水轮机结构简介-课件

吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构水轮机主要参数及代码含义水轮机主要参数及代码含义2水轮机组主要结构水轮机组主要结构4 4水轮机水轮机 分类及典型水轮机简介分类及典型水轮机简介3 1水轮机主要部件水轮机主要部件3 3 3 33 3主要内容主要内容吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构1 水轮机分类及典型水轮机简介水轮机分类及典型水轮机简介 水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要设水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要设备。备。1.1 水轮机概述水轮机概述 吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构1.2 水轮机分类水轮机分类 按按能量方式转换能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击的不同，它可分为反击式和冲击式两类。反击型利用水流的压能和动能，冲击型式两类。反击型利用水流的压能和动能，冲击型利用水流动能。利用水流动能。反击式中又分为混流、轴流、斜流和贯流四种；冲反击式中又分为混流、轴流、斜流和贯流四种；冲击式中又分为水斗、斜击和双击式三种。击式中又分为水斗、斜击和双击式三种。吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构1.2 水轮机分类水轮机分类 吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构1.3 混流式水轮机简介混流式水轮机简介 p水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出p应用水头范围：应用水头范围：30m700mp特点：结构简单、运行稳定且效率高特点：结构简单、运行稳定且效率高吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构1.3 混流式水轮机简介混流式水轮机简介 结构图结构图结构图结构图吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构1.3 混流式水轮机简介混流式水轮机简介 实实实实 体体体体吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构2 水轮机主要参数及代码含义水轮机主要参数及代码含义流量流量Q效率效率转速转速f=np/60出力出力N=9.81QH（Kw）水头水头Hg、H、Hmax、Hmin、Hr（设计水头）（设计水头）2.1 水轮机主要参数水轮机主要参数 吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构2.2 水轮机型式代号水轮机型式代号混流式混流式HL斜流式斜流式XL轴流转桨轴流转桨式式ZZ轴流定桨轴流定桨式式ZD冲击冲击（水斗式）（水斗式）CJ吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构2.3 混流式水轮机混流式水轮机混流式混流式水轮机水轮机转轮型号转轮型号（也称比（也称比转速）转速）立式金属立式金属蜗壳蜗壳转轮直径转轮直径（203203厘米）厘米）吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构3 水轮机主要部件水轮机主要部件主要部件主要部件3.13.1引水部件引水部件引水部件引水部件3.23.2导水部件导水部件导水部件导水部件3.43.4泄水部件泄水部件泄水部件泄水部件3.33.3工作部件工作部件工作部件工作部件吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构3.1 引水部件引水部件组组组组 成成成成引水室（蜗壳）引水室（蜗壳）座环座环作作作作 用用用用以较小的水力损失以较小的水力损失把水流均匀地、对把水流均匀地、对称地引入导水部件，称地引入导水部件，并在进入导叶前形并在进入导叶前形成一定的环量成一定的环量吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构3.2 导水部件导水部件组成组成组成组成导叶及其操导叶及其操作机构、顶作机构、顶盖、底环盖、底环作用作用作用作用调节进入转调节进入转轮的流量和轮的流量和形成转轮所形成转轮所需的环量需的环量吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构导导导导水水水水部部部部分分分分结结结结构构构构图图图图3.2 导水部件导水部件吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构3.2 导水部件导水部件导导导导水水水水部部部部分分分分实实实实物物物物图图图图吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构组成组成组成组成转轮转轮作用作用作用作用直接将水流直接将水流能量转化为能量转化为旋转的机械旋转的机械能能3.3 工作部件工作部件吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构工工工工作作作作部部部部分分分分结结结结构构构构图图图图3.3 工作部件工作部件吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构3.4 泄水部件泄水部件泄水部件泄水部件组组组组 成成成成泄水锥泄水锥泄水锥泄水锥尾水管尾水管尾水管尾水管作作作作 用用用用引导水流进入下游，引导水流进入下游，引导水流进入下游，引导水流进入下游，尾水管同时还在转尾水管同时还在转尾水管同时还在转尾水管同时还在转轮后形成真空，利轮后形成真空，利轮后形成真空，利轮后形成真空，利用转轮出口到下游用转轮出口到下游用转轮出口到下游用转轮出口到下游尾水之间的位能，尾水之间的位能，尾水之间的位能，尾水之间的位能，恢复转轮出口处的恢复转轮出口处的恢复转轮出口处的恢复转轮出口处的部分动能损失，以部分动能损失，以部分动能损失，以部分动能损失，以提高效率提高效率提高效率提高效率吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构泄泄泄泄水水水水部部部部分分分分结结结结构构构构图图图图3.4 泄水部件泄水部件泄水部件泄水部件吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4 水轮机主要结构水轮机主要结构操作操作机构机构导叶导叶止漏止漏环环机坑机坑里衬里衬主轴主轴泄流泄流环环抗磨抗磨板板底环底环机坑内机坑内环形吊环形吊车车转轮转轮导轴承导轴承顶盖顶盖蜗壳蜗壳尾水尾水管管主轴主轴密封密封座环座环4.1 混流式水轮机混流式水轮机主要主要部件部件吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.1 混流式水轮机混流式水轮机三大部分三大部分三大部分三大部分固定部分固定部分固定部分固定部分转动部分转动部分转动部分转动部分埋入部分埋入部分埋入部分埋入部分吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.1 混流式水轮机混流式水轮机吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.2 转动部分转动部分转动部分转动部分u转动部分是机组的核心组成部分，是水能转换转动部分是机组的核心组成部分，是水能转换成机械能成机械能/电能的关键。电能的关键。u转动部分及其相关部件主要包括：转轮、主轴、转动部分及其相关部件主要包括：转轮、主轴、主轴密封等。主轴密封等。吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.2 转动部分转动部分转转 轮轮u转轮是实现水能转换的主要部转轮是实现水能转换的主要部件，它将大部分水能转换成转轮件，它将大部分水能转换成转轮的旋转机械能，并通过水轮机主的旋转机械能，并通过水轮机主轴传递给发电机轴传递给发电机u水轮机的转轮是将水能转换成水轮机的转轮是将水能转换成机械能机械能吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.2 转动部分转动部分转轮外观转轮外观叶片叶片下部止漏环下部止漏环转轮下环转轮下环转轮上冠转轮上冠主轴密封主轴密封减压装置减压装置上部止漏环上部止漏环吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构主轴是承受水轮机转动部分的重主轴是承受水轮机转动部分的重量及轴向水推力所产生的拉力，量及轴向水推力所产生的拉力，同时传递转轮产生的扭矩。同时传递转轮产生的扭矩。主主 轴轴4.2 转动部分转动部分吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构主轴密封主轴密封主轴密封主轴密封主轴密封是水轮机主轴密封是水轮机关键部件之一，水关键部件之一，水轮机在运行过程中，轮机在运行过程中，其主轴密封的安全其主轴密封的安全可靠运行，直接关可靠运行，直接关系到水轮机是否安系到水轮机是否安全运行全运行4.2 转动部分转动部分吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构主轴密封的作用主轴密封的作用有效地阻挡尾水管中的水从有效地阻挡尾水管中的水从主轴与顶盖之间的间隙上溢，主轴与顶盖之间的间隙上溢，防止水轮机导轴承及顶盖被防止水轮机导轴承及顶盖被淹，维持轴承和机组的正常淹，维持轴承和机组的正常运行。运行。4.2 转动部分转动部分吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构检修密封检修密封u当机组检修、检查或由于主轴密封损当机组检修、检查或由于主轴密封损坏时投入的一种密封，又称空气围带。坏时投入的一种密封，又称空气围带。u当投入时压缩空气进入空气围带，使当投入时压缩空气进入空气围带，使空气围带的凸出部位抱紧水导旋转油盆空气围带的凸出部位抱紧水导旋转油盆与之配合的加工面或大轴法兰，切断尾与之配合的加工面或大轴法兰，切断尾水以防水淹水车室水以防水淹水车室4.2 转动部分转动部分吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构检检修修密密封封4.2 转动部分转动部分吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.3 固定部分固定部分顶盖、底环、座环等顶盖、底环、座环等吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.4 埋入部分埋入部分蜗蜗壳壳、座座环环等等吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.4 水轮机导轴承水轮机导轴承作作 用用u一是承受机组在各种一是承受机组在各种工况下运行时通过主轴工况下运行时通过主轴传过来的径向力传过来的径向力 u二是维持已调好的轴二是维持已调好的轴线位置线位置 吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.5 水导轴承水导轴承水导轴瓦水导轴瓦吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.6 导水机构导水机构组组 成成导水机构由顶导水机构由顶盖、底环、导盖、底环、导叶、连杆机构叶、连杆机构和接力器等组和接力器等组成成作用作用u使水流进入转轮之使水流进入转轮之前形成旋转并改变水前形成旋转并改变水流的入射角度流的入射角度u当机组出力发生变当机组出力发生变化时，用来调节流量化时，用来调节流量u正常与事故停机时，正常与事故停机时，用来截断水流用来截断水流吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.6 导水机构导水机构吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.6 导水机构导水机构吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.6 导水机构水机构吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构导叶接力器导叶接力器4.6 导水机构导水机构吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构导叶的转动最终通过接力器和连杆机构导叶的转动最终通过接力器和连杆机构来操纵导叶的开关来操纵导叶的开关4.6 导水机构导水机构吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构 1 1形成流道并承受相应的流体压力形成流道并承受相应的流体压力形成流道并承受相应的流体压力形成流道并承受相应的流体压力 2 2固定和支撑活动导叶及其连杆机构固定和支撑活动导叶及其连杆机构固定和支撑活动导叶及其连杆机构固定和支撑活动导叶及其连杆机构 3 3支撑水导轴承支撑水导轴承支撑水导轴承支撑水导轴承 4 4 支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封支撑并组成机组的密封，包括主轴密封、检修密封上迷宫环等上迷宫环等上迷宫环等上迷宫环等4.6 导水机构导水机构顶盖主要作用吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.6 导水机构导水机构顶 盖吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.6 导水机构导水机构底底 环环作用：作用：作用：作用：uu与顶盖与顶盖与顶盖与顶盖一起形一起形一起形一起形成过流成过流成过流成过流通道通道通道通道uu安装导安装导安装导安装导叶下轴叶下轴叶下轴叶下轴承承承承 吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.7 止漏环止漏环止止漏漏环环分分上上、下下止止漏漏环环 吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构4.9 尾水管尾水管 p尾水管位于尾水管位于转轮的下方转轮的下方是主要的通是主要的通流部件流部件，作用是引导作用是引导进出转轮的进出转轮的水流。水流。吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构其他其他p真空真空阀：消除抬机消除抬机现象象p补气装置：气装置：尾水管十字架尾水管十字架补气、尾水短管气、尾水短管补气、气、轴心孔心孔补气气吐木秀克水电站吐木秀克水电站水轮机的原理及结构水轮机的原理及结构吐站水轮机结构图说明吐站水轮机结构图说明