[實用新型]大型混流式水輪發電機組

有效

• 申請號: 201220599978.0
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN203239486U
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 梁家超
• 申請（專利權）人: 梁家超
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種水輪發電機組，尤其是一種大型混流式水輪發電機組。?

背景技術

目前，混流式水輪機結構緊湊，效率較高，能適應很寬的水頭范圍，是目前世界各國廣泛采用的水輪機型式之一。?

當水流經過這種水輪機工作輪時，它以輻向進入、軸向流出，所以也稱為輻向軸流式水輪機。?

混流式水輪機又稱法蘭西斯水輪機，水流從四周徑向流入轉輪，然后近似軸向流出轉輪，轉輪由上冠，下環和葉片組成。?

它適用于水頭自20米直到700米的范圍內，機構簡單，運行穩定，并且效率高，但它一般是用在中水頭范圍內(50米至400米)。單機出力從幾十千瓦到幾十萬千瓦。目前這種水輪機最大出力已經超過70萬千瓦。是一種運用最廣泛的一種水輪機。?

混流式水輪機的組成：埋入部分、導水機構、轉動部分、輔助部分、布置部分。混流式水輪機主要部件：座環、尾水管、底環、控制環、導葉、轉輪、主軸、頂罩、上機架、上導軸承、頂軸、轉子、定子、推力軸、下機架、發電機、主軸、控制環、頂蓋、導葉、底環、主軸密封、主導軸承、蝸殼、座環、轉輪、基礎環、尾水錐管、尾水肘管。?

現有的高水頭大流量的一水二機組式(一條水管一臺發電機發電)技術設計，包括水力設計和機組結構設計，在近幾年來，隨著機組容量和水頭變幅的增加，所投產的大型混流式機組，盡管技術進步了許多，但是機組的穩定性并沒有提高多少，相反，壓力脈動增大，振動加劇，轉輪裂紋等現象發生更加普?遍。分析其原因，主要是水力的設計和機組結構的設計沒有很好地迎合水體的旋動力。水體運行太復雜，進水管到蝸殼入口是高速沖流的紊流，是小環量進入蝸室，是活動導葉控制一定流速進入轉輪葉片前，這時又有卡門渦作用，并且水流更復雜。轉輪承重像倒立著的一只陀螺轉動一樣不穩定，超速會產生飛逸，稍慢速會出現擺動。水流流入尾水管，又可能有螺旋狀空腔渦帶，加劇要機組振動，許多機組難以滿足穩定運行的要求，有的為了穩定運行，只能減少轉輪轉速，削薄轉輪葉片的出入水口邊，初入尾水管安放十字架，充氣等，這樣就減少了機組出力，從而減少了發電量。另外，水體在開始流入進水管時的動能相當大，還沒有被利用，水能利用率較低。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術之不足，提供一種穩定運行和發電較多的水力技術創新設計和機組結構技術創新設計，以提高機組的出力，從而增加發電量；為實現上述實用新型目的，本實用新型一水二機組式水輪發電機組包括兩個混流式水輪發電機組。?

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：?

這種大型混流式水輪發電機組，包括：轉輪、推力軸、下機架、發電機、主軸、控制環、頂蓋、導葉和蝸殼，該機組包括：二個發電機組；?

第一個發電機組：處于上游的進水管的上面設有盤形漏斗，盤形漏斗與進水管固定連通，進水管中內設有球型節水閥；進水管的下端出口與內設有導葉的蝸室固定連通；第1轉輪的上面固定安裝有第1上發電機，第1轉輪的下面設有第1下電機室，第1下電機室內與第1上發電機依次同軸設有第1下發電機和第1支撐體；第一個發電機組的尾水進入第1曲旋管；?

第二個發電機組：第1曲旋管的下端出口與內設有導葉的蝸室固定連通；?第2轉輪的上面固定安裝有第2上發電機，第2轉輪的下面設有第2下電機室，第2下電機室內與第2上發電機依次同軸設有第2下發電機和第2支撐體；第二個發電機組的尾水進入第2曲旋管。?

第1曲旋管的形狀呈3～4圈的圓管；第2曲旋管的形狀呈2～3圈的圓管。?

盤形漏斗的直徑為3D，D為進水管直徑，盤形漏斗能使水體形成初旋；所述的球型節水閥能快速開啟或關閉，調節水流的大小或截斷水流；坡度為25°-30°的，長度是2D，形成助旋轉水流；盤形漏斗的水面到蝸殼進水口的高程是1.1D-1.2D，水流隨后進入蝸室。?

內設有導葉的蝸室：安裝有活動導葉、蝸室入口和引水室大通道，固定導葉為彎曲型，導葉之間呈斜彎狀，底坡度為30°。?

第1轉輪和第2轉輪設有轉輪葉片，第1下發電機和第2下發電機均分別安裝在部分敞開的略帶尖圓狀的第1下電機室、第2下電機室，第1下電機室和第2下電機室通過室外面的第1曲旋管和第2曲旋管排水，或作為下一個機組的旋力進水；在轉輪軸經過圓周頂尖部位前固定安裝一個隔水傘，以防止水滲入室內；轉輪承重支架；在上發電機頂蓋即轉輪軸上方安裝一個油冷軸承，在靠近下發電機下方即轉輪軸下方安裝一個水冷軸承并有凹型支撐體，支撐體承受轉輪全部的力。?

二個發電機組根據需要或為多個成排狀設置。?