灯泡贯流式水轮机
灯泡贯流式水轮机

第一章灯泡贯流式水轮机的结构灯泡贯流式水轮机是贯流式水轮机的主要类型之一。
1919年初,美国工程师哈尔扎(Harza)首先提出其设计理念。
经过瑞士爱舍维斯公司(Escher Wyss)公司近20年的研究,于1936年研制成功,并开始生产。
该水轮机应用水头一般在25m以下,主要应用于潮汐电站,近年来逐渐应用到江河上的低水头电站。
贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式。
它与中、高水头水电站和低水头立轴的轴流式水电站相比,具有如下显著的特点。
1.效率高、结构简单、施工方便贯流式水轮发电机组从进水到出水方向基本上轴向贯通,不拐弯,流道尺寸大而短,过流通道的水力损失少,效率高,结构简单,施工方便。
2.尺寸小贯流式水轮机有较大的比转速,所以在水头和功率相同的条件下,贯流式水轮机的直径要比转桨式水轮机的小10%左右。
3.土建投资少贯流式水电站的机组结构紧凑,与同一容量的轴流转桨式机组相比,其尺寸较小,可布置在坝体内,取消了复杂的引水系统,可以减少厂房的建筑面积,减少电站的开挖量和混凝土用量。
根据有关资料分析,土建费用可以节省20%~30%。
4.运行方式多贯流式水轮机适合作可逆式水轮机运行。
由于进出水流道没有急转弯,使水轮机发电和抽水均能获得较好的水力性能。
它可应用于潮汐电站,具有双向发电、双向抽水和双向泄排水等6种功能。
因此,很适合综合开发利用低水头水力资源。
5.见效快贯流式水电站一般比轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少;电站靠近城镇,有利于发挥地方兴建电站的积极性。
第一节贯流式水轮机的分类及简介贯流式水轮机组按总体布置方式的不同可分为以下几种:(1)全贯流式。
(2)灯泡贯流式。
(3)竖井贯流式。
(4)轴伸贯流式。
第1页(5)虹吸贯流式。
按运行工况不同可分为以下3种:(1)单向贯流式。
(2)双向贯流式。
(3)可逆贯流式。
一般习惯按总体布置方式的不同来分类,而很少按运行工况分类,所以本节按总体布置方式的不同分类,介绍贯流式机组的类型。
灯泡贯流式水轮机

双向推力轴承之一
1、9-轴承支承 架;2-内受油 回复管;3-轴 承辅助支架; 4-主轴;5-外 受油管;6-轴 承端盖; 7-甩油环;8轴瓦;10-测温 计;11-像皮圆
五、组合轴承
1-顶轴千斤顶;2发电机导轴瓦; 3-轴承支持环;4配合垫片; 5-发电机导轴承壳 体;6-反推力瓦; 7-护板;8-推力环; 9-正推力瓦; 10-推立轴承壳体; 11-抗重螺钉;12主轴
二、以固定导叶(座环)为主要支撑的 布置方式
1-机壳可拆前盖; 2-机壳体;3-下支柱; 4-发电机转子;5-座环; 6-水轮机主轴;7-圆锥式 导水机构;8-接力器; 9-转轮;10-锥管;11-尾水管; 12-基础环;13-转轮室; 14-水轮机主轴;15-受油器; 16-发电机定子;17-拉杆; 18-中环;19-上支柱; 20-双向推立轴承; 21-发电机轴承;22-发电机轴
三轴承布置的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泡机组
灯泡贯流式机组的主要部件可大致 分为以下几个部分:
一、埋设部件:包括尾水管里衬、管形壳 (内壳体,外壳体)发电机进人框架、盖 板、墩子盖板,接力器基础以及下部支承, 侧向支承基础板等。
二、导水机构
1-座环;2-内导环; 3-锥行导叶;4-导叶 短轴; 5-内轴套;6-密封座; 7-中抽套;8-套简; 9-外轴套;10-压圈; 11-像皮圈;12-压板; 13-调整螺钉;14-端 盖; 15-拐臂;16-剪断梢; 17-连接板;18-球铰; 19-控制环;20-环形 接力器; 21-导流环;22-轮机 室;23-外导环
锥形导水机构
三、转轮与转轮室
灯泡式水轮机转轮,按叶片操作方式,可 采用活塞套筒式,操作架式和缸动方式等 结构。缸动方式的结构,也就是活塞不动, 活塞缸带动连杆、转臂,操作叶片转角度。 这种结构简单,安装方便。
灯泡贯流式水轮发电机组安装流程

灯泡贯流式水轮发电机组安装流程1.施工准备:在进行安装前,需要进行施工准备工作,即进行工地平整、搭建临时工棚和搬运设备等工作。
2.设备验收:在开始安装前,需要对水轮发电机组进行验收,包括检查设备的外观是否完好,各个零部件是否齐全,并且对设备性能进行测试验证。
3.安装水轮轮毂:通过起重设备将水轮轮毂吊装到预定位置,并使用螺栓将水轮轮毂固定在水轮机轴上。
4.安装机壳和定子:将发电机壳安装在水轮轮毂的外围,并确保机壳与水轮轮毂紧密贴合。
然后将定子组装在发电机壳中,并使之与转子之间有适当的间隙。
5.安装转子:将转子部分的铜线导体通过绝缘材料与转子轴连接,并将转子固定在机壳内部。
同时,需要确保转子与定子之间有适当的间隙。
6.安装电枢线圈:将电枢线圈绕制在转子的铁芯上,并将线圈两端引出连接至信号输入端,确保线圈与转子之间绝缘良好。
7.连接输水管道:将输水管道与水轮发电机组的进水和出水口连接起来,并确保连接处密封严密,不会出现漏水情况。
8.接线连接:根据电气图纸,将发电机组与电源系统进行接线连接。
确保接线正确可靠,不会出现短路等安全隐患。
9.调试和试运行:在连接完毕后,对水轮发电机组进行调试和试运行。
包括检查设备的运行状态和性能指标是否符合要求,并进行相应的调整。
10.完善安装:对安装过程中的各个细节进行检查和完善,如确认螺栓是否拧紧,电缆是否固定等。
确保设备可靠安全地运行。
11.安装后处理:当设备正常运行后,进行安全防护和安装现场的清理工作,并将相关材料和设备整理妥当。
总结:灯泡贯流式水轮发电机组的安装流程涉及到了设备验收、水轮轮毂的安装、机壳和定子的安装、转子和电枢线圈的安装、输水管道的连接、电气接线的连接、调试和试运行等步骤。
在安装过程中,需要注意安全和质量要求,确保设备能够可靠安全地运行。
某灯泡贯流式水轮机内部湍流的大涡模拟

与实验结果对比
将模拟结果与实验结果进行对比分析 ,验证模拟方法的准确性和可靠性。
性能评估
评估灯泡贯流式水轮机的水力性能, 如能量转换效率、空化性能等,为优 化设计提供依据。
改进建议
根据模拟结果和分析讨论,提出针对 灯泡贯流式水轮机的改进建议和优化 方案。
05
灯泡贯流式水轮机性能优化建议
针对湍流特性的优化措施
效率降低
湍流导致能量损失增加,降低水轮机的效率。
空化性能恶化
湍流可能加剧空化现象,导致水轮机空化性能恶 化。
振动与噪声
湍流引起的压力脉动可能导致水轮机振动和噪声 增加,影响机组稳定运行。
03
大涡模拟方法及应用
大涡模拟基本原理和数学模型
大涡模拟基本原理
大涡模拟(LES)是一种计算流体动力学的方法,通过直接求解大尺度涡旋的运动方程,同时对小尺度涡旋进行 模型化处理,从而实现对湍流的数值模拟。
未来发展趋势将更加注重多物理场耦 合、高精度数值模拟和实验验证等方 面的研究。
随着计算机技术的不断发展和数值模 拟方法的改进,大涡模拟在灯泡贯流 式水轮机内部湍流研究中的应用逐渐 增多。
研究目的和内容
• 研究目的:利用大涡模拟方法对灯泡贯流式水轮机内部湍流 进行深入研究,揭示其流动特性和机理,为优化水轮机设计 和提高性能提供理论支持。
优化转轮叶片形状
通过改进叶片型线,降低水流在叶片表面的 分离和涡旋产生,从而减小湍流强度。
优化导叶开度
合理调整导叶开度,改善水流在转轮入口处的流动 状态,降低湍流对水轮机性能的影响。
采用高效抗空化材料
选用抗空化性能优异的材料制造叶片,降低 空化对水流湍流特性的影响,提高水轮机运 行稳定性。
灯泡贯流式水轮机组操作油系统的工作流程

灯泡贯流式水轮机组操作油系统的工作流程嘿,大家好呀!今天咱来聊聊灯泡贯流式水轮机组操作油系统的工作流程,这可是个相当有意思的事儿呢!想象一下,这个操作油系统就像是水轮机组的“能量魔法师”。
它的工作流程就像是一场精彩的魔法表演。
首先,就像是魔法的前奏,油从油箱里被召唤出来。
这些油可都是经过精心挑选的“魔法药水”呢!它们准备好了去施展自己的魔力。
然后,油泵这个“大力士”开始发力啦!它使劲地把油给抽吸出来,就像是给油注入了一股强大的力量,让它们可以在各种管道和部件中欢快地流淌。
这时候的油就像是一群调皮的小精灵,在系统里跑来跑去。
接着,这些带着魔力的油跑到了各种控制阀那里。
控制阀就像是魔法的开关,精准地控制着油的流向和流量。
它们会根据需要,把油送到该去的地方。
比如说,让叶片转动起来,或者让其他部件乖乖听话。
在油的魔力作用下,水轮机组就开始欢快地工作啦!就好像是被施了魔法一样,轰隆隆地转起来,发出强大的能量。
这整个过程中,可不能出岔子哦!不然魔法可就不灵啦!所以我们得时刻关注着这个“魔法系统”,看看油够不够呀,有没有哪里漏油呀,油泵有没有偷懒呀等等。
而且,这个操作油系统就像是一个细心的管家,默默地工作着,保障着水轮机组的正常运行。
有时候它也会闹点小脾气,比如油泵出点小故障啦,这时候就得我们这些“魔法大师”赶紧去安抚它,修好它,让魔法继续顺利施展。
总之呢,灯泡贯流式水轮机组操作油系统的工作流程虽然看不见摸不着,但却非常重要。
它就像是一个隐藏在幕后的英雄,默默地为我们提供着强大的能量。
让我们一起好好感谢这个厉害的“魔法系统”吧!哈哈,希望我这接地气又略带幽默的讲解能让大家对这个神秘的操作油系统有了更清晰更有趣的认识呀!。
灯泡贯流机组

一、灯泡贯流式机组▪灯泡贯流式机组的发电机安装在密封的、外形酷似白炽灯灯泡的灯泡头内,水轮机装在灯泡的插口后,因此称这种水轮机为灯泡贯流式水轮机。
▪灯泡贯流式水轮发电机组布置形式:主要有两种方式:一种是以管形壳为主要支撑的布置方式,一种是以水轮机固定导叶为主要支撑的布置方式灯泡贯流式机组特点及优缺点▪1、发电机安装在水轮机上游侧一个灯泡型的金属壳体中,发电机与水轮机共一根主轴,水平连接。
▪2、水流基本上轴向通过流道,轴对称流过转轮叶片,然后流出直锥形尾水管。
▪3、机组的轴系支承结构、导轴承、推力轴承都布置在灯泡体内。
▪4、这种机组所有的电缆、通风冷却管道及油管等都是通过灯泡头竖井和灯泡体支承的空心部分与外界相连。
▪5、由于贯流式机组水流畅直,水力效率比较高,有较大的单位流量和较高的单位转速,在同一水头,同一出力下,发电机与水轮机尺寸都较小,从而缩小了厂房尺寸,减少了土建工程量。
▪缺点:但是发电机装在水下密闭的灯泡体内,给电机的通风、密封、轴承的布置和运行检修带来困难,对电机的设计制造提出了特殊要求,增加了造价。
▪优点:比转速高、过流量大、效率高、厂房尺寸小、投资省。
(一)、灯泡贯流式水轮机过流和泄水部件▪尾水管里衬、管形壳(内管形壳体、外管形壳体)、发电机吊装孔、盖板、下导流板,接力器基础以及下部支撑、侧向支承基础板等。
▪1—管形壳基础板;2—径向支承;3—前锥体;4—轴向支承;5—中心定位架;6—内管形壳;7—尾水管里衬;8—导水锥头部;9—外管形壳;10—抗压盖板;11—发电机侧向支承基础板1、流道和管形壳▪灯泡贯流式机组的流道是混凝土的。
特点:大而短。
▪管形壳:管形壳分为外管形壳体及内管形壳体。
外管形壳体上游面与发电机进人孔的框架、墩子盖板连接。
管形壳的结构应满足受力要求。
2、发电机吊装孔框架、抗压盖板▪发电机吊装孔是为了安装、检修时吊入和吊出发电机定子、转子,主轴和灯泡头等部件而设计的。
灯泡贯流电站水轮机简介课件

目 录
• 灯泡贯流电站水轮机概述 • 灯泡贯流电站水轮机的结构 • 灯泡贯流电站水轮机的性能参数 • 灯泡贯流电站水轮机的选型与优化 • 灯泡贯流电站水轮机的应用与发展趋势
01
灯泡贯流电站水轮机概述
定义与特点
定义
灯泡贯流电站水轮机是一种卧式水轮机,其转轮位于发电机和蜗壳之间,水流 通过蜗壳的导流作用进入转轮,驱动转轮转动,进而带动发电机发电。
选型原则与依据
01
02
03
04
适用性原则
选型时需考虑水轮机的适用性 ,确保其能够适应灯泡贯流电
站的水头、流量等条件。
效率优先原则
在满足适用性的基础上,优先 选择效率高的水轮机型号,以
提高电站的发电效益。
可靠性原则
选择稳定可靠的水轮机,确保 电站长期稳定运行,降低维护
成本。
经济性原则
综合考虑初投资和运行维护成 本,选择性价比高的水轮机。
分类与用途
分类
灯泡贯流电站水轮机根据其转轮叶片 是否可调可分为可调式和不可调式两 类。
用途
灯泡贯流电站水轮机适用于低水头、 大流量、高转速的水力发电站,广泛 应用于河流、湖泊、水库等水力资源 的开发利用。
02
灯泡贯流电站水轮机的结构
灯泡贯流电站水轮机的结构
• 灯泡贯流电站水轮机是一种卧轴水轮机,其结构紧凑、效率高 ,适用于低水头、大流量的水电站。这种水轮机通常采用灯泡 形设计,以减少水流阻力,提高水轮机的效率。
启动性能
启动性能是指水轮机从静止状态到额 定转速的加速时间和能耗。良好的启 动性能可以缩短水轮机的启动时间, 提高发电效率。
制动性能
制动性能是指水轮机在紧急停机或正 常停机时,能够迅速降低转速的性能 。制动性能好的水轮机能够保证在紧 急情况下迅速停机,避免事故发生。
峡江水电站大型灯泡贯流式水轮机技术

峡 江 水 电站 大 型 灯 泡 贯 流 式 水 轮 机 技 术
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( . 尔斯通 水 电( 国) 限公 司 , 津 3 0 0 ; 1阿 中 有 天 0 3 0
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练习题
1. 2. 3. 4. 贯流式水轮机的特点是什么? 贯流式水轮机的类型有哪些? 灯泡贯流式水轮机有哪些优点? 简述灯泡贯流式水轮机基本组成部分。
5. 灯泡贯流式机组的布置形式有几种,各自 的适用条件是什么? 6. 灯泡贯流式机组与立式机组有何区别,相 比较其优点是什么?
锥形导水机构
三、转轮与转轮室
灯泡式水轮机转轮,按叶片操作方式,可 采用活塞套筒式,操作架式和缸动方式等 结构。缸动方式的结构,也就是活塞不动, 活塞缸带动连杆、转臂,操作叶片转角度。 这种结构简单,安装方便。
1-转轮体;2-联杆; 3-转臂; 4-叶片;5-活塞缸; 6-活塞; 7-泄水锥;8-泄水 锥头; 9-操作油管;10-水 封
二、贯流式水轮机的分类
灯泡贯流式水轮机
第二节 灯泡贯流式水轮机的基本结构
1-内管形壳;2-外管形壳;3-前锥体;4-人孔管;5-框架; 6-盖板;7-导水板;8-导流板;9-排水阀;10-转轮室; 11-吸出管;12-外配水环;13-内配水环;14-导水锥; 15-导叶外轴承;16-导叶内轴承;17-拐臂;18、19-连杆; 20-控制环;21-关闭重锤;22-转轮体;23-叶片;24-泄 水锥;25-轴承支持环;26-组合轴承;27-转轮侧导轴承; 28-叶片回复装置;29-受油器;30-发电机定子;31-转子; 32-冷却套;33-灯泡头;34-中间台板;35-人孔;36-梯 子;37-膨胀水箱;38-基础支撑;39-出人通道;40-导风 洞;41-扇形隔板;42-油箱;43-排水管
双向推力轴承之一
1、9-轴承支承 架;2-内受油 回复管;3-轴 承辅助支架; 4-主轴;5-外 受油管;6-轴 承端盖; 7-甩油环;8轴瓦;10-测温 计;11-像皮圆
五、组合轴承
1-顶轴千斤顶;2发电机导轴瓦; 3-轴承支持环;4配合垫片; 5-发电机导轴承壳 体;6-反推力瓦; 7-护板;8-推力环; 9-正推力瓦; 10-推立轴承壳体; 11-抗重螺钉;12主轴
二、以固定导叶(座环)为主要支撑的 布置方式
1-机壳可拆前盖; 2-机壳体;3-下支柱; 4-发电机转子;5-座环; 6-水轮机主轴;7-圆锥式 导水机构;8-接力器; 9-转轮;10-锥管;11-尾水管; 12-基础环;13-转轮室; 14-水轮机主轴;15-受油器; 16-发电机定子;17-拉杆; 18-中环;19-上支柱; 20-双向推立轴承; 21-发电机轴承;22-发电机轴
转轮结构(缸动结构)
四、水导轴承
水轮机导轴承位于水轮机转轮侧。由于水 轮机转轮为悬臂形式,故要求水导轴承除 承受径向力外,还应适应悬臂引起的挠度 (转角)变化。目前适应以上要求的导轴 承结构有两种:
水轮机侧导轴承
球面导轴承
1-封油环;2-轴承盖; 3-发电机轴;4-反向推 力盘; 5-机座;6-镜板;7-推 力抽瓦; 8-抽承端罩;9-轴承座; 10-主轴;11-调节级栓; 12-连轴螺拴
灯泡贯流式水轮机
一、贯流式水轮机的特点
贯流式水轮机道呈直线状,是一种卧轴水轮机,转轮形状 与轴流式相似,也有定桨和转桨之分,由于水流在流道内 基本上沿轴向运动不拐弯,因此较大的提高了机组的过水 能力和水力效率。 (1)从进水到出水方向轴向贯通形状简单,过流通道的水 力损失减小,施工方便,另外它效率较高,其尾水管恢复 功能可占总水头的40%以上。 (2)贯流式机组有较高的过流能力和比转速,所以在水头 与功率相同的条件下,贯流式的要比转桨式的直径小10% 左右。
(3)贯流式水轮机适合作可逆式水泵水轮机运行, 由于进出水流道没有急转弯,使水泵工况和水轮 机工况均能获得较好的水力性能。如应用于潮汐 电站上可具有双向发电,双向抽水和双向泄水等 六种功能,很适合综合开发利用低水头水力资源, 另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水 泵水轮机运行,应用范围比较广泛。 (4)贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设 周期短、投资小、收效快、淹没移民少,电站靠 近城镇,有利于发挥地区兴建电站的积极性。
Байду номын сангаас
三轴承布置的灯泡机组
灯泡贯流式机组的主要部件可大致 分为以下几个部分:
一、埋设部件:包括尾水管里衬、管形壳 (内壳体,外壳体)发电机进人框架、盖 板、墩子盖板,接力器基础以及下部支承, 侧向支承基础板等。
二、导水机构
1-座环;2-内导环; 3-锥行导叶;4-导叶 短轴; 5-内轴套;6-密封座; 7-中抽套;8-套简; 9-外轴套;10-压圈; 11-像皮圈;12-压板; 13-调整螺钉;14-端 盖; 15-拐臂;16-剪断梢; 17-连接板;18-球铰; 19-控制环;20-环形 接力器; 21-导流环;22-轮机 室;23-外导环