贯流水轮机概述.ppt

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1、水轮发电机组概述浙江同济科技职业学院富丹华水轮发电机组水轮机的基本知识一、水轮机的基本工作参数反映水轮机工作过程特性值的一些参数，称为水轮机的基本工作参数。主要有：工作水头H、流量Q、功率N、效率η、转速n等。图1-1坝后式水电站示意图1．工作水头是指在水轮机的进口断面与出口断面之间的水流单位能量之差。符号：H，单位：m额定水头为水轮机在额定转速下，输出额定功率时所需的最小水头。符号：Hr，单位：m。设计水头为水轮机在最高效率点运行时的净水头。符号：Hd，单位：m。图1-2水电站和水轮机的水头2、流量水轮机流量指单位时间内通过水轮机进口测量断面的水的体积。

2、量的符号：Q，单位：m3/s。额定流量指水轮机在额定水头，额定转速下，输出额定功率时的流量。量的符号：Qr，单位：m3/s。3、功率水轮机进口水流具有的水力功率，即水流对水轮机每秒钟付出的机械能，称为水轮机输入功率。符号：Pd，单位：kW。水轮机轴输出的机械功率，称水轮机功率。符号：Pt，单位：kWPt=rQHη（kg.m/s）=9.81QHη式中：Q——代表水轮机流量（m3/s）H——代表水轮机工作水头（m）r——为水的比重η——代表水轮机效率通常所说的水轮机功率，指水轮机输出功率。4、效率水轮机输出功率与输入功率之比称为水轮机效率，量的符号：η，为无因

3、次量。η=Pt/Pd=Pt/9.81QH水轮机效率η由三部分组成，即容积效率ηo、水力效率ηs、机械效率ηj。因此η=ηoηsηj5、转速水轮机轴每分钟转动的圈数，称为水轮机的转速，单位为r/min。设计时选定的稳态转速称为水轮机额定转速。量的符号：nr，单位：r/min。nr=50×60/PP-发电机磁极对数机组飞逸达到的最高稳态转速称为飞逸转速。量的符号：nR，单位：r/min。飞逸情况对机组起破坏作用，制造厂家一般规定机组飞逸时间不超过2min。第二节水轮机的分类和型号一、水轮机的分类水轮机是把水流能量转变为机械能的一种动力机械，利用水电站的水头和流

4、量来做功。水轮机按转轮对水流能量转换的形式不同，可分为反击式水轮机和冲击式水轮机两大类。将水流的位能、压能、动能转换成旋转机械能的水轮机称为反击式水轮机。将水流的动能转换成旋转机械能的水轮机称为冲击式水轮机。图1-5混流式水轮机图1-5斜流式水轮机图1-6贯流式水轮机图1-11冲击式水轮机示意图图1-11斜击式水轮机示意图图1-12双击式水轮机示意图三、各种水轮机应用范围和优缺点各种不同类型水轮机的适用范围和优缺点见表1-1。四、水轮机的型号水轮机型号是用来反映水轮机的型式、主轴布置形式、引水室特征、转轮型号及直径，并按规定的要求编写的一组代号。水轮机的型

5、式、主轴布置形式、引水室特征及代号规定见下表。表:水轮机型式、主轴布置形式、引水室特征及其代号水轮机型号由三部分代号组成，各部分之间用破折号隔开。第一部分为水轮机型式及转轮型号的代号，转轮型号的代号用“比转速/带有开发转轮的单位代号的序号或规定的代号”表示，如HL160/D46，对于已广泛应用的和编入型谱的转轮可以不标“带有开发转轮的单位代号的序号”，如HL110。第二部分为水轮机主轴的布置形式和引水室的特征代号。第三部分为水轮机转轮的公称直径D1（cm为单位），其中水斗式与斜击式水轮机型号的第三部分为：转轮公称直径/(作用在转轮上的喷嘴数×射流直径)；双

6、击式水轮机型号的第三部分为：转轮公称直径/转轮宽度。水轮机型号三部分的排列顺序规定如下：各种水轮机转轮（叶轮）公称直径D1如下（图1-13）规定：1.对于混流式水轮机公称直径是指叶片进水边与下环相交处的直径。2.对于轴流、斜流和贯流式水轮机是指与叶片轴线相交处的转轮室内径。3.对于水斗式水轮机是指转轮节圆直径。a)冲击式转轮，b)混流式转轮，c)斜流式转轮，d)轴流式转轮图1-13各类水轮机转轮（叶轮）公称直径D1水轮机型号编写举例：HL110-WJ-60表示混流式水轮机,转轮型号为110(比转速)，卧轴，金属蜗壳，转轮公称直径为60cm。GZ(B14)-

7、WP-380表示贯流转桨式水轮机，转轮开发代号B14，卧轴，灯泡式引水室，转轮公称直径为380cmCJ22-W-100/(1×10)表示水斗式水轮机，转轮型号为22(比转速)，卧轴，转轮公称直径为100cm，单喷嘴,喷嘴射流直径为10cm。第三节贯流式水轮机基本结构一、贯流式水轮机的特点与其它机型相比，除了流道呈直线状，水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯，较大地提高了机组的过水能力和水力效率外。还有其它一些显著特点：（1）过流通道的水力损失减小，施工方便，其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。（2）有较高的过水能力和比转速，所以在水头与功率相同的条件下，

8、贯流式要比转桨式的直径小10%左右。（3）适合作可逆式水泵水轮机运