CN202228253U - 卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,包括卧轴发电机(11)和发电机主轴(12),所述卧轴发电机(11)的左右两侧对称设置有单轮三喷嘴冲击式水轮机,所述单轮三喷嘴冲击式水轮机的转轮(1)安装在发电机主轴(12)上。该结构取消了常规卧式冲击式发电机组的发电机主轴上的飞轮,在卧轴发电机的左右两侧各设置有一台单轮三喷嘴冲击式水轮机,每台水轮机中设置有一个转轮,每个转轮由三个喷嘴冲击转动作功,两台水轮机的旋转方向相同,转速一样,从而实现了卧轴发电机配六个喷嘴的结构形式,达到大容量电站避免采用立轴冲击式机组的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及水力发电设备,特别是卧式冲击式发电机技术领域。
背景技术
用水力资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石油等矿物燃料。水能不但具有清洁环保、可再生的特点,并且分布地域广,是一种极具发展前途并可进一步开发挖掘的绿色能源。目前,冲击式发电机组分为卧式和立式两种布置形式,卧式冲击式发电机组与立式冲击式发电机组相比,具有以下优点和有益效果:1)环境破坏小;2)电站调节保证安全容易满足;3)发电机效率高;4)建设周期短;5)投资成本低;6)检修维护方便等。
但是,由于技术设计上的缺陷,常规的卧式冲击式发电机组仅限于卧式单轮双喷嘴冲击式发电机组,其结构形式如图1、图2所示,主要由卧轴发电机11、发电机主轴12、飞轮10以及单轮双喷嘴卧式冲击式水轮机等组成。如图2所示,单轮双喷嘴卧式冲击式水轮机由转轮1、Ⅰ号喷嘴2、Ⅱ号喷嘴3、与Ⅰ号喷嘴2相连的Ⅰ号喷嘴进水管4、与Ⅱ号喷嘴3相连的Ⅱ号喷嘴进水管5、机壳6、叉管9等组成。转轮1、Ⅰ号喷嘴2、Ⅱ号喷嘴3安装在机壳6内,Ⅰ号喷嘴2和Ⅱ号喷嘴3位于转轮1轴线的下方。为避免Ⅰ号喷嘴2与Ⅱ号喷嘴3产生射流干涉,Ⅰ号喷嘴2与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角要大于60°。结合图1、图2可知,单轮双喷嘴卧式冲击式水轮机的转轮1及飞轮10均安装在发电机主轴12上,转轮1及飞轮10分别位于卧轴发电机11的两侧;进水阀装置13设置在冲击式水轮机的进水向,Ⅰ号、Ⅱ号喷嘴进水管4、5通过叉管9汇合到一起后再与进水阀装置13相通。存在的问题是:只要用户建设的电站发电容量较大,导致冲击式发电机组作功需要的喷嘴数大于双喷嘴以上的要求时,就必须选用立轴多喷嘴冲击式发电机组来替代卧式冲击式发电机组,从而导致投资成本增加、电站的建设周期增长、检测维修不便等一系列问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,使电站在发电容量较大时,用户仍能选用卧式冲击式机组,解决目前大容量发电站选型困难的技术问题。
为此,本实用新型所采用的技术方案是:一种卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,包括卧轴发电机(11)和发电机主轴(12),关键在于:所述卧轴发电机(11)的左右两侧对称设置有单轮三喷嘴冲击式水轮机,所述单轮三喷嘴冲击式水轮机的转轮(1)安装在发电机主轴(12)上。
上述的单轮三喷嘴冲击式水轮机,包括转轮(1)、Ⅰ号喷嘴(2)、Ⅱ号喷嘴(3)、与Ⅰ号喷嘴(2)相连的Ⅰ号喷嘴进水管(4)、与Ⅱ号喷嘴(3)相连的Ⅱ号喷嘴进水管(5),所述转轮(1)、Ⅰ号喷嘴(2)、Ⅱ号喷嘴(3)安装在机壳(6)内,所述Ⅰ号喷嘴(2)和Ⅱ号喷嘴(3)位于转轮(1)轴线的下方,Ⅰ号喷嘴(2)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角为α且60°<α<180°,所述转轮(1)轴线的上方设置有Ⅲ号喷嘴(7),所述Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅰ号喷嘴(2)轴线的夹角为β、Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角为γ,且β、γ>60°,所述Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅲ号喷嘴进水管(8)相连,所述Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管(4、5、8)通过叉管(9)汇合到一起。通过在转轮轴线的上方增加一个喷嘴,使卧式冲击式水轮机的喷嘴数量由两个增加到三个,三个喷嘴之间的角度均大于60°,有效避免了发生射流干涉。
作为优选,所述Ⅲ号喷嘴(7)的轴线竖直设置,Ⅰ号喷嘴(2)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角α为75°,Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅰ号喷嘴(2)轴线的夹角β为150°,Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角γ为135°。Ⅲ号喷嘴的轴线竖直设置,便于Ⅲ号喷嘴在机壳上安装,使整体结构更为紧凑;三个喷嘴轴线的夹角均远远大于60°,肯定不会射流干涉。
所述Ⅰ号喷嘴(2)、Ⅱ号喷嘴(3)、Ⅲ号喷嘴(7)的轴线均与转轮(1)的节圆相切,可更好的利用水力产生的机械动力,加大水轮动力从而加大发电量。
所述叉管(9)为双叉管,所述Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管(4、5、8)中的任意两个通过一个叉管(9)汇合后,再和第三个通过另一个叉管(9)汇合在一起。选用双叉管相比三叉管,成本低且便于安装。
该结构取消了常规卧式冲击式发电机组的发电机主轴上的飞轮,在卧轴发电机的左右两侧各设置有一台单轮三喷嘴冲击式水轮机,每台水轮机中设置有一个转轮,每个转轮由三个喷嘴冲击转动作功,两台水轮机的旋转方向相同,转速一样,从而实现了卧轴发电机配六个喷嘴的结构形式,达到大容量电站避免采用立轴冲击式机组的目的。其有益效果是:可大量节省电站业主的直接投资,大量节省电站的建设周期,早日实现电站的经济效益,同时使水轮发电机的检修维护更加方便快捷,对促进水电站开发,减少环境污染带来良好的社会效益。
附图说明
图1 是常规的卧式单轮双喷嘴冲击式发电机组的结构示意图。
图2 是图1的A-A剖面图。
图3 是本实用新型的结构示意图。
图4 是图3的B-B剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
如图3、图4所示的卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,由卧轴发电机11、发电机主轴12以及两台单轮三喷嘴卧式冲击式水轮机等组成。单轮三喷嘴冲击式水轮机对称设置在卧轴发电机11的左右两侧,单轮三喷嘴冲击式水轮机的转轮1安装在发电机主轴12上。每台单轮三喷嘴冲击式水轮机的进水向均设置有进水阀装置13。两台水轮机的旋转方向相同,转速一样。
如图4所示,单轮三喷嘴冲击式水轮机由转轮1、Ⅰ号喷嘴2、Ⅱ号喷嘴3、Ⅰ号喷嘴进水管4、Ⅱ号喷嘴进水管5、机壳6、Ⅲ号喷嘴7、Ⅲ号喷嘴进水管8、叉管9等组成。转轮1、Ⅰ号喷嘴2、Ⅱ号喷嘴3、Ⅲ号喷嘴7安装在机壳6内,转轮1位于机壳的中部,Ⅰ号喷嘴2、Ⅱ号喷嘴3和Ⅲ号喷嘴7均安装在机壳6上,三个喷嘴绕在转轮1的外周且均朝向转轮1设置。其中,Ⅰ号喷嘴2和Ⅱ号喷嘴3位于转轮1轴线的下方,Ⅰ号喷嘴2与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角为α,Ⅲ号喷嘴7位于转轮1轴线的上方,Ⅲ号喷嘴7与Ⅰ号喷嘴2轴线的夹角为β,Ⅲ号喷嘴7与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角为γ。Ⅰ号喷嘴进水管4与Ⅰ号喷嘴2相连、Ⅱ号喷嘴进水管5与Ⅱ号喷嘴3相连,Ⅲ号喷嘴进水管8与Ⅲ号喷嘴7相连,Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管4、5、8通过叉管9汇合到一起后再与进水阀装置13相通。
如图4,Ⅲ号喷嘴7的轴线最好竖直设置。Ⅰ号喷嘴2与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角α为75°,Ⅲ号喷嘴7与Ⅰ号喷嘴2轴线的夹角β为150°,Ⅲ号喷嘴7与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角γ为135°,但不局限于此。Ⅰ号喷嘴2与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角α只要满足60°<α<180°,Ⅲ号喷嘴7与Ⅰ号喷嘴2轴线的夹角β、Ⅲ号喷嘴7与Ⅱ号喷嘴3轴线的夹角γ只要满足β、γ>60°均可,其中α+β+γ=360°。Ⅰ号喷嘴2、Ⅱ号喷嘴3、Ⅲ号喷嘴7的轴线最好均与转轮1的节圆相切。
如图4,叉管9共两个,为双叉管。Ⅰ号喷嘴进水管4与Ⅲ号喷嘴进水管8通过一个叉管9汇合后,再和Ⅱ号喷嘴进水管5通过另一个叉管9汇合在一起。实际上,Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管4、5、8中的任意两个通过一个叉管9汇合后,再和第三个通过另一个叉管9汇合在一起均可。叉管9的不限于双叉管,还可以是三叉管,Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管4、5、8通过一个叉管9就可汇合到一起。以上所述,均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,包括卧轴发电机(11)和发电机主轴(12),其特征在于:所述卧轴发电机(11)的左右两侧对称设置有单轮三喷嘴冲击式水轮机,所述单轮三喷嘴冲击式水轮机的转轮(1)安装在发电机主轴(12)上。
2.按照权利要求1所述的卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,其特征在于:所述单轮三喷嘴冲击式水轮机包括转轮(1)、Ⅰ号喷嘴(2)、Ⅱ号喷嘴(3)、与Ⅰ号喷嘴(2)相连的Ⅰ号喷嘴进水管(4)、与Ⅱ号喷嘴(3)相连的Ⅱ号喷嘴进水管(5),所述转轮(1)、Ⅰ号喷嘴(2)、Ⅱ号喷嘴(3)安装在机壳(6)内,所述Ⅰ号喷嘴(2)和Ⅱ号喷嘴(3)位于转轮(1)轴线的下方,Ⅰ号喷嘴(2)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角为α且60°<α<180°,所述转轮(1)轴线的上方设置有Ⅲ号喷嘴(7),所述Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅰ号喷嘴(2)轴线的夹角为β、Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角为γ,且β、γ>60°,所述Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅲ号喷嘴进水管(8)相连,所述Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管(4、5、8)通过叉管(9)汇合到一起。
3.按照权利要求2所述的卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,其特征在于:所述Ⅲ号喷嘴(7)的轴线竖直设置,Ⅰ号喷嘴(2)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角α为75°,Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅰ号喷嘴(2)轴线的夹角β为150°,Ⅲ号喷嘴(7)与Ⅱ号喷嘴(3)轴线的夹角γ为135°。
4.按照权利要求2或3所述的卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,其特征在于:所述Ⅰ号喷嘴(2)、Ⅱ号喷嘴(3)、Ⅲ号喷嘴(7)的轴线均与转轮(1)的节圆相切。
5.按照权利要求2或3所述的卧式双轮六喷嘴冲击式发电机组,其特征在于:所述叉管(9)为双叉管,所述Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号喷嘴进水管(4、5、8)中的任意两个通过一个叉管(9)汇合后,再和第三个通过另一个叉管(9)汇合在一起。
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CN109296491A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-02-01 | 浙江富春江水电设备有限公司 | 水轮机的多层转轮结构 |
AT526022A1 (de) * | 2022-03-17 | 2023-10-15 | Erlach & Erlach Gmbh | Peltonturbine |
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