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水利发电之水轮机的导水机构

2018-4-22 21:04| 发布者: dymodel| 查看: 837| 评论: 0|原作者: 水利发电

摘要: 导水机构通过改变导叶转角调节进入转轮的水流大小与方向,以改变水轮机工作状态,主要有径向式导水机构与轴向式导水机构。有演示动画片段2个。 由引水室流向水轮机转轮的水流需经过导水机构再进入转轮,导水机构的 ...
导水机构通过改变导叶转角调节进入转轮的水流大小与方向,以改变水轮机工作状态,主要有径向式导水机构与轴向式导水机构。有演示动画片段2个。
由引水室流向水轮机转轮的水流需经过导水机构再进入转轮,导水机构的主要作用是:根据电力系统负荷的变化,调节水轮机流量,以适应系统对机组出力的要求; 形成和改变进入转轮的水流环量,以满足水轮机对进入转轮前水流环量的要求。在转轮停止工作时必须关闭导叶截断水流。
   径向式导水机构
作为主要的混流式水轮机与轴流式水轮机的水都是径向进入转轮工作区的,这种导水机构称之为径向式导水机构。
径向式导水机构由多个导叶组成,所有导叶可绕自身轴线同步转动,像百叶窗帘样,多个导叶排在蜗壳的出水口,图1就是安装导叶的蜗壳,此时导叶是关闭的(为使图片清晰简单,图中略去了座环)。
水利发电之水轮机的导水机构
图1  导叶关闭的蜗壳
图2是导叶开启时的状态。
水利发电之水轮机的导水机构
图2  导叶开启的蜗壳

水流在导叶间的流动状态见图3,绿色的是导叶,蓝色箭头线表示水流方向。左面图是导叶关闭位置,水流被切断,在机组甩负荷时,关闭导叶使水轮机停止运行;中间图与右面图是导叶转到中开度与大开度位置,水流走向见图中蓝色箭头线,通过改变导叶的角度可以改变进入转轮的水流大小与角度。 
 
图3 导叶不同开度时水流走向
通过调节导叶的角度可改善机组运行状态,对于轴流式水轮机可同时调节转轮叶片的攻角与导叶的角度,实现在多种工况下达到很高的运行效率。
   导水机构的传动系统
导叶是同步转动的,采用接力器来驱动,一般由两个接力器与控制环组成传动机构,接力器固定在水轮机基础上,控制环可绕水轮机主轴线转动,接力器是液压伺服机构,主要由缸体、活塞、活塞推拉杆等组成,在液压作用下活塞杆推拉带动控制环左右转动,见图4。
 
图4  导叶控制机构

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