[实用新型]一种冷却塔风机驱动用双转轮超低比转速轴流式水轮机

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及水轮机，特别是一种冷却塔风机驱动用双转轮超低比转速轴流式水轮机。

二、背景技术

常用的工业冷却塔节能改造中，利用冷却塔水系统一般留有的压力余量，用一种水轮机来驱动冷却塔风机，可以替代原风机驱动电动机，达到节能与减少维护的目的。但在冷却塔水流系统和风机的特殊条件下，常规发电用的水轮机均不合适，需要开发新的水轮机，才能达到与冷却塔水流条件相符合的要求。

当水轮机与风机直联时，根据冷却塔循环水系统的压力、流量和风机转速三个特征参数所计算的水轮机比转速，必然是超低比转速或超低比转速的，而且水轮机需要与换热器、布水器一同在串联的有压水流系统中工作。冲击式水轮机虽然符合低比转速的特点，但这类水轮机的转轮需要在无压状态工作，不适合在串联的有压水流系统中使用；超低比转速混流式水轮机，可使水轮机转速与风机匹配，但超低比转速混流式水轮机平面尺寸较大，影响冷却塔气流的通道；常规轴流式水轮机过流能力强，可以减小水轮机平面尺寸，但其比转速太高，在冷却塔上与风机以直联方式使用时，会使水轮机远远偏离最优工况。用常规轴流式水轮机直联驱动冷却塔风机，结果，水轮机的效率非常低，如何解决水轮机比转速高，尺寸大，效率低的问题为众所期待。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种冷却塔风机驱动用双转轮超低比转速轴流式水轮机，可有效解决水轮机比转速高，尺寸大，效率低的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括机壳、引水室和转轮室，机壳上部有垂直装在机壳内的主轴，机壳内下部有转轮室，转轮室内有装在同一主轴上同向旋转的低比转速轴流式的第一转轮和第二转轮，机壳上口部周向有蜗壳引水室，引水室里面装有径向导水叶(又称导水机构，以下同)，引水室下部呈90°弯曲状和转轮室相连通，转轮室的出口和机壳的出口相连通，导水机构上面装有顶盖，顶盖上有主轴密封，轴承座固定在顶盖上，内有主轴的轴承，轴承座上部装有轴承盖，主轴上端部装风机，所说的第一转轮上的第一转轮叶片进口角β₁＝140°～160°，出口角β₂＝90°，第一转轮叶片进、出口之间的角度差为50°～70°，所说的第二转轮上的第二转轮叶片进口角β₃＝90°，出口角β₄＝20°～40°，第二转轮叶片进、出口角度差为50°～70°，第一转轮进口到第二转轮出口之间叶片的总角度差为100°～140°。

本实用新型利用轴流式水轮机过流能力强、尺寸小的优势，并从技术上克服其比转速过高的缺点，是创新性研究出的一种低比转速双转轮轴流式水轮机，其转速与冷却塔风机匹配良好，且结构紧凑、尺寸较小，效率高。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构主视图。

图2为本实用新型的蜗壳转轮室水平截面图。

图3为本实用新型的第一转轮、第二转轮流动状态图。

五、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-图3给出，本实用新型包括机壳、引水室和转轮室，水轮机中心有垂直装在机壳5内的主轴8，机壳内下部有转轮室13，转轮室内有装在同一主轴上同向旋转的低比转速轴流式的第一转轮3和第二转轮4，机壳上口部周向有引水室1，引水室里面装有径向导水叶2(又称导水机构，以下同)，引水室下部呈90°弯曲状和转轮室相连通，转轮室的出口和机壳的出口相连通，导水叶上部装有顶盖10，顶盖上有主轴密封6，轴承座11固定在顶盖10上，主轴装在轴承座内的轴承7内，轴承座上部装有轴承盖12，主轴上端部装风机9，所说的第一转轮3上的第一转轮叶片进口角β₁＝140°～160°，出口角β₂＝90°，第一转轮叶片进、出口之间的角度差为50°～70°，所说的第二转轮4上的第二转轮叶片进口角β₃＝90°，出口角β₄＝20°～40°，第二转轮叶片进、出口角度差为50°～70°，第一转轮进口到第二转轮出口之间叶片的总角度差为100°～140°。