[發明專利]一種帶圓弧螺旋形葉片的冷卻塔用雙轉輪水輪機

有效

• 申請號: 201611243298.4
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106870244B
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 張玉全;鄭源;孫奧冉;付士鳳;陳宇杰;何中偉;林國朋;朱延濤
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: F03B3/12
• 分類號: F03B3/12;F03B13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 吳樹山

本發明涉及一種帶圓弧螺旋形葉片的冷卻塔用雙轉輪水輪機，包括蝸殼(1)、導水機構(2)、基礎轉輪(3)、出水管(7)、支撐板(8)、主軸(9)、軸承組件(10)、風扇(11)，其特征在于，還包括增能轉輪(4)、所述增能轉輪(4)位于基礎轉輪(3)的出水口下方，增能轉輪(4)通過法蘭與基礎轉輪(3)連接；增能轉輪(4)包括圓弧螺旋形葉片(5)和圓管(6)，其中：所述圓弧螺旋形葉片(5)是根據圓弧螺旋線沿主軸(9)的軸向逐漸拉伸呈空間交叉扭曲形狀并均勻分布設置在圓管6的周向內壁上。本發明能夠解決水流能多次能量轉換的難題，以實現對水流能的高效利用，提高冷卻塔的冷卻效果。

技術領域

本發明屬于冷卻塔用水輪機技術領域，特別是涉及一種帶圓弧螺旋形葉片的冷卻塔用冷卻塔用雙轉輪水輪機。

背景技術

水動力冷卻塔用水輪機是利用工業冷卻塔循環水系統中的富余水頭驅動冷卻塔風機轉動的水輪機。在當今節能減排、低碳生活、生態保護的時代背景下，具有無電力消耗特點的冷卻塔用水輪機被列為工業節能減排的典型代表，其節能效果十分顯著。

現有冷卻塔用水輪機的機型大多選擇超低比轉速混流式水輪機，屬于水輪機拓展應用的新生事物。但因冷卻塔用水輪機的開發技術還不成熟，專業人員仍然按照用于傳統水輪機理論來開發冷卻塔用水輪機，導致水能轉換率低，輸出功率小，冷卻塔的冷卻效果不佳。

中國專利申請201310627136.0公開了一種“冷卻塔專用蝸殼混流式水輪機組”，該水輪機組包括蝸殼混流式水輪機、上部的風機與下部的布水器三部分，雖然整個裝置沒有電力消耗、尺寸小、結構簡單、運行維護方便，但還明顯存在結構設計不夠合理等問題，因此不具有對水能進行多次能量轉換的功能。

中國專利申請201220494837.2公開了“一種雙葉輪冷卻塔水輪機”，該水輪機的進水管和機體連接為90度直角進水，并設兩個葉輪，一個為死葉輪，一個為活葉輪。當水進入機體內，先進入死葉輪，然后由死葉輪向外噴水，從四周沖擊活葉輪進行工作。雖然該裝置具有結構簡單、尺寸小、且沒有電力消耗等優點，但存在的明顯不足是無法實現對水能的多次能量轉換，以達到對其高效利用和提高水輪機輸出功率的目的。

綜上所述，如何克服現有技術所存在的不足成為當今冷卻塔用水輪機領域中亟待解決的重點難題之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術所存在的不足而提供一種帶圓弧螺旋形葉片的冷卻塔用水輪機，本發明能夠解決水流能多次能量轉換的難題，以實現對水流能的高效利用，提高冷卻塔的冷卻效果。

根據本發明提出的一種帶圓弧螺旋形葉片的冷卻塔用雙轉輪水輪機，包括蝸殼、導水機構、基礎轉輪、出水管、支撐板、主軸、軸承組件、風扇，其特征在于，還包括增能轉輪、所述增能轉輪位于基礎轉輪的出水口下方，增能轉輪通過法蘭與基礎轉輪連接；增能轉輪包括圓弧螺旋形葉片和圓管，其中：所述圓弧螺旋形葉片是根據圓弧螺旋線沿主軸的軸向逐漸拉伸呈空間交叉扭曲形狀并均勻分布設置在圓管的周向內壁上，以所述主軸為中心旋轉面的圓弧螺旋形葉片的各截面的交點為原點建立坐標系，所述圓弧螺旋形葉片的中間截面型線特征點在直角坐標系下的位置參數如表1-4所示，其中：以M1、M2、M3、M4分別表示四條型線，x₁、x₂、x₃、x₄分別為四條型線的橫坐標，y₁、y₂、y₃、y₄分別為四條型線的縱坐標；

表1：單位：mm