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一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机制造技术

技术编号:25433280 阅读:32 留言:0更新日期:2020-08-28 22:23
本发明专利技术公开了一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,所述双进口式蜗壳内侧环形开口处套接有座环,座环内设置有一周活动导叶,座环内环处套接有转轮,转轮内环处套接有泄水锥;所述转轮底部设置有尾水管;所述转轮的叶片采用非等厚扭曲结构,叶片的正面与反面从上至下由不同曲率的曲面平滑连接。本发明专利技术提供的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,两个进水口分别连通冷却塔进水管实现了双向进水,提高了蜗壳中圆周方向上水流的均匀性,增强了水流在圆周方向上的速度分量,进而有效增大来流的水流环量,改善进入导水机构的水流条件,减小导水机构的水力损失,具有水力性能好、运行效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机
本专利技术涉及一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,属于水轮机

技术介绍
近年来,水轮机除了与发电机配套发电外,也越来越多地应用于冷却塔。取代电机,冷却塔水轮机由循环冷却水的余能驱动进而带动风机运行,具有低耗、环保节能等优势。混流式水轮机是目前应用最广泛的一种水轮机,其主要组成部件有引水室、座环、导水机构、转轮和尾水管,可适用低比转速工况。市场上也多采用混流式水轮机作为冷却塔水轮机。蜗壳作为水轮机的引水部件,从水力观点上看,其作用是使水流形成环量,以保证水流能以较小的冲角进入座环和活动导叶,减小导水机构的水力损失。现有技术中一种水轮机通过将蜗壳蜗状结构段的所有断面均设置为椭圆形,有效增大转轮直径,以增大机组出力。但其仅改变了蜗壳断面形状,并未对进水条件作优化。现有蜗壳均为单向进水口设计,蜗状结构段的断面逐渐减小以在导水机构前形成必要的环量。水流经由蜗壳进口断面至鼻端断面时,水流的切向分速度变化受断面尺寸影响较大,并不能理想地形成轴对称有势流动。因此,如何克服现有技术的不足已成为当今混流式水轮机
中亟待解决的重点难题之一。
技术实现思路
目的:为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机。技术方案:为解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,包括双进口式蜗壳,所述双进口式蜗壳内侧环形开口处套接有座环,座环内设置有一周活动导叶,座环内环处套接有转轮,转轮内环处套接有泄水锥;所述转轮底部设置有尾水管。作为优选方案,所述双进口蜗壳包括:蜗状结构段,蜗状结构段圆周方向分别设置有两个鼻端直管段,蜗状结构段的进口截面均为椭圆形断面;所述两个鼻端直管段关于蜗状结构段呈中心对称设置。作为优选方案,所述椭圆形断面长半轴与短半轴长度之比为1.05~1.5:1。作为优选方案,所述转轮采用混流式转轮。作为优选方案,所述转轮的叶片采用非等厚扭曲结构,叶片的正面与反面从上至下由不同曲率的曲面平滑连接。作为优选方案,所述叶片数量为14~19个。作为优选方案,所述双进口式蜗壳、座环、转轮、尾水管的中心在同一竖直轴线上。作为优选方案,所述尾水管采用直锥形结构。作为优选方案,所述叶片正面与反面从上至下的曲面的截面翼型曲线设置如下:距离泄水锥下边缘横轴向100mm处,叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=0.0018x2-1.44395x+390.86743叶片反面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=0.00187x2-1.50257x+399.45313距离泄水锥下边缘横轴向150mm处,叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=3.922×10-6x3-0.0021x2-0.09877x+213.81885叶片反面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=3.22687×10-6x3-0.00137x2-0.36516x+243.22距离泄水锥下边缘横轴向200mm处,叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=2.2885×10-6x3-2.64996×10-4x2-0.70085x+261.97叶片反面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=3.5575×10-6x3-0.00185x2-0.087x+182.41278距离泄水锥下边缘横轴向250mm处,叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=7.71574×10-7x3+0.00168x2-1.48645x+360.08014叶片反面的曲面的截面翼型曲线公式如下:y=6.81816×10-6x3-0.00653x2+2.15092x-174.62416。有益效果:本专利技术提供的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,本专利技术的水轮机应用双进口式蜗壳,两个进水口分别连通冷却塔进水管实现了双向进水,提高了蜗壳中圆周方向上水流的均匀性,增强了水流在圆周方向上的速度分量,进而有效增大来流的水流环量,改善进入导水机构的水流条件,减小导水机构的水力损失,具有水力性能好、运行效率高等优点。附图说明图1是本专利技术提出的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机的结构示意图。图2是本专利技术提出的双进口式蜗壳的结构示意图。图3是本专利技术提出的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机的剖面示意图。图4是本专利技术提出的叶片正向示意图。图5是本专利技术提出的叶片俯视示意图。图6是本专利技术提出的叶片上距泄水锥下边缘不同横轴向距离处的翼型曲线示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示,一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,按进水方向依次包括双进口式蜗壳1、座环2、活动导叶3、转轮4、尾水管5,所述双进口式蜗壳1内侧环形开口处套接有座环2,座环2内设置有一周活动导叶3,座环2内环处套接有转轮4,转轮4内环处套接有泄水锥6;所述转轮4底部设置有尾水管5。如图2所示,所述双进口蜗壳1包括:蜗状结构段101,蜗状结构段101圆周方向分别设置有两个鼻端直管段102,蜗状结构段101的进口截面均为椭圆形断面,椭圆形断面长半轴与短半轴长度之比为1.05~1.5:1。两个鼻端直管段102分别用于连通于冷却塔的进水管。如图3所示,所述转轮4采用混流式转轮,所述转轮4的叶片401采用非等厚扭曲结构,叶片数量为14~19个。如图4-5所示,叶片的正面与反面从上至下由不同曲率的曲面平滑连接,叶片正面与反面从上至下的曲面的截面翼型曲线设置如下:如图6所示,距离泄水锥下边缘横轴向100mm处,叶片正面与反面截面翼型曲线上的点坐标的数值参见表1。表1拟合的两条曲线分别表示为:叶片正面:y=0.0018x2-1.44395x+390.86743叶片反面:y=0.00187x2-1.50257x+399.45313距离泄水锥下边缘横轴向150mm处,叶片正面与反面截面翼型曲线上的点坐标的数值参见表2。表2拟合的两条曲线分别表示为:叶片正面:y=3.922×10-6x3-0.0021x2-0.09877x+213.81885叶片反面:y=3.22687×10-6x3-0.00137x2-0.36516x+243.22距离泄水锥下边缘横轴向200mm处,叶片正面与反面截面翼型曲线上的点坐标的数值参见表3。表3拟合的两条曲线分别表示为:叶片正面:y=2.2885×10-6x3-2.64996×10-4x2-0.70085x+261.97叶片反面:y=3.5575×10-6x3-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:包括双进口式蜗壳,所述双进口式蜗壳内侧环形开口处套接有座环,座环内设置有一周活动导叶,座环内环处套接有转轮,转轮内环处套接有泄水锥;所述转轮底部设置有尾水管。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:包括双进口式蜗壳,所述双进口式蜗壳内侧环形开口处套接有座环,座环内设置有一周活动导叶,座环内环处套接有转轮,转轮内环处套接有泄水锥;所述转轮底部设置有尾水管。


2.根据权利要求1所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述双进口蜗壳包括:蜗状结构段,蜗状结构段圆周方向分别设置有两个鼻端直管段,蜗状结构段的进口截面均为椭圆形断面;所述两个鼻端直管段关于蜗状结构段呈中心对称设置。


3.根据权利要求2所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述椭圆形断面长半轴与短半轴长度之比为1.05~1.5:1。


4.根据权利要求1所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述转轮采用混流式转轮。


5.根据权利要求1所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述转轮的叶片采用非等厚扭曲结构,叶片的正面与反面从上至下由不同曲率的曲面平滑连接。


6.根据权利要求5所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述叶片数量为14~19个。


7.根据权利要求1所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述双进口式蜗壳、座环、转轮、尾水管的中心在同一竖直轴线上。


8.根据权利要求1所述的一种适用于冷却塔的带双进口式蜗壳的混流式水轮机,其特征在于:所述尾水...

【专利技术属性】
技术研发人员:阚阚陈会向陈雅楠郑源周大庆戴景许哲
申请(专利权)人:河海大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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