斜击式家用水轮发电机
水轮机型号
水轮机型号1. 导言水轮机是一种利用水流动能转换为机械能的装置，被广泛应用于水力发电和水资源利用的领域。
水轮机的种类繁多，每种型号都有其独特的特点和适用范围。
本文将介绍一些常见的水轮机型号及其特点。
2. 垂直轴水轮机垂直轴水轮机是水轮机的一种常见型号。
它的主要特点是水流与轴线垂直，可以分为斜流式和直流式两种。
2.1 斜流式垂直轴水轮机斜流式垂直轴水轮机是一种高效率的水轮机。
其水流流经引导叶片后，与叶片成45度斜角进入转子，从而减小了水流与叶片的冲击。
斜流式垂直轴水轮机适用于水量较少的场合，并具有低转速、大批量生产等特点。
2.2 直流式垂直轴水轮机直流式垂直轴水轮机是一种低转速、大功率的水轮机。
其与斜流式相比，转子上的直流片更多，使得转子能够承受更大的水力冲击。
直流式垂直轴水轮机适用于水流较大的场合，并具有高效率、稳定性好等特点。
3. 水平轴水轮机水平轴水轮机是另一种常见的水轮机型号。
它的主要特点是水流与轴线平行，可以分为反击式和作用式两种。
3.1 反击式水平轴水轮机反击式水平轴水轮机是一种高压高速水轮机。
其特点是水流从叶片进入转子后产生反击力，转子因反击力而转动。
反击式水平轴水轮机适用于水量较大、水头较高的场合，并具有高效率、节省空间等特点。
3.2 作用式水平轴水轮机作用式水平轴水轮机是一种低压低速水轮机。
其特点是水流与转子叶片的作用力直接作用于转子，使转子转动。
作用式水平轴水轮机适用于水量较大、水头较低的场合，并具有简单结构、可靠性高等特点。
4. 斜板水轮机斜板水轮机是一种特殊的水轮机型号。
其特点是水流经过斜板后产生反作用力，使得转子转动。
斜板水轮机适用于水量较大、水头较小的场合，并具有结构简单、安装方便的特点。
5. 混流水轮机混流水轮机是一种综合了斜流式和直流式水轮机优点的型号。
其特点是水流在流经叶片时既产生径向力也产生轴向力，使得转子得到更好的能量转换。
混流水轮机适用于水量较大、水头较小的场合，并具有高效率、运行稳定等特点。
水电站主辅设备介绍
➢ 水斗: 特点是由喷嘴出来的射流沿圆周切线方向 冲击转轮上的水斗作功。
目前，水斗式水轮机是冲击式水轮机中应用最广 泛的一种机型。
➢ 斜击式： 由喷嘴出来的射流沿圆周斜向冲击转轮 上的水斗。
➢ 双击式：水流两次冲击转轮。
斜击、双击水轮机构造简单，效率低，用于小型 电站。
水斗式水轮机转轮
轮叶 轮盘
广泛应用的喷嘴
3. 折流板 使针阀缓慢关闭，降低水锤压力，使水流偏离水 斗，避免机组转速升高。
4. 机壳 把水斗中排出的水引导入尾水槽内。一般为铸钢 件。
5. 引水板 防止水流随转轮飞溅到上方，造成附加损失
斜击式水轮发电机组
斜击式水轮机转轮
冲击式水轮机的装置方式
(1) 为了提高机组转速及过流量，常在一个转轮上 装设两个或更多个喷嘴。有时又在一根轴上装 设两个(或多个)转轮，以提高机组的单机出力。
混流式水轮机
2. 轴流式：
➢ 特点：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平 行于主轴。
➢ 适用于大流量、低水头。一般水头在50m以下。
➢ 轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。高效率区较 小，适用于水头变化不大的小型电站。
➢ 轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节 （导叶开度、叶片角度)。适用于大型水电站。
机壳，射流制动器等组成。
(一)、混流式水轮机基本构造
水流—蜗壳—座环—导叶—转轮—尾水管—下游
1. 蜗壳：其作用是使水流产生圆周运动，并引导 水流均匀地、轴对称地进入水轮机。
水电站水轮机蜗壳
蜗壳组装
2. 座环
➢ 位于导水叶的外围。由上、下环和立柱组成。 ➢ 作用：是水轮机的骨架，承受机墩及传来的荷载，并
水轮发电机组的种类
水轮发电机组的种类冲击式水轮机冲击式水轮机仅利用了水流的动能.借助特殊的导水装置(如喷嘴),把高压水流变为高速的自由射流,通过射流与转轮的相互作用,将水流能量传递给转轮.转轮和导水装置都安装在下游水位以上,转轮在空气中旋转,水流沿转轮斗叶流动过程中,水流具有与大气接触的自由表面,水流压力一般等于大气压,从转轮进口到出口水流压力不发生变化,只是转轮出口流速减小了.转轮不是整周进水,因此过流量较小.冲击式水轮机是利用高压喷射水流的动能做功的水轮机，高水头水库的水通过压力管道引到水轮机，高压水经过水轮机喷管成为高速射出的水流，冲向水轮机的水斗，使水轮机旋转做功。
冲击式水轮机主要有三种形式，切击式水轮机、斜击式水轮机、双击式水轮机。
斜击式水轮机斜击式水轮发电机组属于高水头小流量的发电机组。
工作原理：斜击式水轮机属冲击式水轮机，同样是利用高压喷射水流的动能做功的水轮机，高水头水库的水通过压力管道引到水轮机，从水轮机喷管射出高速水流，冲向水轮机的轮叶，使水轮机旋转做功。
水由喷嘴出来的射流不是沿切向，而是沿着与转轮旋转平面成某一角度的方向，从转轮一侧进入斗叶，再从另一侧离开斗叶。
斜击式水轮机水流以倾斜于主轴的方向进出转轮。
轴流式机组轴流式机组适用于低水头水力资源的开发，使用水头一般2米～70米，有轴流转浆式和轴流定浆式。
它具有如下显著的特点：1.水流由轴流式水轮机的轴向流入转轮而又轴向流出，叶片轴线垂直于水轮机的主轴轴线安装在转轮体上。
2.叶片与转轮体的结合分为：定浆式，即叶片角度不能调节；转浆式，即叶片角度可随水头、负荷的改变而自动改变叶片安装角，它与导水机构协联工作，使水轮机始终保持在最优工况下运行。
调浆式则介于两者之间，它可根据水头及负荷的变化，停机调浆，而成定浆式运行。
其引水室一般为混凝土蜗壳或金属蜗壳，小型轴流式水轮机还可用明槽式和有压明槽式引水室，其结构简单，成本低廉。
轴流式机组除以上优点外，还具有体积小，重量轻，设计合理，符合国家电机质量标准精制而成的“出口型”优质产品，是目前市面上最新、最理想的产品。
第二部分 水轮发电机组3(水轮机)1
第二部分 水轮发电机组—水轮机
主讲人：王华
昆明禄壹企业管理服务有限责任公司
本节内容Leabharlann 1冲击式水轮机分类
2
冲击式水轮机组成机构部件
3
水轮机事故处理
1、冲击式水轮机分类：
冲击式水轮机分为： 切击式（水斗式）水轮机 、斜击式水 轮机 、双击式水轮机 。
冲击式水轮机工作原理是把高压水流通过喷 嘴变为具有动能的自由射流冲击转轮叶片，并形 成旋转力矩使转轮转动。
汽蚀的危害
汽蚀对水轮机的运行主要有下列危害： 1. 降低水轮机效率，减小出力。 2. 破坏水轮机过流部件，影响机组寿命，汽蚀产 生，使金属表面失去光泽，产生麻点，蜂窝，严 重时轮叶上产生孔洞或大面积剥落。 3. 产生强烈的噪音和振动，恶化工作环境，从而 影响水轮机的安全稳定运行。 汽蚀破坏是机械、 化学、电化学作用的共同结果，其中以机械破坏 为主。
案例：水轮机水封铜套烧毁事故（朱学超） • 时间：2015年11月16日 • 地点：大白岩电站 • 现象：开启#2机组并网发电约十分钟后机组突然 发出异常响声，与轴承接触缝隙处有烟雾冒出， 水封侧盖微微发烫。 • 原因分析： • 1、新安装的水封铜套与侧盖凹槽的间隙过小。 • 2、机组转速高，摩擦震动大，加之摩擦掉落的 铜粉未能及时排出，导致水封铜套扭断。 • 3、水封环底座变形
5）机组运行中更换剪断销，应限制负荷运行，将调速器 切手动运行方式运行，且工作人员不能将手脚置于两拐 臂之间，避免导叶被水流冲翻及其拐臂伤人。 （3）原因 当某导叶动作过程中受到阻碍而承受较大的应力时，该剪 断销作为承受应力最大的部件而被剪断，其他导叶不受 损坏，从而保护整个导水机构的正常工作。 1）两导叶间被杂物卡住。 2）导叶轴承采用尼龙轴套时，尼龙套吸水膨胀，将导叶 轴抱的过紧。 3）水轮机顶盖或底环抗磨板采用尼龙材料时，尼龙抗磨 板可能凸起。 4）各导叶连杆尺寸调整不当或锁紧螺母松动。 5）导叶打开或关闭过快，使剪断销承受冲击剪力而剪断 。
水轮发电机原理
水轮发电机原理【导语】水轮发电机是利用水流的动力驱动水轮产生机械能，并通过发电机将其转化为电能的设备。
本文将介绍水轮发电机的原理及其分类。
一、水轮发电机原理水轮发电机是利用水流的动力产生机械能，再通过发电机将其转化为电能的设备。
水轮发电机主要包括水轮、传动系统和发电机三部分。
在水轮的作用下，水流转动叶轮，叶轮产生机械能并传递给传动系统。
传动系统将叶轮的旋转转化为高速旋转的电机转子，再通过电磁感应原理将机械能转化为电能，最终输出电力。
二、按类划分1. 按水轮分类水流作用下的水轮发电机主要分为三类：重力水轮、压力水轮和速度水轮。
重力水轮是利用水的自然落差来产生机械能的水轮发电机。
常见的有悬挂式、横轴式和斜轴式等类型。
悬挂式重力水轮通常安装在水流下方，水流通过悬挂的水轮，产生机械能推动轮轴转动。
横轴式重力水轮通常嵌入到水流底部的岩石中，水流沿着底部流过，从而推动水轮旋转。
斜轴式重力水轮则是通过水流的冲击推动水轮旋转，产生机械能。
压力水轮是利用水的压力来产生机械能的水轮发电机。
常见的有水轮式、离心式和混合式等类型。
水轮式压力水轮通常安装在水流顶部，水从轮底进入水轮，产生压力推动水轮旋转。
离心式压力水轮则是利用水流的离心力产生机械能，从而推动水轮旋转。
混合式压力水轮则结合了以上两种方式，既利用水流的压力也利用水流的离心力，产生机械能。
速度水轮是利用水的流速来产生机械能的水轮发电机。
常见的有斜板式、水泵式和喷射式等类型。
斜板式速度水轮利用水流的冲击力产生机械能。
水泵式速度水轮则是利用水泵的作用，将水流加速到一定速度，从而推动水轮旋转。
喷射式速度水轮是利用水流的喷射力，推动水轮旋转，产生机械能。
2. 按应用领域分类水轮发电机也可以按照其应用领域进行分类。
在发电行业中，水轮发电机主要分为大型水电站和小型水电站两类。
大型水电站一般建设在水力资源丰富、水流量较大、水头高度较大的地区，具有稳定的发电能力和经济性。
小型水电站则建设在水力资源不够丰富、水流量较小、水头高度较低的地区，可以满足当地小范围的供电需求。
水轮机的主要类型及应用
§1.2 水轮机的主要类型及应用
水轮机的基本类型 根据能量转换的特征，可将水轮机分为反击式、 冲击式两大类 。 1、反击式：水流体的动能和势能发生变化: P1＞P2 2、冲击式：仅利用水流的动能发生变化: P1 =P2 =Pa
混流式转轮：图1—4
(2)、轴流式（卡普兰式）：
水流特点：水流沿转轮轴向流入，轴向流出， 水流方向始终平行于主轴。 (a)、轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而 转动。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简 单，效率低。适用H、Q变化不大的情况（工况 较稳定）， H：3~50m。 (b)、轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转 动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适 用水头流量的变化，高效率区广，大中型电站多 采用。 H：3~80m。（葛洲坝：17万kW、12.5 万kW，Hr=27m）
斜击式水轮机 图1—9
双击式水轮机（1917年匈牙利人发明， 班克式）
水流由喷嘴射到转轮一侧的轮叶上，由 轮叶外缘流向转轮中心，而后水流穿过转 轮内部空间再一次流到轮叶上，沿轮叶流 向外缘，最后以很小的流速离开转轮，水 流两次冲击转轮，故称双击式。 双击式水轮机适用的水头范围6~150m， 最大的单机容量一般不大于300KW，所以 只适用于小型水电站。
双击式水轮机 图1—10
小结 （表1—1）
射流位于转轮的转动平面内，沿转轮圆 周切线方向冲击斗叶，故又名切击式水轮 机。 水头范围：40~2000m，一般常用水头 范围40~800m。使用最广泛（高水头，小 流量）。中国最高的水斗式水轮机是天湖 水电站，水头高达1022.4m 。
斜击式小型水力发电机
斜击式小型水力发电机斜击式小型水力发电机简介：主要应用在水流落差比较高的地方，比如，瀑布，山上小溪，高山流水边等。
斜击式小型水力发电机主要由发电机和叶轮同轴组成。
根据发电机的进水口大小选好引水管，可用铁管、软管、PVC管等，一般用的管径为10厘米－15厘米，在水管的上头要装好防垃圾进管的丝网，将水从上游引下来，接上发电机进水口即可。
在引水过程中不要漏水漏气，以免产生压力损失造成功率不足。
做好安装工作以后，慢慢拧开发电机进水口处的水阀门，高压的水高速喷射到叶轮上使叶轮高速转动，从而带动发电机工作。
斜击式小型水力发电机一般工作在水头8米－100米之间斜击式水力发电原理：在有水落差比较高的地方，用水管将水从高处引往低处，由于水位差高，水产生比较高的压力，在高压力的作用下，水的流速非常快。
在水轮机处装有圆形的小喷口，高压高速的水流喷射到斗状的叶片上带动水轮机高速旋转，从而带动发电机发电。
在这里主要就是利用水的高压高速能量，因此，高落差非常重要。
水位差，或者说水流落差，我们简称为水头。
斜击式小型水力发电机结构：斜击式小型水力发电机是专门针对高水头设计应用的。
一般用在水头为6米－50米之间。
典型的应用场合如：高落差的小溪旁、小瀑布边、小山水边等。
斜击式小型水力发电机构造非常简单，由两大部分组成：斗式水轮机和发电机同轴构成。
详细结构说明参照图“斜击式小型水力发电机结构图”。
斜击式小型水力发电机参数型号：SF-XJ系列冲击式（yimei-jx03型）功率：600瓦-10千瓦电压：220伏看看：400+001=2901转速：1000－1500转/分水头：6－50米流量：0.005－0.06立方米/秒斜击式小型水力发电机故障的检查排除（1）电灯不亮：首先检查用电设备有无接触不良或短路。
然后检查水轮机转轮是否松脱或被杂物卡死，再用万能表测电机的绕组是否短路或烧坏断线。
（2）异响声：检查发电机转子是否沾有铁屑，或转子定子相碰，主轴是否磨损变形，轴承是否损坏。
水轮发电机结构实训报告
一、实训目的本次实训旨在让学生了解水轮发电机的结构组成、工作原理以及在实际运行中的应用，培养学生的动手能力和实践操作技能，提高学生对水轮发电机相关知识的掌握。
二、实训内容1. 水轮发电机组概述水轮发电机是水电站的核心设备，由水轮机和发电机两部分组成。
水轮机将水能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能。
2. 水轮机结构（1）反击式水轮机：根据能量转换方式的不同，水轮机可分为反击式和冲击式两类。
反击式水轮机利用水流的压能和动能，将水能转化为机械能。
反击式水轮机又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式。
（2）冲击式水轮机：冲击式水轮机利用水流动能，将水能转化为机械能。
冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式。
3. 发电机结构（1）同步发电机：同步发电机由定子和转子组成。
定子由机座、铁芯和三相绕组线圈等部件构成；转子由主轴、轴承、转子铁芯和绕组等部件构成。
（2）异步发电机：异步发电机与同步发电机相比，结构相对简单，但效率较低。
异步发电机主要由定子和转子组成。
4. 水轮发电机组工作原理（1）水轮机工作原理：水经阀门、蜗壳、导水叶、转轮、尾水管流出，带动转轮旋转。
转轮在水的压力和速度作用下旋转，把水能（动能、势能）转换成机械能，转轮出口水流通过尾水管排至下游。
（2）发电机工作原理：转轮通过主轴、轴承带动发电机转子在定子中旋转，使转子成为一个旋转磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，产生电流发电，把水的势能转变为电能。
5. 水轮发电机组运行与维护（1）运行：水轮发电机组运行过程中，应确保各部件正常工作，及时调整负荷，防止设备过载。
（2）维护：定期对水轮发电机组进行清洁、检查、更换磨损部件，确保设备安全、稳定运行。
三、实训过程1. 观察水轮发电机组实物，了解其结构组成。
2. 分析水轮机、发电机的工作原理，掌握其能量转换过程。
3. 模拟水轮发电机组运行过程，了解各部件协同工作。
4. 水轮发电机组故障排除，提高动手能力和实践操作技能。
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0.3kw-5KW斜击式家用水轮发电机组
斜击式水轮发电机组属于高水头小流量的发电机组，一般适用的水头范围为7-40米。
其工作原理为：由喷嘴出来的射流不是沿切向，而是沿着与转轮旋转平面成某一角度的方向，从转轮一侧进入斗叶，再从另一侧离开斗叶。
本厂主要生产0.3KW-5KW小型水轮发电机组，要求水头流量如下：
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斜击式水轮机安装使用说明
1、安装要求：水轮机底平面与基础平面接触严密无缝隙，接触面既不使尾水飞溅，又不向外漏水。
2、安装程序：待浇灌有混凝土的机组基础固化后，将机组安装就位，再浇灌依次。
机组安装时必须用水平尺测量水平度，确保机组固定在水平位置。
机组与地平的缝隙用水泥封堵，不允许有水渗出。
机组安装完后，再进行一次检查，并用手转动水轮机的转轮轴，如动灵活，机组就算安装完毕。
3、安装管道的基本要求：根据机组要求的管道直径购买管道，不可减少管道直径。
管道要直，尽量减少弯曲，管道与水平夹角不得少于25度，否则管道增长，水头损失大，会产生发电量不足等后果，安装在前池墙壁中的引水管的进水口最要是用喇叭管，其下沿距池底平面不小于0.2米，接头内径应相等，为了减少水头损失，应尽量减少接头。
4、钢管的安装：微水电多采用焊接有法兰的钢管，安装时一定要将法兰胶垫放正，以免减少过水断面，管接头螺母要按对角线次序逐步拧紧。
5、镇墩：在引水管接头和水轮机喷嘴处，管子承受的压力最大，故必须用石头或混凝土筑一镇墩，将金属管固定。
6、支墩：金属管道由于自重和水的重量，管道过长容易弯曲变形，必须在中间加支墩。
支管的位置最好设置在管道的接头处。
安装后的检查
1、检查管道和接头有无渗漏。
如果发现有渗漏现象，应分析原因及时处理。
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2、对安装时留下的阻塞管道的污物，要清扫干净，保证水流畅通。
3、检查管道承受水的压力后，是否变曲或变形，支撑是否牢固。
如果遇不正常现象，应及时处理。
阀门的安装
阀门安装在引水管上，靠近机组的那一端，离喷嘴约1米或直接安装在喷嘴上，视具体情况而定。
微水电的阀门通径应与水管的通径保持一致，可选用闸阀或球阀，切不可使用截止阀，因为选用截止阀会减少过水断面，影响水轮机出力。
阀门的安装必须注意两点：
1、水轮机转轮轴与尾水道的中心线必须保持在同一铅垂线上。
2、法兰胶垫要垫正，螺栓联接紧固，这样才能可以减少水头损失，又能防止渗漏。
机房
微水轮机组的机房可按民用房屋修建，该房应保证屋内通风，且不漏水、不渗水。
其面积可视机组大小而定，机组离墙的距离应不小于0.8米，以使安装、维修和运行操作时的方便。
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调试
试机前的检查。
微水电安装结束后，在试运前，必须进行检查。
检查的内容包括对安装质量的检查、对微水电机组和电器系统的检查等几方面。
对安装质量的检查
1、水渠、引水管应无漏水情况，进水口栅栏应无杂物阻塞，阀门应开闭灵活；
2、积水池水位保持到设计水位；
3、排水沟应盖严；
对微水电机组和电器系统的检查
1、打开发电机项控制箱罩，检查电刷与滑环接触是否良好；
2、各机械连接紧固件应无松动；
3、转轮转动应灵活，无晃动、无异声，各转动部位应加足润滑油。
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4、用电器接线可靠，用电负荷总量不超过发电机组额定发电功率。
接有电调器或配有机械调压装置的机组，可暂时不接负载，但必须要求电调器接线牢固或机械调压器装置灵敏。
试车
慢慢打开闸门放水，水流推动转轮旋转，发电机电压会慢慢升高至额定电压。
注：（装阀门的用户一定要把阀门开至最大位置）如果最大发电量超过了机组额定发电量的20%，应关小水量，将最大发电量调到额定发电量的105%即可，以防机组长时间在超负荷状态下工作。
如果发电量小于设计能力，应检查前池引水口淹没深度是否足够，有无气旋入、引水道有无堵塞、机组运行是否有卡阻和磨擦等现象，并在排除问题后重试。
停车
先卸去各用电端负载，拉开电闸，再关闭闸门。
永磁电机应先关水轮机水闸，再拉开电闸。