本发明专利技术公开一种水轮机尾水涡带消弱方法和装置，包括以下步骤：a.从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内消弱漩涡的隔板，隔板的结构如下：靠近转轮叶片端的上端环，在上端环下部的直锥管段安装下端环，下端环的直径大于上端环的直径，在上端环和下端环之间倾斜设置消弱漩涡的隔板；b.同时，从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内补气装置，用于调节尾水涡带中心的压力，补气装置结构如下：上端环为空心环，补气管穿过尾水管壁与空心环连通，在空心环的底部隔板之间的位置上均匀设置有补气孔，对尾水管进行补气。本发明专利技术将补气和涡带抑制结构相结合，从转轴下来的水流的涡带遭到破坏，部分偏心涡带被破坏，减小涡带偏心距，消除部分漩涡，从根源上减弱尾水压力脉动。从根源上减弱尾水压力脉动。从根源上减弱尾水压力脉动。
【技术实现步骤摘要】
水轮机尾水涡带消弱方法和装置
[0001]本专利技术属于水电站的水轮机
，具体地说涉及一种如何消弱水轮机尾水管内涡带的方法，还涉及消弱水轮机尾水管内涡带的装置。
技术介绍
[0002]水轮机一般在30%~60%额定出力时容易在尾水管内发生水流涡带，涡带是造成水轮机压力超标、水电站不能稳定运行的主要原因之一。涡带产生的基本原理：当水流从水轮机的转轮离开的过程中，水流速度逐渐减小，而压力随之增大，当水流进入转轮下方的尾水管时，在尾水管内部因为周围压力大而中心压力小，导致周围和中心压力差变大，水流流速降低压力提高，引起涡带和偏心现象，并造成严重的径向压力脉动现象。水轮机的尾水管中形成的涡带是一种特殊形式的漩涡，当水轮机在部分负荷工况下运行时，水轮机实际运行工况的流量小于设计工况的流量时，在尾水管内部会产生强烈的压力脉动现象，这种压力脉动严重影响水轮机组稳定运行。为了减小这种涡带的带来的压力脉动，保证水轮机组稳定运行，目前常用的方法如下：尾水管内进行补气，或者在尾水管内增加导流装置，或者改变转轮出口设计，或者尾水管结构改变。但是不论选择那一种，削弱涡带的效果都不理想。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种水轮机尾水涡带消弱方法和装置，通过补气和隔板的设置，通过补气和导流栅多方面同时消弱水轮机尾水管内的涡带，减小尾水压力。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种水轮机尾水涡带消弱方法，包括以下步骤：a.从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内消弱漩涡的隔板，隔板的结构如下：靠近转轮叶片端的上端环，在上端环下部的直锥管段安装下端环，下端环的直径大于上端环的直径，在上端环和下端环之间倾斜设置消弱漩涡的隔板；b. 同时，从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内补气装置，用于调节尾水涡带中心的压力，补气装置结构如下：上端环为空心环，补气管穿过尾水管壁与空心环连通，在空心环的底部隔板之间的位置上均匀设置有补气孔，对尾水管进行补气。
[0005]所述轮机尾水涡带消弱方法，所述上端环为空心环，空心环的四周至少设置三根上支撑杆，其中一根上支撑杆为空心支撑杆，且空心支撑杆端部螺纹套接有螺母，其他几个上支撑杆为实心支撑杆，端部均螺纹套设有上套筒，对应地尾水管内壁上设置有上凹槽，所有的实心上支撑杆上的上套筒均卡在对应的上凹槽内，补气管穿过尾水管及凹槽与空心支撑杆连通。
[0006]所述轮机尾水涡带消弱方法，所述下端环为实心环，实心环的四周至少设置三根下支撑杆，所有下支撑杆均为实心杆，下支撑杆端部均螺纹套设有下套筒，对应地尾水管内壁上设置有下凹槽，下支撑杆端部的套筒卡在对应的下凹槽内。
[0007]一种水轮机尾水涡带消弱装置，在水轮机尾水管的直锥管段靠近转轮叶片端的上端环设置有上部构件，在上部构件下部的尾水管内设置有下部构件，所述上部构件包括上端环，上端环为空心环，在上端环下部的直锥管段安装下端环，下端环的直径大于上端环的直径，在上端环和下端环之间倾斜设置消弱漩涡的隔板，所述上端环为空心环，补气管穿过尾水管壁与空心环连通，在空心环的底部与隔板之间的位置上均匀设置有补气孔。
[0008]所述水轮机尾水涡带消弱装置，所述上端环为空心环，空心环的四周至少设置三根上支撑杆，其中一根上支撑杆为空心支撑杆，且空心支撑杆端部螺纹套接有螺母，其他几个上支撑杆为实心支撑杆，端部均螺纹套设有上套筒，对应地尾水管内壁上设置有上凹槽，所有的实心上支撑杆上的上套筒均卡在对应的上凹槽内，补气管穿过尾水管及凹槽与空心支撑杆连通。
[0009]所述水轮机尾水涡带消弱装置，补气管上设置有气阀。
[0010]所述水轮机尾水涡带消弱装置，所述下端环为实心环，实心环的四周至少设置三根下支撑杆，所有下支撑杆均为实心杆，下支撑杆端部均螺纹套设有下套筒，对应地尾水管内壁上设置有下凹槽，下支撑杆端部的套筒卡在对应的下凹槽内。
[0011]本专利技术通过设计涡带抑制结构即消弱漩涡的隔板来减少涡带的压力脉动，即在上端环和下端环之间倾斜设置隔板，隔板的倾斜方向与水轮机转轮上叶片的倾斜方向一致，从转轮叶片上流下来的带旋转环量的尾水流向尾水管，在倾斜隔板的阻挡下，消减尾水管涡带，削弱压力脉动。同时，通过上端板底部的补气孔进行补气，增加涡带中心的压力，减少涡带偏心。本专利技术将补气和涡带抑制结构相结合，从转轴下来的水流的涡带遭到破坏，部分偏心涡带被破坏，减小涡带偏心距，消除部分漩涡，从根源上减弱尾水压力脉动。
附图说明
[0012]图1是本专利技术的结构示意图。
[0013]图2是图1中转轮结构示意图。
[0014]图3是本专利技术上端环、隔板和下端环整体示意图。
[0015]图4是图1中上端环与尾水管连接状态的仰视图。
具体实施方式
[0016]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“辐射”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部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专利技术的限制。
[0017]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0018]水轮机由涡壳3、叶轮2和转轴1构成，在涡壳下部设置有尾水管9，如图2所示，水轮
机转轮由转轴4
‑
1和叶片4
‑
2构成，叶片有一定的倾斜度。
[0019]一种水轮机尾水涡带消弱方法，包括以下步骤：如图1
‑
4所示，a.从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内消弱漩涡的隔板，隔板的结构如下：靠近转轮叶片端的上端环，在上端环下部的直锥管段安装下端环，下端环的直径大于上端环的直径，在上端环和下端环之间倾斜设置消弱漩涡的隔板；隔板的倾斜方向与水轮机转轮上叶片的倾斜方向一致；这样从转轮叶片上流下来的带旋转环量的尾水流向尾水管，在倾斜隔板的阻挡下，消减尾水管涡带，削弱压力脉动。
[0020]b. 同时，从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内补气装置，用于调节尾水涡带中心的压力，补气装置结构如下：上端环为空心环，补气管穿过尾水管壁与空心环连通，在空心环的底部隔板之间的位置上均匀设置有补气孔，对尾水管进行补气。
[0021]同时，通过上端板底部的补气孔进行补气，增加涡带中心的压力，减少涡带偏心。本专利技术将补气和涡带抑制结构相结合，从转轴下来的水流的涡带本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水轮机尾水涡带消弱方法，其特征在于，包括以下步骤：a.从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内消弱漩涡的隔板，隔板的结构如下：靠近转轮叶片端的上端环，在上端环下部的直锥管段安装下端环，下端环的直径大于上端环的直径，在上端环和下端环之间倾斜设置消弱漩涡的隔板；b. 同时，从水轮机转轮叶片出来的尾水，通过水轮机尾水管的直锥管段内补气装置，用于调节尾水涡带中心的压力，补气装置结构如下：上端环为空心环，补气管穿过尾水管壁与空心环连通，在空心环的底部隔板之间的位置上均匀设置有补气孔，对尾水管进行补气。2.根据权利要求1所述的轮机尾水涡带消弱方法，其特征在于，所述上端环为空心环，空心环的四周至少设置三根上支撑杆，其中一根上支撑杆为空心支撑杆，且空心支撑杆端部螺纹套接有螺母，其他几个上支撑杆为实心支撑杆，端部均螺纹套设有上套筒，对应地尾水管内壁上设置有上凹槽，所有的实心上支撑杆上的上套筒均卡在对应的上凹槽内，补气管穿过尾水管及凹槽与空心支撑杆连通。3.根据权利要求2所述的轮机尾水涡带消弱方法，其特征在于，所述下端环为实心环，实心环的四周至少设置三根下支撑杆，所有下支撑杆均为实心杆，下支撑杆端部均螺纹套设有下套筒，对应地尾水管内壁上设置有下凹槽，下支撑杆端部的套筒卡在对应的下凹槽内。4.一种水轮机尾水涡带消弱装置，其特征在于，在水轮机尾水管的直锥管段靠近转轮叶片端的上端环设置有上部构件（5），在上部构件...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳国云，王从显，罗胤，曹永闯，刘新航，王坤，操纪发，赵俊杰，秦连乐，杨恒乐，高鑫，赵颖，宗怀远，徐志壮，林梦，王尚坤，孔梦慧，孙德志，
申请(专利权)人：河南天池抽水蓄能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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