水轮机概论课件

一、水轮机概论

理解水轮机的基本参数熟悉水轮机的类型，了解其特征及应用范围掌握水轮机型号，了解其装置方式

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水轮机发电机尾水管桥式起重机引水道1、水轮机的基本参数水能→机械能的工作过程特性可用水轮机基本参数表征：水头H、流量Q、功率P、效率η、转速n水轮机水头H水轮机进口与出口测量断面的总水头，即水轮机做功的有效水头（m）H=Hg-ΔhHg——毛水头，水电站上、下游水位的高程差Δh——水电站引水建筑物中的水力损失另：额定水头Hr、设计水头Hd、最大（最小）水头Hmax(Hmin)、加权平均水头Hw2、水轮机基本类型

反击式水轮机——利用水流的压力能和动能做功：混流式、轴流式、斜流式、贯流式冲击式水轮机——利用水流的动能做功：水斗式（切击式）、斜击式、双击式

混流式水轮机指水流沿径向进入转轮然后沿轴向自转轮流出的水轮机。适用水头一般为20～700m，适用水头范围广，结构简单，运行可靠，应用最为广泛。轴流式水轮机轴流式水轮机水流进、出转轮沿轴向流动的水轮机。轴流式水轮机的转轮没有转环，叶片形如螺旋桨，又可分为转桨式和定桨式。定桨式水轮机的叶片固定，常用于单机容量不大和水头变化幅度不大的电站，适用水头一般为3～70m。转桨式水轮机桨叶可以转动并与导水叶的开度相配合。其平均效率比混流式水轮机高，运行稳定,缺点是结构复杂,适用水头一般为3～80m。

贯流式水轮机流道呈直线状的卧轴水轮机,分为定桨式和转桨式两种。其转轮与轴流式水轮机相似,但效率和过流量比轴流式水轮机大,适用水头一般为3～20m，是开发低水头和潮汐水力资源的新型水轮机。按发电机的布置方式分为全贯流式和半贯流式两种半贯流式又分为竖井式、轴伸式和灯泡式,其中以灯泡式水轮机应用最广泛。

水斗式水轮机由喷嘴喷射的高速射流沿转轮圆周切线方向冲击水斗的水轮机。它的转轮是由若干个瓢形水斗固定在轮缘上所组成，适用水头一般为100～1700m。

3、水轮机型号（1）编制方法根据我国“水轮机型号编制规则”规定，水轮机的型号由三部分组成，每一部分用短横线“—”隔开。第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机型式，阿拉伯数字表示转轮型号。第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和引水室的特征。第三部分为水轮机转轮的标称直径以及其它必要的数据。对于冲击式水轮机，上述第三部分应表示为：转轮标称直径（cm）/每个转轮上的喷嘴数×射流直径（cm）。（2）公称直径·（a）、(c)轴流、斜流及贯流式——与叶片轴线相交处的转轮室内径

·(b)混流式——转轮叶片进水边的最大直径

·（d）水斗式——转轮节圆直径（3）水轮机型号示例1、HL220-LJ-250表示转轮型号为220的混流式水轮机，立轴、金属蜗壳，转轮直径为250cm。2、ZZ560-LH-500表示转轮型号为560的轴流转桨式水轮机，立轴、混凝土蜗壳，转轮直径为500cm。3、HL220/A153-WJ-84表示转轮代号为220、研制单位的编号为A153的卧轴、金属蜗壳的混流式水轮机，转轮直径为84cm.

4．2CJ20-W-120/2×10表示转轮型号为20的水斗式水轮机，一根轴上装有2个转轮，卧轴、转轮直径为120cm，每个转轮具有2个喷嘴，射流直径为10cm。

4、水轮机的装置方式水轮机轴装置方式——立轴、卧轴、斜轴机组连接方式：直接——水轮机轴、发电机轴在同一轴线间接——水轮机轴、发电机轴不在同一轴线