蜗壳水轮机(水轮机蜗壳的水力设计)

海潮机械 2023-01-27 22:02 编辑:admin 55阅读

1. 水轮机蜗壳的水力设计

流程如下:

1.打开水轮机进水管旁通阀,往机组蜗壳内注水。

2.打开轴承冷却水阀。

3.打开蜗壳排气阀,直到蜗壳内气体排空,关闭排气阀。

4.打开进水电动蝶阀至全开状态。

2. 水轮机蜗壳的作用是什么

  水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时,将水能转换成机械能,水轮机的转轴又带动发电机的转子,将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。  基本原理:  在水轮机中,水流通过蜗壳的导流作用径向流入导水机构,将液体动能转化为静压能,再通过叶片将静压能转换为转子的动能,转轮通过主轴与发电机转子联轴,带动转子旋转并切割发电机定子磁力线圈,利用电磁感应原理在发电机线圈中产生高压电,再经过变压器升压通过输电线路将电力输出到电网中,水流最后轴向流出转轮。  大中型水轮机组一般采用金属蜗壳,其主要作用是为流体的流动起到导向作用,将液体动能转换为静压能。导水机构中的活动导叶倾角可调,其主要作用是调节流量。

3. 水轮机的蜗壳主要有

蜗壳是蜗壳式引水室的简称,它的外形很像蜗牛壳,故通常简称蜗壳。为保证向导水机构均匀供水,所以蜗壳的断面逐渐减小,同时它可在导水机构前形成必要的环量以减轻导水机构的工作强度。

蜗壳应采用适当的尺寸以保证水力损失较小,又可减小厂房的尺寸及降低土建投资。它是用钢筋混凝土或金属制造的闭式布置,可以适应各种水头和容量的要求。蜗壳是反击式水轮机中应用最普遍的一种引水室。

4. 水轮机蜗壳结构

水轮机型号示例: 1.HL220-LJ-250,表示转轮型号为220的混流式水轮机,立轴、金属蜗壳,转轮直径为250cm。

2.ZZ560-LH-500,表示转轮型号为560的轴流转桨式水轮机,立轴、混凝土蜗壳,转轮直径为500cm。3.GD600-WP-300,表示转轮型号为600的贯流定桨式水轮机,卧轴、灯泡式引水,转轮直径为300cm。4.2CJ20-W-120/2×10,表示转轮型号为20的水斗式水轮机,一根轴上装有2个转轮,卧轴、转轮直径为120cm,每个转轮具有2个喷嘴,射流直径为10cm。发电机的传力方式为: 转动部分重量(发电机转子、励磁机转子、水轮机转轮)——推力头——推力轴承——定子外壳——机座; 固定部分重量(推力轴承、上机架、发电机定子、励磁机定子)——定子外壳——机座。1.普通伞式。有上下导轴承。发电机的传力方式为:机组转动部分的重量——推力头和推力轴承——下机架——机座。上机架只支撑上导轴承和励磁机定子。2.半伞式。有上导轴承,无下导轴承。发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。3.全伞式。无上导轴承,有下导轴承。机组转动部分的重量通过推力轴承的支撑结构传到水轮机顶盖上,通过顶盖传给水轮机座环。

5. 水流经过水轮机的蜗壳

  水轮机课程中的导叶开度具体是指导叶出口边与相邻导叶之间的最短距离。

  由引水室流向水轮机转轮的水流需经过导水机构再进入转轮,导水机构的主要作用是:根据电力系统负荷的变化,调节水轮机流量,以适应系统对机组出力的要求; 形成和改变进入转轮的水流环量,以满足水轮机对进入转轮前水流环量的要求。在转轮停止工作时必须关闭导叶截断水流。径向式导水机构 作为主要的混流式水轮机与轴流式水轮机的水都是径向进入转轮工作区的,这种导水机构称之为径向式导水机构。 径向式导水机构由多个导叶组成,所有导叶可绕自身轴线同步转动,像百叶窗帘样,多个导叶排在蜗壳的出水口。

  

6. 水轮机原理及水力设计

水力发电的过程其实是一个能量转换的过程。河流含有能量,开发利用天然水能转化为电能就是水力发电。水能的两个基本要素是流量和落差。流量由河流本身决定,直接利用河流的动能利用率会很低,因为不可能在整个河流的横截面上覆盖水轮机。

水力利用主要利用势能,利用势能必须有落差。但河流的自然落差一般沿河流逐渐形成,短距离内水流的自然落差较低。需要采取适当的工程措施,人工提高落差,即集中分散的自然落差,形成可利用的水头。

7. 水轮机蜗壳的水力设计要求

水轮机五大要素是:引水部件(蜗壳),导水部件(导叶),工作部件(转轮),泄水部件(尾水管)和非过流部件(轴承、主轴、密封和飞轮等)。作用:

(1)、蜗壳:保证把来自压力水管的水流以较小的水流损失,均匀、轴对称地引入导水机构,使转轮四周所受的水流作用力均匀;使水流产生一定的旋转量(环量),以满足转轮的需要。

(2)、导叶:将来自蜗壳的的水流以一定的速度和方向引入转轮,保证水轮机具有良好的水力特性;当外界负荷发生变化时调节进入转轮的流量,以改变机组输出功率;在正常停机和事故停机时能截住水流。

(3)、转轮:它是水轮机的核心部件,其作用就是进行能量转换,把水能转换成旋转的机械能。

(4)、尾水管:将转轮出口的水流平稳地引向下游;可使转轮安装在下游水位之上,并在转轮出口处形成静力真空,从而可利用转轮高出下游水面的水头,使水轮机多利用一部分位置水头;由于尾水管出口截面变大,降低了出口流速,减少了水轮机出口动能损失,使转轮出口的动能恢复为动力真空,使水轮机多利用一部分水流动能,从而提高了水轮机的效率。