轴流转桨式水轮机

摘要： 对于轴流转桨式水轮机,调速器运行水头品质的好坏直接关系到机组运行稳定性。轴流转桨式水轮机调速器运行水头多采用净水头参与控制,但轴流转桨式水轮机的调节特性使得净水头极易发生波动。为确保水电站安全稳定运行,对轴流转桨式水轮机调速器运行水头可靠性进行了分析,提出了一种毛水头参与调速器协联控制的可行性策略,以期为同行业提供参考。

摘要： 针对某轴流转桨式水轮机桨叶接力器的缺陷问题,回顾该水轮机早期运行时的隐患征兆,通过分析隐患扩展所造成的一系列问题及其相互关系,排查出设备缺陷的根源所在。为保障水轮机的长期安全稳定运行,文章基于对典型接力器活塞密封型式的归纳总结,提出了具有针对性的结构改进方案,并详细介绍了改进过程中的工艺控制要点。实践表明,桨叶接力器的改进修复显著提高了水轮机的运行可靠性,为同类设备问题的排查处理提供了一个思路。

摘要： 为保证里底电站轴流转桨式水轮机稳定范围宽、空蚀磨损低、高效率等性能指标,依据本工程的特点,并借鉴国内外同类型机组的设计经验,对机组关键技术进行了研究并开展了水轮机水力和结构的优化设计.对水轮机运用CFD进行全流道数值模拟并进行结果分析,结合电站机组实际运行效果,论证了里底电站水轮机水力性能优越,综合出力及安全稳定性能优良.

摘要： 乌干达伊辛巴水电站安装4台立式轴流转桨式水轮机,单机容量为45.8 MW,本文旨在总结该电站水力机械辅助系统的设计方案,给出水系统、气系统、油系统的设计思路和技术参数,对类似工程提供参考借鉴.

摘要： 在水轮机模型设计及制造领域,三维技术作为一种新的设计理念和先进的设计手段,其优势越来越显著.基于三维设计和数控加工技术,研究了轴流转桨式水轮机模型各个部件的结构设计方法、制造工艺要求和压力测点布置,对水轮机模型蜗壳内腔体、导叶、转轮叶片等关键过流部件进行了三维参数化设计;并采用三维模型生成IGS格式文件直接进行编程数控加工,从而提高了加工制造的质量和效率,缩短了开发周期,同时使得复杂的水轮机流道、抽象的叶片空间曲面变得更加直观、具体,也展示出了三维技术在水轮机模型设计及制造领域的巨大优势.

摘要： 合理的水轮机关闭规律对控制水电站水力过渡过程调保参数非常关键,由于桨叶-导叶双调节的存在,轴流转桨式水轮机的关闭规律的选择和优化较为复杂。基于对轴流转桨式机组协联飞逸曲线的特性分析,提出了一种新型导叶桨叶协联关闭规律:机组发生甩负荷时,导叶一段直线或折线关闭,桨叶一段直线开启,结合数值仿真计算分析,验证了该关闭规律能够显著降低蜗壳末端最大压力,而机组转速最大上升率略有升高。为了进一步优化所得协联关闭规律,建立了以蜗壳末端最大压力和机组转速最大上升率为控制指标的导叶关闭规律非线性优化模型,基于确定的桨叶开启动作方式,采用模拟退火智能算法优化导叶两段折线关闭规律,得到了能够满足调节保证计算要求的水轮机导叶桨叶协联关闭规律,且各指标的安全裕量分配较为合理。相关结论可为轴流转桨式水轮机的关闭规律选取和优化提供参考。

摘要： 以澜沧江上游河段里底水电站为例,介绍轴流转桨式水轮机转轮三体联吊新的三体联吊方案与工装经里底水电站3台机组安装使用检验,比厂家原方案更好,操作简单、可靠实用,并创新填补了行业空白.过程遇到的问题,通过方案优化与创新取得较好成果,重点分析新、原方案的不同点及方案优化与创新亮点.

摘要： 水轮机良好的运行稳定性是减少电站维护工作量、提高电站经济效益的关键.笔者结合以往水轮机设计实践经验,总结出影响轴流转桨式水轮机稳定运行的三大因素:水力因素、结构因素及电站运行条件因素,具体包括空蚀性能、压力脉动、水力矩、导叶与桨叶协联关系、结构设计、部件的刚度和强度、水质、电网稳定性等;阐述上述因素对轴流式水轮机稳定运行造成的影响,以及在轴流转桨式水轮机设计中采取的相应措施,可供电站轴流转桨式水轮机设计时借鉴.

摘要： 以某电站轴流转桨式水轮机为研究对象,在桨叶进口边布置5个直径为4 mm的微孔,研究了叶片穿孔对轴流转桨式水轮机性能的影响。采用SST k-ω湍流模型对桨叶进口边未穿孔和穿孔的水轮机进行了单相流稳态数值模拟计算,并在此收敛的基础上结合Mixture混合模型和Zwart空化模型进行气液两相流瞬态计算。根据数值模拟结果分析了穿孔前后桨叶吸力面负压区及空泡的面积分布、转轮体内的空泡体积及涡量分布、尾水管进口处监测点的压力和水轮机效率等的变化。结果表明:本文所选用的多相流及空化模型能较好地模拟转轮的空化情况;该打孔方式能有效减少转轮内的空化面积和涡量,且对尾水管进口处的压力脉动影响不大;此种打孔方式不会对水轮机效率产生影响。

摘要： 本文依据某水电站增容改造要求,基于数值计算方法对轴流转桨式水轮机转轮进行研究,利用ANSYS/BladeGen对叶片翼型进行参数化,结合CFD技术实现对初始转轮进行改型设计,水力效率由初始89％提升为91.3％.计算模型建立在雷诺时均的Navier-Stokes方程基础上,采用SST湍流模型,对轴流转桨式水轮机200多工况点进行全流道三维定长湍流计算.基于包络线法获得实际运行范围内的最佳协联工况,通过水轮机综合效率曲线的绘制对机组水力性能进行合理的预测和分析.

摘要： 随着水轮机叶片水力设计技术的飞跃发展,一大批电站技术落后、设备老化并且随着上、下游电站的相继建成,电站的水头、流量较建设初期时发生了较大变化,迫使电站要进行增容改造,以期获得最佳的运行范围和较好的经济效益.本文以黄丹电站轴流转桨式机组为例,通过采用水力性能优良的转轮技术,拟将机组容量提高30％,分析轴流转桨式水轮机大幅增容的可行性.

摘要： 通过总结东芝水电设备(杭州)有限公司(以下简称东芝水电)设计制造的沙溪口、大峡、苏只等电站大型轴流转桨式水轮机的技术特点,阐述了东芝水电在轴流转桨式水轮机性能、结构、加工、安装等方面的技术进步与发展,并探讨了防泥沙磨蚀措施.

摘要： 几内亚凯乐塔水电站安装了3台高水头的轴流转桨式水轮机.本文重点介绍水轮机结构设计的主要特点和优点,包括转轮叶片操作机构采用双连杆结构、导水机构的剪断销加摩擦装置的方式、浮动瓦结构受油器、水导轴承及主轴密封等结构.

摘要： 本文以某电站的轴流转桨式模型水轮机为基础建立计算模型,采用SST k-ω湍流模型对蜗壳进口到尾水管出口整体流道不同工况下的内部流场进行了三维黏性数值解析,得出了各工况下的能量特性,分析了各过流部件的内部流动特性,并着重对转轮内的流场进行了对比分析.

摘要： 本文介绍了班多水电站轴流转桨式水轮机的转轮体堆焊工装结构设计方案,采用经典计算和有限元分析法对其进行模拟、分析和计算,通过计算结果确认了此设计方案的可行性,并在实际生产中使用.为同类型机组的转轮体堆焊提供参考,可根据转轮体的大小对此工装稍作改变进行使用,提高堆焊效率,节约制造成本等.

摘要： 本文采用CFD对某轴流式水轮机转轮进行优化改造,并对其进行全流道数值模拟,分析了优化前后水轮机转轮及尾水管内的水流流动特性及能量特性,结果表明:通过对水轮机转轮叶片进行优化,能够很好的改善叶片头部及叶片正背面压力分布,增加最低压力值,提高空化性能;同时大大减小了尾水管内的二次流,提高了水轮机的整体效率.

摘要： 深溪沟水电站水轮机转轮直径8.3m,额定出力168.4MW,是国内大型的轴流转桨式水轮机之一，本文扼要介绍了深溪沟电站水轮机的主要参数、蜗壳和尾水管水力设计、叶片数及转轮、导水机构、主轴和水导轴承、主轴密封、受油器、座环等结构特点.

摘要： 针对都江堰双柏水电站的灾后重建，结合电站的增容防蚀改造，进行了可行性的研究。通过分析其水力参数，在不改变原机组过流通道及几何尺寸的情况下，利用电站现有的水力条件，对原轴流转桨机组进行了增容防蚀改造设计。在传统的轴流式水轮机转轮叶片升力法设计模型的基础上，采用了一种改进的升力法模型，并成功地对机组进行了5000kW增容到6000kW的水力设计，绘制出了两种方案的转轮叶片木模图及加工用的桨叶图，同时对原叶片严重老化的密封结构进行了改造设计，并研究了一种应用于叶片工作面的防蚀裙边新型结构。这些技术方案及措施已经全部应用于电站的实际改造中，效果良好。

摘要： 介绍了大峡水电站2号机组A级检修、3号机组B级检修中水轮机转轮叶片检查、修复工艺，总结了轴流转桨式水轮机叶片空蚀磨损处理的经验。实践证明，其处理是成功的。

摘要： 本实用新型公开了一种轴流转桨水轮机主轴竖立与装配移动式平台，包括承载台和升降单元，承载台用于支撑主轴，升降单元用于顶升支持盖，承载台上设置有与水轮机主轴配合的第一螺栓孔，升降单元包括顶升件、与所述顶升件螺纹配合的螺杆，以及带动所述螺杆转动的电机。本实用新型所述装置采用可移动平台替代原有混凝土基础坑固定工位的方式，方便安装及检修期间主轴与装配工位的灵活布置，避免抢工位问题；升降单元能够自动顶升支持盖，便于支持盖的安装与固定。

摘要： 本发明提出一种轴流转桨式水轮机泄水锥耐压试验装置及控制方法，其特征在于：与水轮机转轮体泄水锥连接的液压系统管路上设置有：溢流阀、第一智能压力开关和第二智能压力开关；所述溢流阀用于控制系统的最高工作压力；所述第一智能压力开关用于系统压力低于预设的低压力值时启动油泵；所述第二智能压力开关用于系统压力高于预设的高压力值时关闭油泵。其能够有效保障泄水锥耐压试验过程当中的压力稳定性，使用方便，自动化程度高，大大提升了效率。

摘要： 本发明涉及水电站水轮机，公开了一种立轴轴流转桨式水轮机电站空化系数计算方法，对立轴轴流转桨式水轮机电站空化系数进行更合理的计算，以满足新的水电工程要求。本发明方法如下：确定轴流转桨式水轮机的比转速，所述比转速记为ns；确定轴流转桨式水轮机的最大应用水头，所述最大应用水头记为Hmax，并判断Hmax所处的范围；根据Hmax对应范围的电站空化系数计算公式计算电站空化系数，所述电站空化系数记为σp，所述范围的电站空化系数计算公式为：当Hmax≤30m时，当Hmax＞30m时，本发明适用于立轴轴流转桨式水轮机电站空化系数的计算，能更好地满足新的水电工程要求。

摘要： 本发明涉及水力发电技术领域，具体涉及一种轴流转桨式水轮机工作密封结构，它包括向密封空腔内提供密封压力的密封水箱，密封空腔内设置包括沿主轴轴向布置的上密封机构和下密封机构，下密封机构包括下平板和下抗磨环，还包括压覆在所述下平板上的下托板。本发明中在水轮机组工作密封结构中增设下托板，改善了工作密封在水轮机组运行过程中的压力波动，提高了水轮机组运行的稳定性和安全性，并且水轮机组的检修频率得到下降，提高了水电站运行发电的经济效益；避免了下平板在运行过程中由于外部压力波动引起的下平板外边缘翘起，使下平板在运行过程中始终保持面摩擦，避免局部摩擦，从而降低下平板的受磨损速率，延长了下平板的使用寿命。

摘要： 本发明涉及一种轴流转桨式水轮机原动机模型参数辨识方法。该方法适用于采用刚性水击模型描述的轴流转桨式水轮机及其引水系统的参数辨识。由于轴流转桨式水轮机运行时导叶与桨叶协联动作，导叶开度与桨叶开度对机械功率的作用互相耦合，因此常规辨识方法较难准确辨识出7个待辨识模型参数。本发明将原动机模型划分为导叶环节与桨叶环节，结合退协联的现场试验方式，依次辨识导叶环节与桨叶环节参数，提升了辨识效率与准确性。

摘要： 本发明公开了一种轴流转桨式水轮机转轮培训教具制作方法，包括以下步骤：S1：对水轮机转轮进行三维建模；S2：对水轮机转轮各零部件进行装配；S3：制作转轮拆装模拟动画；S4：将转轮各零部件进行3D打印并加装配件进行扩展。本发明制作3D水轮机转轮模型教具的方法，提高了对水轮机转轮培训的直观性，受培训人员通过水轮机转轮教具能够看到完整直观的设备结构、装配关系和检修要点部位；使用水轮机转轮教具进行培训，可以对装配检修工序、工艺进行反复演示、容易复现，方便培训技术人员对参与培训的人员进行针对性培训；无需专门购买设备用于培训，节约了成本，且本模型教具操作简便安全，不会造成安全风险。

摘要： 本发明提供了一种用于检修轴流转桨式水轮机的吊装装置及方法，其中吊装装置包括起重机构、手拉葫芦和支墩；起重机构与主轴连接，用于将主轴和转轮升高；手拉葫芦将支持盖连接到起重机构上；支墩安装在顶盖上。吊装方法是先将水轮机整体向上提升后在通过支墩支撑支持盖，然后将主轴与转轮下降，使得转轮与支持盖之间保持一定距离方便后续拆除转轮。相比于现有的吊装方法本申请在提升过程中手拉葫芦只起到了提升保持的作用，这样相对于现有的通过手拉葫芦上升将支持盖上升后在拆除转轮的方式，就不要很多人将手拉葫芦提升节约了人力，安装支墩的时间相比于向上拉动手拉葫芦的时间相对较短，成本较低，因此缩短了吊装时间。

摘要： 本实用新型涉及一种立式轴流转桨式水轮机转轮无油调桨式操作装置，包括接力器杆、操作架、连板、转臂，接力器杆的一端连接发电机轴端的接力器，另一端连接水轮机轮毂体内的操作架，通过接力器杆的往复运动，带动操作架、连板、转臂操作桨叶转动，在操作架和泄水锥导向槽之间设有两个导向键，可防止操作架转动，机组运行时轮毂体内为无油环境，转轮装配各轴套均为自润滑钢背轴套。取消了操作油管及受油器结构，有效解决了受油器结构复杂、漏油和窜油等问题；而轮毂体内为无油环境，有效解决了桨叶密封漏油的问题，同时杜绝了漏油对环境的污染，实现了轮毂体内无油式桨叶操作结构，有效地实现了结构和性能的优化。

摘要： 本实用新型揭示了一种轴流转桨式水轮机桨叶反馈装置。该装置包括反馈杆、平衡架、导向杆和两套桨叶位移反馈传感器，所述反馈杆包括接头和绝缘棒，所述接头一端与机组回复轴承连接，另一端头部开设有内接孔，所述绝缘棒的一端同轴套入设在接头的内接孔，另一端与平衡架连接；所述平衡架以绝缘棒为中心左右对称，两套桨叶位移反馈传感器分别连接在平衡架的两端；所述导向杆位于接头与平衡架之间并垂直穿过绝缘棒，机组回复轴承运动时绝缘棒可沿导向杆上下移动。本实用新型解决了由于导向杆被撇住而引起的A套桨叶位移传反馈感器与B套桨叶位移反馈传感器的反馈偏差过大的问题，还可以有效的避免组运行时产生的轴电流被引入受油器外壳。

摘要： 本实用新型揭示了一种轴流转桨式水轮机转轮打压装置，其设置有与油箱相通的第一油路、与第一油路相通的第二油路、以及通过换向阀与第一油路相连的第三油路、第四油路，其中第二油路、第三油路和第四油路分别与转轮开腔、转轮关腔和转轮无压腔相连，通过操作截止阀可以选择性的使第一油路为第四油路供油或者为第二、第三油路供油，从而方便的对水轮机进行转轮压力试验，有利于准确把握水轮机的健康状态，保证机组大修后转轮长时间健康运行；另外，本实用新型还设置有第一溢流回路、第二溢流回路和压力表等，能够保证油路压力稳定，防止油压过高，且能够实时监测油压，使用更为安全可靠。