[實用新型]一種提高水能利用率的泄水錐

有效

• 申請號: 202121245164.2
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN215595776U
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 周玉國;董鐘明;喬鵬;冉旭
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 劉翠霞

本實用新型提供一種提高水能利用率的泄水錐，包括上大下小的錐形管和與錐形管下端連接的圓柱管，錐形管上端與轉輪上冠底部連接，錐形管上設有若干通孔，圓柱管外側設有螺旋引流槽。該泄水錐在降低水力損失，提高水輪機效率的同時，又能夠減弱尾水管的壓力脈動，提高中心補氣效果，能夠在一定程度上提高水輪機運行的穩定性。

技術領域

本實用新型屬于水輪發電機設備領域，特別涉及一種提高水能利用率的泄水錐。

背景技術

轉輪是水輪機中將水能轉化成機械能的核心部件，在巨型混流式水輪發電機組中，轉輪一般由上冠、下環、葉片和泄水錐構成，泄水錐一般通過焊接或螺栓把合的方式連接在上冠的下部的中心位置，用來引導轉輪出水邊的水流順暢地導入尾水管，避免水流由轉輪流出后，發生劇烈碰撞，進而導致水力損失。目前，在巨型水輪發電機組中，有短泄水錐和長泄水錐兩大類別，其外表面均為光滑的結構，這兩種泄水錐在使用過程中，在減小轉輪出口水流碰撞，降低轉輪出口水力損失的方面都存在一定程度的短板，如此，不利于提高水輪機的效率。同時，轉輪出口水流的劇烈撞擊也容易加劇水輪機的氣蝕現象，不利于轉輪長期穩定運行。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種提高水能利用率的泄水錐，在降低水力損失，提高水輪機效率的同時，又能夠減弱尾水管的壓力脈動，提高中心補氣效果，能夠在一定程度上提高水輪機運行的穩定性。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是：一種提高水能利用率的泄水錐，包括上大下小的錐形管和與錐形管下端連接的圓柱管，錐形管上端與轉輪上冠底部連接，錐形管上設有若干通孔，圓柱管外側設有螺旋引流槽。

優選的方案中，所述錐形管上端的內壁設有連接架，連接架與轉輪上冠通過螺栓連接。

優選的方案中，所述螺旋引流槽的截面為圓弧。

優選的方案中，所述通孔傾斜向下設置。

本實用新型提供的一種提高水能利用率的泄水錐，水流經通孔進入泄水錐內腔后，經泄水錐下端出口，可直接補充至轉輪出口的真空區域，可消除或減弱尾水管渦帶，進而達到降低壓力脈動的目的。轉輪出口的水流可由螺旋引流槽進行平滑引流，減少了因水流撞擊引起的水利損失，可提高水輪機效率。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型的安裝示意圖；

圖中：錐形管1，圓柱管2，轉輪上冠3，通孔4，螺旋引流槽5，連接架6，螺栓7。

具體實施方式

如圖1~2所示，一種提高水能利用率的泄水錐，包括上大下小的錐形管1和與錐形管1下端連接的圓柱管2，錐形管1上端與轉輪上冠3底部連接，實現與轉輪的可靠連接，錐形管1及圓柱管2的回裝中心線與轉輪的回轉中心線重合，錐形管1與轉輪上冠3、錐形管1與圓柱管2之間采用圓弧過渡，可減小水力撞擊引起的水力損失。

錐形管1上設有若干通孔4，轉輪出口處的水流，沿泄水錐的錐形管1的外表面向下流動，遇通孔4后，分成兩路，一路繼續沿錐形管1的外表面向下流動，另一路經通孔4進入泄水錐的內腔后向下流動。經過錐形管1后，水流將沿圓柱管2向下流動，進而排入到尾水。

在水輪機在非最優工況運行時，在轉輪出口處會形成一定程度的真空，進而引起尾水管壓力脈動，采用該形式的長泄水錐結構，水流經通孔4進入泄水錐內腔后，經泄水錐下端出口，可直接補充至轉輪出口的真空區域，可消除或減弱尾水管渦帶，進而達到降低壓力脈動的目的。同時，采用長泄水錐結構，在主軸中心補氣系統補氣動作時，可將空氣直接引入真空區域，補氣效果顯著。