[實(shí)用新型]臥軸沖擊式水輪機(jī)自然補(bǔ)氣裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220332798.6
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN202707345U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊小松
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶立崧電機(jī)設(shè)備有限公司
• 主分類號: F03B11/04
• 分類號: F03B11/04;F03B1/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所 50211
• 代理人: 譚小容

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及水力發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種臥軸沖擊式水輪機(jī)的補(bǔ)氣裝置，適用于單噴嘴、雙噴嘴以及三噴嘴等臥軸沖擊式水輪機(jī)。

背景技術(shù)

臥軸沖擊式水輪機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，作完功的水流在轉(zhuǎn)輪離心力的作用下，大部分被甩到機(jī)殼壁上，并順機(jī)殼壁向下流動(dòng)，形成水簾。由于一般尾水通氣高度只有0.6m～0.8m，故隨著機(jī)組負(fù)荷的增大(一般在>50％開度后)，水簾厚度增加，達(dá)到一定厚度的水簾流下與尾水相連封住了通氣通道。隨著機(jī)組的不停運(yùn)行，機(jī)殼水流不停地外流，外流的水流不斷地將機(jī)殼內(nèi)的空氣帶走，當(dāng)從尾水水簾進(jìn)入的空氣少于尾水帶走的空氣時(shí)，機(jī)殼內(nèi)就逐漸形成真空。以上所述為臥軸沖擊式水輪機(jī)的真空形成機(jī)理。

隨著機(jī)殼內(nèi)的氣壓降低、真空的形成，一方面會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪吸附作完功的水流在轉(zhuǎn)輪外圓周圍形成珍珠鏈，造成轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)阻力增大，從而降低效率，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失；另一方面真空會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪和噴針的汽蝕損壞，并會(huì)產(chǎn)生較大的噪音、造成機(jī)組振動(dòng)等。

綜上所述，沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪必須是在大氣中旋轉(zhuǎn)，才能最有效的將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能再通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電能。然而，大多數(shù)臥軸沖擊式水輪機(jī)都沒有配備補(bǔ)氣裝置，少數(shù)配備補(bǔ)氣裝置的臥軸沖擊式水輪機(jī)，又存在：a)補(bǔ)氣裝置安裝位置不對，無法將大氣補(bǔ)入，甚至將機(jī)殼內(nèi)的水流引出，使得水流飛濺，損壞其他電氣設(shè)備；b)補(bǔ)氣裝置的設(shè)計(jì)制造成本高，需要機(jī)械的或電力以及儀器儀表等人工操作；c)補(bǔ)氣裝置的設(shè)置影響機(jī)殼內(nèi)的檢修等一系列問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種安全可靠、制造運(yùn)行成本低、易于布置的臥軸沖擊式水輪機(jī)自然補(bǔ)氣裝置。

為此，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種臥軸沖擊式水輪機(jī)自然補(bǔ)氣裝置，包括機(jī)殼，以及設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的噴嘴和轉(zhuǎn)輪，所述轉(zhuǎn)輪的軸線水平設(shè)置且左右延伸，關(guān)鍵在于：所述機(jī)殼的后側(cè)壁外設(shè)置有左、右進(jìn)氣管，機(jī)殼內(nèi)設(shè)置有左、右補(bǔ)氣管，所述左補(bǔ)氣管通過左進(jìn)氣管向上引伸后與大氣相通、右補(bǔ)氣管通過右進(jìn)氣管向上引伸后與大氣相通；所述左、右補(bǔ)氣管位于轉(zhuǎn)輪下方，左、右補(bǔ)氣管的軸線平行于轉(zhuǎn)輪的水斗分水刃面，且左、右補(bǔ)氣管在水斗分水刃面的左右兩側(cè)對稱設(shè)置。

根據(jù)臥軸沖擊式水輪機(jī)的真空形成機(jī)理，在機(jī)殼內(nèi)找到水簾最薄的位置，即補(bǔ)氣管在機(jī)殼內(nèi)的最佳安裝位置。補(bǔ)氣管分為左右兩根，左右對稱布置在機(jī)殼后側(cè)壁內(nèi)，補(bǔ)氣管位于轉(zhuǎn)輪下方，且補(bǔ)氣管的軸線平行于轉(zhuǎn)輪的水斗分水刃面，滿足上述安裝要求的補(bǔ)氣管，其軸線必然也垂直于轉(zhuǎn)輪軸線。在該位置安裝的補(bǔ)氣管，穿過水簾厚度，就能順利地將大氣自動(dòng)補(bǔ)入機(jī)殼，從而消除機(jī)殼內(nèi)的真空。依靠大氣壓的壓力自然補(bǔ)氣，即機(jī)殼內(nèi)一旦形成真空，大氣壓就將空氣自動(dòng)補(bǔ)入機(jī)殼內(nèi)，不需要另外機(jī)械的或電力以及儀器儀表等人工操作。

作為本方案的優(yōu)選，所述左補(bǔ)氣管與左進(jìn)氣管相連的一端通過補(bǔ)氣法蘭和螺釘固定在機(jī)殼的后側(cè)壁上，右補(bǔ)氣管與右進(jìn)氣管相連的一端通過補(bǔ)氣法蘭和螺釘固定在機(jī)殼的后側(cè)壁上，左、右補(bǔ)氣管的另一端分別設(shè)置有補(bǔ)氣彎管，所述補(bǔ)氣彎管的軸線向下傾斜；補(bǔ)氣管通過補(bǔ)氣法蘭和螺釘與機(jī)殼后側(cè)壁相連，當(dāng)需要在機(jī)殼內(nèi)檢修噴嘴、轉(zhuǎn)輪等部件時(shí)，可以很方便將左、右補(bǔ)氣管取下；另外，在補(bǔ)氣管的末端設(shè)置補(bǔ)氣彎管，可防止轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的水流直接沖入補(bǔ)氣管內(nèi)。

所述左、右進(jìn)氣管靠近大氣的一端通過進(jìn)氣彎管、擴(kuò)氣錐管和進(jìn)氣法蘭向上引伸至廠房墻后方再與大氣相通，在擴(kuò)氣錐管與進(jìn)氣法蘭之間還設(shè)置有濾網(wǎng)。優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置的同時(shí)，通過設(shè)置濾網(wǎng)，防止外部異物或人為將異物投入補(bǔ)氣管內(nèi)，將進(jìn)氣管、補(bǔ)氣管堵塞。

其有益效果是：該自然補(bǔ)氣裝置補(bǔ)氣效果好、造價(jià)低、運(yùn)行可靠、安裝更換方便、使用壽命長，提高了轉(zhuǎn)輪的效率、增加了電站的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)控制了噴針、噴嘴的汽蝕損壞，減少了水輪機(jī)的噪音，提高了水輪機(jī)的可靠性，確保了電站的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行安全；適用于臥軸單噴嘴沖擊式水輪機(jī)、臥軸雙噴嘴沖擊式水輪機(jī)以及臥軸三噴嘴沖擊式水輪機(jī)等臥軸沖擊式水輪機(jī)。

附圖說明

圖1是單噴嘴的臥軸沖擊式水輪機(jī)自然補(bǔ)氣裝置。

圖2是雙噴嘴的臥軸沖擊式水輪機(jī)自然補(bǔ)氣裝置。

圖3是三噴嘴的臥軸沖擊式水輪機(jī)自然補(bǔ)氣裝置。

圖4是圖1—圖3的A向局部視圖。

圖5是圖1—圖3的B-B剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：