一种转轮叶片数不同的多级水轮机制造技术

一种转轮叶片数不同的多级水轮机，所述多级水轮机至少有两级，首级导叶对应首级转轮，各个级间导叶对应相应一级的次级转轮，首级转轮和各个次级转轮依次经中心孔固定在主轴上，引水室的出水口与首级导叶进水口相连通，首级导叶的出水口与首级转轮的进水口相连通，首级转轮的出水口与级间导叶的进水口相连通，级间导叶的出水口与相对应的次级转轮的进水口相连通，次级转轮的出水口与其下一级的级间导叶的进水口相连通，最后一级次级转轮出水口与出水室的进水口相连通；结构简单，设计新颖独特，能减少能源资源浪费，提高多级水轮机的性能，从而提高其效率，减轻其压力脉动，延长其使用寿命，有效减少能源资源浪费，有显著的环保和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种转轮叶片数不同的多级水轮机
本专利技术涉及流体机械领域，特别是一种用于高水头水力发电、抽水蓄能、泵或余能回收用的一种转轮叶片数不同的多级水轮机。
技术介绍
目前，在通常的多级水轮机、多级水泵水轮机、多级液力透平和多级泵等多级流体机械中，转轮(对泵来说是指叶轮，下同)结构与尺寸(包括叶片数)均相同，这类多级水轮机中，除首级转轮的性能较好外，其各次级转轮性能均有下降，因此其整体性能较低，振动较大，压力脉动明显，导致能源资源浪费，未能达到充分利用能源资源的目的。为解决上述问题，对各级转轮进行重新设计和改进，以提高多级水轮机、多级水泵水轮机、多级液力透平和多级泵等多级水轮机的性能，使多级水轮机流道中的水流流态处于良好状态，是亟需解决的技术问题。
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转轮叶片数不同的多级水轮机，可有效解决各次级转轮性能下降，从而导致其整体性能下降的问题。为实现上述目的，本专利技术解决的技术方案是，一种转轮叶片数不同的多级水轮机，包括引水室、首级导叶、首级转轮、各次级的级间导叶及相应级转轮、出水室和主轴，其特征在于，所述多级水轮机至少有两级，首级导叶对应首级转轮，各个级间导叶对应相应一级的次级转轮，首级转轮和各个次级转轮依次经中心孔固定在主轴上，主轴的上部伸出引水室的上部，引水室的出水口与首级导叶进水口相连通，首级导叶的出水口与首级转轮的进水口相连通，首级转轮的出水口与级间导叶的进水口相连通，级间导叶的出水口与相对应的次级转轮的进水口相连通，次级转轮的出水口与其下一级的级间导叶的进水口相连通，最后一级次级转轮出水口与出水室的进水口相连通。本专利技术结构简单，设计新颖独特，能减少能源资源浪费，提高多级水轮机的性能，从而提高其效率，减轻其压力脉动，延长其使用寿命，有效减少能源资源浪费，有显著的环保和经济效益。附图说明图1是本专利技术各个部件的结构示意图。图2是本专利技术各部件装配示意图。具体实施方式以下结合附图和具体情况对本专利技术的具体实施方式作详细说明。结合附图给出，一种转轮叶片数不同的多级水轮机，包括引水室1、首级导叶2、首级转轮3、各次级的级间导叶4及相应级转轮5、出水室6和主轴7，所述多级水轮机至少有两级，首级导叶2对应首级转轮3，各级间导叶4对应相应一级的次级转轮5，首级转轮3和各个次级转轮5依次经中心孔固定在主轴7上，主轴7的上部伸出引水室1的上部，主轴7的下端根据需要可伸出出水室6的下部，引水室1的出水口与首级导叶2进水口相连通，首级导叶2的出水口与首级转轮3的进水口相连通，首级转轮3的出水口与级间导叶4的进水口相连通，级间导叶4的出水口与相对应的次级转轮5的进水口相连通，次级转轮5的出水口与其下一级的级间导叶的进水口相连通，以此类推，最后一级次级转轮出水口与出水室6的进水口相连通。为保证更好的实施效果，所述的首级转轮3与各次级转轮5除叶片数不同外，转轮结构和尺寸均相同。所述的首级转轮3与各次级转轮5为同型转轮，转轮型式为混流式、轴流式、斜流式或贯流式中的一种。所述的多级水轮机为多级发电水轮机、多级水泵水轮机、多级液力透平或者多级泵中的一种。所述的引水室1为常规水轮机蜗壳式进水室、多级泵涡室式进水室或多级泵环形压水室式进水室中的一种。所述的首级导叶2为径向式或轴向式中的一种。所述的级间导叶4为同径径向式正反导叶、异径径向式正反导叶、流道式导叶、空间导叶或新型空间导叶中的一种。所述的出水室6为环形出水室、直锥形出水室或弯肘形出水室中的一种。本专利技术具体工作时，水流从引水室1的进口流入，流经引水室1，从引水室1的出口流出后，从首级导叶2的进口流入，流经首级导叶2，从首级导叶2出口流出后，从首级转轮3的进口流入，流经首级转轮3，从首级转轮3的出口流出后，从级间导叶4的进口流入，流经级间导叶4，从级间导叶4的出口流出后，从相应级的转轮5的进口流入，流经相应级的转轮5，从相应级的转轮5的出口流出后，从下一级的级间导叶的进口流入，流经这一级的级间导叶，从这一级的级间导叶的出口流出后，从相应级的转轮的进口流入，流经相应级的转轮，从相应级的转轮的出口流出后，以此类推，最后水流从最后一级次级转轮(图中仅示出一个级间导叶4和相应级的次级转轮5)的出口流出，流进出水室6，再由出水室6的出口流出，转轮转动带动主轴7转动，从而驱动多级水轮机工作，带动水力发电机发电或者驱动其他机械。本专利技术结构简单，设计科学合理，经实验，效果良好，具体计算资料如下：一种二级水轮机模式液力透平，透平设计参数为：流量0.89m3/s，水头187m，转速1500r/min，两级转轮均为混流式转轮，其叶片数均为14。透平主要参数如表1所示；表1透平主要参数经计算，该设计工况下，二级液力透平整体效率为80.24％。本专利技术将原二级水轮机模式液力透平进行修改，透平设计参数为：流量0.89m3/s，水头187m，转速1500r/min，各级转轮均为混流式，其中，首级转轮叶片数为12，次级转轮叶片数为16。首级转轮和次级转轮的叶片数不同，透平主要参数如表2所示；表2透平主要参数经实验，在改变转轮叶片数后，该设计工况下，二级液力透平整体效率为81.169％，提升了0.929％。且在叶片数改变后，二级液力透平最优工况偏大流量工况(流量为1.068m3/s)，最优效率为81.9％。证明本专利技术可以有效地提升液力透平的效率。本专利技术结构简单，设计新颖独特，能提升多级水轮机的整体性能，降低其压力脉动，提升工其作性能，延长其使用寿命，提升其整体效能，有效提高能源资源的利用效率，是多级水轮机上的创新，有显著的环保和经济效益。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转轮叶片数不同的多级水轮机，包括引水室（1）、首级导叶（2）、首级转轮（3）、各次级的级间导叶（4）及相应级转轮（5）、出水室（6）和主轴（7），其特征在于，所述多级水轮机至少有两级，首级导叶（2）对应首级转轮（3），各个级间导叶（4）对应相应一级的次级转轮（5），首级转轮（3）和各个次级转轮（5）依次经中心孔固定在主轴（7）上，主轴（7）的上部伸出引水室（1）的上部，引水室（1）的出水口与首级导叶（2）进水口相连通，首级导叶（2）的出水口与首级转轮（3）的进水口相连通，首级转轮（3）的出水口与级间导叶（4）的进水口相连通，级间导叶（4）的出水口与相对应的次级转轮（5）的进水口相连通，次级转轮（5）的出水口与其下一级的级间导叶的进水口相连通，最后一级次级转轮出水口与出水室（6）的进水口相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种转轮叶片数不同的多级水轮机，包括引水室（1）、首级导叶（2）、首级转轮（3）、各次级的级间导叶（4）及相应级转轮（5）、出水室（6）和主轴（7），其特征在于，所述多级水轮机至少有两级，首级导叶（2）对应首级转轮（3），各个级间导叶（4）对应相应一级的次级转轮（5），首级转轮（3）和各个次级转轮（5）依次经中心孔固定在主轴（7）上，主轴（7）的上部伸出引水室（1）的上部，引水室（1）的出水口与首级导叶（2）进水口相连通，首级导叶（2）的出水口与首级转轮（3）的进水口相连通，首级转轮（3）的出水口与级间导叶（4）的进水口相连通，级间导叶（4）的出水口与相对应的次级转轮（5）的进水口相连通，次级转轮（5）的出水口与其下一级的级间导叶的进水口相连通，最后一级次级转轮出水口与出水室（6）的进水口相连通。


2.根据权利要求1所述的一种转轮叶片数不同的多级水轮机，其特征在于，首级转轮（3）与各次级转轮（5）除叶片数不同外，转轮结构和尺寸均相同。


3.根据权利要求2所述的一种转轮叶片数不同的多级水轮机，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延频，贾凯凯，张自超，张利红，李乾龙，王辉，
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