[實用新型]一種高效耐用的冷卻塔專用水輪機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720038180.1
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN206513496U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜德軍;杜德民
• 申請（專利權(quán)）人: 溧陽市金土地節(jié)能科技有限公司
• 主分類號: F03B13/00
• 分類號: F03B13/00;F03B11/02;F03B3/12;F03B11/06;F03B11/00;F28F25/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所32207
• 代理人: 高桂珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種冷卻塔水輪機，更具體地說，涉及一種高效耐用的冷卻塔專用水輪機。

背景技術(shù)

冷卻塔是用水作為循環(huán)冷卻劑，從一系統(tǒng)中吸收熱量排放至大氣中，以降低水溫的裝置；其冷卻是利用水與空氣流動接觸后進行冷熱交換產(chǎn)生蒸汽，蒸汽揮發(fā)帶走熱量達到蒸發(fā)散熱、對流傳熱和輻射傳熱等原理來散去工業(yè)上或制冷空調(diào)中產(chǎn)生的余熱來降低水溫的蒸發(fā)散熱裝置，以保證系統(tǒng)的正常運行。

為了提高水與空氣的換熱效率，在冷卻塔內(nèi)需要設(shè)置風機。傳統(tǒng)的冷卻塔采用電動機驅(qū)動風機抽風，而電動機需要消耗大量電能，不利于節(jié)能和環(huán)保，電動機運行時還會產(chǎn)生較大的噪音并伴有振動，存在一定的安全隱患。冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)中必須存在一定的富余能量，大概20％～25％，而現(xiàn)有的冷卻塔水輪機正是將這些“富余能量”轉(zhuǎn)換為高效的機械能，驅(qū)動風機旋轉(zhuǎn)，從而100％取代了冷卻塔傳統(tǒng)風機電機，達到了節(jié)能環(huán)保的目的。

目前，已經(jīng)有許多應用于工業(yè)冷卻塔的專用水輪機技術(shù)，但這些水輪機中的很大一部分還是模仿大型水力發(fā)電水輪機，僅是通過一定比例縮放即應用于冷卻塔中，這樣的水輪機往往效率不高，并且使用壽命也不長，所采用的水輪機葉輪結(jié)構(gòu)又較為復雜，加工難度較大。針對這些問題，也有一些新型的改進型冷卻塔水輪機出現(xiàn)，一定程度上而言，這些改進型冷卻塔水輪機確實起到了提高性能的作用，但在能量利用率和使用壽命上依然沒有達到理想的效果，分析原因主要有以下幾點：

(1)水輪機的葉輪設(shè)計不合理，有部分水流會對葉輪造成一定沖擊，導致水流能量利用率不高，并且容易造成水輪機沖擊震動，長此以往容易造成水輪機密封失效，造成水輪機損壞；并且現(xiàn)有的水輪機葉輪較為笨重，啟動速度慢，轉(zhuǎn)速低；

(2)水輪機的進出水設(shè)計不合理，水輪機的進水口大部分設(shè)計為葉輪的切向進水，這樣有助于驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，降低對葉輪的沖擊，但進水壓力無法得到進一步提升，從而造成能量利用率降低；而由于出水口的設(shè)計不合理而造成水輪機內(nèi)出水速度較低，使水輪機內(nèi)形成干擾水流，阻礙葉輪轉(zhuǎn)動，使部分水流能量在水輪機內(nèi)被消耗掉。

發(fā)明內(nèi)容

1.實用新型要解決的技術(shù)問題

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有冷卻塔水輪機存在的上述不足，提供一種高效耐用的冷卻塔專用水輪機，采用本實用新型的技術(shù)方案，利用合理的進出水口布置以及葉輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使水輪機的進水能量有效作用于葉輪的旋轉(zhuǎn)葉片上，并且通過增壓變徑流道進一步提高進水壓力，降低對葉輪的負面沖擊，從而更加高效地驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，并且利用葉輪的集水環(huán)及集水口設(shè)計，使進入水輪機的水經(jīng)過葉輪的葉片后快速向中間旋轉(zhuǎn)集中，并通過集水口快速排出，充分利用了進水能量，并減少了能量的內(nèi)部消耗，大幅提高了水輪機的工作效率及使用壽命。

2.技術(shù)方案

為達到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為：

本實用新型的一種高效耐用的冷卻塔專用水輪機，包括殼體、葉輪、轉(zhuǎn)軸和軸承箱，所述的葉輪通過轉(zhuǎn)軸安裝于殼體內(nèi)，所述的轉(zhuǎn)軸穿過固定在殼體上的軸承箱，且轉(zhuǎn)軸與殼體之間設(shè)有軸封裝置，所述的殼體的側(cè)壁上設(shè)有一個與葉輪位置相對的進水口和兩個對置的且位于葉輪下方的出水口，所述的進水口包括扇形管和大口徑進水管，所述的扇形管的寬端沿殼體的直徑方向固定在殼體上，且扇形管內(nèi)設(shè)有一沿葉輪切向方向尺寸逐漸減小的增壓變徑流道，所述的扇形管的窄端與大口徑進水管相固連；所述的葉輪包括輪盤、沿同一旋轉(zhuǎn)方向垂直固定于輪盤上并由輪盤中心向外輻射的若干葉片和固定在葉片外周上的集水環(huán)，所述的集水環(huán)與輪盤相平行，且葉片位于集水環(huán)與輪盤之間，集水環(huán)的中間形成集水口，所述的增壓變徑流道的截面形狀為矩形，且增壓變徑流道的高度與葉輪的高度一致，并沿葉輪的外圓切向正對葉輪的葉片。

更進一步地，所述的殼體內(nèi)還設(shè)有一位于葉輪下方的布水腔，所述的出水口與布水腔相連通。

更進一步地，所述的葉輪的葉片為平板結(jié)構(gòu)或弧形板結(jié)構(gòu)。

更進一步地，所述的葉輪的輪盤與殼體的上壁、以及葉輪的外周與殼體的側(cè)壁之間留有微小的轉(zhuǎn)動間隙。

更進一步地，所述的進水口的進水方向與出水口的出水方向相垂直，且出水口包括固定在殼體側(cè)壁上的圓形出水管和連接在出水管上的出水法蘭。

更進一步地，所述的大口徑進水管上還設(shè)有進水法蘭。

更進一步地，所述的軸承箱與殼體之間還設(shè)有用于將軸承箱與殼體相分離的隔離架，該隔離架將軸承箱架空在殼體上。

更進一步地，所述的殼體、葉輪、隔離架和軸承箱的箱體的材質(zhì)均采用304不銹鋼。

3.有益效果