一种用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮制造技术

一种用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，涉及水动冷却塔直驱径流式水轮机转轮。本实用新型专利技术所述弯曲叶片出水边与上冠的连接点为A，出水边与下环的连接点为B，进水边的高度h与进水边的对应直径D1的比值为0.095～0.105，弯曲叶片的总高度h1与D1的比值为0.218～0.228，A处对应直径为D2D2与D1的比值为0.255～0.265，B处对应直径为D3D3与D1的比值为0.505～0.515，A、B两点之间的直线距离与D1的比值为0.185～0.191。本实用新型专利技术实现了结构简单，加工方便，尺寸小，经济成本低，效率高，充分达到高效节能的目的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮
本专利技术涉及一种水轮机转轮，具体地说涉及一种水动冷却塔直驱径流式水轮机转轮。
技术介绍
水轮机是将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机。由于对工业冷却塔的安全余量、最低条件和环路中水泵工作参数等因素的考虑，冷却塔循环水系统中的水能往往有富余，就成为剩余能量。冷却塔用水轮机把剩余能量转换成绕轴旋转机械能，从而带动风机旋转，取代了风机的驱动设备电动机。由于冷却塔工作环境的限制，冷却塔水轮机与发电水轮机相比具有其特殊性，因此对该种水轮机的研究具有非常重要的意义。对于不同的水头跟流量，水轮机转轮形状也各不相同，现有的冷却塔水轮机工作水头较低，转轮进口高，叶片短，水流趋于轴向流动。但这样的转轮要满足较大出力，就需要较多的叶片数，不利于水能的回收，其结构变得复杂且转轮效率不高。同时由于叶片材料特殊，较多的叶片数会增加经济成本。此外，大 部分冷却塔用水轮机转轮采用翼型或薄翼型的叶片，这样能保证单个叶片较大的正背面压差，但由于材料限制，局部较薄部分抗压性能较差，且制造需要特殊的数控机床加工技术，也不利于节约成本。
技术实现思路
本专利技术目的提供一种结构简单，加工方便，尺寸小，经济成本低，效率高，充分达到高效节能目的的用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮。一种用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，包括平行布置的上冠、下环，上冠、下环之间夹持若干个平行布置的弯曲叶片，所述弯曲叶片的两端分别为进水边、出水边，水流从进水边径向流入然后从出水边轴向流出；所述弯曲叶片呈勺状；出水边与上冠的连接点为A，A处对应直径为D2，出水边与下环的连接点为B，B处对应直径为D3，进水边的对应直径为D1，进水边的高度为h，弯曲叶片的总高度为hl，h与Dl的比值为0.095~0.105，hi与Dl的比值为0.218~0.228，D2与Dl的比值为0.255~0.265，D3与Dl的比值为0.505~0.511，A、B两点之间的直线距离与Dl的比值为0.185~0.191。本专利技术弯曲叶片的进口安放角β I与出口安放角β 2之差为148°~159°之间，所述的进口安放角β?为106°~110°，出口安放角β 2在-42°~-49°之间。本专利技术弯曲叶片在上冠处的断面中线长度LI与直径Dl比值为0.555~0.561，与上冠处交接的两个弯曲叶片之间的进口处距离L3与直径Dl比值为0.236~0.242，与上冠处交接的两个弯曲叶片之间的出口处距离L4与直径Dl比值为0.060~0.066;上述弯曲叶片在下环处的断面中线长度L2与直径Dl的比值为0.432~0.438，与下环处交接的两个弯曲叶片之间的进口处距离L5与直径Dl比值为0.236~0.242，与下环处交接的两个弯曲叶片之间的出口处距离L6与直径Dl比值为0.118~0.124 ;弯曲叶片在上冠处的断面中线长度LI与弯曲叶片在下环处的断面中线长度L2比值为1.225~1.305。本专利技术的上冠为曲面，其母线为三段不等的曲率圆弧，曲率半径R1、R2、R3与Dl的比值分别为1.104~1.108,0.225~0.229,0.232~0.236，所述下环为曲面，其母线为两段不等的曲率圆弧，曲率半径R4、R5与Dl的比值分别为0.385~0.389,0.194~0.198。本专利技术转轮单位转速^nxDl/#为常数，其范围在37~57之间，η为风机额定转速，H为水轮机进出水口压力差。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点:1、本专利技术的一种水动冷却塔直驱径流式水轮机转轮采用等厚度的长弯曲叶片，结构简单，从加工制造到安装都十分方便。2、本专利技术的一种水动冷却塔直驱径流式水轮机转轮针对冷却塔水轮机的特点，根据Dl与冷却风机转速的关系，为合理设计转轮提供了快捷途径。3、经试验验证，转轮效率达到96%以上，安装此设计转轮的水轮机充分达到高效节能的目的。【附图说明】图1是本专利技术的转轮整体结构示意图。图2是本专利技术的转轮各部分尺寸示意图。图3是图2中虚线X处截面俯视图。图4是本专利技术的转轮弯曲叶片与上冠交接处截面俯视图。图5是本专利技术的转轮弯曲叶片与下环交接处截面俯视图。图6是本专利技术的弯曲叶片立体结构示意图。图7是本专利技术的弯曲叶片主视图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细说明:如图所示，如图1所示，本专利技术的一种水动冷却塔直驱径流式水轮机转轮，它包括上冠1，下环2，以及安装在所述上冠I下环2之间的数量为13个的弯曲叶片3，如图2、图3所示，弯曲叶片3两端分别为进水边4和出水边5，水流从进水边4径向流入又从出水边5轴向流出；出水边5与上冠I的连接点为Α，与下环2的连接点为B，所述弯曲叶片3进水边4对应直径为Dl，其特征是进水边4高h与Dl的比值为00.095~0.105，弯曲叶片3总高hi与Dl比值为0.218~0.228，A处所对应直径D2与Dl比值为0.255~0.265，B处对应直径D3与Dl比值为0.501~0.511，A、B两点的直线距离与Dl的比值为0.185~0.191，叶片在上冠I处的断面中线长度LI与叶片在下环2处的断面中线长度L2比值为1.225~1.305，弯曲度由叶片进口安放角β I与出口安放角β2决定，β?与β 2之差在148°~159°之间，所述的进口安放角β?为106°~110°，出口安放角β 2在-42°~-49°之间，上冠I为曲面，其母线为三段不等的曲率圆弧，曲率半径Rl、R2、R3与Dl的比值分别为1.104~1.108,0.225~0.229,0.232~0.236，所述下环2也为曲面，其母线为两段不等的曲率圆弧，曲率半径R4、R5与Dl的比值分别为0.385~0.389,0.194~0.198。如图4、图5所示，上述弯曲叶片3在上冠I处的断面中线长度LI与直径Dl比值为0.555?0.561，与上冠I处交接的两个弯曲叶片3之间的进口处距离L3与直径Dl比值为0.236?0.242，与上冠I处交接的两个弯曲叶片3之间的出口处距离L4与直径Dl比值为0.060?0.066;上述弯曲叶片3在下环2处的断面中线长度L2与直径Dl的比值为0.432?0.438，与下环2处交接的两个弯曲叶片3之间的进口处距离L5与直径Dl比值为0.236?0.242，与下环2处交接的两个弯曲叶片3之间的出口处距离L6与直径Dl比值为0.118?0.124 ;弯曲叶片3在上冠I处的断面中线长度与弯曲叶片3在下环2处的断面中线长度比值为1.225?1.305。转轮单位转速II11=IlX Dl/>/77为常数，其范围在37?57之间，η为风机额定转速，H为水轮机进出水口压力差。具体实施时，只要确定冷却塔风机转速η，根据使用环境确定ηη，再由进出水口压力差H就可得出直径Dl的值，从而由Dl的值来确定弯曲叶片3，上冠I下环2及各部分尺寸，即可得出满足额定转速要求的转轮。以下是几个具体算例:例1，设单位转速ηη为37，进出水口压力差为13m，风机额定转速为136r/min，算出Dl的值为lm，从而设计出类似图1形状的转轮，安装实测结果为流量2532t/h，轴功率72.6kw,效率95.9%，符合设计要求。例2，设单位转速nn为41，进出水口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，包括平行布置的上冠（1）、下环（2），上冠（1）、下环（2）之间夹持若干个平行布置的弯曲叶片（3），所述弯曲叶片（3）的两端分别为进水边（4）、出水边（5），水流从进水边（4）径向流入然后从出水边（5）轴向流出；其特征在于所述弯曲叶片（3）呈勺状；出水边（5）与上冠（1）的连接点为A，A处对应直径为D2，出水边（5）与下环（2）的连接点为B，B处对应直径为D3，进水边（4）的对应直径为D1，进水边（4）的高度为h，弯曲叶片（3）的总高度为h1，h与D1的比值为0.095～0.105，h1与D1的比值为0.218～0.228，D2与D1的比值为0.255～0.265，D3与D1的比值为0.501～0.511，A、B两点之间的直线距离与D1的比值为0.185～0.191。

【技术特征摘要】
1.一种用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，包括平行布置的上冠(I)、下环(2)，上冠(I)、下环(2)之间夹持若干个平行布置的弯曲叶片(3)，所述弯曲叶片(3)的两端分别为进水边(4)、出水边(5),水流从进水边(4)径向流入然后从出水边(5)轴向流出；其特征在于所述弯曲叶片(3)呈勺状；出水边(5)与上冠(I)的连接点为A，A处对应直径为D2，出水边(5)与下环(2)的连接点为B，B处对应直径为D3，进水边(4)的对应直径为Dl，进水边(4)的高度为h，弯曲叶片(3)的总高度为hl，h与Dl的比值为0.095~0.105，hi与Dl的比值为0.218~0.228，D2与Dl的比值为0.255~0.265，D3与Dl的比值为0.501~0.511，A、B两点之间的直线距离与Dl的比值为0.185~0.191。2.根据权利要求1所述的用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，其特征在于上述弯曲叶片(3)为11~15个。3.根据权利要求1所述的用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，其特征在于上述弯曲叶片(3)的进口安放角β I与出口安放角β 2之差为148°~159°之间，所述的进口安放角β?为106°~110°，出口安放角β 2在-42°~-49°之间。4.根据权利要求1所述的用于直驱冷却塔风机的径流式水轮机转轮，其特征在于上述弯曲叶片(3)在上冠处的断面中线长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：周大庆，郑源，陈洋，屈波，张晓石，张在滨，柳冲，丁惠华，
申请(专利权)人：河海大学，江苏河海嘉裕节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32