一种带有新型空间导叶的多级可调水泵水轮机制造技术

一种带有新型空间导叶的多级可调水泵水轮机，过流部件包括首级过流部件、至少一级的中间级过流部件及尾级过流部件，首级固定导叶和首级活动导叶装在首级蜗壳出口内，首级活动导叶的出口内装有首级转轮，首级蜗壳与中间级空间导叶相连通，中间级空间导叶与中间级活动导叶相连通，中间级活动导叶内装有中间级转轮，中间级转轮与尾级空间导叶相连通，尾级空间导叶与尾级活动导叶相连通，尾级活动导叶内装有尾级转轮，尾级转轮与尾水管相连。本实用新型专利技术结构紧凑，设计新颖独特，克服超高水头抽水蓄能电站所需的单级水泵水轮机比转速过低、效率偏低的问题，有效克服现有常规单级水泵水轮机的部分制约因素，具有良好的经济和社会效益。益。益。

【技术实现步骤摘要】
一种带有新型空间导叶的多级可调水泵水轮机


[0001]本技术涉及水泵水轮机，特别是一种带用新型空间导叶的多级可调水泵水轮机。

技术介绍

[0002]为实现国家双碳战略有效消纳风、光等清洁能源电力，需大规模建设抽水蓄能电站，目前，单级水泵水轮机比转速过低时效率降低明显，转速过高时必须汽蚀余量偏大开挖深度增加，S特性对空载启动不利甚至导致启动失败，单机水泵水轮机在工程应用中存在一定的制约因素，开发高效的多级水泵水轮机是解决这些问题的关键，但目前普通多级泵中使用的正反导叶等具有级间损失大的缺点，采用损失较小的新型空间导叶对提高机组的能量特性十分重要。

技术实现思路

[0003]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种带用新型空间导叶的多级可调水泵水轮机，可有效解决常规单级水泵水轮机应用中受到比转速和比速系数限制，多级泵中使用的正反导叶等又具有级间损失大的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术解决的技术方案是，一种带有新型空间导叶的多级可调水泵水轮机，包括过流部件、主轴和尾水管，所述的过流部件包括自上而下依次连接的首级过流部件、至少一级的中间级过流部件及尾级过流部件，首级过流部件包括首级蜗壳、首级固定导叶、首级活动导叶和首级转轮，首级固定导叶和首级活动导叶同心依次装在首级蜗壳出口内，首级活动导叶的出口内同心装有首级转轮，首级蜗壳的出水口与下方中间级过流部件的中间级空间导叶的进水口相连通，中间级过流部件包括装在机壳内的中间级空间导叶、中间级活动导叶和中间级转轮，中间级空间导叶的出水口与下方的中间级活动导叶的进口相连通，中间级活动导叶的出口内同心装有中间级转轮，中间级转轮的出水口与尾级过流部件的尾级空间导叶的进水口相连通，尾级过流部件包括装在机壳内的尾级空间导叶、尾级活动导叶和尾级转轮，尾级空间导叶的出水口与下方的尾级活动导叶的进口相连通，尾级活动导叶的出口内同心装有尾级转轮，尾级转轮的出水口与尾水管相连；首级转轮、中间级空间导叶、中间级转轮、尾级空间导叶、尾级转轮和尾水管自上而下依次穿装在同一根主轴上，主轴上端经轴承伸出首级蜗壳上面，下端经轴承伸出尾水管下面。
[0005]本技术结构紧凑，设计新颖独特，可适用于超高水头段的抽水蓄能电站，克服超高水头抽水蓄能电站所需的单级水泵水轮机比转速过低、效率偏低的问题，并有效的克服了现有常规单级水泵水轮机的部分制约因素，运行安全可靠，具有良好的经济和社会效益。
附图说明
[0006]图1是本技术结构示意图（流道示意图）。
[0007]图2是本技术首级过流部件俯视图。
[0008]图3是本技术中间级空间导叶立体结构图。
[0009]图4是本技术中间级空间导叶轴面图。
具体实施方式
[0010]以下结合附图和具体情况对本技术的具体实施方式作详细说明。
[0011]结合附图给出，一种带有新型空间导叶的多级可调水泵水轮机，包括过流部件、主轴和尾水管，所述的过流部件包括自上而下依次连接的首级过流部件、至少一级的中间级过流部件及尾级过流部件，首级过流部件包括首级蜗壳1
‑
1、首级固定导叶1
‑
2、首级活动导叶1
‑
3和首级转轮1
‑
4，首级固定导叶1
‑
2和首级活动导叶1
‑
3同心依次装在首级蜗壳1
‑
1出口内，首级活动导叶1
‑
3的出口内同心装有首级转轮1
‑
4，首级蜗壳1
‑
1的出水口与下方中间级过流部件的中间级空间导叶2
‑
1的进水口相连通，中间级过流部件包括装在机壳内的中间级空间导叶2
‑
1、中间级活动导叶2
‑
2和中间级转轮2
‑
3，中间级空间导叶2
‑
1的出水口与下方的中间级活动导叶2
‑
2的进口相连通，中间级活动导叶2
‑
2的出口内同心装有中间级转轮2
‑
3，中间级转轮2
‑
3的出水口与尾级过流部件的尾级空间导叶3
‑
1的进水口相连通，尾级过流部件包括装在机壳内的尾级空间导叶3
‑
1、尾级活动导叶3
‑
2和尾级转轮3
‑
3，尾级空间导叶3
‑
1的出水口与下方的尾级活动导叶3
‑
2的进口相连通，尾级活动导叶3
‑
2的出口内同心装有尾级转轮3
‑
3，尾级转轮3
‑
3的出水口与尾水管4相连；首级转轮1
‑
4、中间级空间导叶2
‑
1、中间级转轮2
‑
3、尾级空间导叶3
‑
1、尾级转轮3
‑
3和尾水管4自上而下依次穿装在同一根主轴5上，主轴5上端经轴承伸出首级蜗壳1
‑
1上面，下端经轴承伸出尾水管4下面。
[0012]为保证更好的实施效果，所述的中间级空间导叶2
‑
1和尾级空间导叶3
‑
1结构相同，均是由多个向外弯折的弧形空间扭曲叶片相间开装配在一起构成的环形，如图4所示，中间级空间导叶2
‑
1的叶片2
‑1‑
1两端分别与外环2
‑1‑
1和内环2
‑1‑
3连接，叶片之间形成完全独立的空间流道，如图3所示，水流在各独立流道中流动而不能相互掺混，空间导叶起到传递轴向荷载的作用。
[0013]所述的首级转轮1
‑
4、中间级转轮2
‑
3和尾级转轮3
‑
3均为混流式水泵水轮机转轮，首级转轮1
‑
4、中间级转轮2
‑
3和尾级转轮3
‑
3结构相同或为不同比转速转轮的组合，转轮的中心均开有用于穿装在主轴5的轴孔。
[0014]所述的首级活动导叶1
‑
3、中间级活动导叶2
‑
2和尾级活动导叶3
‑
2分别与装在首级蜗壳1
‑
1和机壳外面的首级调速系统1
‑
5、中间级调速系统2
‑
4和尾级调速系3
‑
4相连，分别用于控制首级活动导叶1
‑
3、中间级活动导叶2
‑
2和尾级活动导叶3
‑
2开度。运行中通过调速系统的配合，可避开S特性区对空载启动的不利影响，负荷调节过程中可控各级活动导叶处于不同开度，运行灵活、稳定。
[0015]所述的中间级过流部件为单级或数级沿轴向顺次组合，当数级组合时，上一级的中间级转轮2
‑
3的出水口与下一级的中间级空间导叶2
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有新型空间导叶的多级可调水泵水轮机，包括过流部件、主轴和尾水管，其特征在于，所述的过流部件包括自上而下依次连接的首级过流部件、至少一级的中间级过流部件及尾级过流部件，首级过流部件包括首级蜗壳（1
‑
1）、首级固定导叶（1
‑
2）、首级活动导叶（1
‑
3）和首级转轮（1
‑
4），首级固定导叶（1
‑
2）和首级活动导叶（1
‑
3）同心依次装在首级蜗壳（1
‑
1）出口内，首级活动导叶（1
‑
3）的出口内同心装有首级转轮（1
‑
4），首级蜗壳（1
‑
1）的出水口与下方中间级过流部件的中间级空间导叶（2
‑
1）的进水口相连通，中间级过流部件包括装在机壳内的中间级空间导叶（2
‑
1）、中间级活动导叶（2
‑
2）和中间级转轮（2
‑
3），中间级空间导叶（2
‑
1）的出水口与下方的中间级活动导叶（2
‑
2）的进口相连通，中间级活动导叶（2
‑
2）的出口内同心装有中间级转轮（2
‑
3），中间级转轮（2
‑
3）的出水口与尾级过流部件的尾级空间导叶（3
‑
1）的进水口相连通，尾级过流部件包括装在机壳内的尾级空间导叶（3
‑
1）、尾级活动导叶（3
‑
2）和尾级转轮（3
‑
3），尾级空间导叶（3
‑
1）的出水口与下方的尾级活动导叶（3
‑
2）的进口相连通，尾级活动导叶（3
‑
2）的出口内同心装有尾级转轮（3
‑
3），尾级转轮（3
‑
3）的出水口与尾水管（4）相连；首级转轮（1
‑
4）、中间级空间导叶（2
‑
1）、中间级转轮（2
‑
3）、尾级空间导叶（3
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安然，李延频，陈德新，张自超，张利红，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：新型
国别省市：