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水电站亚博app买球信誉的主要类型

2020-10-17 01:43:12      来源:宜宾富源      点击:0
亚博app买球信誉,英文名称为turbine, water turbine或 hydraulic turbine,是一种将水能(water energy)转换成旋转机械能(rotational mechanical energy)的机械装置。亚博app买球信誉通过主轴(main shaft/turbine shaft)带动发电机(generator)将旋转机械能转换成电能(electricalenergy)。亚博app买球信誉与发电机通过主轴联接而成的整体称为亚博买球网站组(turbine-generator unit),简称机组(unit),是水电站主要设备之一,1。
亚博app买球信誉种类很多,目前按亚博app买球信誉对水流能量的转换特征的不同而分为两大类,即反击式亚博app买球信誉(reaction turbine)和冲击式亚博app买球信誉(impulse turbine)。每种亚博app买球信誉根据转轮区内水流流动特征和转轮(runner)结构特征的不同又进一步细分。

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(图中箭头代表水流方向,上半部分为发电机,下半部分为亚博app买球信誉
1. 反击式亚博app买球信誉
反击式亚博app买球信誉转轮区内的水流在通过转轮叶片(runner blade)流道时,始终是连续的充满整个转轮的有压流动,并在转轮空间曲面型叶片的约束下,连续不断地改变流速的大小和方向,从而对转轮产生一个反作用力,驱动转轮旋转。当水流通过转轮后,其动能(kinetic energy)和势能(potential energy)(包括位能和压能)均大部分被转换成转轮的旋转机械能。
反击式亚博app买球信誉按转轮区内水流相对于主轴流动方向的不同,分为混流式亚博app买球信誉(mixed flow turbine)、轴流式亚博app买球信誉(axial flow turbine)、斜流式亚博app买球信誉(diagonal flow turbine)和贯流式亚博app买球信誉(tubular turbine)四种。根据转轮叶片是否可以转动,又将轴流式、斜流式和贯流式分为定桨式亚博app买球信誉(fixed blade turbine)和转浆式亚博app买球信誉(adjustable blade turbine)。
1.1 混流式亚博app买球信誉
水流沿径向流入转轮,然后以轴向流出转轮。混流式亚博app买球信誉又称为弗朗西斯亚博app买球信誉,因为其由美国工程师(Francis)于1849年发明,应用水头范围广、结构简单、运行稳定且效率高,是目前应用最广泛的一种亚博app买球信誉。
混流式亚博app买球信誉三维结构动画演示
1.2 轴流式亚博app买球信誉
水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动,而在转轮区内保持轴向流动。根据转轮叶片在运行中能否转动,分为轴流定桨式和轴流转桨式两种。轴流定桨式亚博app买球信誉的转轮叶片是固定不变的,因而结构简单、造价较低,但在偏离设计工况时效率会急剧下降,因此主要适用于水头(head)较低、出力(output)较小以及水头变化幅度较小的水电站。轴流转桨式是由奥地利工程师卡普兰(Kaplan)于1920年发明,故又称为卡普兰亚博app买球信誉(Kaplan turbine),其叶片(blade)可根据运行工况的改变而转动,从而扩大了高效率区的范围,提高了运行稳定性。但是,这种亚博app买球信誉需要有一个操作叶片转动的机构,因此其结构较复杂,造价较高,一般应用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。


1.3 斜流式亚博app买球信誉
水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。斜流式亚博app买球信誉是为了提高轴流式亚博app买球信誉的适用水头而在轴流转桨式亚博app买球信誉的基础上改进提出的新机型,由瑞士工程师德里亚(Deriaz)于1956年发明,故又称德里亚亚博app买球信誉(Deriaz turbine),其结构形式及性能特征与轴流转桨式亚博app买球信誉类似,但由于其倾斜桨叶操作机构的结构特别复杂,加工工艺要求和造价均较高,一般只在大中型水电站中使用。
1.4 贯流式亚博app买球信誉
贯流式亚博app买球信誉(tubular turbine)是一种流道近似直筒状的卧轴式亚博app买球信誉,不设引水蜗壳,叶片可采用固定的或可转动的两种。根据发电机装置形式的不同,可分为全贯流式和半贯流式两类。
全贯流式亚博app买球信誉的发电机转子直接安装在转轮叶片的外缘,优点是流道平直、过流量大、效率高。但由于转轮叶片外缘的线速度大、周线长,旋转密封困难,很少使用。
半贯流式亚博app买球信誉有轴伸式亚博app买球信誉(S-type turbine)、竖井式亚博app买球信誉(pit turbine)和灯泡式亚博app买球信誉(bulb turbine)。
轴伸贯流式亚博买球网站组采用卧式布置,也有倾斜安装的。


竖井贯流式亚博app买球信誉是将发电机组安装在亚博app买球信誉上游侧的一个混凝土竖井中,亚博app买球信誉部分主要由导叶机构、转轮室、转轮、尾水管组成,转轮主轴伸入混凝土竖井中,通过齿轮箱等增速装置连接到发电机。


灯泡贯流式亚博app买球信誉组的发电机密封安装在亚博app买球信誉上游侧一个灯泡型的金属壳体中,发电机水平方向安装,发动机主轴直接连接亚博app买球信誉转轮。灯泡贯流式亚博app买球信誉组的亚博app买球信誉部分由转轮室、导叶机构、转轮、尾水管组成;发电机轴直接连接到转轮,一同安装在钢制灯泡外壳上,发电机在灯泡壳内,转轮在灯泡尾端,发电机轴承通过轴承支持环固定在灯泡外壳上,转轮端轴承固定在灯泡尾端外壳上,发电机轴前端连接到电机滑环与转轮变桨控制的油路装置。钢制灯泡通过上支柱、下支柱固定在混凝土基础中,上支柱也是人员出入灯泡的通道。


2.冲击式亚博app买球信誉
冲击式亚博app买球信誉的转轮始终处于大气中,来自压力钢管的高压水流在进入亚博app买球信誉之前已转变成高度自由射流(high speed water jet),该射流冲击转轮的部分轮叶,并在轮叶的约束下发生流速大小和方向的改变,从而将其动能大部分传递给轮叶,驱动转轮旋转。在射流冲击轮叶的过程中,射流内的压力基本保持大气压不变,而转轮出口流速明显的减少。
冲击式亚博app买球信誉按射流冲击转轮的方式不同,分为水斗式亚博app买球信誉(tangential flow turbine)、斜击式亚博app买球信誉(turgo turbine)和双击式亚博app买球信誉(cross flow turbine)。
2.1 水斗式亚博app买球信誉
从喷嘴出来的高速自由射流沿转轮圆周切线方向垂直冲击轮叶。水斗式亚博app买球信誉由美国工程师培尔顿(Pelton)于1989年发明,又称为培尔顿亚博app买球信誉(Pelton turbine)。水斗式亚博app买球信誉适用于高水头、小流量的水电站。


2.2 斜击式亚博app买球信誉
从喷嘴出来的自由射流沿着与转轮旋转平面成一角度的方向,从转轮的一侧进入轮叶,再从一侧流出轮叶。与水斗式亚博app买球信誉相比,斜击式亚博app买球信誉过流量大,但效率较低,一般多用于中小型水电站。
2.3 双击式亚博app买球信誉
从喷嘴出来的射流先后两次冲击转轮叶片。