冷却塔中代替风扇电动机混流式水轮机导叶优化

1 工业冷却塔用混流式水轮机技术 一、技术名称：工业冷却塔用混流式水轮机技术 二、适用范围：化工、冶炼、轻纺等行业有重力势能可利用的机械通风式冷却塔的改造 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状： 目前的工业循环冷却系统耗电现状是：每座冷却塔的塔顶都装有一台电动机，用来 驱动风筒内部的风叶转动，一座4500t/h流量的冷却塔电机年耗电量约为175万kwh， 耗能折合612tce。 四、技术内容： 1．技术原理 水轮机的工作动力来自循环冷却水系统水的重力势能以及循环水泵的富余扬程，工 作时保证冷却塔的技术参数，而且循环水泵的能耗不变。水轮机的输出轴直接与风机连 接并带动其转动，取消了原电机驱动风机系统，节约了电能。 2．关键技术 1）利用循环水余压驱动水轮机，替代电机； 2）转速比为50的超低比速混流式水轮机，效率提高至88%以上，并将原双列循环形 导流叶栅改为

将碳化钨涂料运用到混流式水轮机的转轮和导叶上,是一种全新的抗冲蚀磨损的处理方法。经过该方法处理的水轮机已在最大含沙量和过机泥沙量分别达20g/l和240kg/s的条件下成功运行至今。以加华水电站为例,对其添加涂层后的新转轮和导叶进行的效率试验过程以及直观检查的结果进行了简要介绍。

通过几个电站混流式水轮机的现场水压脉动检测试验发现,在机组额定出力的20%～30%范围内出现过水系统整体(蜗壳进口、顶盖、尾水管)水力共振,频率为转频的1～1.4倍,严重地影响机组稳定运行。将在实际工程试验中遇到的有关混流式水轮机水力振动及相关问题解决方法进行介绍。

介绍混流式水轮机导水机构在制造过程中需要注意的几个问题,以及为了保证质量而采取的措施。

通过一例水中尸块的法医学检验,将水电站水轮机叶片对尸体的机械力碎尸与人力碎尸进行比较、区别,以积累类似案件的检验经验。

应用于冷却塔的新型混流式水轮机开发研究——利用cfd软件，开发一种高比转速混流式水轮机，配合相应变比的减速器，代替冷却罄中风扇电动机，以达到节能的目的。本文结合水轮机工作环境特点，在结构设计方面提出金属梯形蜗壳和单列环形导叶；通过数值模拟，重点...

通过数值模拟和试验两种方法,开发出一种新型高比转速混流式水轮机,配备相应变比的减速器,代替冷却塔中的风扇电动机,以达到节能的目的.根据冷却塔水轮机工作环境的特点,为尽量减小水轮机尺寸,在结构设计方面提出了金属梯形蜗壳和单列环形导叶.通过数值模拟,分析了不同的导叶形式、转速、叶片安放角对水轮机性能的影响.通过对比,选取负曲度导叶形式,选择最优单位转速及叶片安放角,确定最优性能的水轮机数模方案.通过物模试验证明所开发的高比转速混流式节能水轮机尺寸能够满足冷却塔要求,其效率高,性能稳定,可以在有条件的地方推广应用.

利用cfd软件,开发一种高比转速混流式水轮机,配合相应变比的减速器,代替冷却塔中风扇电动机,以达到节能的目的。本文结合水轮机工作环境特点,在结构设计方面提出金属梯形蜗壳和单列环形导叶;通过数值模拟,重点对水轮机导叶形1式、转速、叶片安放进行了优化研究。通过对比分析选用负曲度导叶形式,选择最优单位转速及叶片安放角。开发研究的高比转速混流式水轮机效率高,性能稳定,可以在有条件的地方推广应用。

在混流式水轮机导水机构全关闭时,由于导叶上、下端面间隙值的存在而产生的漏泄水流作用所造成的机组不能关停机的问题(尤其是在高水头作用下更加明显),已引起人们重视。本文着重分析其影响,并探讨其解决途径。

1 混流式水轮机安装作业指导书 1、混流式水轮机安装工艺流程图 2、作业方法及要求 2.1施工准备 2.1.1熟悉图纸及制造厂的技术资料，了解设备的结构特点、技术要求及 施工准备 尾水管里衬拼装 座环、基础环组装及安装 蜗壳挂装及安装 机坑里衬、接力器里衬安装 机坑测定与座环、基础环加工 导水机构予装 转轮与主轴整体吊入机坑 导水机构安装 机组联轴、轴线调整 主轴密封及水导轴承安装 辅助设备及管路安装 起动试运行 尾水管里衬砼浇筑 座环、基础环支墩砼浇筑 蜗壳支墩砼浇筑 机组二期砼浇筑 尾水管里衬安装 蜗壳拼装 2 工艺要求。 2.1.2根据工程特点，结合现场的具体情况，编制施工技术措施。 2.1.3对施工人员进行技术交底。 2.1.4临时工装、器具制作，施工工器具准备。 2.2尾水管里衬拼装与安装 2.2.1作业方法 2.2.1.1根据尾水管到货设备的具体情况（若为

该文主要阐述山美水电站15万kw混流式水轮机导叶漏水的原因分析及处理,供同行参考。

采用混合物空化模型对混流式水轮机的内部流场进行了数值计算,得到了大流量工况、最优流量工况、小流量工况水轮机的内部流动特性。计算结果表明:在大流量工况和小流量工况下,尾水管中心截面的低压区与涡带是相对应的,压力脉动的幅值主要受尾水管涡带直径两端压力差的影响,其尾水管进口段左右两侧以及弯肘段附近均有较大的漩涡区域,造成较大的能量耗散,尾水管内有明显的回流现象,水轮机内部流动比较紊乱。

通过混流式水轮机全流道的定常流动数值模拟,研究混流式水轮机内部尤其是尾水管在不同工况下的流动特点,目的在于探明引起混流式水轮机内部流动不稳定的真正原因。计算结果表明,引水部件的流动,蜗壳鼻端处压力波动均较为剧烈,周向分布不均匀,但是经过固定导叶和活动导叶的过滤后周向分布基本对称。转动部分的流动,小开度低单位转速时,较小的导叶出流角,使转轮叶片头部受到撞击,叶片上横向流动和背面的叶道涡严重,转轮出口靠上冠处有回流和横向流动,泄水锥下方回流严重;大开度时,转轮进出口流态都得到改善。尾水管内,小开度时,锥管中心回流严重,大部分水流流向外缘,受肘管的影响,锥管和肘管内部形成两个涡流区,主流流经支墩左侧,右侧较为紊乱;最优开度时,尾水管内部水流流线顺畅,支墩两侧水流平稳性基本一致;大开度时,尾水管主流向锥管中心聚拢,经过肘管的转弯时,出现很多局部的旋涡流动,支墩右侧水流相对平稳,而左侧较为紊乱。研究结果为压力脉动测量位置的选择提供理论依据。

混流式水轮机磨蚀严重的部位是叶片背面出口边靠近下环处、下环内外表面等。根据黄河水流的特性和对磨蚀规律的分析,水轮机的磨蚀防护一般采取聚氨酯涂层防护、高速氧燃喷漆碳化钨防护、优化转轮设计、减少过机泥沙等综合措施,取得了一定的效果。

近年来，我国大力扶持国内小水电增容改造，很多小水电制造企业都从中尝到了其中甜头，面对即将来临的新一轮的小水电市场的增容改造，这对于国内新建中、小水电站日趋饱和，水电市场不景气的大环境下，各个中、小水电设备制造厂家都想通过国家的一系列政策措施来摆脱目前企业所面临的困境，可改造是把双刃剑，效益很高，可机组改造所需要考虑的比新机组要多得多，一旦改造失败就会面临失去客户的信任，失去庞大的小水电改造市场。

通过某水电站2台混流式水轮机现场振动、噪声试验,对1#机组运行时出现异常噪声的振源进行查找,同时采用锤击法对水轮机蝶阀层压力钢管进行固有频率测试。分析发现,某种水力激振频率与压力钢管的固有频率在92%以上负荷区域运行时发生耦合并引起压力钢管共振,是导致异常噪声的主要原因。在此基础上提出了活门出水边修型以及加装蜗壳进人门孔导流板的处理方案,最终通过改善流道环境,使水力激振频率得到大幅提高,并降低了涡列能量,起到了很好的错频消振效果。研究表明:通畅的流道环境对于有效避免由于水力激振或涡列振动引起的结构共振问题具有重要意义。

工业冷却塔用混流式高效水轮机节能技术 来源：中国节能产业网时间：2010-12-3015:44:51 一、技术名称：工业冷却塔用混流式水轮机技术 二、适用范围：化工、冶炼、轻纺等行业有重力势能可利用的机械通风式冷 却塔的改造 三、与该节能技术相关生产环节的能耗现状： 目前的工业循环冷却系统耗电现状是：每座冷却塔的塔顶都装有一台电动 机，用来驱动风筒内部的风叶转动，一座4500t/h流量的冷却塔电机年耗电量约 为175万kwh，耗能折合612tce。 四、技术内容： 1．技术原理 水轮机的工作动力来自循环冷却水系统水的重力势能以及循环水泵的富余 扬程，工作时保证冷却塔的技术参数，而且循环水泵的能耗不变。水轮机的输出 轴直接与风机连接并带动其转动，取消了原电机驱动风机系统，节约了电能。 2．关键技术 1）利用循环水余压驱动水轮机，替代电机； 2）转速比为50的超低比速混流

引言由于大中型水轮机零部件都是在制造厂生产,运输到现场,在机坑里安装、调试的。因此,安装过程中的质量好坏直接关系到机组运行的整体质量。所以,加强安装过程质量控制尤为重要。下面就如何控制混流试水轮机导水机构安装质量谈谈我的看法。1、导水机构预装及安装1.1导水机构安装程序

针对传统的混流式水轮机转轮叶片设计方法(如保角变换法)设计周期较长,且不易实现叶片模型制作的状况,通过给定速度矩方程对叶型骨线方程进行逐点积分,并由包角的误差分析对速度矩方程的系数进行修正,实现叶片正面型线的设计,在叶片正面计算流面上使用导出的最大流面厚度公式直接进行叶型加厚,得到水轮机叶片的背面叶型.文中同时给出了各部分的数学分析数值计算表达式,并用cad系统进行叶片木模图的绘形.从得到的木模图可以看出,用该方法设计更为优化,能较好地体现设计要求,并符合实际转轮叶片的形状,确保了计算和造型的准确性,可用来进一步实现水轮机的整体水力性能分析.由于模型是数值生成,故结合相应的机械加工程序,可实现叶片木模的数控加工.

为了探究混流式水轮机改造前后转轮泥沙磨损情况,采用固液两相流模型对某电站改造前后的混流式水轮机进行全流道数值模拟,分析不同工况下转轮叶片表面泥沙分布,转轮叶片表面固液两相速度差,以及水轮机效率。结果表明:小流量工况下泥沙磨损最严重;水轮机改造后,叶片表面泥沙体积分数下降,固液两相速度差减少,泥沙磨损减弱,水轮机效率较改造前提升了5.5%。该研究可为水轮机改造提供一定的参考。

从水轮机选型设计的主要内容、所必需的资料及主要参数选择等几个方面简述了小型水电站混流式水轮机的选型设计,探讨了混流式水轮机选型设计应注意的问题,为小型水电站混流式水轮机的选型设计及研究提供参考。

本文是笔者根据多年工作经验，并结合相关文献资料，对混流式水轮机的水力不稳定性原因进行了分析，并提出了几点保障水力稳定性对策。