CN215170498U - 一种整装直联水力发电机组 - Google Patents
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Abstract
一种整装直联水力发电机组，包括水轮机和发电机，水轮机的蜗壳引水室两侧分别连接前盖板和出水室，蜗壳引水室内装有转轮，所述的转轮通过键固定在主轴一端，并经锁紧螺母压紧，主轴另一端穿过前盖板中心出口与发电机相连，位于转轮进口处的蜗壳引水室内装有均布的活动导叶，活动导叶一端嵌装在前盖板上，另一端穿过出水室侧壁并与导叶调速机构相连，导叶调速装置装在出水室外侧，有效缩短主轴连接转轮所需的悬臂段长度，改善轴承受力，利于机组稳定运行；本实用新型结构新颖独特，操作方便，成本低，满足水系统余能回收的要求，主轴悬臂段短、结构紧凑、运行稳定可靠，社会和经济效益显著。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能和余能回收领域的水力发电机组，特别是一种整装直联水力发电机组。
背景技术
常规水电机组可用于余压回收，但由于系统复杂、体积庞大、安装检修困难等缺点导致应用受限，传统水力发电机组导叶调速系统通常布置在发电机侧，需要预留轴向安装空间，导致主轴悬臂段过长，轴承受力恶化，易引发振动、轴承寿命缩短等问题，因此，急需一种兼具流量调节与余压回收功能的整装直联水力发电机组。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种整装直联水力发电机组，可有效解决主轴悬臂段过长，轴承受力恶化，易引发振动、轴承寿命缩短等问题，兼具流量调节和余压回收的功能。
为实现上述目的，本实用新型解决的技术方案是，一种整装直联水力发电机组，包括水轮机和发电机，水轮机的蜗壳引水室两侧分别连接前盖板和出水室，蜗壳引水室内装有转轮，所述的转轮通过键固定在主轴一端，并经锁紧螺母压紧，主轴另一端穿过前盖板中心出口与发电机相连，位于转轮进口处的蜗壳引水室内装有均布的活动导叶，活动导叶一端嵌装在前盖板上，另一端穿过出水室侧壁并与导叶调速机构相连，导叶调速机构装在出水室外侧。
本实用新型结构新颖独特，操作方便，成本低，满足水系统余能回收的要求，主轴悬臂段短、结构紧凑、运行稳定可靠，社会和经济效益显著。
附图说明
图1是本实用新型结构主视图。
图2是本实用新型蜗壳进水室三维结构图。
图3是本实用新型蜗壳进水室截面型线图。
图4是本实用新型导叶联接图。
具体实施方式
以下结合附图和具体情况对本实用新型具体实施方式作详细说明。
结合附图给出，一种整装直联水力发电机组，包括水轮机和发电机，水轮机的蜗壳引水室1两侧分别连接前盖板4和出水室5，蜗壳引水室1内装有转轮3，所述的转轮3通过键7固定在主轴6一端，并经锁紧螺母10压紧，主轴6另一端穿过前盖板4中心出口与发电机8相连，位于转轮3进口处的蜗壳引水室1内装有均布的活动导叶2，活动导叶2一端嵌装在前盖板4上，另一端穿过出水室5侧壁并与导叶调速机构9相连，导叶调速机构9装在出水室5外侧，有效缩短主轴6连接转轮3所需的悬臂段长度，改善轴承受力，利于机组稳定运行。
为保证更好的实施效果，所述的蜗壳引水室1截面型线为非对称型线，靠近出水室5一侧为直线，靠近发电机8一侧为圆弧，导叶调速机构9布置在出水室5一侧而不受干涉，蜗壳进水室1出水口不设置固定导叶，可缩小蜗壳1的径向尺寸。
所述的发电机8为异步发电机或同步发电机，发电机8内部设有径向轴承和推力轴承，用于承受机组的径向力和轴向力，外部不单独设置任何轴承支撑部件。
所述的转轮3为混流式转轮、轴流式转轮、可逆式转轮或反转泵转轮的一种。
所述的前盖板4的中心出口内装有机械密封11。
所述的导叶调速机构9包括拐臂9-1、联动环9-2和传动杆9-3，活动导叶2与拐臂9-1连接，拐臂9-1均布装在联动环9-2上，联动环9-2通过传动杆9-3与另设的执行机构（公知技术）连接。
所述的转轮3是由上冠3-1、下环3-2和均布装在上冠3-1、下环3-2之间的叶片3-3构成。
本实用新型在具体工作时，水流从蜗壳引水室1的进水口流入，流经蜗壳引水室1，水流经活动导叶2出水口流出进入出水室5，导叶调速机构9用于调节活动导叶2的开合度，导叶调速机构9装在出水室5侧，最大限度地缩短主轴6连接转轮3所需的悬臂段长度，改善轴承受力，利于机组稳定运行。
本实用新型结构简单，设计科学合理，经实际使用，效果非常好，有关实验资料如下：
一种整装直联水力发电机组用于工业循环水系统余能回收，使用超声波流量计测量DN250mm管道中过流量约500m3/h，改造前管道中蝶阀开度约25%，前后压差约0.12MPa，在阀门处开旁路并联一种整装直联水力发电机组，基础占地面积约1m2，改造后蝶阀处于全关，水流经旁通管进入水轮机并带动三相异步发电机旋转做功，通过人工设定活动导叶开度保证前后压差为0.12MPa和500m3/h流量不变，发电机生产电力约11kW，机组运行稳定、振动小、流量可调节。
本实用新型结构新颖独特，操作方便，与现有技术相比，具有以下优点：
（1）、本实用新型一种整装直联水力发电机组，水轮机与发电机直联布置，机组可有效实现水系统余能回收发电，克服常规水电机组的缺点，具有结构紧凑、安装方便、振动小、运行稳定等优点，是水系统余能回收的最佳选择；
（2）、本实用新型一种整装直联水力发电机组，通过将活动导叶调速机构布置在尾水侧，实现最大限度地压缩主轴悬臂段长度，改善轴承受力条件，减少机组振动，有利于机组的长期稳定运行；
（3）、本实用新型一种整装直联水力发电机组，通过使用非对称蜗壳引水室且出水口不设置固定导叶，可极大地缩小机组的径向尺寸；
（4）、使用本实用新型进行循环水系统余压回收节能项目，将白白浪费的能量回收转换成电能，实现节能环保的目的，本实用新型可形成系列产品，便于推广使用，是发电机组上的创新，社会和经济效益显著。
Claims (7)
1.一种整装直联水力发电机组，包括水轮机和发电机，水轮机的蜗壳引水室（1）两侧分别连接前盖板（4）和出水室（5），蜗壳引水室（1）内装有转轮（3），其特征在于，所述的转轮（3）通过键（7）固定在主轴（6）一端，并经锁紧螺母（10）压紧，主轴（6）另一端穿过前盖板（4）中心出口与发电机（8）相连，位于转轮（3）进口处的蜗壳引水室（1）内装有均布的活动导叶（2），活动导叶（2）一端嵌装在前盖板（4）上，另一端穿过出水室（5）侧壁并与导叶调速机构（9）相连，导叶调速机构（9）装在出水室（5）外侧。
2.根据权利要求1所述的整装直联水力发电机组，其特征在于，所述的蜗壳引水室（1）截面型线为非对称型线，靠近出水室（5）一侧为直线，靠近发电机（8）一侧为圆弧，导叶调速机构（9）布置在出水室（5）一侧而不受干涉。
3.根据权利要求1所述的整装直联水力发电机组，其特征在于，所述的发电机（8）为异步发电机或同步发电机，发电机（8）内设有径向轴承和推力轴承，用于承受机组的径向力和轴向力。
4.根据权利要求1所述的整装直联水力发电机组，其特征在于，所述的转轮（3）为混流式转轮、轴流式转轮、可逆式转轮或反转泵转轮的一种。
5.根据权利要求1所述的整装直联水力发电机组，其特征在于，所述的前盖板（4）的中心出口内装有机械密封（11）。
6.根据权利要求1所述的整装直联水力发电机组，其特征在于，所述的导叶调速机构（9）包括拐臂（9-1）、联动环（9-2）和传动杆（9-3），活动导叶（2）与拐臂（9-1）连接，拐臂（9-1）均布装在联动环（9-2）上，联动环（9-2）通过传动杆（9-3）与另设的执行机构连接。
7.根据权利要求1所述的整装直联水力发电机组，其特征在于，所述的转轮（3）是由上冠（3-1）、下环（3-2）和均布装在上冠（3-1）、下环（3-2）之间的叶片（3-3）构成。
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| CN112746925A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-05-04 | 华北水利水电大学 | 一种整装直联水力发电机组 |
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