资源描述：
《冲击式水轮机及其选择方法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1997年第1期西北水电总59期冲击式水轮机及其选择方法田树棠(电力部西北勘测设计研究院,西安,710001)摘要冲击式水轮机利用水流动能做功,水流能量的改变全在于动能的减少,而水流压力并不发生变化,这是与通常的反击式水轮机不同之处。因而其选择方法也有自身的特点,关键在于每喷嘴比转速ns1的选择与射流直径d0的计算。关键词冲击式水轮机选择方法缓,参见图2。当负荷仅为额定负荷的20%时1冲击式水轮机简介仍可运行,而混流式水轮机要求运行在额定冲击式水轮机包括切击式(即水斗式)、出力50%以上。斜击式和双击式三种水轮机型式。它们共同的特点是借助于特殊导水装置(如喷
2、嘴)引出的具有动能的自由射流,将水能传递给转轮。与通常的反击式水轮机不同,在其工作过程中,水流的压力(通常为大气压力)并不发生变化,仅仅是速度改变了,即冲击式水轮机仅利用水流的动能。亦即水库的水在冲击式水轮机喷嘴前的水管内产生很大的压力,靠喷2嘴将此压力转变为自由射流的动能(v/2g),水流能量的改变全在于动能的减少。而喷嘴轴线以下到自由水面之间的水头未被利用而损失了,对于下游水位变幅较大的电站而言,有几米到几十米的水头损失。因此,冲击型水轮机的工作水头是由上游水面到下喷嘴轴线之间扣除了管道损失之后的水头。在冲击型水轮机中,运用较为成功而广泛的是水斗式水轮机
3、,与混流式、轴流式并列为世界三大水轮机主要品种之一。国外以其[1]发明人的名字命名为培尔顿水轮机。其结构示意图参见图1。与混流式水轮图2HL与CJ效率比较机相比虽然其能量指标较低,最高效率比混～为喷嘴流式水轮机低2～3%;但其效率曲线较平其次,水斗式转轮露出水面,不存在因气收稿日期:1996-02-27蚀要求而增加开挖问题。因水斗式转轮在1—49—个大气压下工作,其气蚀磨损较混流式轻,转分为三个阶段:1960年以前为从无到有阶轮材质要求较低,同时,转轮检修工作量小。段,其特点是技术落后、使用性能较差。1960水斗式转轮的气蚀磨损与运行负荷变化关系年投产的
4、浙江百丈祭电站12.5MW双轮四不大,而混流式水轮机在某些工况运行时,气喷嘴水斗式水轮机为其间代表产品,该机组蚀磨损破坏加剧较明显。对于含沙量较大的运行不够稳定,噪声较大(90～100dB)、喷嘴河流,采用水斗式水轮机对减轻其气蚀磨损及水斗磨损较严重,不能做到令用户满意,已有一定优势。经多次更换转轮(近年我院建议该电站另装水斗式转轮带有折向器可实现双重调抽水蓄能机组,以充分发挥电站效益)。节,在引水系统不需设置调压井或空放阀,不从1960～1975年为独立设计阶段,主要仅可节省投资,而且可以降低压力上升值与依靠设计人员在收集国外资料和总结国内电转速上升值,提
5、高机组可靠性。站的实践经验的基础上从事产品开发工作。由于在小负荷区运行时,水斗式水轮机产品性能虽有所改善,但仍较落后。的效率反而比混流式水轮机高。这一点对于从1976年开始,即进入新的发展时期。担任调峰或在孤立小电网中运行的机组非常哈尔滨大电机研究所研制的立式4喷嘴重要。A237转轮最优效率为91.05%,达到世界先另外,水斗式水轮机无间隙漏水损失;调进水平。另外,在机组的稳定性、不锈钢转轮节系统比较简单,水电站水下建筑物少,可缩铸造技术、噪声控制、直流喷嘴的油混水问题短建设周期。的突破诸方面也取得了重要进展。重庆水轮机厂生产了水头超过1000m的广西天湖水
6、2水斗式水轮机发展概况斗式机组。还有一些制造厂也在水斗式水轮2.1国内水斗式水轮机发展简史机生产方面取得进展,参见表1。我国水斗式水轮机发展历史,大致可以表1国产部分水斗式水轮机出力水头转速投产序号电站名称型号制造厂(MW)(m)(r/min)年份801云南东川CJ22-W-1×100.8200600HD19531462浙江百丈祭CJ22-W-2×1412.5345500HD19601463云南绿水河CJ22-W-2×1512.5300500HD19701704四川磨房沟CJ20-L-12.5468500HD19722×151705广东潭岭CJ20-L-2×
7、1512.5470500HD19691156湖北四方洞CJ20a-W-1×72.58601000HD19881467浙江瑞墙CJK461-W-2×146.3340500HD,JH19881208四川博瓦河CJA237-W-2.5260500HD19912×131709广西天湖CJ20-L-2×9.5151022.4750CQ199114010湖北桃花山CJ20-L-2×96.3670750CQ199015011四川大堡CJ22-L-4×13.38.75280428.6CQ199012012云南小菜园CJ22-W-2215500CQ19872×12.52151
8、3四川草坡CJ20-L-2×1915390375CQ
