CN1067294A - 水轮泵发电机组 - Google Patents

Abstract

一种水轮泵发电机组。水轮机、水泵和发电用三 角皮带轮装在同一根轴上发电时采用“排空泵内积 水”方法，水泵泵体增加进水拍门和排水导管，使水泵 叶轮在空气中运转，可提高发电出力30％以上。

Description

本发明涉及水轮泵发电机组的结构和排空泵内积水发电的方法及其有关技术处理。

现有的水轮泵多数用于单纯提水，少数进行综合利用发电。但是由于发电时水泵叶轮在水中与水轮机同速运转使发电出力大大降低，因此有的将水轮泵叶轮拆除，进行发电以提高发电出力，抽水时再将叶轮装回去，因为频繁装拆、工人劳动强度大，机组部件损坏严重;也有的采用爪型离合器，以便发电时脱开叶轮，从而提高发电出力。但由于结构复杂，水下维修困难，工作可靠性差，而不受欢迎。

本发明的任务是：设计一种不用拆除或脱开叶轮的方法，又能提高发电出力的新结构，以满足发电和提水两方面的要求。

发明的解决方案是：采用“排空泵内积水”的方法，增添水泵进水口和排水口，水轮泵发电时，将水泵进水口关闭，同时关闭水泵出口闸阀，将泵体内的水用导管排至下游，让水泵叶轮在空气中运转，不消耗能量，顺利完成了此项任务。

水轮泵发电机组由水轮泵和发电机组成。水轮泵有水轮机、水泵、轴承体和三角皮带轮。水轮机转轮，水泵叶轮，径向推力轴承和三角皮带轮立装在同一根轴上。水轮机由转轮、导轴承、导水机构，调速机构组成，水泵部分在中段，由泵体、叶轮、泵盖、进水室、进水拍门和排水导管等组成。径向推力轴承承受水轮和水泵的径向力和轴向力。上部发电用三角皮带轮用键固定在轴上。

本发明水轮泵发电机组，其结构与上述基本一致，其区别在于水泵进水口在水泵与水轮机之间，泵体接二条排水管，一条通往下游，另一条接到水轮机尾水管，在正常情况下，发电时将水泵内的积水排至下游。当洪水季节，下游水位超过排水管高度时，将水泵内的积水排至水轮机尾水管。

在发电运行时，关闭水泵进水拍门和水泵出口阀门，打开泵体排水导管阀门，放掉泵内积水，使水泵叶轮在空气中空转。由水轮泵三角皮带轮带动发电机运转发电，提水运行时，脱离三角皮带，打开水泵出口阀门，关闭排水导管阀门，吊起进水拍门，水泵进入正常运转。

本发明的优点是：水轮机、水泵和发电用三角皮带轮同轴安装，结构简单，机组成本低，占地面积小。发电时采用泵内排除积水方法，只要增加进水拍门和排水管，不要拆除叶轮，也不要扳动离合器，操作维护十分方便，发电效率可提高30%以上，机组使用寿命长。

利用下面附图的例子，对发明作进一步的说明。

图1  本发明的水轮泵发电机组结构示意图。

图2  本发明的水轮泵发电机组实施例的剖视图。

图3  本发明的水轮泵发电机组的另一实施例的剖视图。

参照图1和图2，本发明的水轮泵发电机组，它包括水轮机，水泵、轴承体，发电机四个部分，水轮机由转轮2，泄水锥1，导水机构3，导轴承4等组成。水泵部分在中段，由离心式叶轮5，泵体6，进水拍门8，排水导管7等组成。最上面是轴承体及发电部分，由轴承体10，发电机12，三角皮带13和三角皮带轮11等组成，水轮机转轮2，水泵叶轮5和三角皮带轮11固定在同一根主轴9上，立式安装。发电机12安装在另一机座上，由三角皮带13与主轴9上部的三角皮带11连接，发电运行时，关闭进水拍门8，打开排水阀门14，泵内积水由排水导管7通往下游。

图3所示是本发明水轮泵发电机组的另一实施例，其水泵进水口8在水泵与水轮机之间，水泵叶轮5装在主轴9的中段上方，进水拍门8铰接泵体6的左下方，排水导管7连接在泵体6的右下方。排水导管7有两个通道，一个是经过排水阀门14通向下游，另一个是经过排水阀门15通向水轮机尾水管，正常情况下，泵内积水通过排水导管7流向下游，当洪水超过排水管高度时，将泵内积水排向水轮机尾水管，这种结构的特点是能在较低水位下发电，其他部分结构与图1相同。这个结构的优点是进水口低，可以利用低水头发电。

Claims (6)

1、一种水轮泵发电机组的结构，由水轮机、水泵、轴承体和发电机组成，水轮机有转轮，导水机构，水泵有叶轮和泵体，轴承体承受轴向力和径向力，发电机组有发电机，三角皮带轮，其中水轮机转轮、水泵叶轮、发电用三角皮带轮立式安装在同一根轴上，本发明的特征是：水轮泵机体上装有进水拍门8和排水导管7，水轮机转轮2为轴流定浆式。

2、根据权利要求1的水轮泵发电机组，其特征是水泵泵体6连接进水拍门8，排水导管7和阀门。

3、根据权利要求1和2的水轮泵发电机组，其特征是：排水导管7分为两个支管，一个通向下游方向，一个通向水轮机尾水管，其排水口分别装有控制阀门14、15。

4、根据权利要求1的水轮泵发电机组，其特征是：水轮机转轮2为轴流定浆式。

5、一种水轮泵发电机组，其排空泵内积水发电的方法及其有关技术处理，泵体上固定有进水拍门8可以张开或闭合，排水导管7连接在泵体的另一边;泄水锥1固定在水轮机转轮2的轮毂下面，水泵叶轮5固定在主轴9的中部，发电用三角皮带轮11用键固定在主轴9的上方，发电机12固定在另一机座上，发电用三角皮带13与三角皮带轮11连接，水泵提水时脱开三角皮带13，本发明的特征是：在发电运行时，采用“排除泵内积水”方法，关闭进水拍门8，打开排水导管7外的排水阀门14，放掉泵内积水，同时关闭水泵的出水阀门16，此时，水泵叶轮5在空气中空转，在抽水运行时，脱开三角皮带13，打开水泵的出水阀门16，关闭排水导管7外的排水阀门14，吊起拍门8，水泵进入正常运转。

6、根据权利要求5的方法，其特征是：排水导管7分为两个支管，一个通向下游，一个通向水轮机尾水管，正常情况下，开启阀门泵内积水排向下游;当洪水超过排水管高度时，则开启阀门15，将泵内积水排向水轮机尾水管。

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