水轮机相关知识培训).ppt

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1、水轮机类型、构造及工作原理二〇一七年八月目录一水轮机概述二三水轮机分类及型号水轮机结构四水轮机常见问题及分析五小结一、水轮机概述1、水力发电基本原理水轮机获得旋转的机械能后带动发电机旋转，发电机便将旋转的机械能转换成电能。2、水轮机的基本工作参数当水流通过水轮机时，水流的能量被转换为水轮机转轮的机械能，就把这一能量转换的过程的参数，来作为水轮机的基本工作参数。水轮机的基本工作参数主要有：工作水头H、流量Q、出力N、效率η、转速n、转轮直径D₁等。（2）流量Q单位时间内通过水轮机的水流体积称为流量，其代表符号为Q

2、，单位为m³/s.水轮机进口端面与出口断面的单位能量差，称为水轮机的工作水头。（1）工作水头H4水轮机出力是水轮机轴端输出的功率，常用符号P表示，常用单位Kw。水轮机的输入功率为单位时间内通过水轮机的水流的总能量，即水流的出力，常用符号Pn表示，则Pn=rQH=9.81QH(Kw)（1-3）由于水流通过水轮机时存在一定的能量损耗，所以水轮机出力P总是小于水流出力Pn。水轮机的输入和输出功率之比称为水轮机的效率，用符号Ƞ表示。Ƞ=P/Pn（1-4）由于水轮机在工作过程中存在能量损耗，故水轮机的效率Ƞ<1。由此，水

3、轮机的出力可写成P=PnȠ=9.81QHȠ（Kw）（1-5）水轮机将水能转化为水轮机轴端的出力，产生旋转力矩M用来克服发电机的阻抗力矩，并以角速度w旋转。水轮机出力P、旋转力矩M和角速度w之间有以下关系式P=Mw=M2π.n/60（1-6）式中w——水轮机旋转角速度，rad/s；M——水轮机主轴输出的旋转力矩，N·m；n——水轮机转速，r/min。（3）出力P和效率Ƞ5（4）转速n水轮机的转速是指水轮机转轮在单位时间内旋转的次数，用n表示，单位为r/min.如果当转子只有一对磁极时转子旋转一周，定子绕组中的感应

4、电势正好交变一次，所以电势每秒交变次数等于转子每秒的旋转次数；当转子有P对磁极时转子旋转一周，定子绕组中感应电势交变P次，所以电势每秒的交变次数等于转子每秒旋转次数的P倍，设转子的转速n（r/min）则感应电势每秒交变pn/60次，即电势的频率为f=pn/60（Hz），又得：n=60f／p（r/min）6自然界有多种能源，其中有很多式可以开发利用的，目前已被利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。其中水能是一种最经济的能源，水能的开发利用已受到越来越多的关注。我国有着丰富的水力资源，对水能的开发利用已受到社会

5、的广泛关注，对水能最重要的开发形式就是兴建各种各样的水电站。水轮机作为将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机，是水电站中最重要的组成部分。根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。二、水轮机分类及型号7水轮机类型：水轮机反击式水轮机冲击式水轮机混流式轴流式贯流式斜流式切击式斜击式双击式水流的压力能转变为机械能水流的高速射流动能转变为机械能8反击式水轮机：反击式水轮机转轮区内的水

6、流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。混流式水轮机如图1-1所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。混流式水轮机应用水头范围较广，约为20～700m，结构简单，运行稳定且效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。图1-1混流式水轮机图1-1混流式水轮机1—主轴；2—叶片；3—导叶我厂的水轮机类型为混流式混流式水轮机

7、：混流式水轮机结构简单，运行可靠，效率高，应用于水头范围宽阔，水流沿径向进入转轮而轴向流出转轮。与其他型式的水轮机相比，当运行条件相同时，混流式的能量特性比水斗式好，面抗气蚀性能比轴流式强，额定负荷时效率高。同时，它的结构简单，制造、安装方便，运转可靠，因而得到广泛的应用。10水轮机型号：水轮机型号：□□－□□－□123451、水轮机类型HL：混流式，XL：斜流式，ZD：轴流定桨式，ZZ：轴流转桨式，GD：贯流定桨式，GZ：贯流转桨式QJ：切击式，XJ：斜击式，SJ：双击式2、转轮型号（效率88%，水头以m计，

8、出力以kW计的比转速）3、主轴布置方式——L：立轴布置，W：卧轴布置4、引水室特征——M：明槽引水，J：金属蜗壳，H：混凝土蜗壳，P：灯泡式，G：罐式，S：竖井式，X：虹吸式，Z：轴伸式5、转轮标称直径（cm）我厂水轮机型号：HLA743-LJ-39511三、水轮机结构简介由于水轮机类型较多，这次培训主要讲述我厂的水轮机结构，总体来说水轮机分为埋入部分、导水机构、转动部分、水导轴承、主