重庆大学 第1章 水轮机的主要类型及结构课件.ppt

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1、目录第一章水轮机的主要类型极其结构第二章水轮机的相似理论及模型特性曲线第三章水轮机的主要类型极其结构第四章水轮机选择第五章水轮机的调速设备第六章叶片式水泵第七章水泵水轮机水轮机的主要类型及其构造第一章第一节水轮机的工作参数一、工作水头水轮机的工作水头H（m）应为水轮机进口断面（B-B）和尾管出口断面（C-C）处单位重量水流能量之差。为了求得单位压力势能，则可列出上游进水口A-A断面和水轮机进口B-B断面之间的伯诺里方程式：水轮机的流量是水流在单位时间内通过水轮机的体积，通常用Q表示，其单位为m³／s。水轮

2、机的引用流量主要随着水轮机的工作水头和出力的变化而变化。水头为H(m)，流量为Q(m‘／s)的水流，通过水轮机时，给予水轮机的输入功率Ns为：二、流量三、出力和效率在实际应用中，功率通常用kW表示：所以把水轮机的出力与其输入功率的比值称为水轮机的效率，用η表示：则水轮机的出力使主轴旋转作功，因而出力亦可用旋转机械运动的公式来表达：水轮机的转速和发电机的转速相同并符合标准同步转速，即应满足下列关系式：所以四、工作力矩与转速第二节水轮机的主要类型水轮机的转轮是将水流能量转换为旋转机械能的核心部分，当忽略其间的

3、水力损失时可用下式表示：上式也可写为若Er=0，则Ec=1，这种完全利用水流动能工作的水轮机称为冲击式水轮机。若0

4、式水轮机。1．混流式水轮机轴流式水轮机，如图1—3所示，这种水轮机的水流在进入转轮之前，流向已经变得与水轮机主轴中心线平行，因此水流在经过转轮时沿轴向进入而又依轴向流出，所以称为轴流式水轮机。2．轴流式水轮机斜流式水轮机，如图1—4所示，水流流经转轮时倾斜于轴向，故称为斜流式水轮机。3．斜流式水轮机4．贯流式水轮机如图1—5所示，将发电机转子安装在转轮外缘时称为全贯流式水轮机。轴伸式装置；如图所示，其特点是将水轮机主轴向下游伸出尾水管以外，并与安装在尾水管外面的发电机相联接。竖井式装置：如图1-7所示，其

5、特点是将发电机布置在混凝土竖井内，水轮机布置在竖井下游，两者以主轴直接连接，上游来水可从两边绕过竖井进入水轮机轮。灯泡式装置，如图1—8所示，其特点是将发电机布置在灯泡型的密闭机壳内并与壳体下游的水轮机直接联接，此时水流可从四周绕过壳体进入轮机。二、冲击式水轮机水斗式水轮机，如图1—9所示，其特点是由喷嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗而作功，它的适用水头范围为100～2000mL1·水斗式水轮机2．斜击式水轮机斜击式水轮机如图1—10所示，其特点是由喷嘴出来的射流，是沿着与转轮平面成某一口角(约

6、为22．5ْْ)的方向冲击转轮，它的实用水头范围为25～300m。双击式水轮机如图1—J1所示，其特点是由喷嘴出来的射流首先从转轮外缘冲击叶片，接着水流又自内缘再一次冲击叶片，它的适用水头范围为5～80m。3．双击式水轮机现将各类水轮机归纳简述如下：水轮机反击式冲击式混流式轴流式斜流式贯流式水斗式斜击式双击式轴流定桨式轴流转桨式全贯流式半贯流式灯泡式轴伸式竖井式第三节水轮机的基本构造一、混流式水轮机的构造图1—12是一混流式水轮机的结构图，图1—13是沿水轮机蜗壳中心的水平剖面图。压力水流通过进水设备——

7、蜗壳，流经座环1，导叶2，进入转轮3，经过转轮作功后再由转轮下部的出水设备——尾水管排人下游。如图所示，混流式水轮机的转轮是由上冠1，叶片2，下环3，止漏环4，5，及泄水锥6等组成。1．转轮控制环的转动是由油压接力器来操作的，如图1-15，图1-17所示。2．导水机构为减小这些间隙通常所采用的措施是在导叶头部、顶盖和底环上镶嵌橡皮条密封，如图1—18所示。座环位于导叶的外围，它是由上、下碟形环和中间若干立柱组成的整体铸钢件，如图1—19所示。3.座环图1—20是轴流转桨式水轮机的立面结构图，可以看出除转轮

8、和转轮室以外，其他部分均与混流式水轮机相类似。二、轴流转桨式水轮机三、斜流式水轮机的构造四、灯泡贯流式水轮机的构造灯泡贯流式水轮机的构造，如图1-8所示这种水轮机即是一没有蜗壳的、卧式装置的轴流转桨式水轮机。水斗式水轮机的构造，如图1-9所示，水斗式水轮机是由喷管、折流板、转轮、机壳及尾水槽等组成。五、水斗式水轮机的构造第四节水轮机的型号及标称直径第一部分是由两个汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，前者代表水轮机型式(见表1—1)，