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水轮机的分类及应用

2021-11-03 11:49:54

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    (1)反击式水轮机的转轮在工作过程中完全浸入水中。 当压力水流经转轮叶片时,叶片改变压力和速度的大小和方向,水流对转轮产生反作用力。 形成旋转扭矩以使转轮旋转。 根据水流通过转轮的方向,反作用式水轮机分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。

    ①混流式水轮机。 水流经转轮时,先径向流动,然后轴向流出。 其结构简单、工作可靠、效率高,是现代应用最广泛的水轮机。 适用水头范围一般为20-450米,目前最大已达到800米,最大单机容量已达到1万千瓦。

    ②轴流式水轮机。 当水流过转轮时,先轴向流动,然后轴向流出。 根据其刀片在工作时是否可以旋转,可分为固定刀片式和旋转刀片式两种。

    轴流式定叶水轮机的叶片固定在轮毂上,制造简单,但当水头和流量变化时,效率变化不大。 因此,适用于负荷变化较小、水头变化较小的水电站。 适用水头范围一般为3-50米,最大机级容量已达到130,000万千瓦。

    轴流式桨叶水轮机的叶片在运行过程中可以旋转,在水头和流量变化时仍能保持较高的效率。 目前,适用水头已达到88米,最大单机容量达到250,000万千瓦。

    ③斜流式水轮机。 进出转轮的水流叶片是倾斜的,叶片的旋转轴线与水轮机的轴线形成一定角度。 高效区宽,适用于水头、流量变化较大的水电站。 适用水头在20-200米之间,最大单机容量可达250,000万千瓦。 制成水泵水轮机后可用于抽水蓄能电站。

    管式水轮机。 转轮与轴流式相似,水流基本沿轴向流过转轮,因此具有良好的流动条件,提高了水轮机的效率。 贯流式水轮机一般为卧式,可减少和简化电站结构。 土建工程量小,适用于25米以下的低水头水电站。 目前最大单机容量为55,000万千瓦。

    (2)冲击式水轮机的特点是:加压水流从喷嘴喷出冲击转轮旋转后完全转化为动能; 同时,水流仅冲击部分斗叶,不会充满全部流道,转轮在大气压下工作。 常用的冲击式水轮机有切割式和斜射式两种。

    ①切割式水轮机:其特点是喷嘴射流沿转轮圆周切线方向冲击动叶。 它是应用最广泛的冲击式水轮机。 适用于水头高(1000-2000米)、流量小的水电站。 目前已应用世界最高水头1,767米,最大单机容量315,000万千瓦。

    ②斜射水轮机:其特点是喷嘴的喷射方向与转轮的旋转平面成一定角度(约25.5°)。 它从转轮的一侧进入桶内,从另一侧流出。 适用水头25-300米。

    (3)水轮机按主轴安装方式的不同分为立式和卧式两种。 主轴立式装置称为立式。 发电机位于涡轮机的上部。 其位置较高,不易受潮。 占地面积小,但株高较大。 大中型水电站多采用立式装置。 主轴的水平轴线为水平方向。 发电机与水轮机布置在同一标高,可降低厂房高度。 但发电机易受潮且厂房面积较大。 多用于小型水电站。

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