仿锤形流道的混流式水轮机的制作方法

本实用新型涉及一种仿锤形流道的混流式水轮机。

背景技术：
：

混流式水轮机结构紧凑，效率较高，能适应很宽的水头范围，是目前世界各国广泛采用的水轮机型式之一。它适用于水头自20米至700米的范围内，机构简单，运行稳定，并且效率高，单机出力从几十千瓦到几十万千瓦，目前混流式水轮机单机最大出力已经达到100万千瓦。效率、空化和稳定性是水轮机水力性能的三大重要指标。其中，效率关系到水能的利用程度，空化关系到转轮的使用寿命，而稳定性则关系到机组能否正常运行。在影响水轮机稳定性的因素中，水力振动和噪声是最常见的，而水轮机压力脉动是引起水力振动和噪声的重要诱因，水轮机压力脉动将引起水轮机出力摆动，从而对电力系统发生影响。水轮机压力脉动是影响机组稳定性的主要因素之一，压力脉动不仅会引起机组的振动、出力摆动、叶片裂纹和尾水管壁撕裂等，而且当压力脉动剧烈时甚至会引起厂房或相邻建筑物的共振，这直接威胁到整个电站的安全运行。

混流式水轮机运行在偏离设计工况时，将在转轮叶片进口产生撞击，叶片出口形成带环量出口。尤其是在部分负荷及大流量区，将形成旋转涡带及柱状涡带，引起流动不稳定，使水轮机的效率降低，水力振动加大，水轮机运行受限，给机组的安全运行带来极大的危害。

技术实现要素：
：本实用新型的目的是提出一种仿锤形流道转轮，大幅度降低涡带对水轮机的影响，改善了水轮机压力脉动，提高了机组运行稳定性。本实用新型的技术方案是：一种仿锤形流道的混流式水轮机，转轮由仿锤形上冠8与曲面叶片7焊接连接，叶片7上焊接固定圆形下环6，蜗壳1带有水流进入口，双列栅2焊接在蜗壳内，蜗壳1的主轴连接转轮4，蜗壳1连接尾水管5。

所述的叶片的数量范围在9-21个。

本实用新型的技术特点是主视图看，上冠形状呈“仿锤形”。与常规的下环和若干曲面页面构成了一个仿锤形流道转轮。所述的仿锤形流道，是在常规混流式水轮机的上冠靠近叶片出水边处连接一种仿锤形流道，该种流道可以填补混流式水轮机的叶片出流低压部位，能较好的将运行范围内的涡流区引至尾水管，降低了运行范围内的压力脉动幅值及噪声。作为流道的一部分，填补了叶片出流低压区，起到了反向水泵的升压作用，有效的抑制转轮流道内的涡流，改善流动状况，扩大了水轮机的高效率运行区，减小水力振动；同时该水轮机具有结构简单，装卸方便，加工成本低，适用范围广的特点，可以满足机组高效稳定的运行。本实用新型降低了运行范围内的压力脉动幅值及噪声。作为流道的一部分，填补了叶片出流低压区，起到了反向水泵的升压作用，有效的抑制转轮流道内的涡流，改善流动状况，扩大了水轮机的高效率运行区，减小水力振动；同时该水轮机具有结构简单，装卸方便，加工成本低，适用范围广的特点，可以满足机组高效稳定的运行。

附图说明：

图1仿锤形混流式水轮机转轮装配图

图2仿锤形混流式水轮机转轮轴面示意图

具体实施方式：

图1为本发明提供的仿锤形流道转轮混流式水轮机结构示意图，转轮由仿锤形上冠8与曲面叶片7焊接连接，叶片7上焊接固定圆形下环6，蜗壳1带有水流进入口，如图2所示，双列栅2焊接在蜗壳内，蜗壳1的主轴连接转轮4，蜗壳1连接尾水管5。

所述的叶片的数量范围在9-21个。

仿锤形流道的混流式水轮机工作时，当运行在最优工况时，转轮叶片出口环量很小，几近无涡区，当运行在部分负荷区时，会产生旋转涡带，运行在大流量区时，会产生柱状涡带，使得转轮的出口的能量损失、压力脉动幅值增高，影响机组运行稳定性，常规的混流式水轮机在该工况条件下，叶片转轮出口会形成近似仿锤形的低压区，当采用仿锤形流道后，仿锤形流道起到了升压引流作用，提高了原低压旋转涡带区域的压力，同时更好的将水流引入至尾水管，降低了转轮出口的能量损失，同时起到了更好的引流疏导作用，降低了尾水管压力脉动幅值，提高了机组的运行稳定性。