转轮，水流的动能转化为转轮的动能。

转轮通常由多个叶片组成，水流的冲击力使得叶片产生一个转动力矩，使得转轮开始旋转。

转轮的转动是由水流的动能转化而来的，所以水轮机也是一种能量转换装置。

在发电阶段，转轮的转动通过轴连接到发电机，转动的力矩转化为电能。

发电机内部有一个转子和一个定子，转子由转轮带动转动，定子则固定不动。

当转子旋转时，磁场也随之旋转，导致定子中的线圈产生感应电动势，从而产生电流。

这样，水轮机的机械能被转化为电能，供应给电力系统使用。

混流式水轮机的工作原理相较于其他水轮机类型具有一些优势。

首先，由于水流在进入转轮之前经过导向叶片的引导，水流与叶片的角度更接近，使得水流能够更充分地利用叶片的动能。

其次，混流式水轮机的转速相对较高，可以更好地适应水流条件的变化。

此外，
混流式水轮机的结构简单，维护方便，成本相对较低。

总结起来，混流式水轮机的工作原理是通过水的流动能量驱动转轮转动，进而产生电能。

在进水、转动和发电三个阶段，水流的动能逐步转化为转轮的动能，最终转化为电能。

混流式水轮机具有结构简单、维护方便和成本较低等优势，是一种常见的水力发电设备。

水轮机原理及构造1、概述混流式水轮机工作原理：水流经压力钢管在开启蝶阀后进入蜗壳形成封闭的环流〔形成环流是为了使水流作用转轮时，使转轮各方向受力均匀，到达机组稳定运行的目的〕，在导叶开启后，水流径向进入转轮又轴向流出转轮〔所以称之为混流式水轮机〕，在这个过程中由水流和水轮机的相互作用，水流能量传给水轮机，水轮机开始旋转作功。

水轮机带动直流励磁的同步发电机转子旋转后，根据电磁感应原理〔问题〕，在三相定子绕阻中便感应出交流电势，带上外负荷后便输出电流。

注：电磁感应闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

①产生感应电流的必要条件是：a、电路要闭合；b、闭合电路中一部分导体做切割磁感线运动，缺一不可；假设是闭合电路的一部分导体，但不做切割磁感线运动则无感应电流，假设导体做切割磁感线运动但电路不闭合，导体上仍无感应电流则导体两端有感应电压。

②感应电流的方向跟磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关三者互相垂直，改变磁场方向或改变导体切割磁感线方向都会改变感应电流的方向。

③在电磁感应现象中机械能转化为电能。

应用：发电机是根据电磁感应原理制成的，它使人们大规模获得电能成为现实。

①交流发电机主要由转子和定子两部分组成，另外还有滑环、电刷等。

②交流电的周期与频率周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量，周期是指交流发电机中线圈转动一周所用的时间，所以单位是“秒”；频率是指每秒钟内线圈转动的周数，它的单位是“赫”。

我国使用的交流电周期为0.02秒，频率是50赫，其意义是发电机线圈转一周用时0.02秒，即1秒内线圈转50周，因为线圈每转一周电流方向改变两次，所以，频率为50赫的交流电在1秒钟内方向改变100次。

2、水轮机的主要类型：水轮机基本类型有：还击式冲击式还击式：混流式〔HL〕、东风：HLA722C-LJ-192HL混流式水轮机设计序号为A722C为L立轴J金属蜗壳192转轮直径为192cm轴流式〔ZL〕：轴流转桨式〔ZZ〕轴流定桨式〔ZD〕、斜流式〔XL〕、贯流式〔GL〕：贯流转桨式〔GZ〕贯流定桨式〔GD〕特点：将位能〔势能〕、动能转换为压能，进行工作；转轮完全淹没在密闭的水体中。

目录第一节水轮机的主要类型第二节水轮机的工作参数第三节水轮机的型号第四节水轮机的装置型式第五节水轮机发展综述第一章水轮机的主要类型、构造第一节水轮机的主要类型自然界有多种能源，其中有很多式可以开发利用的，目前已被利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。

其中水能是一种最经济的能源，水能的开发利用已受到越来越多的关注。

我国有着丰富的水力资源，对水能的开发利用已受到社会的广泛关注，对水能最重要的开发形式就是兴建各种各样的水电站。

水轮机作为将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机，是水电站中最重要的组成部分。

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1-1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，是现代应用最广泛的一种水轮机。

图1-1 混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶2．轴流式水轮机如图1-2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。

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。

/trade/pay_success.htm?biz_order_id=213979720000462&out_trade_no=T200P213979720000462&dealing=T第一节混流式水轮机结构一、概述混流式水轮机是反击式水轮机的一种，其应用水头范围很广，从20~700m水头均可使用。

它结构简单，制造安装方便，运行可靠，且有较高的效率和较低的空蚀系数。

现以图2-1所示的混流式水轮机为例来介绍这种水轮机结构。

水轮机的进水部件是具有钢板里衬的蜗壳，座环支柱也称固定导叶1，在转轮四周布置着导水机构导叶2。

座环支柱具有坚固的上环a和下环b，蜗壳和上下环焊接在一起。

导叶轴颈用衬套（钢或尼龙材料）支承在底环3和固定于顶盖4的套筒5上。

底环固定于座环的下环上面。

顶盖用螺钉6与座环的上环连接。

导水的传动机构是由安置在导水叶上轴颈的转臂12，连杆13和控制环14组成。

导叶的开度0a（从导叶出口边端到相邻导叶背部的最短距离）的改变是通过导水机构的两个接力器16和控制环连接的推拉杆15传动控制环来实现的。

图2-1 HL200-LJ-550水轮机剖面图（高度单位：m，尺寸单位：mm）1—固定导叶；2—导叶；3—底环；4—顶盖；5—套筒；6—螺钉；7—主轴法兰；8—主轴；9—上冠；10—下环；11—叶片；12—转臂；13—连杆；14—控制环；15—推拉杆；16—接力器；17—导轴承；18—泄水锥；a19,b19—上，下迷宫环；a—坐环上环；b—坐环下环；20—连接螺栓由于混流式水轮机应用水头较高，导叶承受的弯曲载荷大，因此导叶的相对高度0b与轴流式水轮机比较起来做得短一些，以减小跨度。

此外，随着水头增高，相同功率下水轮机的过流量减小，这样有可能减小流道的过流载面。

0b一般随水头增加而减小。

导叶和水轮机顶盖4及底环3之间的间隙及相邻导叶在关机时的接合面都会有漏水现象。

一般采用橡胶的或金属制成的密封件，可使导水机构关闭时的漏水量最小。

混流式水泵水轮机基本技术条件1. 什么是混流式水泵水轮机？混流式水泵水轮机，这个名字听起来是不是很复杂？别担心，其实它就是一种在水流中优雅地工作的小家伙。

想象一下，像个水中的舞者，既能泵水，又能发电，真是个多才多艺的家伙！这东西最常见的用途就是在水电站、灌溉系统和城市供水中，它通过水的流动产生能量，真是个节能环保的好帮手。

2. 基本技术条件2.1. 流量和扬程首先，我们得聊聊流量和扬程。

流量就是水泵在单位时间内能搬运多少水，这可是个大事儿哦，流量太小，供水就跟不上，流量太大，可能会把管道撑爆，简直让人头疼！再说扬程，简单来说，就是水泵能够把水提升到多高的地方。

扬程和流量就像是一对好搭档，得配合得当才能确保水泵的最佳表现。

就像是做菜，调味得掌握好，才能做出美味的佳肴。

2.2. 效率接下来，咱们得说说效率。

高效率的水泵就像是个工作狂，不知疲倦地运转，而低效率的水泵就像是个懒汉，跑得慢，耗能多。

为了提高效率，我们要注意材料的选择、设计的合理性，以及水流的顺畅程度。

用对材料，水流自然顺畅，像是给水泵加了个强心剂！3. 设计和材料3.1. 叶轮设计叶轮设计可是水泵的“心脏”，它决定了水流的方向和速度。

想象一下，叶轮就像是一只手，挥舞着把水推出去，得有力气，还得有技巧！设计得好，水流就能顺畅，效率也高；设计得差，水流就像是卡在喉咙里的鱼，怎么也动不了。

选择适当的材料，像是铝合金或不锈钢，不仅能提高耐用性，还能让水泵的外观更好看，真是一举两得！3.2. 防腐蚀处理最后，咱们得提提防腐蚀处理。

水中有很多杂质，长期浸泡可是对水泵的“健康”大敌！因此，我们要采取一些防腐措施，比如喷涂防腐涂料，或者选择耐腐蚀的材料，这样才能让水泵在恶劣环境下依然坚挺，任凭风浪起，稳坐钓鱼船！4. 结语总的来说，混流式水泵水轮机的技术条件可不是随便说说的，它关系到水泵的性能和使用寿命。

就像咱们做事情，得有计划、有目标，才能事半功倍！无论是在水电站还是灌溉系统，好的水泵都能让我们的生活更加便利，真是“水到渠成”的好例子。

混流式水轮机产品说明书产品名称：HLJF20**-LJ文件编号：SML-12编制：校对：批准：一、概述：本机为立轴混流式水轮机，金属涡壳，，水轮机本体包括埋入部分、导水机构、转动部分、主轴密封、Φ365油导轴承、调速机构、管路布置、仪表架装配及工具部分，辅助设备包括φ1750液压蝶阀、GYT-5000调速器等，本说明只针对水轮机本体进行说明，辅助设备详见各自说明书。

二、基本数据：1、型号：HLJF20**-LJ2、最高水头：120 m3、设计水头：112 m4、最低水头：104.6 m5、额定转速：600 r/min6、飞逸转速：1024 r/min7、额定流量：10.23 m3/s8、额定出力：10408 KW9、轴向水推力：36.5 t三、结构说明：本机旋转方向为从发电机端向下看为顺时针旋转。

1、埋入部分：埋入部分包括涡壳、座环、尾水锥管、尾水肘管及机坑里衬等。

（1）、涡壳涡壳由三种不等厚钢板组焊而成，厂内组焊，涡壳内表面保持平滑。

蜗壳的全部焊缝需无损探伤检查，无损探伤按GB8564－88《水轮发电机安装技术规范》及GB150－98《钢制压力容器》与《压力容器安全技术监察规程》的要求进行。

（2）座环座环有足够的强度和刚度，当蜗壳放空时可承受置于其上面的结构物和机组旋转部分的全部重量，并能安全承受由蜗壳内最大压力所产生的各种应力。

座环为平行板式焊接整体结构，由厂内组焊检查完毕后，整体运至工地。

座环过流表面打磨光滑，具有流线型，无凸凹不平的缺陷，过流表面粗糙度满足GB/T10969－1996《水轮机通流部件技术条件》的要求。

座环底部设有灌浆孔、排气孔和塞子，座环基础支撑千斤顶、垫板及地脚螺栓等由制造厂成套提供。

座环支撑基础采用钢结构，由钢板焊接而成。

（3）机坑里衬：机坑里衬采用Q235-A钢板焊接而成，外壁设有环筋、竖筋和拉筋。

机坑里衬高度从座环顶部算起到发电机下挡风板基础止，里衬壁上-Y方向开有一个1m宽、高度不低于1.5m的进人门。