CN110231114B - 冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法 - Google Patents

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    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means

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Abstract

本发明公开了冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法：把上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水和转轮看成为一个整体。设水轮机进口直径为D1、出口直径为D2、进口压强为H1、出口压强为H2，上冠所受压强H3。密封位置如图，则轴向力可以通过以下公式计算。
Figure DDA0002038164990000011
按以上计算方法计算的结果和水轮机的CFD模拟结果吻合较好。

Description

冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法
技术领域
本发明涉及超低比转速水轮机轴向力的计算技术领域，具体为冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法。
背景技术
冷却塔用水轮机是安装在冷却塔上的一种利用循环水富余能量的节能设备，一般情况下采用超低比转速水轮机，结构和外形如上图所示，水轮机的轴承座承载的轴向力，一方面来自于转轮和主轴的自重，另一方面来自于转轮的轴推力。
目前水轮机转轮的轴推力的计算方法普遍使用经验公式：
Figure GDA0003214694130000011
K--系数(与水轮机型号有关)，超低比转速水轮机常取0.1-0.2；
D--转轮公称直径(mm)；
H--水轮机水头(m)。
此公式在一般情况下简单实用，但对于冷却塔用超低比转速水轮机，此公式过于简单固化，考虑较少，计算出来的轴推力与实际轴推力出入较大，实际使用中，根据此公式计算的轴向力选择的轴承，使用寿命不稳定，本发明根据冷却塔用超低比转速水轮机的特点，给出了一套用于冷却塔超低比转速水轮机轴向力的简单实用的计算方法。
发明内容
本发明的目的在于提供冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法，以解决上述背景技术中提出的轴承选择比较困难的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法,所述设计方法为：
把上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水和转轮看成为一个整体，则这一部分水和上冠下环以及叶片之间的作用力为内力，轴承所受的轴向力仅为上冠与盖板之间的水压对上冠的向下作用力F1、，下冠与座环之间的水压对下环向上的作用力F2、，下冠出水口平面以下部分水对以上部分水向上的作用力F3、，水向下流出的反冲力F4，转轮自重W1、主轴自重W2、上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水的自重W3总和W。轴承所受的总体轴向力F(设向下方向为正方向)。则：
F＝F1-F2-F3-F4+W
设水轮机进口直径为D1、出口直径为D2、进口压强为H1、出口压强为H2，上冠所受压强H3。
计算密封位置的F，则：
Figure GDA0003214694130000021
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过以上计算方法计算的结果和水轮机的CFD模拟结果吻合较好。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的受力分析图；
图4为本发明的受力分析图；
图5为本发明上冠密封处放大图；
图6为本发明下冠密封处放大图。
图中：1、导叶；2、泄水孔；3、上冠；4、轴承座；5、盖板；6、主轴；7、转轮；8、下环；9、蜗壳；10、上冠密封处；11、下冠密封处。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-6，本实施例提供了冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法,所述设计方法为：
把上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水和转轮看成为一个整体，则这一部分水和上冠下环以及叶片之间的作用力为内力。轴承所受的轴向力仅为上冠与盖板之间的水压对上冠的向下作用力F1、下冠与座环之间的水压对下环向上的作用力F2、下冠出水口平面以下部分水对以上部分水向上的作用力F3、水向下流出的反冲力F4(水从蜗壳流入时竖直方向速度为零)。转轮自重W1、主轴自重W2、上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水的自重W3总和W，轴承所受的总体轴向力F设向下方向为正方向。则：
F＝F1-F2-F3-F4+W
设水轮机进口直径为D1、出口直径为D2、进口压强为H1、出口压强为H2，上冠所受压强H3。
计算密封位置的F，
下面分别计算F1，F2，F3，F4。
Figure GDA0003214694130000031
Figure GDA0003214694130000032
Figure GDA0003214694130000033
设每秒过流量为Q，则有：
F4×t＝MV
Figure GDA0003214694130000041
所以：F4×t＝Q×1000×V
Figure GDA0003214694130000042
则：
Figure GDA0003214694130000043
以上计算结果和水轮机的CFD模拟结果吻合较好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.冷却塔用超低比转速水轮机轴向力计算方法,其特征在于：所述设计方法为：
把上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水和转轮看成为一个整体，则这一部分水和上冠下环以及叶片之间的作用力为内力，轴承所受的轴向力仅为上冠与盖板之间的水压对上冠的向下作用力F1，下冠与座环之间的水压对下环向上的作用力F2，下冠出水口平面以下部分水对以上部分水向上的作用力F3，水向下流出的反冲力F4，转轮自重W1、主轴自重W2、上冠进水口圆柱面与下冠出水口平面之间的水的自重W3总和W，轴承所受的总体轴向力F设向下方向为正方向，则：
F＝F1-F2-F3-F4+W
设水轮机进口直径为D1、出口直径为D2、进口压强为H1、出口压强为H2，上冠所受压强H3，
计算密封位置的F，
下面分别计算F1，F2，F3，F4。
Figure FDA0003214694120000011
Figure FDA0003214694120000012
Figure FDA0003214694120000013
设每秒过流量为Q，则有：
F4×t＝MV
Figure FDA0003214694120000014
所以：F4×t＝Q×1000×V
Figure FDA0003214694120000021
则：
Figure FDA0003214694120000022
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CN207406495U (zh) * 2017-10-20 2018-05-25 大连环友屏蔽泵有限公司 一种带轴向力平衡辅助装置的屏蔽泵
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