CN210135028U - 一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮 - Google Patents
一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，包括上冠和下环所述上冠和下环之间设有转轮叶片，所述转轮叶片沿转轮边缘均匀布置并在转轮边缘形成进水口，所述下环的中心设有出水口，相邻的转轮叶片之间设有导流叶片，所述导流叶片从转轮的进水口向转轮内部延伸且导流叶片的弧长小于转轮叶片的弧长。本实用新型旨在提供一种适用于超高水头、提高运转稳定性的带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮。
Description
技术领域
本实用新型属于水轮机设计领域，尤其涉及一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮。
背景技术
水轮机结构形式根据其能量转换型式不同，适用的水头范围也不同。不同的水轮机结构形式将明显影响电站土建规模、机组制造成本及运行可靠性。250m以上为高水头，400m以上为超高水头，600m-700m已经到达了混流式水轮机的理论极限，开发设计难度非常大。目前国内最高水头的混流式水电站其最高水头551.7米，水轮机出力82MW，高水头机组的水轮机能量指标（发电效率）通常只有92%左右，与国际先进水平差距很大。由于高水头混流机技术难度大，中国在600m以上超高水头机组技术存在技术空白，国内尚无独立自主开发实现应用的600m以上的混流式水轮发电机组。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中的上述不足，提供了一种适用于超高水头、提高运转稳定性的带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，包括上冠和下环所述上冠和下环之间设有转轮叶片，所述转轮叶片沿转轮边缘均匀布置并在转轮边缘形成进水口，所述下环的中心设有出水口，相邻的转轮叶片之间设有导流叶片，所述导流叶片从转轮的进水口向转轮内部延伸且导流叶片的弧长小于转轮叶片的弧长。
作为优选，所述转轮叶片与导流叶片的弧长之比为2至3。
作为优选，所述转轮叶片翼型最小厚度与最大厚度之比为0.0045至0.0065。
作为优选，所述导流叶片翼型最小厚度与最大厚度比值为0.0035至0.0055。
作为优选，所述转轮的进水口高与转轮高比值为0.2至0.3。
作为优选，所述转轮的进水口高与转轮公称直径比值为0.07至0.08。
作为优选，所述转轮的出水口边外径与转轮公称直径比值为1.8至2.0。
作为优选，所述下环在出水口的外壁设有以转轮转轴为圆心的止漏环，所述止漏环沿下环外壁呈阶梯形布置。
作为优选，所述止漏环的下端面设有环槽，所述环槽与止漏环同心布置。
本实用新型的有益效果是：（1）实现600m-755m超高水头段，单机容量大于120MW，同时提高水力稳定性和发电效率；（2）通过止漏结构有效提高密封止漏性能，保证运行可靠性和稳定性。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图；
图2是本实用新型剖面结构示意图；
图3是本实用新型转轮去除上冠后的结构示意图；
图4是本实用新型转轮叶片和导流叶片的结构示意图。
图中：上冠1，下环2，止漏环21，环槽22，导流叶片3，转轮叶片4，进水口5，出水口6。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1、图3所示的实施例中，一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，包括上冠1和下环2，上冠1和下环2之间设有转轮叶片4，转轮叶片4沿转轮边缘均匀布置并在转轮边缘形成进水口5，下环2的中心设有出水口6。
结合图2所示，转轮叶片4呈弧形并从转轮边缘向出水口6延伸，相邻的转轮叶片4之间设有导流叶片3，导流叶片3从转轮的进水口5向转轮内部延伸且导流叶片3的弧长小于转轮叶片4的弧长。通过导流叶片3，将从进水口5进入的水流导向出水口6，从而有效适应超高水头，使运行过程噪音和振动降低。本实施例中，共有15片转轮叶片4和15片导流叶片3。转轮叶片4与导流叶片3的弧长之比为2至3，本实施例中，转轮叶片4与导流叶片3弧长比2.44，以使导流叶片3达到最佳的导流效果。转轮进水口高H1与转轮高H2比值为0.2至0.3，本实施例中，转轮进水口高H1与转轮高H2比值为0.227。转轮进水口高H1与转轮公称直径D1比值为0.07至0.08，本实施例中，转轮进水口高H1与转轮公称直径D1之比为0.074。转轮出水口边外径D1与转轮公称直径D4比值为1.8至2.0，本实施例中，转轮出水口边外径D1与转轮公称直径D4之比为1.958。
结合图4所示，转轮叶片4翼型最小厚度h1与最大厚度h2之比为0.0045至0.0065，本实施例中，转轮叶片4翼型最小厚度h1与最大厚度h2比值为0.00526。导流叶片3翼型最小厚度h11与最大厚度h22比值为0.0035至0.0055，本实施例中，导流叶片3翼型最小厚度h11与最大厚度h22之比为0.00468。这样，可有效降低转轮的空化系数，水流经过转轮叶片4和导流叶片3时，减少产生的噪音和振动，保证运行可靠性和稳定性。
如图3所示，下环2在出水口6的外壁设有以转轮转轴为圆心的止漏环21，止漏环21沿下环2外壁呈阶梯形布置。止漏环21的下端面设有环槽22，环槽22与止漏环21同心布置。止漏环21从上到下直径依次递减，形成阶梯形的布置结构，同时止漏环21与水轮机的安装结构进行安装时，安装结构伸入至止漏环21的环槽22中，与止漏环21形成密封配合。
Claims (9)
1.一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，包括上冠（1）和下环（2），所述上冠（1）和下环（2）之间设有转轮叶片（4），所述转轮叶片（4）沿转轮边缘均匀布置并在转轮边缘形成进水口（5），所述下环（2）的中心设有出水口（6），相邻的转轮叶片（4）之间设有导流叶片（3），所述导流叶片（3）从转轮的进水口（5）向转轮内部延伸且导流叶片（3）的弧长小于转轮叶片（4）的弧长。
2.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述转轮叶片（4）与导流叶片（3）的弧长之比为2至3。
3.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述转轮叶片（4）翼型最小厚度与最大厚度之比为0.0045至0.0065。
4.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述导流叶片（3）翼型最小厚度与最大厚度比值为0.0035至0.0055。
5.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述转轮的进水口高与转轮高比值为0.2至0.3。
6.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述转轮的进水口高与转轮公称直径比值为0.07至0.08。
7.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述转轮的出水口边外径与转轮公称直径比值为1.8至2.0。
8.根据权利要求1所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述下环（2）在出水口（6）的外壁设有以转轮转轴为圆心的止漏环（21），所述止漏环（21）沿下环（2）外壁呈阶梯形布置。
9.根据权利要求8所述的一种带导流叶片超高水头段混流式水轮机转轮，其特征是，所述止漏环（21）的下端面设有环槽（22），所述环槽（22）与止漏环（21）同心布置。
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