CN114992031A - 混流式水轮机 - Google Patents
混流式水轮机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114992031A CN114992031A CN202210573649.7A CN202210573649A CN114992031A CN 114992031 A CN114992031 A CN 114992031A CN 202210573649 A CN202210573649 A CN 202210573649A CN 114992031 A CN114992031 A CN 114992031A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- volute
- rotating wheel
- main shaft
- seat ring
- ring
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 74
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/02—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with radial flow at high-pressure side and axial flow at low-pressure side of rotors, e.g. Francis turbines
-
- 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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
-
- 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
- F03B11/02—Casings
- F03B11/025—Covers
-
- 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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
-
- 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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
- F03B3/125—Rotors for radial flow at high-pressure side and axial flow at low-pressure side, e.g. for Francis-type turbines
-
- 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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/16—Stators
- F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
- F03B3/183—Adjustable vanes, e.g. wicket gates
-
- 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
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/16—Stators
- F03B3/18—Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
- F03B3/186—Spiral or volute casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/37—Multiple rotors
- F05B2240/372—Multiple rotors coaxially arranged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2250/00—Geometry
- F05B2250/30—Arrangement of components
- F05B2250/31—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation
- F05B2250/311—Arrangement of components according to the direction of their main axis or their axis of rotation the axes being in line
-
- 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)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
本公开涉及一种混流式水轮机,包括壳体、主轴、第一转轮和第二转轮;主轴插装于壳体内,第一转轮和第二转轮与主轴同轴地设于壳体内部,并沿主轴的轴向间隔固设于主轴;壳体包括沿主轴的轴向依次套设于第一转轮的第一蜗壳以及套设于第二转轮的第二蜗壳;第一蜗壳朝向第一转轮的侧壁设有由第一蜗壳的进水端至鼻端的第一进口;第二蜗壳朝向第二转轮的侧壁设有由第二蜗壳的进水端至鼻端的第二进口。通过上述技术方案,该混流式水轮机能够通过控制第一蜗壳和第二蜗壳的进水量来控制第一转轮和第二转轮的转动,实现调节变化负荷、频率的不同,针对较小的负荷、频率波动进行调节,满足机组与电网并网及解列的需求。
Description
技术领域
本公开涉及水轮机技术领域,具体地,涉及一种混流式水轮机。
背景技术
混流式水轮机是目前应用最广泛的一种水轮机,其主要组成部件有包括蜗壳、座环、导水机构、顶盖、转轮、主轴、导轴承、底环、尾水管等。蜗壳作为水轮机的引水部件,主要作用是以最小的水力损失把水流引到转轮前的导水机构,并使水流能均匀面轴对称地进入导水机构,同时,让水流具有一定的速度环量,以提高作用于转轮有效水能运行稳定性。通过单独改变导叶开度方法是利用调速系统按负荷变化引起的机组转速或频率的偏差调整水轮机导叶开度使水轮机动力距和发电机阻力距及时回复平衡从而使转速和频率保持在规定范围内。
现有蜗壳均为单向进水口设计,蜗状结构段的断面逐渐减小以在导水机构前形成必要的环量。水流经由蜗壳进口断面至鼻端断面时,水流的切向分速度变化受断面尺寸影响较大,另外,通过将蜗状结构段的所有断面均设置为椭圆形,即蜗状结构段的尾部的断面也为椭圆形,并不能理想地形成轴对称有势流动。由于电网负荷容量和性质变化复杂,不利于机组与电网的并网及解列。
发明内容
本公开的目的是提供一种混流式水轮机,该混流式水轮机通过沿主轴的轴向设置的第一转轮和第二转轮、以及与第一转轮对应的第一蜗壳和与第二转轮对应的第二蜗壳,通过控制第一蜗壳和第二蜗壳的进水量来控制第一转轮和第二转轮的转动,实现调节变化负荷、频率的不同,针对较小的负荷、频率波动进行调节,满足机组与电网并网及解列的需求。
为了实现上述目的,本公开提供一种混流式水轮机,包括壳体、主轴、第一转轮和第二转轮;所述主轴插装于所述壳体内,其中,所述第一转轮和所述第二转轮与所述主轴同轴地设于所述壳体内部,并沿所述主轴的轴向间隔固设于所述主轴;
所述壳体包括沿所述主轴的轴向依次套设于所述第一转轮的第一蜗壳以及套设于所述第二转轮的第二蜗壳;所述第一蜗壳朝向所述第一转轮的侧壁设有由所述第一蜗壳的进水端至鼻端的第一进口;以使得由所述进水端进入所述第一蜗壳内的水由所述第一进口排出并推动所述第一转轮和所述主轴转动;
所述第二蜗壳朝向所述第二转轮的侧壁设有由所述第二蜗壳的进水端至鼻端的第二进口;以使得由所述进水端进入所述第二蜗壳内的水由所述第二进口排出并推动所述第二转轮和所述主轴转动。
可选地,所述壳体还包括座环,所述座环包括第一座环部和第二座环部;
所述第一座环部设于所述第一蜗壳的第一进口处,所述第一座环部的外侧设有多个周向间隔设置的第一座环进口,所述第一座环部的内侧设有多个周向间隔设置且开度可调的第一调节导叶;
所述第二座环部设于所述第二蜗壳的第二进口处,所述第二座环部的外侧设有多个周向间隔设置的第二座环进口,所述第二座环部的内侧设有多个周向间隔设置且开度可调的第二调节导叶。
可选地,所述第一座环部与所述第二座环部一体成型。
可选地,所述混流式水轮机还包括第一开度调节机构,所述第一开度调节机构包括第一驱动单元、第一控制环、第一连接组件;多个所述第一调节导叶通过所述第一连接组件与所述第一控制环连接,所述第一驱动单元与所述第一控制环连接,用于驱动所述第一控制环沿所述主轴的周向转动,用以多个所述第一调节导叶的开度调节。
可选地,所述混流式水轮机还包括第二开度调节机构,所述第二开度调节机构包括第二驱动单元、第二控制环、第二连接组件;多个所述第二调节导叶通过所述第二连接组件与所述第二控制环连接,所述第二驱动单元与所述第二控制环连接,用于驱动所述第二控制环沿所述主轴的周向转动,用以多个所述第二调节导叶的开度调节。
可选地,所述第一连接组件包括第一拐臂和第一连杆;
所述第一拐臂的一端与所述第一调节导叶连接,所述第一连杆的一端与所述第一拐臂远离所述第一调节导叶的一端转动连接,所述第一连杆的另一端与所述第一控制环转动连接;
和/或,所述第二连接组件包括第二拐臂和第二连杆;
所述第二拐臂的一端与所述第二调节导叶连接,所述第二连杆的一端与所述第二拐臂远离所述第二调节导叶的一端转动连接,所述第二连杆的另一端与所述第二控制环转动连接。
可选地,所述壳体还包括顶盖组件和底盖组件;
所述顶盖组件设于所述第一蜗壳的远离所述第二蜗壳的一侧,所述底盖组件设于所述第二蜗壳的远离所述第一蜗壳的一侧;
所述主轴由所述顶盖组件上的开孔伸入所述壳体内部后分别与所述第一转轮和所述第二转轮连接;
所述底盖组件的开孔处连接有尾水管。
可选地,所述第一转轮与所述顶盖组件之间设有上止漏环,用于所述第一转轮与所述顶盖组件之间的密封;
所述第一转轮与所述第二转轮之间设有中止漏环,用于所述第一转轮与所述座环以及所述第二转轮与所述座环之间的密封;
所述第二转轮与所述底盖组件之间设有下止漏环,用于所述第二转轮与所述底盖组件之间的密封。
可选地,所述第一蜗壳和所述第二蜗壳的通流面积不同。
可选地,由所述第一蜗壳的进水端至鼻端,所述第一进口宽度逐渐增大;
和/或,由所述第二蜗壳的进水端至鼻端,所述第二进口宽度逐渐增大。
通过上述技术方案,即本公开提供的混流式水轮机,主轴的一端插装于壳体内部,并沿其轴向间隔固设有第一转轮和第二转轮,壳体包括套设于第一转轮周向的第一蜗壳、套设有第二转轮的第二蜗壳,以使第一蜗壳的进水端进入的水能够由第一进口排出并推动第一转轮和主轴转动,第二蜗壳的进水端进入的水能够由第二进口排出并推动第二转轮和主轴转动,在水轮机启动时,可以使用第一蜗壳内通水并推动第一转轮和主轴转动,使被控机组在空载运行工况下应能在运行水头范围内,调节机组的转速使其波动值小于标准规定的要求,有利于机组快速地并入电网;被控机组在并入电网运行时,由于电网负荷容量和性质变化复杂,通过同时使用第一蜗壳和第二蜗壳通水,并推动第一转轮、第二转轮和主轴转动,使被控机组有功功率等于给定值,升降负荷平稳性调整;被控机组与电网解列或在独立小电网运行时,通过同时调整第一蜗壳和第二蜗壳内的进水量,提高主轴转速过渡的平滑性,根据频率偏差调节控制机组的频率、负荷,使机组恢复过程能有良好的动态性能。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一些实施例提供的混流式水轮机的局部剖示图;
图2是本公开一些实施例提供的混流式水轮机的径向剖示图。
附图标记说明
100-主轴;210-第一转轮;220-第二转轮;310-第一蜗壳;320-第二蜗壳;330-座环;331-第一座环部;332-第二座环部;340-顶盖组件;350-底盖组件;361-上止漏环;362-中止漏环;363-下止漏环;410-第一调节导叶;411-第一连接组件;4111-第一拐臂;4112-第一连杆;412-第一控制环;413-第一驱动单元;414-第一基座;420-第二调节导叶;421-第二连接组件;4211-第二拐臂;4212-第二连杆;422-第二控制环;500-尾水管。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指相应部件处于使用状态时在重力方向上相对的“上、下”;另外,本公开所使用的术语“第一”、“第二”等是为了区分一个要素和另一个要素,不具有顺序性和重要性。此外,在下面的描述中,当涉及到附图时,除非另有解释,不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开,不应当理解为对本公开的限制。
如图1至图2所示,为了实现上述目的,本公开提供一种混流式水轮机,包括壳体、主轴100、第一转轮210和第二转轮220;主轴100插装于壳体内,其中,第一转轮210和第二转轮220与主轴100同轴地设于壳体内部,并沿主轴100的轴向间隔固设于主轴100;壳体包括沿主轴100的轴向依次套设于第一转轮210的第一蜗壳310以及套设于第二转轮220的第二蜗壳320;第一蜗壳310朝向第一转轮210的侧壁设有由第一蜗壳310的进水端至鼻端的第一进口;以使得由进水端进入第一蜗壳310内的水由第一进口排出并推动第一转轮210和主轴100转动;第二蜗壳320朝向第二转轮220的侧壁设有由第二蜗壳320的进水端至鼻端的第二进口;以使得由进水端进入第二蜗壳320内的水由第二进口排出并推动第二转轮220和主轴100转动。
该混流式水轮机通过沿主轴100的轴向间隔固设于该主轴100的第一转轮210和第二转轮220、以及与第一转轮210对应的第一蜗壳310和与第二转轮220对应的第二蜗壳320,通过控制第一蜗壳310和第二蜗壳320的进水量来控制第一转轮210和第二转轮220的转动,从而推动主轴100转动,通过调整第一蜗壳310和第二蜗壳320的进水量,实现调节变化负荷、频率的不同,针对较小的负荷、频率波动进行调节,满足机组与电网并网及解列的需求。
通过上述技术方案,即本公开提供的混流式水轮机,主轴100的一端插装于壳体内部,并沿其轴向间隔固设有第一转轮210和第二转轮220,壳体包括套设于第一转轮210周向的第一蜗壳310、套设有第二转轮220的第二蜗壳320,以使第一蜗壳310的进水端进入的水能够由第一进口排出并推动第一转轮210和主轴100转动,第二蜗壳320的进水端进入的水能够由第二进口排出并推动第二转轮220和主轴100转动,在水轮机启动时,可以使用第一蜗壳310内通水并推动第一转轮210和主轴100转动,使被控机组在空载运行工况下应能在运行水头范围内,调节机组的转速使其波动值小于标准规定的要求,有利于机组快速地并入电网;被控机组在并入电网运行时,由于电网负荷容量和性质变化复杂,通过同时使用第一蜗壳310和第二蜗壳320通水,并推动第一转轮210、第二转轮220和主轴100转动,使被控机组有功功率等于给定值,升降负荷平稳性调整;被控机组与电网解列或在独立小电网运行时,通过同时调整第一蜗壳310和第二蜗壳320内的进水量,提高主轴100转速过渡的平滑性,根据频率偏差调节控制机组的频率、负荷,使机组恢复过程能有良好的动态性能。
需要说明的是,第一转轮210和第二转轮220可以采用任意合适的方式构造,也可以采用相关技术中已公开的结构进行设计,本公开不作限定。
壳体可以采用任意适合的方式构造,如图1及图2所示,在本公开的一些实施例中,壳体还可以包括座环330,座环330包括第一座环部331和第二座环部332;其中,第一座环部331和第二座环部332沿主轴100的轴向方向相连。第一座环部331设于第一蜗壳310的第一进口处,第一座环部331的外侧设有多个周向间隔设置的第一座环进口,第一座环部331的内侧设有多个周向间隔设置且开度可调的第一调节导叶410;其中,第一座环部331的外侧构造为多个间隔设置的固定导叶,相邻两个固定导叶之间形成第一座环进口,以使得第一蜗壳310内的水能够由第一座环进口进入并导向第一转轮210,从而推动第一转轮210以及与第一转轮210连接的主轴100一起转动。
第二座环部332设于第二蜗壳320的第二进口处,第二座环部332的外侧设有多个周向间隔设置的第二座环进口,第二座环部332的内侧设有多个周向间隔设置且开度可调的第二调节导叶420。其中,第二座环部332的外侧也可以构造为多个间隔设置的固定导叶,相邻两个固定导叶之间形成第二座环进口,以使得第二蜗壳320内的水能够由第二座环进口进入并导向第二转轮220,从而推动第二转轮220以及与第二转轮220连接的主轴100一起转动。
第一座环部331与第二座环部332可以为分体制造并通过连接组件连接在一起,当然,在一些实施例中,第一座环部331与第二座环部332一体成型,例如,可以采用一体铸造成型。
为了调节第一调节导叶410和第二调节导叶420的开度,以实现不同负荷及频率,从而知应不同的工况需求,混流式水轮机还包括第一开度调节机构,第一开度调节机构可以采用任意合适的方式构造,如图2所示,在本公开的一些实施例中第一开度调节机构包括第一驱动单元413、第一控制环412、第一连接组件411;多个第一调节导叶410通过第一连接组件411与第一控制环412连接,第一驱动单元413与第一控制环412连接,用于驱动第一控制环412沿主轴100的周向转动,用以多个第一调节导叶410的开度调节。其中,第一驱动单元413可以构造为伸缩缸或者伸缩杆,第一驱动单元413可以固定在第一基座414上,第一控制环412套设于主轴100,第一驱动单元413可以驱动该第一控制环412绕主轴100转动,第多个第一调节导叶410分别通过一个第一连接组件411与第一控制环412连接,通过第一控制环412的转动,从而带动多个第一调节导叶410转动,用以实现开度调节。
混流式水轮机还包括第二开度调节机构,第二开度调节机构也可能采用任意适合的方式构造,如图2所示,在本公开的一些实施例中,第二开度调节机构包括第二驱动单元(图中未示出)、第二控制环422、第二连接组件421;多个第二调节导叶420通过第二连接组件421与第二控制环422连接,第二驱动单元与第二控制环422连接,用于驱动第二控制环422沿主轴100的周向转动,用以多个第二调节导叶420的开度调节。其中,第二驱动单元可以构造为伸缩缸或者伸缩杆,第二驱动单元可以固定在第二基座(图中未示出)上,第二控制环422套设于主轴100,第二驱动单元可以驱动该第二控制环422绕主轴100转动,第多个第二调节导叶420分别通过一个第二连接组件421与第二控制环422连接,通过第二控制环422的转动,从而带动多个第二调节导叶420转动,用以实现开度调节。
为了实现第二调节导叶420与第二控制环422的连接,以使得第二控制环422能够带动多个第二调节导叶420转动以实现开度调节,如图2所示,在本公开的一些实施例中,第一连接组件411包括第一拐臂4111和第一连杆4112;第一拐臂4111的一端与第一调节导叶410连接,第一连杆4112的一端与第一拐臂4111远离第一调节导叶410的一端转动连接,第一连杆4112的另一端与第一控制环412转动连接。其中,多个第一调节导叶410可转动地设于第一座环部331的内侧,第一拐臂4111的下端与第一调节导叶410,第一拐臂4111的上端伸出壳体后与第一连杆4112的一端铰接,第一连杆4112的另一端铰接于第一控制环412,通过第一控制环412的转动,从而带动多个第一调节导叶410的转动。
为了实现第一调节导叶410与第一控制环412的连接,以使得第一控制环412能够带动多个第一调节导叶410转动以实现开度调节,如图2所示,在本公开的一些实施例中,第二连接组件421包括第二拐臂4211和第二连杆4212;第二拐臂4211的一端与第二调节导叶420连接,第二连杆4212的一端与第二拐臂4211远离第二调节导叶420的一端转动连接,第二连杆4212的另一端与第二控制环422转动连接。其中,多个第二调节导叶420可转动地设于第二座环部332的内侧,第二拐臂4211的上端与第二调节导叶420,第二拐臂4211的下端伸出壳体后与第二连杆4212的一端铰接,第二连杆4212的另一端铰接于第二控制环422,通过第二控制环422的转动,从而带动多个第二调节导叶420的转动。
如图1及图2所示,在一些实施例中,壳体还包括顶盖组件340和底盖组件350;顶盖组件340设于第一蜗壳310的远离第二蜗壳320的一侧,底盖组件350设于第二蜗壳320的远离第一蜗壳310的一侧;主轴100由顶盖组件340上的开孔伸入壳体内部后分别与第一转轮210和第二转轮220连接;底盖组件350的开孔处连接有尾水管500。其中,沿远离第二转轮220方向,尾水管500为敞口。
为了实现第一转轮210与顶盖组件340、第二转轮220与底盖组件350以及第一转轮210和第二转轮220与环座之间的密封,如图1及图2所示,在一些实施例中,第一转轮210与顶盖组件340之间设有上止漏环361,用于第一转轮210与顶盖组件340之间的密封;第一转轮210与第二转轮220之间设有中止漏环362,用于第一转轮210与座环330以及第二转轮220与座环330之间的密封;第二转轮220与底盖组件350之间设有下止漏环363,用于第二转轮220与底盖组件350之间的密封。其中,上止漏环361、中止漏环362以及下止漏环363的具体结构可以参考相关技术中已知的结构进行设计和安装,以能够实现上述功能即可,本公开作具体限定。
为了实现两个蜗壳内进水量不同,以进一步满足不同工况的需求,在一些实施例中,第一蜗壳310和第二蜗壳320的通流面积不同。其中,第一蜗壳310的通流面积小于第二蜗壳320的通流面积,与此同时,环座的第一环座进口的面积小于第二环座进口的面积。
当水轮机启动时,仅在第一蜗壳310内通水,并通过第一开度调节机构控制第一调节导叶410的开度,因第一蜗壳310以及第一环座进口的面积流量小,控制第一调节导叶410使被控机组在空载运行工况下应能在运行水头范围内,调节机组的转速使其波动值小于标准规定的要求,有利于机组快速地并入电网。
当被控机组并入电网运行时,由于电网负荷容量和性质变化复杂,第一蜗壳310和第二蜗壳320内均通水,可以通过快速调节第二调节导叶420的开度,单调使被控机组有功功率等于给定值,升降负荷平稳性调整。
当被控机组与电网解列或在独立小电网运行时,通过同时调整第一调节导叶410和第二调节导叶420,控制平滑性更好,根据频率偏差调节控制机组的频率、负荷,使机组恢复过程能有良好的动态性能。
第一蜗壳310和第二蜗壳320可以采用任意适合的方式构造,在一些实施例中,由第一蜗壳310的进水端至鼻端,第一进口宽度逐渐增大;和/或,由第二蜗壳320的进水端至鼻端,第二进口宽度逐渐增大。由进水端朝向鼻端方向,第一进口和第二进口均可以设置为宽度逐渐增大的形式,有利于水在管道内流动过程中,更加均匀的沿流动方向分布于第一调节导叶410和第二调节导叶420,进一步提高作用于转轮有效水能运行的稳定性。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种混流式水轮机,其特征在于,包括壳体、主轴、第一转轮和第二转轮;所述主轴插装于所述壳体内,其中,所述第一转轮和所述第二转轮与所述主轴同轴地设于所述壳体内部,并沿所述主轴的轴向间隔固设于所述主轴;
所述壳体包括沿所述主轴的轴向依次套设于所述第一转轮的第一蜗壳以及套设于所述第二转轮的第二蜗壳;所述第一蜗壳朝向所述第一转轮的侧壁设有由所述第一蜗壳的进水端至鼻端的第一进口;以使得由所述进水端进入所述第一蜗壳内的水由所述第一进口排出并推动所述第一转轮和所述主轴转动;
所述第二蜗壳朝向所述第二转轮的侧壁设有由所述第二蜗壳的进水端至鼻端的第二进口;以使得由所述进水端进入所述第二蜗壳内的水由所述第二进口排出并推动所述第二转轮和所述主轴转动。
2.根据权利要求1所述的混流式水轮机,其特征在于,所述壳体还包括座环,所述座环包括第一座环部和第二座环部;
所述第一座环部设于所述第一蜗壳的第一进口处,所述第一座环部的外侧设有多个周向间隔设置的第一座环进口,所述第一座环部的内侧设有多个周向间隔设置且开度可调的第一调节导叶;
所述第二座环部设于所述第二蜗壳的第二进口处,所述第二座环部的外侧设有多个周向间隔设置的第二座环进口,所述第二座环部的内侧设有多个周向间隔设置且开度可调的第二调节导叶。
3.根据权利要求2所述的混流式水轮机,其特征在于,所述第一座环部与所述第二座环部一体成型。
4.根据权利要求2所述的混流式水轮机,其特征在于,所述混流式水轮机还包括第一开度调节机构,所述第一开度调节机构包括第一驱动单元、第一控制环、第一连接组件;多个所述第一调节导叶通过所述第一连接组件与所述第一控制环连接,所述第一驱动单元与所述第一控制环连接,用于驱动所述第一控制环沿所述主轴的周向转动,用以多个所述第一调节导叶的开度调节。
5.根据权利要求4所述的混流式水轮机,其特征在于,所述混流式水轮机还包括第二开度调节机构,所述第二开度调节机构包括第二驱动单元、第二控制环、第二连接组件;多个所述第二调节导叶通过所述第二连接组件与所述第二控制环连接,所述第二驱动单元与所述第二控制环连接,用于驱动所述第二控制环沿所述主轴的周向转动,用以多个所述第二调节导叶的开度调节。
6.根据权利要求5所述的混流式水轮机,其特征在于,所述第一连接组件包括第一拐臂和第一连杆;
所述第一拐臂的一端与所述第一调节导叶连接,所述第一连杆的一端与所述第一拐臂远离所述第一调节导叶的一端转动连接,所述第一连杆的另一端与所述第一控制环转动连接;
和/或,所述第二连接组件包括第二拐臂和第二连杆;
所述第二拐臂的一端与所述第二调节导叶连接,所述第二连杆的一端与所述第二拐臂远离所述第二调节导叶的一端转动连接,所述第二连杆的另一端与所述第二控制环转动连接。
7.根据权利要求2所述的混流式水轮机,其特征在于,所述壳体还包括顶盖组件和底盖组件;
所述顶盖组件设于所述第一蜗壳的远离所述第二蜗壳的一侧,所述底盖组件设于所述第二蜗壳的远离所述第一蜗壳的一侧;
所述主轴由所述顶盖组件上的开孔伸入所述壳体内部后分别与所述第一转轮和所述第二转轮连接;
所述底盖组件的开孔处连接有尾水管。
8.根据权利要求7所述的混流式水轮机,其特征在于,所述第一转轮与所述顶盖组件之间设有上止漏环,用于所述第一转轮与所述顶盖组件之间的密封;
所述第一转轮与所述第二转轮之间设有中止漏环,用于所述第一转轮与所述座环以及所述第二转轮与所述座环之间的密封;
所述第二转轮与所述底盖组件之间设有下止漏环,用于所述第二转轮与所述底盖组件之间的密封。
9.根据权利要求1所述的混流式水轮机,其特征在于,所述第一蜗壳和所述第二蜗壳的通流面积不同。
10.根据权利要求1所述的混流式水轮机,其特征在于,由所述第一蜗壳的进水端至鼻端,所述第一进口宽度逐渐增大;
和/或,由所述第二蜗壳的进水端至鼻端,所述第二进口宽度逐渐增大。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210573649.7A CN114992031A (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 混流式水轮机 |
NL2032831A NL2032831B1 (en) | 2022-05-24 | 2022-08-23 | Francis turbine |
ZA2022/09720A ZA202209720B (en) | 2022-05-24 | 2022-08-31 | Francis turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210573649.7A CN114992031A (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 混流式水轮机 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114992031A true CN114992031A (zh) | 2022-09-02 |
Family
ID=83029306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210573649.7A Pending CN114992031A (zh) | 2022-05-24 | 2022-05-24 | 混流式水轮机 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114992031A (zh) |
NL (1) | NL2032831B1 (zh) |
ZA (1) | ZA202209720B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2055931A5 (zh) * | 1969-08-07 | 1971-05-14 | Alsthom | |
CN102140992A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-03 | 南京大洋冷却塔股份有限公司 | 多级节能型冷却塔用水力驱动装置 |
CN103742333A (zh) * | 2014-01-04 | 2014-04-23 | 峨眉山市驰骋机械制造有限公司 | 混流卧式双转轮水轮机的上冠结构 |
CN204738971U (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-04 | 江西省莲花水轮机厂有限公司 | 一种高效水轮泵机组 |
CN216044141U (zh) * | 2021-08-26 | 2022-03-15 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 高水头、同流道串联式双级双轴混流发电机组 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1239413A (zh) * | 1968-07-26 | 1971-07-14 | ||
DE102010053704A1 (de) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | Voith Patent Gmbh | Pumpturbinenanlage |
-
2022
- 2022-05-24 CN CN202210573649.7A patent/CN114992031A/zh active Pending
- 2022-08-23 NL NL2032831A patent/NL2032831B1/en active
- 2022-08-31 ZA ZA2022/09720A patent/ZA202209720B/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2055931A5 (zh) * | 1969-08-07 | 1971-05-14 | Alsthom | |
CN102140992A (zh) * | 2011-01-19 | 2011-08-03 | 南京大洋冷却塔股份有限公司 | 多级节能型冷却塔用水力驱动装置 |
CN103742333A (zh) * | 2014-01-04 | 2014-04-23 | 峨眉山市驰骋机械制造有限公司 | 混流卧式双转轮水轮机的上冠结构 |
CN204738971U (zh) * | 2015-06-17 | 2015-11-04 | 江西省莲花水轮机厂有限公司 | 一种高效水轮泵机组 |
CN216044141U (zh) * | 2021-08-26 | 2022-03-15 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 高水头、同流道串联式双级双轴混流发电机组 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA202209720B (en) | 2023-04-26 |
NL2032831B1 (en) | 2023-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2358593C (en) | Compressor bleeding using an uninterrupted annular slot | |
CN106687666B (zh) | 具有可变出口导向轮叶的轴流离心式压缩机 | |
CN102762818A (zh) | 用于枢转涡轮机的能调节叶片的驱动装置 | |
CN103026005A (zh) | 可变容量涡轮 | |
US10753370B2 (en) | Variable diffuser with axially translating end wall for a centrifugal compressor | |
JP2013524099A (ja) | 遠心圧縮機を有するタービンエンジンの空気流を適合するための方法およびその実施のためのディフューザ | |
CN210371283U (zh) | 电机嵌入叶轮式整体流道轴流通风机 | |
US8376711B2 (en) | Dual rotor wind turbine | |
CN108443194A (zh) | 一种电机外围式内流道轴流通风机 | |
CN110296086A (zh) | 一种多级轴流管道泵 | |
CN114992031A (zh) | 混流式水轮机 | |
CN117424394A (zh) | 一种便于散热的电机结构 | |
KR102133491B1 (ko) | 터빈을 이용한 발전장치 및 모터를 이용한 압축장치 | |
CN106050518A (zh) | 泵旋向水力启动可逆水轮机及其工作方法 | |
CN102434215A (zh) | 一种外转子流体动力机 | |
CN114076035B (zh) | 具有初级和次级气流路径的空气涡轮启动器 | |
US2281214A (en) | Turbo machine | |
CN114320706B (zh) | 立式两级混流水轮机二级流道的复合轴系支撑方法 | |
CN208089448U (zh) | 一种一体式液力透平 | |
CN113623118B (zh) | 一种适用于小型抽水蓄能电站的水泵水轮机 | |
JP4187640B2 (ja) | 水車及びガイドベーン装置並びに水車の運転方法 | |
JP2005171828A (ja) | フランシス型ランナ | |
JP2940600B2 (ja) | 自走揚水機 | |
CN110081017B (zh) | 一种潜水排污泵的叶轮 | |
JP3496121B2 (ja) | 地下排水施設用ポンプ及び立軸多段可動翼ポンプ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | 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 |
Application publication date: 20220902 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |