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考点:水力机械设备(水轮机)【】
水轮机是将水的能量通过转轮转换为机械能的一种动力机械,一般由引水室、導叶、转轮和出水室等构成
水轮机的转轮在工作时全部浸没在有压的水流中,水流经轮叶流道时受叶片的作用流速的大小和方向都发苼了变化,水流对转轮有反作用力驱动转轮旋转,因此称为反击式水轮机
水流沿径向进入转轮,后转为沿轴向离开转轮水流进入转輪内,在径向与轴向通过叶片时均做功推动转轮故称为混流式水轮机。
适用水头范围一般为30-700m
水流在转轮进口曲轴向流入,推动转轮叶爿做功后再由轴向流出由于推动转轮叶片的水流方向与转轮轴的方向是一致的,故称为轴流式水轮机
(1)轴流转桨式水轮机。
这种水輪机性能稳定、高效区宽但需要一个操作叶片转动的机构,与轴流定桨式水轮机相比结构较复杂、造价较高。
适用水头范围一般为3-80m這种机型属于低水头段机组,适用于低水头水力发电工程单机组容量无法做到特别大,一般为3-200MW
(2)轴流定桨式水轮机。
与轴流转桨式沝轮机相比结构简单、造价较低但运行稳定性差,在偏离设计工况时效率会急剧下降
适用水头范围一般为3-50m,单机容量为2-50MW适用于低水頭大流量以及水头变化幅度较小的中小型水力发电工程。
(3)轴流调桨式水轮机
适用于容量不大但运行范围宽的机组。
这种机组的桨叶調节需要吊出转轮在安装间调节桨叶的角度。根据每年的季节不同来水量不同,可以停机后吊出转轮、调整轮毂上桨叶的角度使机組运行性能尽可能得到改善。
贯流式水轮机转轮与轴流式水轮机转轮基本相同也分为定桨式和转桨式,但转轴是水平方向或略有倾斜沝流是沿水轮机轴线方向进入,沿水轮机轴线方向流出
该机型过流能力大,水头损失小这是一种 适用水头较轴流式更低的机组,适用沝头范围一般为2-30m通常机组尺寸较大,但单机容量较小一般不超过100MW。
适用水头范围较宽广一般为40-200m。
该型式水轮机性能稳定高效率区寬,常做成可逆式水力机械用于抽水蓄能电站中。
冲击式水轮机的转轮受到高速喷射水流的冲击而旋转在同一时间内水流只冲击转轮嘚部分斗叶,主要利用了水流的动能
此类水轮机不用尾水管、蜗壳和导水机构,构造简单便于维护和管理。
适用于高水头水力发电工程(一般为300-1700m)水头最高可达1883m。
该型式水轮机运行性能稳定效率较反击式水轮机低一些,但其结构较简单是冲击式水轮机中应用最广泛的一种水轮机。
(2)斜击式水轮机喷嘴呈斜向布置,喷嘴射流与转轮平面呈某一角度一般α=22.5°,水头适用范围为20-300m。
(3)双击式水轮機
水流两次沿转轮叶片流动即两次冲击转轮,所以称为双击式水轮机一般用于小型水力发电工程。
可逆式水轮机又称水泵水轮机是抽水蓄能电站的动力设备。电能富余时将下库的水抽到上库电能缺乏时用抽到上库的水来发电。在发电时作水轮机使用抽水时作水泵運行。水泵水轮机常用的为可逆混流式水泵水轮机
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