混流臥式水輪機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于葉片；帶有葉片的轉(zhuǎn)子的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種混流臥式水輪機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]抽水蓄能電站由于具有很好的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、事故備用和黑啟動(dòng)等功能，是電力工業(yè)發(fā)展的必然選擇，抽水蓄能電站的心臟是抽水蓄能機(jī)組的水栗水輪機(jī)，該水栗水輪機(jī)流道通常需可逆式運(yùn)行，且運(yùn)行工況多變、內(nèi)部流動(dòng)特性復(fù)雜，隨著抽水蓄能技術(shù)的不斷提高，可逆式水栗水輪機(jī)正趨向高水頭、大容量和高速化發(fā)展。
[0003]我國電力結(jié)構(gòu)以煤電為主的格局在相當(dāng)長的一段時(shí)期內(nèi)難以改變，且電力資源整體上具有不對(duì)稱分布形式，為了優(yōu)化配置電力系統(tǒng)的資源、促進(jìn)節(jié)能減排，發(fā)揮抽水蓄能電站的經(jīng)濟(jì)效益；高水頭、大容量的抽水蓄能電站是必然的發(fā)展方向；高水頭、大容量的水栗水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑大、流速高、比轉(zhuǎn)速低；由于存在較大的圓盤損失，機(jī)組在水輪機(jī)和水栗兩個(gè)工況下的水力效率均會(huì)降低；由于內(nèi)部水流流速高，尤其是在水輪機(jī)部分負(fù)荷的工作條件下，轉(zhuǎn)輪進(jìn)口會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的動(dòng)靜干涉，尾水管進(jìn)口水流存在旋轉(zhuǎn)，這會(huì)引起無葉區(qū)和尾水管內(nèi)強(qiáng)烈的壓力脈動(dòng);另外，機(jī)組空化性能會(huì)劇烈惡化。
[0004]目前，我國在建的和將要開工建設(shè)的中高水頭(250-500m)，中大容量(200-350MW)的抽水蓄能電站中，很多電站的水頭變幅較大；因此，水輪機(jī)工況下轉(zhuǎn)輪要運(yùn)行在不同的水頭段下，不可避免的偏離最優(yōu)工況，這會(huì)使無葉區(qū)和尾水管內(nèi)的壓力脈動(dòng)更為劇烈，同時(shí)惡化轉(zhuǎn)輪的空化性能;更為嚴(yán)重的是，由于水頭變幅大，要求的運(yùn)行范圍變寬，可能會(huì)進(jìn)入到不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)“S”區(qū)內(nèi)，機(jī)組運(yùn)行會(huì)更加不穩(wěn)定，并且會(huì)給機(jī)組的并網(wǎng)帶來極大的困難。
[0005]可逆式水栗水輪機(jī)要兼顧水栗水輪機(jī)兩種工況，要使其在兩種不同的運(yùn)行工況下達(dá)到高效率;更為重要的是要保證其在在寬廣的運(yùn)行范圍內(nèi)高效運(yùn)行的同時(shí)要穩(wěn)定運(yùn)行，導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪之間的無葉區(qū)，以及尾水管內(nèi)的壓力脈動(dòng)滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種混流臥式水輪機(jī)，該混流臥式水輪機(jī)通過在活動(dòng)葉片表面設(shè)置有凹形曲面，能夠使葉片間的漩渦可以被有力的分解，渦強(qiáng)度大大降低，而且兩個(gè)短葉片產(chǎn)生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進(jìn)一步發(fā)展成較大漩渦的可能性S區(qū)曲線的彎曲程度明顯減輕，二次流損失更小，流場的流動(dòng)性能得到改善，保證了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了機(jī)組發(fā)生振動(dòng)的可能性。
[0007]為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種混流臥式水輪機(jī)，包括蝸殼、固定導(dǎo)葉、活動(dòng)導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和尾水管，轉(zhuǎn)輪位于蝸殼內(nèi)中部，固定導(dǎo)葉和活動(dòng)導(dǎo)葉分布在蝸殼內(nèi)靠近轉(zhuǎn)輪處，尾水管上接蝸殼底面中部，所述活動(dòng)導(dǎo)葉靠近轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凹形曲面，所述活動(dòng)導(dǎo)葉另一側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)筋。
[0008]進(jìn)一步，所述活動(dòng)導(dǎo)葉上設(shè)置有安裝柱，所述安裝柱設(shè)置在活動(dòng)導(dǎo)葉的一端，所述活動(dòng)導(dǎo)葉從安裝柱一端至遠(yuǎn)離安裝柱的一端其厚度逐漸變薄。
[0009]進(jìn)一步，所述凹形曲面的走向設(shè)置為弧形。
[0010]進(jìn)一步，所述加強(qiáng)筋設(shè)置為水平結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，所述活動(dòng)導(dǎo)葉靠近加強(qiáng)筋的一側(cè)設(shè)置有安裝座，所述安裝座上連接有彈簧，所述彈簧的另一端連接有擋板，所述擋板固定在蝸殼內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0013]本實(shí)用新型混流臥式水輪機(jī)通過在活動(dòng)葉片表面設(shè)置有凹形曲面，能夠使葉片間的漩渦可以被有力的分解，渦強(qiáng)度大大降低，而且兩個(gè)短葉片產(chǎn)生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進(jìn)一步發(fā)展成較大漩渦的可能性S區(qū)曲線的彎曲程度明顯減輕，二次流損失更小，流場的流動(dòng)性能得到改善，保證了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了機(jī)組發(fā)生振動(dòng)的可能性。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型混流臥式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型混流臥式水輪機(jī)中活動(dòng)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記:1_蝸殼;2-固定導(dǎo)葉;3-活動(dòng)導(dǎo)葉;4-轉(zhuǎn)輪;5-尾水管;6-安裝柱;7-葉片主體;8-凹形曲面;9-加強(qiáng)筋；10-安裝座;11-彈簧;12-擋板。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。
[0018]如圖1所示為本實(shí)用新型混流臥式水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；如圖2所示為本實(shí)用新型混流臥式水輪機(jī)中活動(dòng)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型一種混流臥式水輪機(jī)，包括蝸殼1、固定導(dǎo)葉2、活動(dòng)導(dǎo)葉3、轉(zhuǎn)輪4和尾水管5，轉(zhuǎn)輪4位于蝸殼I內(nèi)中部，固定導(dǎo)葉2和活動(dòng)導(dǎo)葉分布3在蝸殼內(nèi)靠近轉(zhuǎn)輪4處，尾水管5上接蝸殼I底面中部，所述活動(dòng)導(dǎo)葉3靠近轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凹形曲面8，所述活動(dòng)導(dǎo)葉3另一側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)筋9。
[0019]本實(shí)施例通過在活動(dòng)葉片3葉片主體7表面設(shè)置有凹形曲面8，能夠在凹形曲面8產(chǎn)生旋流，對(duì)葉片間的水流產(chǎn)生導(dǎo)向作用，使葉片間的漩渦可以被有力的分解，渦強(qiáng)度大大降低，而且兩個(gè)短葉片產(chǎn)生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進(jìn)一步發(fā)展成較大漩渦的可能性S區(qū)曲線的彎曲程度明顯減輕，二次流損失更小，流場的流動(dòng)性能得到改善，保證了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了機(jī)組發(fā)生振動(dòng)的可能性。
[0020]進(jìn)一步，優(yōu)選的所述活動(dòng)導(dǎo)葉3上設(shè)置有安裝柱6，所述安裝柱6設(shè)置在活動(dòng)導(dǎo)葉3的一端，所述活動(dòng)導(dǎo)葉3從安裝柱6—端至遠(yuǎn)離安裝柱的一端其厚度逐漸變薄，該結(jié)構(gòu)有利于提高流場的流動(dòng)性能得到改善。
[0021]進(jìn)一步，優(yōu)選的所述凹形曲面8的走向設(shè)置為弧形，該結(jié)構(gòu)有利于對(duì)葉片間的水流產(chǎn)生導(dǎo)向作用，使葉片間的漩渦可以被有力的分解。
[0022]進(jìn)一步，優(yōu)選的所述加強(qiáng)筋9設(shè)置為水平結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有利于加強(qiáng)活動(dòng)導(dǎo)葉3的強(qiáng)度。
[0023]進(jìn)一步，優(yōu)選的所述活動(dòng)導(dǎo)葉3靠近加強(qiáng)筋9的一側(cè)設(shè)置有安裝座10，所述安裝座10上連接有彈簧11，所述彈簧11的另一端連接有擋板12，所述擋板12固定在蝸殼I內(nèi)，該結(jié)構(gòu)有利于提高活動(dòng)導(dǎo)葉3的強(qiáng)度和韌性，兩個(gè)短葉片產(chǎn)生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進(jìn)一步發(fā)展成較大漩渦的可能性S區(qū)曲線的彎曲程度明顯減輕。
[0024]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混流臥式水輪機(jī)，包括蝸殼、固定導(dǎo)葉、活動(dòng)導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和尾水管，轉(zhuǎn)輪位于蝸殼內(nèi)中部，固定導(dǎo)葉和活動(dòng)導(dǎo)葉分布在蝸殼內(nèi)靠近轉(zhuǎn)輪處，尾水管上接蝸殼底面中部，其特征在于:所述活動(dòng)導(dǎo)葉靠近轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凹形曲面，所述活動(dòng)導(dǎo)葉另一側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)筋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流臥式水輪機(jī)，其特征在于:所述活動(dòng)導(dǎo)葉上設(shè)置有安裝柱，所述安裝柱設(shè)置在活動(dòng)導(dǎo)葉的一端，所述活動(dòng)導(dǎo)葉從安裝柱一端至遠(yuǎn)離安裝柱的一端其厚度逐漸變薄。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混流臥式水輪機(jī)，其特征在于:所述凹形曲面的走向設(shè)置為弧形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混流臥式水輪機(jī)，其特征在于:所述加強(qiáng)筋設(shè)置為水平結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混流臥式水輪機(jī)，其特征在于:所述活動(dòng)導(dǎo)葉靠近加強(qiáng)筋的一側(cè)設(shè)置有安裝座，所述安裝座上連接有彈簧，所述彈簧的另一端連接有擋板，所述擋板固定在蝸殼內(nèi)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種混流臥式水輪機(jī)，包括蝸殼、固定導(dǎo)葉、活動(dòng)導(dǎo)葉、轉(zhuǎn)輪和尾水管，轉(zhuǎn)輪位于蝸殼內(nèi)中部，固定導(dǎo)葉和活動(dòng)導(dǎo)葉分布在蝸殼內(nèi)靠近轉(zhuǎn)輪處，尾水管上接蝸殼底面中部，所述活動(dòng)導(dǎo)葉靠近轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)設(shè)置有凹形曲面，所述活動(dòng)導(dǎo)葉另一側(cè)設(shè)置有加強(qiáng)筋；本實(shí)用新型通過在活動(dòng)葉片表面設(shè)置有凹形曲面，能夠使葉片間的漩渦可以被有力的分解，渦強(qiáng)度大大降低，而且兩個(gè)短葉片產(chǎn)生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進(jìn)一步發(fā)展成較大漩渦的可能性S區(qū)曲線的彎曲程度明顯減輕，二次流損失更小，流場的流動(dòng)性能得到改善，保證了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低了機(jī)組發(fā)生振動(dòng)的可能性。
【IPC分類】F03B11/04, F03B11/00
【公開號(hào)】CN205315194
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620093868
【發(fā)明人】王建, 張焱, 詹治勇, 王蘭英, 詹志攀, 胡永建, 古利軍
【申請(qǐng)人】忠縣三峽水電設(shè)備制造有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日