CN206681900U - 一种用于冷却塔中新型混流式水轮机 - Google Patents
一种用于冷却塔中新型混流式水轮机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，包括蜗壳，所述蜗壳呈环形结构，一段连接进水管，一段连接出水管，所述蜗壳中心位置固定了主轴，所述主轴上端固定有补气装置，包括补气阀和补气室，所述补气室成圆柱状，圆柱体母线所在位置与主轴重合，所述补气阀安装在补气室外壁上，所述补气装置下端连接了轴承，所述轴承外部固定有环形控制器，所述环形控制器包括调速器和减压管，所述环形控制器径向方向连接有导水控制机构，所述导水控制机构包括导叶、叶栅和固定环，所述导叶沿叶栅固定在固定环上，所述环形控制器下部安装有转轮，所述转轮下端安装有尾水管。该水轮机的稳定性得到加强，并可以适应季节天气的变化。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利机械领域，具体为一种用于冷却塔中新型混流式水轮机。
背景技术
冷却塔是一种水循环冷却换热设备，利用水和空气的接触，通过蒸发作用来散去工业上产生的废热。早期冷却塔冷却所用的风机大部分都由电动机带动，一年所消耗的电能相当巨大，而其循环冷却水出口一般具有一定的富余水头，这部分富余水头都被浪费了。水轮机利用这部分富余水头带动风扇旋转制冷，代替原有的风扇电动机，可以达到节能的目的。
目前在我们广泛使用的冷却塔用水轮机多为混流式水轮机，混流式水轮机机构简单并且效率较高，然而，对混流式水轮机的结构特点进行细致分析时，发现现有的冷却塔用混流式水轮机仍存在一下几点缺陷：首先，冷却塔自身结构产生的涡带易引起压力脉动，压力脉动是混流式水轮机水力振动的主要原因，不利于混流式水轮机的稳定性；由于水利发电受季节性因素影响较大，夏季丰水期和冬季枯水期水轮机将水流能量转换为机械能的能力不同，对于季节的适应性有待提高；混流式水轮机的转轮采用高转速比时，可以提高工作效率，却加速了减速器装置的损坏，而申请号为201110156204.0，专利名称为工业冷却塔用混流式水轮机的实用新型专利，该专利采用了超低比转速的转轮，避免使用减速器装置对器件的损坏，但混流式水轮机的工作效率，尤其是在枯水期的工作效率无法进一步提高。
实用新型内容
为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，能够实现水轮机稳定性的提高，且对夏季丰水期和冬季丰水期水轮机的工作效率进行分别设置，提高了冷却塔用混流式水轮机对季节的适应性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，包括蜗壳，所述蜗壳呈环形，一段连接进水管，一段连接出水管，所述蜗壳中心位置固定了主轴，所述主轴一直延伸到水轮机底端，所述主轴上端固定有补气装置，包括补气阀和补气室，所述补气室成圆柱状，圆柱体母线所在位置与主轴重合，所述补气阀安装在补气室内壁上，所述补气装置下端连接了泄水锥，所述泄水锥外壁连接了轴承，所述轴承外部固定有环形控制器，所述环形控制器包括调速器和调压器，分别用于控制转轮转速和水管水压。所述环形控制器径向方向连接有导水控制机构，所述导水控制机构包括导叶、叶栅和固定环，所述导叶沿叶栅固定在固定环上，所述环形控制器下部安装有转轮，所述转轮下端安装了尾水管，所述尾水管上端沿转轮中心位置与泄水锥相连。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述蜗壳为梯形蜗壳，采用金属材质，其包角选为345°。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述补气装置中的补气阀为压控自动调节阀，所述补气室为真空室。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述导水控制机构中的叶栅采用单列式环形叶栅，既能起导流作用又能支撑轴向荷载，所述导叶为标准负曲度导叶。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述尾水管采用直锥型尾水管，设置尾水管锥角为14°，用于将转轮中流出的水流手机送到下游并回收利用转轮出口水流的剩余能量。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：水轮机的工作动力来自循环冷却水系统水的重力势能以及循环水泵的富余扬程，在不增加循环水泵输出功率的前提下，利用循环水系统中的富裕能量来驱动水轮机做功，从而带动风机旋转，可把原来的风机电机去掉，水轮机的输出轴直接与风机连接并带动其转动，节省风机电机原有的能耗。采用金属梯形蜗壳，并将原有双列环形导叶叶栅改为单列环形叶栅，使其既起导流作用又能支撑轴向荷载，将尾水管取消弯肘段与扩散段，仅保留直锥段。其次，通过主轴中心孔补高压水的方法来增加涡带中心的轴向速度，通过减小准滞水中心区域，从而避免涡带的发展，增加了装置的稳定性。最后，对转轮进行双转速设置，在不同的季节设置不同的转轮转速，在不影响工作效率的同时减少对器件的损耗。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型锤柄结构示意图。
图中：1-蜗壳；2-进水管；3-出水管；4-主轴；5-补气装置；6-补气阀；7-补气室；8-环形控制器；9-调速器；10-调压器；11-导水控制机构；12-导叶；13-叶栅；14-固定环；15-转轮；16-尾水管；17泄水锥；18-轴承。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例：
如图1所示，一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，包括蜗壳1，所述蜗壳1呈环形，一段连接进水管2，一段连接出水管3，所述蜗壳1中心位置固定了主轴4，所述主轴4一直延伸到水轮机底端，所述主轴4上端固定有补气装置5，包括补气阀6和补气室7，所述补气室7成圆柱状，圆柱体母线所在位置与主轴4重合，所述补气阀6安装在补气室7内壁上，所述补气装置5下端连接了泄水锥17，所述泄水锥17外壁连接了轴承18，所述轴承18外部固定有环形控制器8，所述环形控制器8包括调速器9和调压器10，分别用于控制转轮转速和水管水压。所述环形控制器8径向方向连接有导水控制机构11，所述环形控制器8下部安装有转轮15，所述转轮15下端安装了尾水管16，所述尾水管16上端沿转轮15中心位置与泄水锥17相连。
如图2所示，所述导水控制机构包括导叶12、叶栅13和固定环14，所述导叶12沿叶栅13固定在固定环14上。
如图1和图2所示，一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，所述蜗壳1为梯形蜗壳，采用金属材质，其包角选为345°；所述补气装置5中的补气阀6为压控自动调节阀，所述补气室7为真空室；所述导水控制机构11中的叶栅13采用单列式环形叶栅，既能起导流作用又能支撑轴向荷载，所述导叶12为标准负曲度导叶；所述尾水管16采用直锥型尾水管，设置尾水管锥角为14°，用于将转轮中流出的水流手机送到下游并回收利用转轮出口水流的剩余能量。
本实用新型的主要特点在于，本实用新型通过充分利用转轮室内出现涡带时，所形成的高真空度与外部大气压产生的压差，由此来自动开启补气阀装置，再通过主轴中心孔内的补气管路，将外部空气通过泄水锥自然地注入尾水管内，从而破坏在转轮出口泄水锥处的涡流，消除压力脉动；其次对转轮进行双转速设置，当季节处于夏季丰水期时，采用超低比转速，此时环形控制器内的调速器和调压器停止工作，当季节处于冬季枯水期是采用高转速比转速，此时环形控制器内的调速器用于减速，并且用调压器控制水压减少对调速器的损坏，以达到提高季节适应性的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，其特征在于：包括蜗壳(1)，所述蜗壳(1)呈环形，一段连接进水管(2)，一段连接出水管(3)，所述蜗壳(1)中心位置固定了主轴(4)，所述主轴(4)一直延伸到水轮机底端，所述主轴(4)上端固定有补气装置(5)，包括补气阀(6)和补气室(7)，所述补气室(7)成圆柱状，圆柱体母线所在位置与主轴(4)重合，所述补气阀(6)安装在补气室(7)内壁上，所述补气装置(5)下端连接了泄水锥(17)，所述泄水锥(17)外壁连接了轴承(18)，所述轴承(18)外部固定有环形控制器(8)，所述环形控制器(8)包括调速器(9)和调压器(10)，分别用于控制转轮转速和水管水压，所述环形控制器(8)径向方向连接有导水控制机构(11)，所述导水控制机构包括导叶(12)、叶栅(13)和固定环(14)，所述导叶(12)沿叶栅(13)固定在固定环(14)上，所述环形控制器(8)下部安装有转轮(15)，所述转轮(15)下端安装了尾水管(16)，所述尾水管(16)上端沿转轮(15)中心位置与泄水锥(17)相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，其特征在于：所述蜗壳(1)为梯形蜗壳，采用金属材质，其包角选为345°。
3.根据权利要求1所述的一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，其特征在于：所述补气装置(5)中的补气阀(6)为压控自动调节阀，所述补气室(7)为真空室。
4.根据权利要求1所述的一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，其特征在于：所述导水控制机构(11)中的叶栅(13)采用单列式环形叶栅，既能起导流作用又能支撑轴向荷载，所述导叶(12)为标准负曲度导叶。
5.根据权利要求1所述的一种用于冷却塔中新型混流式水轮机，其特征在于：所述尾水管(16)采用直锥型尾水管，设置尾水管锥角为14°，用于将转轮中流出的水流手机送到下游并回收利用转轮出口水流的剩余能量。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110469443A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-19 | 高邮市大江泵业有限公司 | 一种采用水冷却传动结构的冷却塔用水轮机 |
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