CN106368883A - 一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机 - Google Patents

一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN106368883A
CN106368883A CN201610820730.5A CN201610820730A CN106368883A CN 106368883 A CN106368883 A CN 106368883A CN 201610820730 A CN201610820730 A CN 201610820730A CN 106368883 A CN106368883 A CN 106368883A
Authority
CN
China
Prior art keywords
bulb
supports
heat radiation
radiating
bulb body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610820730.5A
Other languages
English (en)
Inventor
吴广宽
罗兴锜
冯建军
朱国俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Technology
Original Assignee
Xian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Technology filed Critical Xian University of Technology
Priority to CN201610820730.5A priority Critical patent/CN106368883A/zh
Publication of CN106368883A publication Critical patent/CN106368883A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机，包括外壳体、散热支撑和灯泡体，灯泡体位于外壳体内，散热支撑位于外壳体和灯泡体之间，散热支撑的两端分别与外壳体和灯泡体固接；外壳体设有和水工建筑物连接的接口，灯泡体头部面向接口，灯泡体内安装有发电机，发电机的主轴伸出灯泡体尾部，水轮机转轮安装在伸出灯泡体尾部的主轴上。本发明采用前置散热支撑将灯泡体与外壳体固定连接，减少了水流绕流支墩时产生的水力损失，增大了水流与灯泡体的热交换面积，减少了因发电机温升导致的效率损失；散热支撑断面形状是一个翼型曲线，水流通过支撑后产生一个初始环量，优化了水轮机转轮进口条件，进而提高转轮的稳定性。

Description

一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机
技术领域
本发明属于机械设备技术领域，涉及一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机。
背景技术
贯流式水轮发电机组以其尺寸小、土建投资少、运行方式多、见效快等优点成为开发低水头水能资源的常见机组形式，其中又以灯泡贯流式应用最为广泛。
灯泡贯流式水轮发电机将发电机整体安装在灯泡体内，由尺寸巨大的混凝土支墩承载灯泡体的重量和动载荷，采用灯泡头作为热交换部件使灯泡体外的水流带走发电机运行过程中产生并集聚在灯泡体内部的热量。
这种机组形式存在以下几点不足：
(1)由于既要承载灯泡体的重量，又要承载机组运行过程中的动载荷，因此混凝土支墩尺寸一般都很大，导致水流绕流时产生较大的水力损失；
(2)由于支墩在灯泡体下部，这导致水流绕过支墩后，进入转轮前过流断面上水流的速度分布、压力分布都存在一定的梯度，水流在圆周方向各向异相将降低转轮运行的稳定性；
(3)灯泡头作为热交换部件时热交换面积有限，不利于灯泡体内部热量快速消散。
发明内容
本发明的目的是提供一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机，解决了现有贯流式水轮发电机散热性能不足的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机，包括外壳体、散热支撑和灯泡体，灯泡体位于外壳体内，散热支撑位于外壳体和灯泡体之间，散热支撑的两端分别与外壳体和灯泡体固接；外壳体设有和水工建筑物连接的接口，灯泡体头部面向接口，灯泡体内安装有发电机，发电机的主轴伸出灯泡体尾部，水轮机转轮安装在伸出灯泡体尾部的主轴上；水轮机转轮和散热支撑之间设置有导水机构，导水机构用于调节通过流道的水量。
本发明的特点还在于，
散热支撑由若干支撑片组成，支撑片的断面为翼型，支撑片的两个翼型断面端分别与外壳体和灯泡体固接，散热支撑为水轮机转轮产生初始环量的翼型曲线。
支撑片至少设置有16个。
本发明的有益效果是，本发明前置散热支撑的贯流式水轮发电机取消了尺寸巨大的支墩，采用前置散热支撑将灯泡体与外壳体固定连接，减少了水流绕流支墩时产生的水力损失；前置散热支撑增大了水流与灯泡体的热交换面积，有利于灯泡体内发电机发出的热量快速被水流吸收，减少因发电机温升导致的效率损失；散热支撑断面形状是一个翼型曲线，水流通过支撑后产生一个初始环量，优化了水轮机转轮进口条件，进而提高转轮的稳定性。
附图说明
图1是本发明一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机的结构示意图。
图中，1.外壳体，2.散热支撑，3.灯泡体，4.发电机，5.主轴，6.导水机构，7.水轮机转轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机的结构如图1所示，包括外壳体1、散热支撑2和灯泡体3，外壳体1设有和水工建筑物连接的接口，灯泡体3位于外壳体1内，散热支撑2位于外壳体1和灯泡体3之间，散热支撑2的两端分别与外壳体1和灯泡体3固接；外壳体1设有和水工建筑物连接的接口，灯泡体3头部面向接口，灯泡体3内安装有发电机4，发电机4的主轴5伸出灯泡体3尾部，水轮机转轮7安装在伸出灯泡体3尾部的主轴5上；水轮机转轮7和散热支撑2之间设置有导水机构6，导水机构6用于调节通过流道的水量。
其中散热支撑2由在其圆周方向均匀分布的16个支撑片组成，支撑片的断面为翼型，支撑片的两个翼型断面端分别与外壳体1和灯泡体3固接，散热支撑2为水轮机转轮7产生初始环量的翼型曲线。
本发明有前置散热支撑的贯流式水轮发电机由内向外分为三段层，分别为外壳体1、散热支撑2、灯泡体3，外壳体1内表面是流道的外轮廓；灯泡体3外表面是流道的内轮廓；散热支撑2位于流道中，将外壳体1和灯泡体3连接为一个整体。
同时，水轮发电机的流道由前向后分为三段层，由前到后依次为散热支撑2、导水机构6、水轮机转轮7。散热支撑2断面形状是一个可为水轮机转轮7产生初始环量的翼型曲线；导水机构6用于调节通过流道的水量；水轮机转轮7将水的能量转化为水轮机的旋转机械能，近而驱动发电机4转动转化为电能。
本发明中散热支撑2由圆周方向16个断面为翼型的支撑片组成，替代了目前应用的混凝土支墩，满足承载灯泡体的重量和运行过程中动载荷的需求，增大了流道实际过流面积，减少了水流绕过支撑体的水力损失。
散热支撑2支撑片断面为翼型，可为下游的水轮机转轮提供初始的环量，增加机组的高效率运行区。散热支撑2采用金属材质，可以将灯泡体内的热量带出，降低灯泡体内发电机的运行环境温度，有利于提高发电机效率和运行的稳定性；同时将灯泡体内的热量带出后可与水流进行热交换，提高水流的温度，减小水流的粘性系数，近而减小水流做功时的摩擦损失，有利于提高水能转化效率。

Claims (3)

1.一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机，其特征在于，包括外壳体(1)、散热支撑(2)和灯泡体(3)，所述灯泡体(3)位于外壳体(1)内，散热支撑(2)位于外壳体(1)和灯泡体(3)之间，散热支撑(2)的两端分别与外壳体(1)和灯泡体(3)固接；外壳体(1)设有和水工建筑物连接的接口，灯泡体(3)头部面向接口，灯泡体(3)内安装有发电机(4)，发电机(4)的主轴(5)伸出灯泡体(3)尾部，水轮机转轮(7)安装在伸出灯泡体(3)尾部的主轴(5)上，水轮机转轮(7)和散热支撑(2)之间设置有导水机构(6)，导水机构(6)用于调节通过流道的水量。
2.根据权利要求1所述的一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机，其特征在于，所述散热支撑(2)由若干支撑片(8)组成，支撑片(8)的断面为翼型，支撑片(8)的两个翼型断面端分别与外壳体(1)和灯泡体(3)固接，散热支撑(2)为水轮机转轮(7)产生初始环量的翼型曲线。
3.根据权利要求2所述的一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机，其特征在于，所述支撑片(8)至少设置有16个。
CN201610820730.5A 2016-09-13 2016-09-13 一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机 Pending CN106368883A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610820730.5A CN106368883A (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610820730.5A CN106368883A (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106368883A true CN106368883A (zh) 2017-02-01

Family

ID=57896852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610820730.5A Pending CN106368883A (zh) 2016-09-13 2016-09-13 一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106368883A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201568196U (zh) * 2009-12-22 2010-09-01 华南理工大学 内外套轴单灯泡体贯流式的两级转轮水轮机
US20110260458A1 (en) * 2008-04-03 2011-10-27 Voith Patent Gmbh Tubular turbine generator unit
CN103216375A (zh) * 2013-04-10 2013-07-24 河海大学 一种用于微水头电站的灯泡贯流式水轮机
CN206129477U (zh) * 2016-09-13 2017-04-26 西安理工大学 一种有散热支撑的贯流式水轮发电机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110260458A1 (en) * 2008-04-03 2011-10-27 Voith Patent Gmbh Tubular turbine generator unit
CN201568196U (zh) * 2009-12-22 2010-09-01 华南理工大学 内外套轴单灯泡体贯流式的两级转轮水轮机
CN103216375A (zh) * 2013-04-10 2013-07-24 河海大学 一种用于微水头电站的灯泡贯流式水轮机
CN206129477U (zh) * 2016-09-13 2017-04-26 西安理工大学 一种有散热支撑的贯流式水轮发电机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103244335B (zh) 一种多叶水轮机
CN106089307A (zh) 一种低参数大流量双分流背压式汽轮机
CN103883561B (zh) 一种余热排出泵的径向式导叶
CN108223386A (zh) 一种大型灯泡贯流泵装置
CN204025168U (zh) 一种水冷静叶压气机
CN206129477U (zh) 一种有散热支撑的贯流式水轮发电机
CN103216374B (zh) 一种低比转速的小型混流式水轮机
CN207836742U (zh) 一种杂粮米成型挤压机冷却装置
CN209425090U (zh) 主轴系统冷却套及主轴系统
CN103912434B (zh) 一种小水电轴流式水轮机装置
CN208702601U (zh) 卧式水泵水轮机
CN104832349B (zh) 带有动力补偿装置的水轮机
CN106368883A (zh) 一种有前置散热支撑的贯流式水轮发电机
CN111535973A (zh) 一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机
CN103742334A (zh) 一种带有前后对称等宽活动导叶的贯流式水轮机
CN107829874B (zh) 一种基于复合式多级潮流能发电的水轮机
CN205823342U (zh) 一种低参数大流量双分流背压式汽轮机
CN206211774U (zh) 一种安全稳定式水电厂发电机散热装置
CN209893978U (zh) 一种海勒式空冷塔
CN107829861B (zh) 一种基于梨形线翼型叶片的冲击式水轮机
CN203214443U (zh) 换热式水轮机
CN109779741A (zh) 一种车用涡轮增压器
CN101786143A (zh) 一种微型水轮机蜗壳和座环的可调模具
CN205823450U (zh) 小型燃气轮机的排气组件
CN201173198Y (zh) 免电能水动风机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170201