[实用新型]一种无导叶的冷却塔用超低比速混流式水轮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及冷却塔设备，特别是一种无导叶的冷却塔用超低比速混流式水轮机。 

背景技术

冷却塔是工业生产中常用的设备，是利用冷却塔水系统留有的压力余量，用一种水轮机来驱动冷却塔风机，可在替代原风机驱动电动机，达到节能与减少维护的目的，但目前使用的水轮机由于结构上存在的问题，特别是目前使用的包括申请号201010180778.7的“冷却塔风机驱动用双转轮超低比转速轴流式水轮机”的座环都包含固定导叶，而导叶水力损失占整体水力损失的比重较大。如翼型导叶对水流的排挤作用使导叶内流速高达12-13m/s，座环水力损失较大，可达到10%以上；而等厚度导叶座环对水流的排挤作用，会使最高流速达14m/s以上，导致座环水力损失高达14%-15%，不符合节能原则，而且有导叶座环加工难度大，生产效率低，因此其改进和创新势在必行。 

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种无导叶的冷却塔用超低比速混流式水轮机可有效解决有导叶座环不易生产和引起水力损失，以及水轮机的水力效率低的问题。 

本实用新型解决的技术方案是，包括蜗壳和转轮，蜗壳式引水室出口内装有无导叶座环，无导叶座环经主轴装有超低比速混流式转轮，超低比速混流式转轮的转轮室出口同下部尾水管相连。 

本实用新型结构简单，易于生产，水力损失小，工作效率高，节能。 

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图。 

图2为本实用新型图1中A-A剖面图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。 

由图1、2所示，本实用新型包括蜗壳和转轮，蜗壳式引水室出口1内装有无导叶座环2，无导叶座环经主轴装有超低比速混流式转轮3，超低比速混流式转轮的转轮室4出口同下部尾水管5相连。 

所述的蜗壳为金属铸造的断面为圆形的蜗壳。 

为保证无导叶座环具有足够的强度和刚度并满足承受水轮机转动部件重量的要求，所述的蜗壳断面为圆形，并采用铸造方式，其厚度比有固定导叶要大一些，具体的厚度要通过强度和刚度的计算来确定。 

所述的超低比速混流式转轮其比转速为40-60mkW。 

本实用新型的工作情况是，为便于加工和降低导叶引起的水力损失、提高水轮机的水力效率，本实用新型设计为无导叶的冷却塔专用超低比速混流式水轮机装置。一般水轮机，由导叶调节环量，而本实用新型提出的无导叶的冷却塔专用超低比速混流式水轮机的环量形成则由蜗壳、无导叶座环通过改变蜗壳断面面积和断面中心距的方法，使水流满足转轮进口环量的要求。因无导叶，从而消除了座环中导叶绕流所形成的水力损失和导叶对水流的排挤作用，座环内流场均匀；座环水力损失大为减小，可降低到5%左右；且结构简单，便于加工且运行可靠。 

本实用新型解决了现有冷却塔专用超低比转速混流式水轮机比转速ns的范围在40～60mkW之间）中座环固定导叶对水流的排挤作用而引起的水力效率的降低和因导叶高度太低（导叶相对高度0.065～0.1在之间）难于加工的问题。所采取的主要技术方案是在满足强度要求的条件下，采用无导叶的座环结构。这种结构的水轮机，由于没有导叶绕流损失也没有导叶对水流的排挤，座环中的水流均匀，提高了机组的整体效率；此时，转轮所需的进口环量的则蜗壳和无导叶座环通过改变蜗壳断面面积和断面中心距来实现。而水轮-风机组所需的强度和刚度则要通过计算来确定，一般要通过增加蜗壳的厚度来满足。 

由上述结构可以看出，本实用新型结构简单，易于生产，效率高，可广泛应用于驱动冷却塔风机，与现有技术相比，具有以下突出的特点： 

1、与常用的等厚度导叶座环、翼型导叶座环相比，本实用新型是无固定导叶也无活动导叶的超低比速混流式水轮机，消除了导叶绕流的水力损失和导叶对水流的排挤作用，改善了座环中的流动，使座环内流速均匀，座环水力损失大为减小；因座环损失减少较多，水轮机效率得到大幅度提高。

2、水轮机所需环量由蜗壳、无导叶座环和转轮来共同形成，有效降低了蜗壳、座环的水力损失，水轮机的整体效率也得到了较大地提高。 

3、因无导叶，所以结构简单，为水轮机的制造、安装提供了极大方便。 

4、可通过增加蜗壳的厚度来满足水轮-风机组的强度和刚度的要求，是水轮机上的创新。