專利名稱：多噴嘴高效大容量斜擊式水輪機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種斜擊式水輪機，屬于流體機械領域，特別適用于中小型水力資源的開發(fā) 和利用。
背景技術：
現(xiàn)有傳統(tǒng)斜擊式水輪機結構包括機殼、機蓋、噴嘴、機殼內(nèi)的轉輪以及電機，噴嘴多為 單一噴嘴。單一噴嘴的斜擊式水輪機的過流量通常較小，單機出力小，用于發(fā)電時必然要增 加機組臺數(shù)，同樣會增加電站的建設成本；而且同一時刻往往有3 4個斗葉在接受同一噴嘴 流量大小不等的射流，使得斗葉的繞流情況復雜，單個斗葉根部的受力不均，從而引起整個 機組的振動。
專利文獻公開了一種水輪機立式環(huán)形多噴嘴，它是在環(huán)形管道中分布有多個噴嘴；專利 文獻還公開了一種集流多噴嘴斜擊式水輪機，它具有一個集流器，相當于配水容器，在集流 器的圓周上均布多個噴嘴，它雖然實現(xiàn)了斜擊式水輪機的多噴嘴的設計思想，但在水力設計 上，這種布置的多噴嘴卻不能嚴格保證各噴嘴之間的水力平衡關系，通過開啟與關閉各噴嘴 來進行運行調(diào)節(jié)，更不易保證水力平衡關系。轉輪是水輪機的心臟部件，不管是集流式水輪 機還是環(huán)形多噴嘴，均與原轉輪型線不匹配，噴嘴數(shù)目增加后，結構布置復雜，轉輪過流量 加大，射流之間與轉輪內(nèi)部水流之間均可能發(fā)生干涉，葉片根部區(qū)域以及葉片進口處均可能 產(chǎn)生大量旋渦，水力損失大，水力效率低。
還有傳統(tǒng)的斜擊式水輪機隨著單機出力的增加，結構與尺寸受到很大限制，使其排流不 暢通，容易撞擊機座、機蓋形成漫反射；水輪機主體分為機座、機蓋兩部分，使其拆裝、檢 修極為不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在于針對以上不足而提供一種機組運行穩(wěn)定，提高單機容量、增大 機組出力、提高水輪機轉輪效率，有效解決多噴嘴水輪機射流干涉問題的斜擊式水輪機。其 技術方案如下
它包括引水環(huán)管、機殼、噴嘴、機殼內(nèi)的轉輪以及電機。其關鍵技術是在引水環(huán)管上安 裝2 6個噴嘴對準轉輪，各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為19。 21° ，射流進口角al為19 ° 21° ，轉輪出口寬度L較傳統(tǒng)的單噴嘴斜擊式水輪機的增加了25。/。 30。/。，轉輪出口的安放角y為15° 17° 。
與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明具有的優(yōu)點是
1、 增加了噴嘴數(shù)量，就增加了斜擊式水輪機接受水流能量的能力，達到減少機組臺數(shù)
、增加機組出力的目的。在相同的轉輪直徑下，其斜擊式水輪機的流量將提高一倍或者多倍 ，單機容量得到提高，出力也大大提高，同時水輪機轉輪效率得到有效提高。
2、 現(xiàn)有技術水輪機轉輪出口的安放角為12。 15° ，射流的角度為22。 27° ，這樣 的設計參數(shù)使得多噴嘴水輪機必定會產(chǎn)生射流干涉問題。而本發(fā)明優(yōu)化設計出雙噴嘴以及多 噴嘴情況下的轉輪型線，具體就是 加寬了轉輪出口的寬度25% 30%，改變轉輪出口的安 放角為15° 17° ;②改變各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為19。 21° ，使得多噴嘴時射流 的角度為19。 21° 。這樣的設計參數(shù)，有效解決了多噴嘴水輪機射流干涉問題。
3、 本發(fā)明實為引水環(huán)管式的多噴嘴斜擊式水輪機，機組可立式布置，也可臥式布置， 嚴格保證了各噴嘴之間的水力平衡關系，轉輪受力平衡，且機組運行調(diào)節(jié)時也能高效、穩(wěn)定 運行。
4、 在機殼上部設有轉輪吊裝孔，可在不移動發(fā)電機的情況下拆裝轉輪，方便拆裝與檢 修。機殼右邊的進入門和平水柵也大大方便了檢修機組。


圖l，是本發(fā)明結構示意圖； 圖2，是圖l俯視圖3，是轉輪出口寬度、轉輪出口安放角以及射流進口角示意圖4，是本發(fā)明另一結構示意圖。
具體實施例方式
實施例一
參見圖1一圖3，本發(fā)明包括引水環(huán)管l、機殼6、噴嘴4、機殼內(nèi)的轉輪5以及電機3。其 關鍵技術是在引水環(huán)管1上安裝2個噴嘴4對準轉輪5，各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為21。， 射流進口角al為21。，轉輪出口寬度L較傳統(tǒng)的單噴嘴斜擊式水輪機的轉輪出口寬度增加了 25%，轉輪出口的安放角y為15。。在引水環(huán)管1上有支管2與噴嘴4連接。
現(xiàn)有技術拆換轉輪時一般情況下需要拆掉機蓋或移動機組，給檢修帶來不便，本發(fā)明在 機殼6上端設有轉輪吊裝孔7，平時用蓋子將轉輪吊裝孔蓋住，用螺栓將蓋子與機殼連接，使 用時將螺栓拆掉，用行車把吊繩從孔中放下，轉輪與吊繩固定后，從孔中吊出，這樣就可以 在不移動機組的情況下吊出轉輪。在機殼6—側設有進入門8，機殼6下方設有平水柵9，當機
4組發(fā)生故障時，可以不用移動機組，直接從進入門進去，人可站在平水柵上檢修。水輪機結 構采用焊接件，其結構與尺寸大大優(yōu)化，排流暢通。 實施例二
參見圖1一圖3，本發(fā)明包括引水環(huán)管l、機殼6、噴嘴4、機殼內(nèi)的轉輪5以及電機3。其 關鍵技術是在引水環(huán)管1上安裝2個噴嘴4對準轉輪5，各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為20。， 射流進口角al為20。，轉輪出口寬度L較傳統(tǒng)的單噴嘴斜擊式水輪機的轉輪出口寬度增加了 28%，轉輪出口的安放角y為16。。在引水環(huán)管1上有支管2與噴嘴4連接。在機殼6上端設有 轉輪吊裝孔7，在機殼6—側設有進入門8，機殼6下方設有平水柵9。
實施例三
參見圖1一圖3，本發(fā)明包括引水環(huán)管l、機殼6、噴嘴4、機殼內(nèi)的轉輪5以及電機3。其 關鍵技術是在引水環(huán)管1上安裝2個噴嘴4對準轉輪5，各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為19。， 射流進口角al為19。，轉輪出口寬度L較傳統(tǒng)的單噴嘴斜擊式水輪機的轉輪出口寬度增加了 30%，轉輪出口的安放角y為16。。在引水環(huán)管1上有支管2與噴嘴4連接。在機殼6上端設有 轉輪吊裝孔7，在機殼6—側設有進入門8，機殼6下方設有平水柵9。
實施例四
參見圖3、圖4，本實施例是在引水環(huán)管1上安裝3個噴嘴4對準轉輪5，各噴嘴與轉輪進口 平面的夾角為19。，射流進口角al為19。，轉輪出口寬度L較傳統(tǒng)的單噴嘴斜擊式水輪機的 轉輪出口寬度增加了30%，轉輪出口的安放角y為17。。
本發(fā)明還可在上述結構基礎上布置4個、5個甚至6個噴嘴。機組可臥式布置，如圖l所示 ;也可立式布置，如圖4所示。
權利要求
1、一種多噴嘴高效大容量斜擊式水輪機，包括引水環(huán)管(1)、機殼(6)、噴嘴(4)、機殼內(nèi)的轉輪(5)以及電機(3)，其特征是在引水環(huán)管(1)上安裝2～6個噴嘴(4)對準轉輪(5)，各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為19°～21°，射流進口角α1為19°～21°，轉輪出口寬度L增加25％～30％，轉輪出口的安放角γ為15°～17°。
2 根據(jù)權利要求l所述多噴嘴高效大容量斜擊式水輪機，其特征是在 引水環(huán)管(1)上有支管(2)與噴嘴(4)連接。
3 根據(jù)權利要求l所述多噴嘴高效大容量斜擊式水輪機，其特征是在 機殼(6)上端設有轉輪吊裝孔(7)，在機殼(6) —側設有進入門(8)，機殼(6)下方 設有平水柵(9)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種斜擊式水輪機，屬于流體機械領域，特別適用于中小型水力資源的開發(fā)和利用。它包括引水環(huán)管、機殼、噴嘴、機殼內(nèi)的轉輪以及電機。其關鍵技術是在引水環(huán)管上安裝2～6個噴嘴對準轉輪，各噴嘴與轉輪進口平面的夾角為19°～21°，射流進口角α1為19°～21°，轉輪出口寬度L增加25％～30％，轉輪出口的安放角γ為15°～17°。本發(fā)明的優(yōu)點是本多噴嘴斜擊式機組可立式布置，也可臥式布置，各噴嘴之間水力平衡，運行穩(wěn)定，單機容量得到提高、水輪機轉輪效率得到提高，有效解決了多噴嘴水輪機射流干涉問題。
文檔編號F03B1/00GK101660478SQ200910308180
公開日2010年3月3日 申請日期2009年10月11日 優(yōu)先權日2009年10月11日
發(fā)明者劉曉烈, 宋文武, 張?zhí)煊? 徐學義, 林昌義, 王小林, 杰 符, 韓啟芳, 戰(zhàn) 黎 申請人:洪雅力達水力發(fā)電設備有限責任公司;西華大學