02水轮机的基本类型、构造、特性参数及附属部件
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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。
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。
水轮机结构介绍范文水轮机是一种利用水能转换成机械能的机器,是水力发电的重要设备。
其结构由水轮机壳体、水轮机转子、导叶、喷嘴、轴承等组成。
下面将详细介绍水轮机结构。
水轮机壳体是水轮机的外壳,用于固定和保护水轮机内部部件。
其主要材料一般采用钢板焊接而成,具有足够的强度和刚度。
壳体内部有进水口和出水口,通过这些口进出水流。
壳体还有良好的密封性能,以防止水流泄漏。
水轮机转子是水轮机的核心部件,由转轮、叶轮和传动轮等组成。
转轮是连接水轮机的两轴的中间部件,一般由钢板焊接而成。
叶轮是转子的关键部件,可以将水流的动能转化为机械能。
根据叶轮的结构和特点可分为斜叶轮、直叶轮和半球叶轮等。
传动轮是连接叶轮和发电机的关键部件,用于传递叶轮的转动力矩到发电机。
导叶是水轮机的重要部件,用于调节水流的方向和流速。
根据导叶的类型和结构,可以分为固定导叶和可调导叶。
固定导叶是将水流引导到叶轮上,不可调节水流的流向和流速。
可调导叶可以调节水流的流向和流速,并且可以根据实际情况进行调整,以提高水轮机的效率。
喷嘴是将水流引导到叶轮上的装置,用于控制水流的进入量和速度。
喷嘴一般由金属制成,具有一定的强度和耐腐蚀性能。
通过调节喷嘴的开度,可以改变水流的进入量和速度,以满足水轮机的运行需求。
轴承是支撑和固定转子的重要部件,用于支撑转子的重量和承受转动力矩。
水轮机的轴承一般采用滚动轴承,具有较高的承载能力和转动精度。
在水轮机的运行过程中,轴承需要保持良好的润滑状态,以减少摩擦和磨损,延长轴承的使用寿命。
除了以上介绍的主要部件外,水轮机还包括定子、发电机和控制系统等辅助设备。
定子是固定在水轮机壳体内的部件,用于固定转子和导向水流。
发电机是水轮机的另一个重要部分,用于将水轮机转子的机械能转化为电能。
控制系统是用于监测和控制水轮机运行状态的设备,可以根据实际情况进行调节和控制。
综上所述,水轮机是一种将水能转换成机械能的机器,其结构由水轮机壳体、水轮机转子、导叶、喷嘴、轴承等组成。
水轮机分类和结构(水电站培训资料)水轮机分类和结构一、水轮机分类1、按能量方式转换的不同,它可分为反击式和冲击式两类。
反击式利用水流的压能和动能,冲击式利用水流动能。
反击式中又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。
冲击式中又分为水斗式、斜击式和双击式三种。
2、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。
3、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4、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。
5、水轮机主轴布置形式分类(1)水轮机按主轴的布置形式又可分为卧式和立式两种(也称横轴和立轴)。
立式布置得水轮发电机分为悬式和伞式两种。
(2)悬式发电机的推力轴承位于发电机转子上部的上机架上或上机架中。
伞式发电机的推力轴承位于转子下部的下机架中,或用支架支承在水轮机顶盖上。
伞式发电机又分普通伞式(其上、下导轴承分别位于上、下机架中),半伞式(只用上导轴承,它布置在上机架中,无下导轴承;我厂机组为此类型)和全伞式(只有下导轴承,它布置在下机架中,无上导轴承)。
二、水轮机主要基本参数1、工作水头H是指水轮机进、出口断面处单位重量水体的能量差,单位是米(m),典型工作水头有以下:(1)最大水头(Hmax):水轮机运行范围内允许出现的最大净水头。
(2)最小水头(Hmin):水轮机运行范围内允许出现的最小净水头。
(3)设计水头(H设):水轮发电机组发出额定功率时的最小水头。
2、流量Q是指单位时间内,通过水轮机某一既定过流断面的水量,单位是立方米/秒。
3、出力N是指水流在单位时间内所做的功(功率),其大小与水轮机的水头,流量有关,单位为千瓦。
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。