[發明專利]轉輪可調式雙輪水輪機

無效

• 申請號: 201110164312.2
• 申請日: 2011-06-17
• 公開（公告）號: CN102828883A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 陳波
• 申請（專利權）人: 杭州誠德發電設備有限公司
• 主分類號: F03B3/12
• 分類號: F03B3/12;F03B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種混流式水輪機。?

背景技術

水電站的來水流量因季節的不同而不同。特別是徑流式的水電站，一般工況下汛期來水量充足時會出現大量棄水的現象，而在枯水期，卻滿足不了一臺機的滿負荷運行。這對設計單位在確定機組容量、機組數量時也較難把握。?

由于電站冬季枯水季節上游來水量太少，如枯水期的來水流量只有單機容量的50％，此時使用原轉輪的機組發電，水輪機轉輪的工況處于嚴重不良的工作狀態，水輪機效率大大降低。一般情況下，會相差20％以上。這給水電站造成了很大的經濟損失。?

現有技術中為了能充分利用枯水期的流量，常用的方法是使用一個大容量機組配一個小容量機組、或者兩個大容量機組配一個小容量機組、又或者三個大容量機組配一個小容量機組等配置，以滿足電站的實際來水情況。大容量機組用來在水量充沛的季節發電，小容量機組在枯水季的時候發電。這樣選擇對機組的機組設計、廠房布置、維護保養與配品備件的儲備帶來不便。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種既能滿足苦水季節使用，又能在水量充沛時使用的轉輪可調式雙輪水輪機。?

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：該水輪機至少包括蝸殼、調速器和轉動機構，所述調速器安裝蝸殼上，所述蝸殼與動機構之間通過轉軸連接，所述水輪機至少包括適用于流量大的工作環境的大流量轉輪、適用于流?量小的工作環境的小流量轉輪，所述大流量轉輪上設有上冠I、轉輪葉片I和下環I，所述小流量轉輪上設有上冠II、轉輪葉片II和下環II，所述上冠I直徑與上冠II直徑相同，所述下環I直徑與下環II直徑相同，所述轉輪葉片I受力面面積大于轉輪葉片II受力面面積，所述大流量轉輪和小流量轉輪都與轉軸活動連接且連接后位于蝸殼內。?

本發明采用上述技術方案：水電站選用相同容量的機組后，在枯水期時選用一個小流量、高效率轉輪替代原機組的在流量大時使用的轉輪，以提高機組的使用效率、增加機組的出力。?

實現分段、高效地充分利用來水流量，使原機組的運行工況實現多段、高效運行。如裝有二臺機組的水電站，總來水流量為：10.0m3/S的電站，每臺的單機額定流量為：5.0m3/S，選配一套使用流量為：2.5m3/S的小流量轉輪后，由原來的適應流量雙機10.0m3/S左右、單機5.0m3/S左右的運行工況，增加為：雙機10.0m3/S左右、雙機7.5m3/S左右(其中一臺機組選用了小流量轉輪運行)、單機5.0m3/S、單機2.5m3/S左右(使用小流量轉輪運行)四個流量段的運行工況，從根本上實現了多段、高效運行的工況。?

本發明還具有設計成本小，布置簡單，配套統一的優點。安裝后廠房布置整齊、維護保養與配品備件的儲備便利，運行方便。?

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步具體說明。?

圖1為本發明轉輪可調式雙輪水輪機的結構示意圖；?

圖2為本發明轉輪可調式雙輪水輪機的大流量轉輪結構示意圖；?

圖3為本發明轉輪可調式雙輪水輪機的小流量轉輪結構示意圖。?

具體實施方式

該水輪機包括了蝸殼1、大流量轉輪2、小流量轉輪3、調速器4和轉動機構5。如圖1所示，調速器4安裝蝸殼1上，與蝸殼1內部的活動導葉連接。在蝸殼1內安裝有小流量轉輪3，蝸殼1安裝在地基上。轉動機構5是輸送動力的裝置，也固定在地基上。轉動機構5與蝸殼1之間通過轉軸連接，該轉軸與小流量轉輪3固定連接。如圖3所示，小流量轉輪3上設有上冠II9、轉輪葉片II10和下環II11，轉輪葉片II10位于上冠II9、下環II11之間，轉軸通過固定件連接在小流量轉輪3的上冠II9處。?

如圖2所示，本發明的水輪機擁有兩個轉輪，除小流量轉輪3外還有大流量轉輪2。大流量轉輪2上設有上冠I6、轉輪葉片I7和下環I8，轉輪葉片I7位于上冠I6、下環I8之間。小流量轉輪3和大流量轉輪2具有相同大小的安裝尺寸，即上冠I6直徑與上冠II9直徑相同，下環I8直徑與下環II11直徑相同。但是，轉輪葉片I7受力面面積大于轉輪葉片II10受力面面積。因此，可將小流量轉輪3拆下后，用大流量轉輪2安裝上去，轉軸通過固定件連接在大流量轉輪2的上冠I6處，通水后同樣可以正常工作。?

在水量充足的季節里，蝸殼1內安裝大流量轉輪2；在枯水期，蝸殼1內安裝小流量轉輪3。例如電站的滿負荷設計流量為Q＝3.76m3/s，當枯水期時的流量只有Q＝2.00m3/s左右，若仍應用機組的大流量轉輪2進行發電，此時的發電機出力只能達到：Ng＝600KW左右，水輪機的轉輪效率只有：η＝78.0％，更換成小流量轉輪3后水輪機的轉輪效率為：η＝91.7％。機組效率相對使用大流量轉輪2時的效率可以增加20％左右，給電站帶來可觀的經濟效益。?