混流式水轮机消涡装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种混流式水轮机消涡装置，包括支撑装置、三个导流板；支撑装置的一部分安装在尾水管直锥段内壁上；三个导流板安装在支撑装置的另一部分上，并置于水轮机转轮出口处；三个导流板形成为涡轮状结构，三个导流板的周向设置方向与机组转轮旋转方向相反。本实用新型专利技术中，三个导流板形成为涡轮状结构，且三个导流板的周向设置方向与机组转轮旋转方向相反，并置于水轮机转轮出口处，可以有效阻止尾水管涡带的产生，降低尾水管内的涡带能量，使水流在尾水管内不能形成一个完整的涡，也杜绝了空腔空化，达到降低压力脉动，减少机组振动、保证稳定运行的目的。保证稳定运行的目的。保证稳定运行的目的。

【技术实现步骤摘要】
混流式水轮机消涡装置


[0001]本技术涉及水轮机
，尤其涉及一种混流式水轮机消涡装置。

技术介绍

[0002]混流式水轮机在运行中，一般在30％
‑
60％额定出力时容易在尾水管内形成尾水涡带，引起空腔空化和机组振动，降低机组效率、破坏过流部件。虽然在设计工况下可以根据水轮机的空化系数合理地确定水轮机的吸出高度来减轻这种现象的发生，但是在偏离设计工况下运行时，也会产生相当严重的空腔空化现象。因此，在机组设计安装时会添加补气装置，补气装置的作用就是在机组出现不稳定工况时，补入空气，这样可以增加水的弹性，减轻尾水管的压力脉动，改善机组的运行条件。同时，由于补气破坏了泄水锥处的真空，还能防止机组突然甩负荷、导水机构紧急关闭时，尾水管内产生负水击、下游尾水反冲所产生的的强大冲击力导致的抬机现象。
[0003]当混流式水轮机转轮下部出现部分真空产生尾水涡带时，为了减少压力脉动和由它引起的尾水管振动，以及为了在混流式水轮机的某些运行工况下，破坏尾水管的真空，常对转轮区进行补气，在大多数情况下，补气对水轮机工作会产生有利的影响，动载荷减小，转轮下面的真空降低。
[0004]补气方法有两类：一是自然补气，当尾水管的压力低于大气压时可采用这一类，但这种办法补气量常难以控制。二是强迫补气，只有在水轮机吸出高度HS的负值较大，尾水管内压力较高，很难用自然补气时，采用压缩空气强迫补气，即用压力机或射流泵向尾水管送入空气，这是目前采用较多的一种，当尾水管管壁附近的压力高于大气压时就必须用这一类。它可以根据工况不同补进不同的气量，以保持减振效果和对机组运行效率的影响处于最优状态。常用装置有轴心补气装置、尾水十字架补气装置和尾水短管补气装置。
[0005]补气位置通常是在直锥段。实践证明补气管口深入越多所需补气量越少，效果越显著。补气管口越接近管壁效果越差，补气量越大。试验表明，补气管口太深入中心，超过半径的70％左右则效果提高就不甚显著。为了增加补气管的强度，目前多采用十字架形的补气架结构。
[0006]传统的自然补气和强迫补气方法都是在混流式水轮机转轮泄水锥位置的轴心孔位置安装真空破坏阀，根据中心孔的真空与大气形成的压差对真空破坏阀的开口控制弹簧产生一定压缩力，进而控制真空破坏阀进气开口，对水轮机进行补气。这种结构虽然可以在一定程度上满足补气的需要，但存在一定的不足，即补气量只能随着中心孔的真空度的增加而增加，并不是按水轮机各个工况的最佳补气来控制；存在真空破坏阀弹簧位移与所受力有死区和滞后，其开口与流量之间为非线性的不足。
[0007]同时，根据现场运行的经验，轴心补气装置的补气管从顶盖接出，与大气直接相通，但是在机组实际运行时，因为负荷工况的变化，轴心补气的补气量需求不同，特别是采用自然补气装置时，在某些工况时甚至会出现水从补气管倒流、从进气口位置喷出的情况。而且，如果补气量太小,则反而会增大振动。
[0008]综上所述，针对水轮机偏工况运行产生尾水涡带的问题，并且基于补气装置的一些缺点，需要更好的消除尾水涡带的装置。
[0009]因此需要研发出一种混流式水轮机消涡装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0010]本技术的目的就在于为了解决上述问题设计了一种混流式水轮机消涡装置。
[0011]本技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0012]混流式水轮机消涡装置，包括：
[0013]支撑装置；支撑装置的一部分安装在尾水管直锥段内壁上；
[0014]三个导流板；三个导流板安装在支撑装置的另一部分上，并置于水轮机转轮出口处；三个导流板形成为涡轮状结构，三个导流板的周向设置方向与机组转轮旋转方向相反。
[0015]具体地，三个导流板均形成为矩形板状结构，三个导流板围绕尾水管轴心线均匀分布，三个导流板的同一长边的延长线围成等边三角形。
[0016]具体地，支撑装置包括导流筒，导流筒形成为两端开口的中空筒状结构，导流筒轴心线与尾水管轴心线共线，三个导流板的端部均安装在导流筒的侧壁上，三个导流板的端部在导流筒的侧壁上的三个安装位置两两之间间隔120
°
，三个导流板分别在导流筒侧壁上的三个安装位置沿切线安装。
[0017]具体地，支撑装置还包括支撑环、三个支撑支架，支撑环的外圈焊接在尾水管直锥段内壁上，三个支撑支架的第一端均与支撑环连接，三个支撑支架的第二端均与导流筒侧壁连接。
[0018]具体地，三个支撑支架的第一端与支撑环的三个连接处两两之间间隔120
°
，三个支撑支架的第二端与导流筒的三个连接处两两之间间隔120
°
。
[0019]本技术的有益效果在于：
[0020]三个导流板形成为涡轮状结构，且三个导流板的周向设置方向与机组转轮旋转方向相反，并置于水轮机转轮出口处，可以有效阻止尾水管涡带的产生，降低尾水管内的涡带能量，使水流在尾水管内不能形成一个完整的涡，也杜绝了空腔空化，达到降低压力脉动，减少机组振动、保证稳定运行的目的。
附图说明
[0021]图1为本申请在混流式水轮机内安装的剖面结构图；
[0022]图2为本申请的立体图；
[0023]图3为本申请的俯视图；
[0024]图4为增加消涡装置前尾水涡带的示意图；
[0025]图5为增加消涡装置后尾水涡带的示意图。
[0026]图中标号：1、支撑环；2、支撑支架；3、导流板结构；31、导流筒；32、导流板。
具体实施方式
[0027]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描
述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0030]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0031]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.混流式水轮机消涡装置，其特征在于，包括：支撑装置；支撑装置的一部分安装在尾水管直锥段内壁上；三个导流板；三个导流板安装在支撑装置的另一部分上，并置于水轮机转轮出口处；三个导流板形成为涡轮状结构，三个导流板的周向设置方向与机组转轮旋转方向相反。2.根据权利要求1所述的混流式水轮机消涡装置，其特征在于，三个导流板均形成为矩形板状结构，三个导流板围绕尾水管轴心线均匀分布，三个导流板的同一长边的延长线围成等边三角形。3.根据权利要求2所述的混流式水轮机消涡装置，其特征在于，支撑装置包括导流筒，导流筒形成为两端开口的中空筒状结构，导流筒轴心线与尾水管轴心线共线，三个导流板的端部均安装在导流筒的侧壁上，三个...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭笙洋，罗钟玉，郎曼江，叶太福，
申请(专利权)人：四川华能涪江水电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：