[实用新型]弯管式转轮及其多喷嘴水轮机

说明书

本实用新型公开了一种弯管式转轮，包括圆环状的转轮外壳、套设在转轮外壳内带有轴孔的圆形内鼓盘以及若干弯管；转轮外壳与内鼓盘同轴；弯管包括进水段和出水段；若干弯管与竖向同角度均匀固定设置在转轮外壳和内鼓盘之间，若干弯管进水段的进水口沿若干弯管所在的环线同向设置，弯管的进水段设置在出水段的上方，弯管的进水段和出水段均斜向设置。本实用新型还公开了一种带有上述弯管式转轮的多喷嘴水轮机。本实用新型的转轮及其水轮机结构简单，整机占地面积小，适应能力强，对10m以上水头均可适用。弯管式多喷嘴水轮机多数水流可进行次数不等的重复冲击做功，提高了工作效率，电能转化率高。

技术领域

本实用新型涉及一种弯管式转轮及其多喷嘴水轮机，属于水利发电机械技术领域。

背景技术

随着全球工业化的发展，人们的生活水平不断改善，能源问题逐渐凸显，开发清洁可再生能源是人类发展需求的必然趋势，然而修筑堤坝花费巨大，可利用水资源必定有限，研发一种高效率的水轮机，既经济，又能很好的利用有限的水力资源，是人们解决用电问题的一种最佳途径。

目前市场上的冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式，他们各有自己的缺点，均效率低下，适应能力有限。双击式水轮机首先冲击上部叶片后，又作用于转轮下部叶片进行二次能量交换，反复双击做功，但总的来说效率低下，应用水头在60m以下的小电站中使用。斜击式水轮机的叶片长度占转轮半径的三分之二，受冲击面过分宽大，高压射流射击叶片后快速分散就从下面排出，这种设计效率同样较低。切击式水轮机效率虽然优于双击式和斜击式，但立轴式只能安装一个转轮，喷嘴由于各种原因最多只能用六个，冲击水斗做工后的水还有少数能量未被第二次应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足之处，本实用新型的目的在于提供一种结合水斗式、斜击式和双击式各水轮机优点，以解决现有水轮机存在的效率低下，适应能力有限以及未能充分收集水流能量等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

弯管式转轮,包括圆环状的转轮外壳、套设在转轮外壳内带有轴孔的圆形内鼓盘以及若干弯管；所述转轮外壳与内鼓盘同轴；所述弯管包括进水段和出水段；若干所述弯管与竖向同角度均匀固定设置在转轮外壳和内鼓盘之间，若干所述弯管进水段的进水口沿若干弯管所在的环线同向设置，所述弯管的进水段设置在出水段的上方，所述弯管的进水段和出水段均斜向设置。通过在转轮中设置弯管，将与转轮配合使用的喷嘴与进水段的进水口正对，从喷嘴喷出的高压射流通过进水段喷射到弯管的出水段的上端使转轮旋转，从而带动水轮机做功。

通过弯管代替现有水轮机中的叶片，高压射流从进水段进入冲击滚筒，进水段内笔直可保证射流不分散，冲击力集中高效。工作时一喷嘴的高压射流只能集中一弯管或两弯管之间，同一转轮用多个喷嘴，互不影响。

进一步，所述弯管的进水段与竖向呈60°-70°夹角。在该角度的范围内的弯管进水段与喷嘴便于相互配合。

进一步，所述弯管的进水段和出水段之间呈80°-90°夹角。通过弯管进水段与出水段以及进水段与竖向角度的设置，可有效提高水轮机的发电量，便于各个部件相互配合使用。

进一步，所述弯管的拐角处呈圆角设置；在弯管拐角处设置有若干滚筒，若干所述滚筒设置在拐角处外圆角的内壁上且与进水段的进水口相对。弯管拐角处从上到下设置有四个滚筒，喷嘴喷出的高压射流直击四个滚筒，使转轮运转做功，水冲击滚筒后，四个滚筒不定向的随意自由运转，受冲击面增大，可延长弯管使用寿命。

进一步，所述弯管进水段的进水口上沿高于内鼓盘。将进水口高度稍微提高后，便于喷嘴与弯管进水段的进水口相互配合。