CN211474322U - 一种轴流式水轮机配水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴流式水轮机配水装置，属于水电机组节能设计领域，包括轴流式水轮机，轴流式水轮机安装于水轮机配水装置的下方，轴流式水轮机的尾部安装有尾水排水管，轴流式水轮机的内部布置有水轮机多级叶轮，水轮机多级叶轮用于提高轴流式水轮机的效率，水轮机配水装置包括多个配水动叶，配水动叶环形设置在水轮机主轴的外侧，水轮机配水装置与调速器连接，调速器与控制柜连接，水轮机配水装置的上方与上水库之间设置有闸门。当水电机组运行时，投入轴流式水轮机配水装置，提高能量利用率，增发电量，提升水电站的经济效益水平。

Description

一种轴流式水轮机配水装置

技术领域

本实用新型涉及一种轴流式水轮机配水装置，属于水电机组节能设计领域。

背景技术

水电是清洁能源，可再生、无污染、运行费用低，便于进行电力调峰，有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在地球传统能源日益紧张的情况下，世界各国普遍优先开发水电，大力利用水能资源。

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。做完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。

水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。

混流式水轮机是世界上使用最广泛的一种水轮机，混流式水轮机适用的水头范围很宽，为5～700米，但采用最多的是40～300米。

水电机组设备庞大、结构复杂，水在进入水轮机时，要多次变向、节流，并且进入蜗壳延长了流经的路径，也增加了节流损失，造成了能量的浪费，因此急需一种轴流式水轮机配水装置来提高水电能量利用率，减少能源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种轴流式水轮机配水装置，当水电机组运行时，投入轴流式水轮机配水装置，提高能量利用率，增发电量，提升水电站的经济效益水平。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种轴流式水轮机配水装置，包括轴流式水轮机，其特征是，所述轴流式水轮机安装于水轮机配水装置的下方，所述轴流式水轮机的尾部安装有尾水排水管，所述轴流式水轮机的内部布置有水轮机多级叶轮，所述水轮机多级叶轮用于提高轴流式水轮机的效率，所述水轮机配水装置包括多个配水动叶，所述配水动叶环形设置在水轮机主轴的外侧，所述水轮机配水装置与调速器连接，所述调速器与控制柜连接，所述水轮机配水装置的上方与上水库之间设置有闸门。

进一步的，所述配水动叶为扇形结构，且配水动叶设置有4块。

进一步的，所述控制柜与试验装置连接，可采用试验装置来试验轴流式水轮机配水装置的性能是否处于良好的备用状态。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型实用性强，适合水电行业使用；具备科学性，能满足水电机组节能的要求；具有广泛的适用性，能提高能量利用率，提升水电站的经济效益水平。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的水轮机配水装置的结构示意图。

图中：轴流式水轮机1、尾水排水管2、水轮机多级叶轮3、水轮机配水装置4、调速器5、控制柜6、试验装置7、闸门8、上水库9、配水动叶10、水轮机主轴11。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1至图2，本实施例中的一种轴流式水轮机配水装置，包括轴流式水轮机1，其特征是，轴流式水轮机1安装于水轮机配水装置4的下方，轴流式水轮机1的尾部安装有尾水排水管2，轴流式水轮机1的内部布置有水轮机多级叶轮3，水轮机多级叶轮3用于提高轴流式水轮机1的效率，水轮机配水装置4包括多个配水动叶10，配水动叶10环形设置在水轮机主轴11的外侧，水轮机配水装置4与调速器5连接，调速器5与控制柜6连接，水轮机配水装置4的上方与上水库9之间设置有闸门8。

本实施例中，配水动叶10为扇形结构，且配水动叶10设置有4块。

本实施例中，控制柜6与试验装置7连接，控制柜6以及试验装置7均为现有产品。

水轮机节能设计方法如下：操作控制柜6，通过调速器5控制水轮机配水装置4逐步开启，水进入轴流式水轮机1，并流经水轮机多级叶轮3，之后尾水排水管2见水、压力正常；操作控制柜6控制调速器5逐步开大水轮机配水装置4，轴流式水轮机1升速，轴流式水轮机1并网、带负荷至额定，检测尾水排水管2的压力，以及轴流式水轮机1各辅助系统的温度、压力；通过试验装置7来试验轴流式水轮机配水装置的性能是否处于良好的备用状态。

因为局部水头损失：

其中：ζ为局部阻力系数。

转弯越多，变径越多，水头损失越多。

沿程水头损失：

L越长，沿程水头损失越大。

水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大。局部水头损失越多，沿程水头损失越多，机组功率越低，效率越低。

本实施例中，水由水轮机配水装置4的上部进入，转弯最少，变径最少，沿程最短，所以水头损失最少。

通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种轴流式水轮机配水装置，包括轴流式水轮机（1），其特征是，所述轴流式水轮机（1）安装于水轮机配水装置（4）的下方，所述轴流式水轮机（1）的尾部安装有尾水排水管（2），所述轴流式水轮机（1）的内部布置有水轮机多级叶轮（3），所述水轮机多级叶轮（3）用于提高轴流式水轮机（1）的效率，所述水轮机配水装置（4）包括多个配水动叶（10），所述配水动叶（10）环形设置在水轮机主轴（11）的外侧，所述水轮机配水装置（4）与调速器（5）连接，所述调速器（5）与控制柜（6）连接，所述水轮机配水装置（4）的上方与上水库（9）之间设置有闸门（8）。

2.根据权利要求1所述的轴流式水轮机配水装置，其特征是，所述配水动叶（10）为扇形结构，且配水动叶（10）设置有4块。

3.根据权利要求1所述的轴流式水轮机配水装置，其特征是，所述控制柜（6）与试验装置（7）连接。

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