超低比转速斜流式水轮机转轮制造技术

本发明专利技术涉及超低比转速斜流式水轮机转轮，可有效解决混流式水轮机平面尺寸大而影响风筒通风效果，以及转轮流道过于扁平狭窄难以制造，以及超低比转速轴流式水轮机单级利用水头不高的问题，其结构是，转轮叶片呈悬壁开放式均布于轮毂上，无下环，经主轴装在转轮室中心部位，叶片轴线与主轴轴线之间角度δ为30°～60°，轮毂相对直径为dh/D1为0.5‑0.9，叶片相对宽度B/D1为0.1～0.3，叶片包角，即整个叶片所占的圆心角θ为15°～25°，转轮室流道喉部相对直径Ds/D1为0.975~0.92；其中dh为轮毂直径，D1为转轮标称直径，B为叶片宽度，Ds为流道喉部直径。本发明专利技术结构简单，新颖独特，易加工生产，安装使用方便，效率高，节能环保，有良好的经济和社会效益。

Runner of ultra-low specific speed diagonal flow turbine

【技术实现步骤摘要】
超低比转速斜流式水轮机转轮
本专利技术涉及水轮机，特别是一种超低比转速斜流式水轮机转轮。
技术介绍
目前，工业冷却塔余能回收用水轮机通常采用超低比转速混流式水轮机，但因其平面尺寸较大，影响风筒的通风效果。另外超低比转速混流式水轮机结构扁平，难于焊接加工。而超低比转速轴流式水轮机，受其结构特点所限，单级可利用水头不高。因此超低比转速水轮机转轮上的改进和创新势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种超低比转速斜流式水轮机转轮，可有效解决混流式水轮机平面尺寸大而影响风筒通风效果，以及转轮流道过于扁平狭窄难以制造，以及超低比转速轴流式水轮机单级利用水头不高的问题。本专利技术解决的技术方案是，一种超低比转速斜流式水轮机转轮，包括轮毂和转轮叶片，转轮叶片呈悬壁开放式均布于轮毂上，无下环，经主轴装在转轮室中心部位，叶片轴线与主轴轴线之间角度δ为30°～60°，轮毂相对直径为dh/D1为0.5-0.9，叶片相对宽度B/D1为0.1～0.3，叶片包角，即整个叶片所占的圆心角θ为15°～25°，转轮室流道喉部相对直径Ds/D1为0.975~0.92；其中dh为轮毂直径，D1为转轮标称直径，B为叶片宽度，Ds为流道喉部直径。本专利技术结构简单，新颖独特，易加工生产，安装使用方便，效率高，节能环保，有良好的经济和社会效益。附图说明图1为本专利技术的轴面图（图中，δ为叶片轴线与主轴轴线之间角度，D1为转轮标称直径，B为叶片宽度，Ds为流道喉部直径）。图2为本专利技术的转轮叶片骨线图（图中，β1为叶片进口角、β2叶片出口角、γ为进出口边间的圆心角）。图3为本专利技术的水轮机轮转的立体结构图。图4为本专利技术转轮叶片的翼形水平投影图（图中，θ为叶片包角，A为叶片进口边，C为叶片出口边）。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。由图1-4所示，本专利技术一种超低比转速斜流式水轮机转轮，包括轮毂和转轮叶片，转轮叶片2呈悬壁开放式均布于轮毂1上，无下环，经主轴装在转轮室3中心部位，叶片轴线与主轴轴线之间角度δ为30°～60°，轮毂相对直径为dh/D1为0.5-0.9，叶片相对宽度B/D1为0.1～0.3，叶片包角，即整个叶片所占的圆心角θ为15°～25°，转轮室3流道喉部相对直径Ds/D1为0.975~0.92；其中dh为轮毂直径，D1为转轮标称直径，B为叶片宽度，Ds为流道喉部直径。为了保证使用效果和使用方便，所述的转轮叶片2数量为14-24个，均布于轮毂上；所述的转轮叶片2的叶栅中间流面稠密度l/t为1.4~1.8，其中l为弦长，t为栅距。由上述结构可以看出，本专利技术水轮机转轮叶片为悬臂开放式，无下环，焊接加工比较方便；同时，在相同过流量时，超低比转速斜流式水轮机所需平面尺寸比混流式水轮机的小。本专利技术的超低比转速斜流式转轮中的流动可利用转动产生的离心力，可比超低比转速轴流式转轮利用更高的水头。因此，本专利技术的超低比转速斜流式水轮机转轮与超低比转速混流式水轮机和超低比转速轴流式水轮机相比，有明显优势，有效克服了现有混流式水轮机平面尺寸大而影响风筒通风效果，以及转轮流道过于扁平狭窄而难以制造的缺点；同时，还可以用来解决超低比转速轴流式水轮机单级利用水头不高的问题。另外，本专利技术超低比转速斜流式水轮机转轮也可用于水力发电水轮机，可把传统斜流式水轮机的应用范围扩展到中高水头区域，经反复试验，与现有技术相比，具有以下突出的有益技术效果：1.本专利技术的超低比转速斜流式水轮机在相同的过流量条件下，所需要的平面尺寸比超低比转速混流式水轮机要小。因此，本专利技术的超低比转速斜流式水轮机可解决余能回收用超低比转速混流式水轮机的平面尺寸大的问题影响通风效果。2.超低比转速斜流式水轮机转轮的设计具有开敞式结构，无下环，加工制造容易，因此，解决了超低比转速混流式水轮机因结构扁平而难于制造加工的问题。3.超低比转速斜流式水轮机转轮中可利用流体转动产生的离心力，因此，与超低比转速轴流式转轮相比，可提高单级水轮机的利用水头。4.本专利技术超低比转速斜流式水轮机转轮，也可用于水力发电水轮机，从而可把传统斜流式水轮机的应用范围扩展到中高水头区域。5.本专利技术的超低比转速斜流式水轮机转轮，可克服现有超低比转速混流式水轮机和轴流式水轮机的缺点，提高了能源利用效率，避免了能源的二次浪费，具有良好的节能环保效益和经济效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低比转速斜流式水轮机转轮，包括轮毂和转轮叶片，其特征在于，转轮叶片（2）呈悬壁开放，均布于轮毂（1）上，无下环，经主轴装在转轮室（3）中心部位，叶片轴线与主轴轴线之间角度δ为30°～60°，轮毂相对直径为dh/D1为0.5‑0.9，叶片相对宽度B/D1为0.1～0.3，叶片包角，即整个叶片所占的圆心角θ为15°～25°，转轮室（3）流道喉部相对直径Ds/D1为0.975~0.92，其中dh为轮毂直径，D1为转轮标称直径，B为叶片宽度，Ds为流道喉部直径。

【技术特征摘要】
1.一种超低比转速斜流式水轮机转轮，包括轮毂和转轮叶片，其特征在于，转轮叶片（2）呈悬壁开放，均布于轮毂（1）上，无下环，经主轴装在转轮室（3）中心部位，叶片轴线与主轴轴线之间角度δ为30°～60°，轮毂相对直径为dh/D1为0.5-0.9，叶片相对宽度B/D1为0.1～0.3，叶片包角，即整个叶片所占的圆心角θ为15°～25°，转轮室（3）流道喉部相对直径Ds...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延频，张自超，陈德新，吴迎新，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41