[發明專利]用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪及包括此類轉輪的能量轉換設備

在審

• 申請號: 201380066888.2
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104854342A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: T.德科洛貝
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通再生能源技術公司
• 主分類號: F03B3/02
• 分類號: F03B3/02;F03B3/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;胡斌

1.?一種用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪(1)，該轉輪包括冠部(3)、帶(4)和葉片(2A,2B)，其數量不是素數，其制造為一件，并且在所述冠部與所述帶之間，以及在前緣(6A,6B)與后緣(7A,7B)之間延伸，各個后緣具有在其整個長度上面向上游的其凹面，其中：圍繞所述轉輪的中心軸線(X₁)均勻分布且數量等于所述葉片(2)的總數的除數的第一葉片(2A)具有它們的后緣(7A)與所述冠部(3)的附接點(P_A)，其相比于第二葉片(2B)的所述后緣(7A)與所述冠部的附接點(P_B)降低；并且一方面定心在所述轉輪的中心軸線(X₁)上、垂直于該軸線且穿過第一葉片(2A)的所述后緣(7A)與所述冠部的所述附接點(P_A)的圓(C_PA)的半徑(R_PA)與另一方面定心在所述轉輪(1)的中心軸線(X₁)上、垂直于該軸線且穿過同一葉片的所述后緣與所述帶的附接點(Q_A)的圓(C_Q)的半徑(R_Q)之間的比小于0.15。

2.?根據權利要求1所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，一方面定心在所述轉輪(1)的中心軸線(X₁)上、垂直于該軸線且穿過第一葉片(2A)的所述后緣(7A)與所述冠部(3)的所述附接點(P_A)的所述圓(C_PA)的半徑(R_PA)與另一方面定心在所述轉輪(1)的中心軸線(X₁)上、垂直于該軸線且穿過同一葉片的所述后緣(7A)與所述帶(4)的所述附接點(Q_A)的所述圓(C_Q)的半徑(R_Q)之間的比小于0.1并且優選小于0.05。

3.?根據前述權利要求中的一項所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，一方面定心在所述轉輪(1)的中心軸線(X₁)上、垂直于該軸線且穿過第一葉片(2A)的所述后緣(7A)與所述冠部(3)的所述附接點(P_A)的所述圓(C_PA)的半徑(R_PA)與另一方面定心在所述轉輪(1)的中心軸線(X₁)上、垂直于該軸線且穿過第二葉片(2B)的所述后緣(7B)與所述冠部(3)的所述附接點(P_B)的所述圓(C_PB)的半徑(R_PB)之間的比小于0.75，并且優選包括在0.25到0.50之間。

4.?根據前述權利要求中的一項所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，所述后緣(7A,7B)與所有所述葉片(2A,2B)的帶(4)的附接點(Q_A,Q_B)位于定心在所述轉輪(1)的中心軸線(X₁)上且垂直于該軸線的同一圓(C_Q)上。

5.?根據前述權利要求中的一項所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，第一葉片(2A)的側表面的面積(A_A)與第二葉片(2B)的側表面的面積(A_B)之間的比包括在1.05到1.50之間，并且優選在1.25到1.50之間，并且更進一步優選為大約1.30。

6.?根據前述權利要求中的一項所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，所述第一葉片(2A)圍繞所述中心軸線(X₁)的周期性高于所述第二葉片(2B)的周期性，并且優選至少兩倍那樣高。

7.?根據前述權利要求中的一項所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，所述葉片(2A,2B)的總數的周期性為2π/15，并且所述葉片(2A)的數量的周期性為2π/3或2π/5。

8.?根據權利要求1至權利要求5中的一項所述的用于渦輪的弗蘭西斯型轉輪，其特征在于，所述葉片(2A,2B)的總數的周期性為2π/12，并且所述第一葉片(2A)的數量的周期性為2π/3或2π/4。

9.?一種用于將液壓能轉換成電能或機械能的設備(100)，包括渦輪，其中所述渦輪包括如前述權利要求中的一項所述的弗蘭西斯型轉輪(1)。