[实用新型]冲击和斜击式水轮机带有辅助喷嘴装置

说明书

本实用新型涉及冲击和斜击式水轮机装设辅助喷咀，以利用多余水量增加出力或提高出力不足机组的出力，本实用新型属水力发电技术领域，经检索和查阅有关资料，尚无与本实用新型相同之技术。

装有冲击式和斜击式水轮机的水电站，与其它水电站一样，存在着装机容量小水力资源不能充分利用，多余的水量被弃掉，装机容量大投资增加，设备不能充分利用的矛盾。在已有电站，水轮机设计，因参数选用不当，不合理套用机型，制造质量不良等因素使冲击和斜击式水轮机达不到设计出力时有发生，中小型机组更为多见。

从实际中了解到，装有水平方向单喷咀的冲击式水轮机，产生与射流方向水平推力，使仅考虑承受重力设计的滑动轴承向射流方向磨损，严重的使轴承移位，影响转轮和喷咀相对位置，造成效率出力下降。也有的水斗背面型线达不到设计要求，在缺口处背面铸造余量未加工掉，使其先于刃口接触到射流，不但破坏射流影响效率而且能产生个向上分力，严重时可使轴和轴承产生跳动。

针对上述电站建设和冲击或斜击式水轮机在使用中存在的问题，本实用新型提出装设辅助喷咀、改变控制方式，增加冲击和斜击式水轮机出力，提高水电站经济效益。

辅助喷咀的结构和安装布置由附图给出。

附图：1、3为冲击式水轮机主、辅喷咀布置图，1、喷针；2、折问器；3、主射流；4、主喷咀；5、转轮；6、水斗；7、缺口背面型线；8、缺口；9、刃口；10、辅助射流；11、辅助喷咀；12、联接件；13、支引水管；14、阀门。

附图2、4为斜击式水轮机主、辅喷咀布置图。3、主射流；4、主喷咀；5、转轮；10、辅助射流；11、辅助喷咀。

辅助喷助（11）装设在相对主喷咀（4）另一边转轮（5）节圆切线上，可装一个或几个，尽量接近转轮水斗（6），其安全距离20～30mm。辅助喷咀（11）以联接件（12）与从引水管分出的支引水管（13）相接，支引水管上设闸阀（14）（自动控制用电磁液压阀）控制投入或切除。辅助喷咀不装喷针调节流量，当机组负载超过辅助喷咀容量时投入辅助喷咀担负不变负荷，负荷变化靠主喷咀调节。为此辅助喷咀设计容量要小些，控制在机组容量的20～50％。

辅助喷咀的设计：1、容量Np＝0.2～0.5N，N－机组容量；

2、流量Qp＝Np／9.81Hη，H－净水头（M），效率η＝0.85～0.86；

3、射流流速Vp＝ψ2gH]]>，流速系数ψ＝0.95～0.97；

4、射流直径do＝40p / Π Vp]]>；

5、辅助喷咀出口直径d＝1.1～1.2do；

6、辅助喷咀收缩角α＝12～16°；

7、支引水管直径D＝（2.4～2.6）d；

辅助喷咀和支引水管结构方案如附图3。辅助喷咀（11）内部光洁，出口有圆角过渡，用较耐磨材料制造。

辅助喷咀与主喷咀相比，因尺寸效应影响大，效率偏低；但辅助喷咀不设喷针（1）调节流量，不装折问器（2）其出口可更靠近转轮水斗，水力损失较小，又比主喷咀效率高些，综合分析，主、辅喷咀效率相近。