[发明专利]一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机

说明书

本发明公开了一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机，所述双进口式蜗壳内侧环形开口处套接有座环，座环内设置有一周活动导叶，座环内环处套接有转轮，转轮内环处套接有泄水锥；所述转轮底部设置有尾水管。所述转轮的叶片采用非等厚扭曲结构，叶片的正面与反面从上至下由不同曲率的曲面平滑连接。本发明提供的一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机，两个进水口分别连通冷却塔进水管实现了双向进水，提高了蜗壳中圆周方向上水流的均匀性，增强了水流在圆周方向上的速度分量，进而有效增大来流的水流环量，改善进入导水机构的水流条件，减小导水机构的水力损失，具有水力性能好、运行效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机，属于水轮机技术领域。

背景技术

近年来，水轮机除了与发电机配套发电外，也越来越多地应用于冷却塔。取代电机，冷却塔水轮机由循环冷却水的余能驱动进而带动风机运行，具有低耗、环保节能等优势。混流式水轮机是目前应用最广泛的一种水轮机，其主要组成部件有引水室、座环、导水机构、转轮和尾水管，可适用低比转速工况。市场上也多采用混流式水轮机作为冷却塔水轮机。

蜗壳作为水轮机的引水部件，从水力观点上看，其作用是使水流形成环量，以保证水流能以较小的冲角进入座环和活动导叶，减小导水机构的水力损失。

现有技术中一种水轮机通过将蜗壳蜗状结构段的所有断面均设置为椭圆形，有效增大转轮直径，以增大机组出力。但其仅改变了蜗壳断面形状，并未对进水条件作优化。现有蜗壳均为单向进水口设计，蜗状结构段的断面逐渐减小以在导水机构前形成必要的环量。水流经由蜗壳进口断面至鼻端断面时，水流的切向分速度变化受断面尺寸影响较大，并不能理想地形成轴对称有势流动。

因此，如何克服现有技术的不足已成为当今混流式水轮机技术领域中亟待解决的重点难题之一。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种适用于冷却塔的低比转速双进口蜗壳混流式水轮机，包括双进口式蜗壳，所述双进口式蜗壳内侧环形开口处套接有座环，座环内设置有一周活动导叶，座环内环处套接有转轮，转轮内环处套接有泄水锥；所述转轮底部设置有尾水管。所述转轮的叶片采用非等厚扭曲结构，叶片的正面与反面从上至下由不同曲率的曲面平滑连接，叶片正面与反面从上至下的曲面的截面翼型曲线设置如下：所述叶片正面与反面从上至下的曲面的截面翼型曲线设置如下：

距离泄水锥下边缘横轴向100mm处，叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下：

y＝0.00182x²-1.44945x+388.21209

叶片反面的曲面的截面翼型曲线公式如下：

y＝0.00188x²-1.50243x+395.82457

距离泄水锥下边缘横轴向150mm处，叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下：

y＝3.92327×10^-6x³-0.00209x²-0.09806x+211.41735

叶片反面的曲面的截面翼型曲线公式如下：

y＝3.18953×10^-6x³-0.00133x²-0.37582x+241.91281

距离泄水锥下边缘横轴向200mm处，叶片正面的曲面的截面翼型曲线公式如下：