[發明專利]一種水動冷卻塔直驅徑流式水輪機

有效

• 申請號: 201310332529.9
• 申請日: 2013-08-02
• 公開（公告）號: CN103953491A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 周大慶;鄭源;張曉石;屈波;張在濱;柳沖;丁惠華;陳洋
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B3/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

1.一種水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于包括蝸殼（1）、安裝在蝸殼（1）上內部布置有導葉（2）的座環（3）、轉輪（7）以及直錐形尾水管（8），蝸殼（1）出水口和導葉（2）進水口、導葉(2)出水口和轉輪（7）進水口、轉輪（7）出水口和尾水管（8）進水口順次相連通，軸（10）下端向下依次與軸承座（9）、轉輪（7）及泄水錐（11）連接，軸(10)上端連接冷卻風機，所述水輪機為比轉速小于60m.kW的低比轉速水輪機。

2.根據權利要求1所述的水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于上述導葉（2）為單列環形布置對稱導葉。

3.根據權利要求1所述的水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于上述轉輪（7）的單位轉速???????????????????????????????????????????????為常數，位于37～57之間，n為風機額定轉速，H為水輪機進出水口壓力差，D1為轉輪進水口直徑；所述轉輪7流道部分尺寸關系為h1與D1比值為0.095～0.105，h2與D1比值為0.218～0.228，D2與D1的比值為0.501～0.511，所述轉輪7包括上冠4、下環5、夾持在上冠4和下環5之間的11～15片彎曲葉片6，所述上冠4為曲面，其母線為三段不等的曲率圓弧，曲率半徑R1、R2、R3與D1的比值分別為1.104～1.108、0.225～0.229、0.232～0.236；所述下環5為曲面，其母線為兩段不等的曲率圓弧，曲率半徑R4、R5與D1的比值分別為0.385～0.389、0.194～0.198，所述彎曲葉片6呈勺狀，彎曲度由葉片進口安放角β1與出口安放角β2決定，β1與β2之差在148°～159°之間，所述的進口安放角β1為106°～110°，出口安放角β2在-42°～-49°之間，彎曲葉片（6）厚度相等；

其中h1為轉輪（7）的進水口高、D1為轉輪（7）的進水口直徑、h2為轉輪流道高、D2為轉輪（7）的出水口直徑。

4.根據權利要求1所述的水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于上述座環（3）包括平行布置的上座環、下座環，上座環、下座環的外邊緣為半圓角，上座環的圓角半徑R6與D1比值為0.015～0.019，下座環的圓角半徑R7與D1比值0.009～0.013，上座環的厚度h4與D1的比值為0.028～0.043、下座環的厚度h6與D1的比值為0.018～0.033，座環3內圓直徑L3與D1比值為1.037～1.047，上座環的外圓直徑L2與D1的比值為1.328～1.338，下座環的外圓直徑L4與D1的比值為1.314～1.324；所述座環3中導葉2數量為13～16個，導葉頭部迎水面與背水面圓滑連接，導葉高b即為轉輪7的進水口高h1，導葉采用對稱導葉，其內圓直徑D3、外圓直徑D4與D1的比值分別為1.065～1.071、1.234～1.240；其中D1為轉輪（7）的進水口直徑。

5.根據權利要求1所述的水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于上述直錐形尾水管（8）的高h3與轉輪進水口直徑D1的比值為0.25～0.75，擴散角度為15°～30°。

6.根據權利要求1所述的水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于上述蝸殼(1)為橢圓蝸殼，橢圓截面長軸與橢圓截面短軸之間的比值為1.10～1.35，蝸殼1的左右尺寸L1與D1比值為2.05～2.20，其中D1為轉輪（7）的進水口直徑。

7.根據權利要求1所述的一種水動冷卻塔直驅徑流式水輪機，其特征在于上述泄水錐（11）為直錐型，泄水錐11高h7與D1比值為0.05～0.11，寬L6與D1比值為0.115～0.125，上端圓臺直徑R8與D1比值為0.125～0.135，下端圓臺直徑L5與D1比值為0.043～0.053，其中D1為轉輪（7）的進水口直徑。