转轮是水轮机的核心部件,由上冠、下环、叶片组成。转轮叶片均布在上冠与下环 之间,轮叶上端固定于转轮上冠,下端固定于转轮下环。轮叶呈扭曲形,各轮叶间形成 狭窄的流道。其作用是将水能转变为机械能。 水方向 混流式水轮机转轮 (二)导水部件一导水机构 上环 因定导叶 活动导叶 下环 导水机构 作用:根据机组负荷变化,调节水轮机流量,改变出力: 引导水流按切向进入转轮,形成速度矩: 组成:导水叶及其轴、调速器、接力器(转臂、连杆、控制环)、活动导叶 导水机构的主体,上下端分别固定在底环和顶盖上,为流线形。 作用:改变导叶开度以改变流量。 导叶转动是通过调速成器和接力器来实现的 导叶参数:导叶数目、高度、开度
2.座环 座环由上环、下环和若干流线型立柱(又称固定导叶)组成。 作用:水轮机的骨架,承受机墩传来的荷载,并传到下部基础,支承活动导叶: 断面设计:流线形,保证强度、刚度。数目为活动导叶的一半。 (三)引水部件一蜗壳 水轮机进水室的功用、类型及适用条件 水轮机的引水部件由称为引水室,其功用是是使水流产生圆周运动,并引导水流均 匀地平顺轴对称地引向水轮机的导水机构、轴对称地进入水轮机转轮。 为适应不同条件,水轮机的引水室有开散式与封闭式两大类。 (1)开敞式(明槽式) 水轮机导水机构外围为一开散式矩形或蜗形的明槽,槽中水流具有自由水面。断面 可为方形、蜗形,结构简单、施工方便,但由于地球自传,产生离心力旋转进入转轮时 带有空气,易形成真空,发生汽蚀,适用于低水头,转轮直径小于2m的小型电站,因强 度要求不高,材料用混凝土、浆砌石。 (2)封闭式 封闭式进水室中水流不具有自由水面,常见的有:压力槽式、罐式、蜗壳式三种。 ①压力槽式:适用于水头(8-20m)的小型水轮机。 ②罐式:密封的水罐,水力条件差。只适用于水头10-35m,容量小于1000Kw的 机组 ③蜗壳式:由于这种引水室的平面外形象蜗牛壳,故常简称为蜗壳。蜗壳结构紧凑 被广泛应用。 依所用材料不同,蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳。 1金属蜗壳:由铸铁、俦钢或钢板焊成,适用于较高水头(H>40m)的水电站和小 型卧式机组。 7
ⅱ混凝土蜗壳 一般适用于水头在40m以下的水电站,当水头较大时,为满足强度和防渗要求需要 混凝土中加设大量钢筋和金属衬板,则造价高,不经济。 金属蜗壳 (四)泄水部件 一尾水管 尾水管是反击式水轮机的重要组成部分,尾水管的性能的好坏直接影响水轮机的效 率及其能量利用情况。 1.尾水管的作用 水轮机回收转轮出口动能的相对数称为尾水管效率,又称为动能恢复系数或动能 利用系数,用n米表示。门,反映了尾水管性能的好坏。 navavih)a 2g /2g 尾水管形式不同,其动能利用系数不同,差别比较大,一般在0.4-0.85之间。 故尾水管的作用可归纳为: ①将通过水轮机的水流泄向下游 ②转轮装置在下游水位之上时,能利用转轮出口与下游水位之间的势能H: ③回收利用转轮出口的大部分动能。 2.尾水管的类型和尺寸 尾水管的形式有直锥型、弯管直锥形、弯曲型三种