水轮机结构简介专题培训ppt课件

水轮机结构简水轮机结构简介介水水轮轮机机结结构构简简介介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主要内容主要内容水水轮轮机主要参数及代机主要参数及代码码含含义义2水水轮轮机机组组主要主要结结构构4水水轮轮机机 分分类类及典及典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 1 水水轮轮机分机分类类及典型水及典型水轮轮机机简简介介 水水轮轮机是水机是水电电厂将水厂将水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。1.2 水水轮轮机分机分类类 按能量方式按能量方式转换转换的不同，它可分的不同，它可分为为反反击击式和冲式和冲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 1.2 水水轮轮机分机分类类 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1.3 混流式水混流式水轮轮机机简简介介 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1.3 混流式水混流式水轮轮机机简简介介 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1.3 混流式水混流式水轮轮机机简简介介 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 2 水水轮轮机主要参数及代机主要参数及代码码含含义义流量流量Q效率效率转转速速f=np/60出出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）CJ2.2 水水轮轮机型式代号混流式斜流式机型式代号混流式斜流式XL轴轴流流转桨轴转桨轴流定流定桨桨ZD冲冲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）2.3 混流式水混流式水轮轮机机HL混流式混流式N255转轮转轮型号型号LJ立式金属立式金属转转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3 水水轮轮机主要部件主要部件机主要部件主要部件3.1引水部件引水部件3.2导导水部件水部件3.4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3.1 引水部件引水部件组组 成引水室（成引水室（蜗蜗壳）作壳）作 用以用以较较小的水力小的水力损损失失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3.2 导导水部件水部件组组成成导导叶及其操作机构、叶及其操作机构、顶顶盖、底盖、底环环作用作用调节进调节进入入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水部分结构导水部分结构导水部分结构导水部分结构图图图图3.2 导水部件导水部件导导水部分水部分结结构构图图3.2 导导水部件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水部分实物导水部分实物导水部分实物导水部分实物图图图图3.2 导导水部件水部件导导水部分水部分实实物物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 工作部件工作部件组组成作用直接将水流能量成作用直接将水流能量转转化化为为旋旋转转的机械能的机械能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作部分结构工作部分结构工作部分结构工作部分结构图图图图3.3 工作部件工作部件工作部分工作部分结结构构图图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3.4 泄水部件泄水部件组组 成泄水成泄水锥锥作作 用引用引导导水流水流进进入下游，尾水管入下游，尾水管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水部分结构泄水部分结构泄水部分结构泄水部分结构图图图图3.4 泄水部件泄水部件泄水部件泄水部件泄水部分泄水部分结结构构图图3.4 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4 水水轮轮机主要机主要结结构操作构操作导导叶止漏机坑主叶止漏机坑主轴轴泄流抗磨底泄流抗磨底环环机坑内机坑内转轮转轮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4.1 混流式水混流式水轮轮机三大部分固定部分机三大部分固定部分转动转动部分埋入部分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4.1 混流式水混流式水轮轮机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。4.2 转动转动部分部分转动转动部分部分转动转动部分是机部分是机组组的核心的核心组组成部分，是水能成部分，是水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4.2 转动转动部分部分转转 轮转轮轮转轮是是实现实现水能水能转换转换的主要部件，它将大的主要部件，它将大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4.2 转动转动部分部分转轮转轮外外观观叶片下部止漏叶片下部止漏环转轮环转轮下下环转轮环转轮上冠主上冠主轴轴密密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 转动部分转动部分主主轴轴是承受水是承受水轮轮机机转动转动部分的重量及部分的重量及轴轴向水推力所向水推力所产产生的拉力，同生的拉力，同时时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 转动部分转动部分主主轴轴密封主密封主轴轴密封是水密封是水轮轮机关机关键键部件之一，水部件之一，水轮轮机在运行机在运行过过程中，其程中，其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 转动部分转动部分主主轴轴密封的作用有效地阻密封的作用有效地阻挡挡尾水管中的水从主尾水管中的水从主轴轴与与顶顶盖之盖之间间的的间间隙上隙上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 转动部分转动部分检检修密封当机修密封当机组检组检修、修、检查检查或由于主或由于主轴轴密封密封损损坏坏时时投入的一种密封，投入的一种密封，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4.2 转动部分转动部分检检修密封修密封4.2 转动转动部分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4.3 固定部分固定部分顶顶盖、底盖、底环环、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 埋入部分埋入部分蜗壳、座环等蜗壳、座环等4.4 埋入部分埋入部分蜗蜗壳、座壳、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 4.4 水水轮轮机机导轴导轴承作承作 用一是承受机用一是承受机组组在各种工况下运行在各种工况下运行时时通通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4.5 水水导轴导轴承水承水导轴导轴瓦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4.6 导导水机构水机构组组 成成导导水机构由水机构由顶顶盖、底盖、底环环、导导叶、叶、连连杆机构和杆机构和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4.6 导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4.6 导水机构导水机构4.6 导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4.6 导水机构水机构4.6 导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 导水机构导水机构导导叶接力器叶接力器4.6 导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 导水机构导水机构导导叶的叶的转动转动最最终终通通过过接力器和接力器和连连杆机构来操杆机构来操纵导纵导叶的开关叶的开关4.6 导导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 1形成流道并承受相形成流道并承受相应应的流体的流体压压力力 2固定和支撑活固定和支撑活动导动导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4.6 导导水机构水机构顶顶 盖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 4.6 导导水机构底水机构底 环环作用：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4.7 止漏环止漏环止漏环分上、下止漏环止漏环分上、下止漏环 4.7 止漏止漏环环止漏止漏环环分上、下止漏分上、下止漏环环 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。4.9 尾水管尾水管 尾水管位于尾水管位于转轮转轮的下方是主要的通流部件的下方是主要的通流部件，作用，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其他其他p真空阀：真空阀：消除抬机现象消除抬机现象p补气装置：补气装置：尾水管十字架补气、尾水短管补气、轴心孔尾水管十字架补气、尾水短管补气、轴心孔补气补气其他真空其他真空阀阀：消除抬机：消除抬机现现象象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吐站水吐站水轮轮机机结结构构图说图说明明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谢谢谢谢！