[實用新型]混流臥式水輪機

有效

• 申請號: 201620093868.5
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN205315194U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 王建;張焱;詹治勇;王蘭英;詹志攀;胡永建;古利軍
• 申請（專利權）人: 忠縣三峽水電設備制造有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00;F03B11/04
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司 50218
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本實用新型屬于葉片；帶有葉片的轉子的技術領域，具體地說是一種混流臥式水輪機。

背景技術

抽水蓄能電站由于具有很好的調峰、填谷、調頻、調相、事故備用和黑啟動等功能，是電力工業發展的必然選擇，抽水蓄能電站的心臟是抽水蓄能機組的水泵水輪機，該水泵水輪機流道通常需可逆式運行，且運行工況多變、內部流動特性復雜，隨著抽水蓄能技術的不斷提高，可逆式水泵水輪機正趨向高水頭、大容量和高速化發展。

我國電力結構以煤電為主的格局在相當長的一段時期內難以改變，且電力資源整體上具有不對稱分布形式，為了優化配置電力系統的資源、促進節能減排，發揮抽水蓄能電站的經濟效益；高水頭、大容量的抽水蓄能電站是必然的發展方向；高水頭、大容量的水泵水輪機轉輪直徑大、流速高、比轉速低；由于存在較大的圓盤損失，機組在水輪機和水泵兩個工況下的水力效率均會降低；由于內部水流流速高，尤其是在水輪機部分負荷的工作條件下，轉輪進口會出現強烈的動靜干涉，尾水管進口水流存在旋轉，這會引起無葉區和尾水管內強烈的壓力脈動；另外，機組空化性能會劇烈惡化。

目前，我國在建的和將要開工建設的中高水頭(250-500m)，中大容量(200-350MW)的抽水蓄能電站中，很多電站的水頭變幅較大；因此，水輪機工況下轉輪要運行在不同的水頭段下，不可避免的偏離最優工況，這會使無葉區和尾水管內的壓力脈動更為劇烈，同時惡化轉輪的空化性能；更為嚴重的是，由于水頭變幅大，要求的運行范圍變寬，可能會進入到不穩定運行區“S”區內，機組運行會更加不穩定，并且會給機組的并網帶來極大的困難。

可逆式水泵水輪機要兼顧水泵水輪機兩種工況，要使其在兩種不同的運行工況下達到高效率；更為重要的是要保證其在在寬廣的運行范圍內高效運行的同時要穩定運行，導葉和轉輪之間的無葉區，以及尾水管內的壓力脈動滿足一定的標準。

發明內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種混流臥式水輪機，該混流臥式水輪機通過在活動葉片表面設置有凹形曲面，能夠使葉片間的漩渦可以被有力的分解，渦強度大大降低，而且兩個短葉片產生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進一步發展成較大漩渦的可能性S區曲線的彎曲程度明顯減輕，二次流損失更小，流場的流動性能得到改善，保證了機組運行的穩定性，降低了機組發生振動的可能性。

為了解決上述的技術問題，本實用新型一種混流臥式水輪機，包括蝸殼、固定導葉、活動導葉、轉輪和尾水管，轉輪位于蝸殼內中部，固定導葉和活動導葉分布在蝸殼內靠近轉輪處，尾水管上接蝸殼底面中部，所述活動導葉靠近轉輪的內側設置有凹形曲面，所述活動導葉另一側設置有加強筋。

進一步，所述活動導葉上設置有安裝柱，所述安裝柱設置在活動導葉的一端，所述活動導葉從安裝柱一端至遠離安裝柱的一端其厚度逐漸變薄。

進一步，所述凹形曲面的走向設置為弧形。

進一步，所述加強筋設置為水平結構。

進一步，所述活動導葉靠近加強筋的一側設置有安裝座，所述安裝座上連接有彈簧，所述彈簧的另一端連接有擋板，所述擋板固定在蝸殼內。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型混流臥式水輪機通過在活動葉片表面設置有凹形曲面，能夠使葉片間的漩渦可以被有力的分解，渦強度大大降低，而且兩個短葉片產生的尾流漩渦可以互相作用，消除了其進一步發展成較大漩渦的可能性S區曲線的彎曲程度明顯減輕，二次流損失更小，流場的流動性能得到改善，保證了機組運行的穩定性，降低了機組發生振動的可能性。

附圖說明

圖1為本實用新型混流臥式水輪機的結構示意圖；

圖2為本實用新型混流臥式水輪機中活動葉片的結構示意圖。

附圖標記：1-蝸殼；2-固定導葉；3-活動導葉；4-轉輪；5-尾水管；6-安裝柱；7-葉片主體；8-凹形曲面；9-加強筋；10-安裝座；11-彈簧；12-擋板。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對實用新型作進一步詳細地描述。